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一种元数据驱动的GIS松散模式应用集成策略研究

作者：黄刚 等

来源：《价值工程》2012年第34期

摘要： 本文通过对GIS企业应用集成现状的研究，提出了一种基于元数据驱动的松散模式应用集成（Loose Model Application Integration，LMAI）策略，定义了松散模式应用集成的概念模型与算法，采用面向应用的组件（Application-Oriented Component，AOC）建立了通用的应用集成接口，开发了以元数据驱动为核心的GIS松散模式应用集成系统。 Abstract： This paper studied on the current situation of enterprise's GIS application integration， and proposed an Loose Model Application Integration（LMAI） strategy based on meta-driven， defined the concept model and algorithm of application integration in loose coupling mode， established the common application integration interface employing the Application-Oriented Component（AOC）， developed the application integration system in GIS loose coupling mode underlying the meta-data-driven.

关键词： 元数据驱动；GIS；松散模式；应用集成

Key words： Metadata-driven；GIS；Loose Model；Application Integration 中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）34-0214-02 0 引言

目前GIS集成具有多种模式，大多企业普遍采用面向对象、组件化技术开发，这些技术复杂、开发难度大[1]，Web服务技术的出现与发展，融合了Web服务的封装性、分布性、使用标准协议、跨平台和跨语言性、可集成能力等良好特性的GIS有了新的生命力[2]。比较典型的基于组件技术的集成方式包括基于J2EE的GIS集成[3]；采用GML、

XML、SVG等方式组织数据，部署应用服务，并作为消息传递协议进行GIS集成等[4]。目前为止还没有对GIS集成形成一整套完整的理论和方法，因此，本文在对元数据驱动以及多种GIS集成方法研究的基础上提出了一种基于元数据的松散模式应用集成策略，使用元数据来描述松散模式集成应用中的逻辑规则关系，并建立了松散模式应用集成的应用体系，实现GIS与专业应用系统之间的 数据共享。

1 松散集成的概念模型

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概念1：松散集成框架由一个五元组表示I=（U，R，O，A，∑），其中U表示所有用户的集合，R表示所有角色的集合，O表示所有地理信息对象的集合，A表示所有专业应用的集合，∑表示四者之间的关系。其中核心是∑，∑采用元数据方法描述了之间的逻辑关系。 定义1：用户集U={u1，u2，…，ui}，其中i表示用户的数量； 定义2：角色集R={r1，r2，…，rx}，其中x表示用户的角色数量；

定义3：地理信息对象集O={o1，o2，…，oj}，其中j表示地理信息对象的数量。地理信息对象O包含L（O），T（O）两个方法，L（O）为空间地理信息对象与地图图层关系，T（O）为空间地理信息对象的类别，类别主要分为点、线、面（区域）；

定义4：应用集A={a1，a2，…，ak}，其中k表示应用的个数。应用A包括两个个主要方法，其中P（A）描述的是应用与业务领域关系，Q（A）描述各类应用间的关系。 规则1：∑是一个描述了之间的逻辑规则的集合，∑={Y（ui，rx），G（rx，oj），F（rx，ak），Z（oj，ak）}，其中：

①Y（ui，rx）表示用户与角色之间的关系，若？坌ui∈U，则U？哿R。并且ui与rx之间满足n：1的对应关系；

②G（rx，oj）表示角色与地理信息对象之间的对应关系，若？坌rx∈R，图层L（O）包含一个或者多个地理信息对象oj，角色rx可视一个或者多个图层V（L（O）），则存在关系rx■V（L（O））；

③F（rx，ak）表示角色与应用之间的对应关系，若？坌rx∈R，则存在关系rx■A，并且rx与ak之间满足1：null或者1：n的对应关系；

④Z（oj，ak）表示地理信息对象与应用之间的对应关系，若？坌ax∈A，则？埚oj∈O■ak，并且oj与ak之间满足1：1或者1：n的对应关系，对于？坌V（L（O））■{a1，a2，…，ak}？哿A；

由以上定义以及规则可以看出，作为描述了之间逻辑关系的桥梁的∑是系统集成以及业务扩展的核心。在通用的GIS集成过程中，∑采用元数据进行构建，通过建立元数据逻辑规则元模型，将应用集成问题规则化，规则化的元模型形式化地描述了之间的逻辑关系。多个规则元模型是GIS应用集成的基础，采用元模型驱动的GIS应用集成模型具备更好的扩展性与通用性。

2 LMAI算法流程

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松散模式应用集成（Loose Model Application Integration，LMAI）：解决GIS数据与应用数据的集成共享问题。在LMAI过程中，GIS和业务应用分属两个独立的系统并各自拥有自己的用户界面，二者的结合仅仅体现在GIS能为业务应用提供一定的输入数据，而业务应用的输出结果又能被GIS用来处理或显示。这种方式下的集成是GIS与业务应用之间相互交换数据并产生新功能的一种最松散连接，因此称为松散应用集成。 LMAI流程：

松散模式应用集成算法步骤：

步骤1：对于？坌ui∈U发出的应用请求

步骤2：GET（rx∈R） //调用Y（ui，rx）获取ui所对应的角色

步骤3：GET（V（L（O）），oj∈O） //调用V（L（O）获取用户的可视图层集合 步骤4：GET（ak，ak∈A） //获取角色rx在对象oj上的所有应用的集合 F（rx，ak）∩Z（oj，ak）

步骤5：GetAppliList（）；GetData（）//获取应用列表，获取对应的数据，其中所有的逻辑关系可以从元数据描述的逻辑规则集合中获取∑={Y（ui，rx），G（rx，oj），F（rx，ak），Z（oj，ak）}

步骤6：CreateApplilist（）// 在客户端创建应用列表，展示给用户 步骤7：AppliCall（）//用户进行应用调用

步骤8：If AppliPage（ak，URL，rx，oj） //如果用户调用的是应用页面，则需要参数应用ID、应用的URL、角色以及对象

Then PageShow（） //应用页面显示给用户

Else If AppliComponent（ak，，rx，oj） //如果用户调用的是应用组件，则需要参数应用ID、角色以及对象

Then FunctionCall（） //调用相应功能函数 步骤9：算法结束。

3 LMAI中的AOC与元模型的设计