基于开放式构架的移动空间信息服务模块的设计与实现.pdf

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1、：kot关于学位论文原创性和使用授权的声明本人所呈交的学位论文，是在导师指导下，独立进行科学研究所取得的成果。对在论文研究期间给予指导、帮助和做出重要贡献的个人或集体，均在文中明确说明。本声明的法律责任由本人承担。本人完全了解山东农业大学有关保留和使用学位论文的规定，同意学校保留和按要求向国家有关部门或机构送交论文纸质本和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权山东农业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文，同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并向社会公众提供信息服务。保密论文在解密

2、后应遵守此规定。论文作者签名：社铷签名懈日H2J一k目录I 吣Y 帆1 吣7 呲8 眦仙6 黼8 州0 1 1 0 帆1 绪论41 1 研究目的与意义41 2 国内外研究现状61 3 论文的主要研究内容72 移动空间信息服务系统概述92 1 移动空间信息服务系统92 2 移动空间信息服务系统的特点1 02 3 移动空间信息服务的体系结构1 12 4 移动空间信息服务模式1 22 5 移动空间信息服务技术体系1 32 6 本章小结1 53 移动空间信息服务系统相关技术研究及分析1 63 1 移动数据通信1 63 2 移动空间定位技术1 93 3 嵌入式G I S 技术2 53 4 相关标准与规范

3、2 73 5 本章小结3 14 基于开放式构架的移动空间信息服务系统设计3 24 1 系统构架设计3 24 2 客户端设计3 44 3 服务器端设计3 84 4 数据库设计4 04 5 系统终端开发平台的选择4 34 6 系统开发工具的选择4 44 7 地图服务器A r c G I SS e r v e r 4 54 8 本章小结4 75 原型系统的实现4 85 1 客户端功能实现4 85 2 地图服务器配置5 15 3 应用服务器实现5 35 4 实验结果6 05 5 本章小结6 l6 总结与展望6 26 1 总结6 26 2 展望6 3参考文献6 4致谢7 1攻读学位期间发表论文及参与项目

4、情况7 2k山东农业大学硕士学位论文中文摘要移动空间信息服务能随时随地提供与地理位置相关或指定位置相关的空间信息服务。近年来，随着G I S 技术在各个行业的不断深入，G I S 从最初的服务于专业领域的专项应用发展到服务于大众的应用，人们对空间信息的需求和认识在不断加强。特别是随着掌上电脑、智能手机、平板电脑等移动设备的飞速发展，嵌入式技术和无线通信技术的支撑，移动空间信息服务已成为当今G I S 领域发展的热点。当前，许多公司都推出了各自的移动空间信息服务平台。但是，遗憾的是这些平台的功能往往大部分不能满足用户不断变化的需求。不但功能扩展困难，而且没有统一的规范和接口，相互之间数据与服务无

5、法共享。因此，本文依托国家8 6 3 课题“基于三维场景的移动目标自适应定位与监控技术”，选取“基于开放式构架的移动空间信息服务模块的设计与实现 题目进行研究。论文首先研究分析了移动空间信息服务系统特点、体系结构、服务模式、技术体系及相关技术，为下一步的设计开发工作提供了技术基础。其次，设计了一种基于开放式的移动空间信息服务系统构架，该构架分为业务逻辑层、功能插件层、通信层、服务接口层、数据服务层五个层次。系统采用客户端朋艮务端结构，客户端采用“插件式 软件构架体系来构建以实现系统功能的无限扩展。服务器端分为地图服务器和应用服务器，地图服务器发布符合O G C 规范的w M s、W F S 地

6、图服务，应用服务器按照O G C关于位置服务的O p e n L S 规范设计接口，以此满足数据的标准化，实现数据与服务的共享。客户端与服务端采用X M L 进行信息编码，通过H t t p 协议进行数据的传输。最后，根据设计，本文选用W i n d o w sM o b i l e 平台，C#语言进行了原型系统开发实验，该系统以“插件形式实现了地图基本操作功能及部分位置服务功能。本文将“插件式 的设计思想应用于手机移动端，并在服务器访问接口上遵循国际O G C 标准。实验证明，该设计具有可行性，满足开放式、标准化的要求。关键词：地理信息系统；移动空间信息服务；模块设计；开放式；插件式基于开放

7、式构架的移动空间信息服务模块的设计与实现A b s t r a c tM o b i l eS p a t i a lI n f o r m a t i o nS e r v i c ec a l lp r o v i d es p a t i a li n f o r m a t i o ns e r v i c e sr e l a t e dt Ol o c a t i o no rs p e c i f i cl o c a t i o na n y t i m ea n da n y w h e r e I nr e c e n ty e a r s，G I St e c h n o

8、 l o g yi sa p p l i e dt Ov a r i o u si n d u s t r i e sm o r ea n dm o r e，G I St e c h n o l o g yi sn o wa p p l i e dt os e r v et h ep u b l i cf r o mo n l yi n i t i a la p p l i c a t i o ni nt h ed e v e l o p m e n to fs p e c i a la r e a s，t h ed e m a n df o rt h es p a t i a li n f

9、o r m a t i o na r ei n c r e a s i n g E s p e c i a l l yw i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fP D A s，s m a r tp h o n e s，t a b l e tP C sa n do t h e rm o b i l ed e v i c e s，t h es u p p o r to fe m b e d d e dt e c h n o l o g ya n dw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o nt e c h n o

10、l o g y，m o b i l es p a t i a li n f o r m a t i o ns e r v i c eh a sb e c o m et h ed e v e l o p m e n th o ts p o t si nt h eG I Sf i e l d C u r r e n t l y,m a n yc o m p a n i e sh a v el a u n c h e dm o b i l es p a t i a lr e f o r m a t i o ns e r v i c ep l a t f o r m，b u tt h e s ep l

11、 a t f o r m sd o n th a v eu n i f o r mn o r m sa n di n t e r f a c e，t h es h a r i n go fd a t aa n ds e r v i c eh a v eb e c o m eab o t t l e n e c k T h e r e f o r e，t h i sp a p e rr e l i e so nt h en a t i o n a l8 6 3p r o j e c t”M o v i n gT a r g e tA d a p t i v eL o c a t i o na n

12、 dM o n i t o r i n gT e c h n o l o g yb a s e do nt h r e e-d i m e n s i o n a ls c e n e”，s e l e c t st h et o p i c s”D e s i g na n dI m p l e m e n t a t i o no fM o b i l eS p a t i a lI n f o r m a t i o nS e r v i c eM o d u l eb a s e do nO p e nA r c h i t e c t u r e”t or e s e a r c h

13、 F i r s t l y，t h ep a p e rs t u d i e sa n dA n a l y z e sm o b i l es p a t i a li n f o r m a t i o ns e r v i c es y s t e mc h a r a c t e r i s t i c s，a r c h i t e c t u r e，s e r v i c em o d e l，t e c h n o l o g y s y s t e ma n dr e l a t e dt e c h n o l o g y，w h i c hp r o v i d e

14、sat e c h n i c a lb a s i sf o rn e x td e v e l o p m e n t S e c o n d l y，t h ep a p e rd e s i g n sa no p e nm o b i l ei n f o r m a t i o ns e r v i c es y s t e ma r c h i t e c t u r e，t h ea r c h i t e c t u r ei sc o m p o s e do fb u s i n e s sl o g i c，f u n c t i o n a lp l u g i nl

15、 a y e r，c o m m u n i c a t i o nl a y e r，t h es e r v i c ei n t e r f a c el a y e ra n dd a t al a y e r T h es y s t e mu s e sc l i e n t s e r v e rs t r u c t u r e，t h ec l i e n tu s e s”p l u g i n”s y s t e ms o f t w a r ea r c h i t e c t u r et Ob u i l di no r d e rt oa c h i e v et

16、 h eu n l i m i t e de x p a n s i o no fs y s t e mf u n c t i o n s T h es e r v e rs i d ei sd i v i d e di n t ot h em a ps e r v e ra n da p p l i c a t i o ns e r v e r，t h em a ps e r v e rp u b l i s h e dW M S，骄Sm a p p i n gs e r v i c el i n ew i t hO G Cs p e c i f i c a t i o n s，t h ea

17、 p p l i c a t i o ns e r v e rd e s i g n si n t e r f a c ei na c c o r d a n c ew i t hO p e n L Ss p e c i f i c a t i o n，i no r d e rt om e e tt h es t a n d a r d i z a t i o no fd a t a，a c h i e v e st h es h a r i n go fd a t aa n ds e r v i c e s C l i e n ta n ds e r v e ru s eX M La si

18、n f o r m a t i o nc o d i n g，t r a n s p o r td a t av i aH t t pp r o t o c 0 1 A tl a s t，a c c o r d i n gt ot h ed e s i g n，t h e2“山东农业大学硕士学位论文一一p a p e ru s e sW i n d o w sM o b i l ep l a t f o r m，C 撑l a n g u a g ef o rt h ep r o t o t y p es y s t e me x p e r i m e n t s，t h es y s t e

19、 ma c h i e v e sb a s i cm a po p e r a t i n gf u n c t i o n sa n ds o m el o c a t i o ns e r v i c e si nt h ef o r mo f“p l u g-i n”T h ep a p e ra p p l i e s”p l u g i n”t om o b i l ep h o n et e r m i n a l i nA c c o r d si n t e r n a t i o n a lO G Cs t a n d a r d si ns e r v e ra c c

20、e s si n t e r f a c e E x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o w st h a tt h ed e s i g ni sf e a s i b l ea n d m e e t st h eo p e n,s t a n d a r d i z e dr e q u i r e m e n t s K e y w o r d s：G e o g r a p h i cI n f o r m a t i o nS y s t e m：M o b i l eS p a t i a lI n f o r m a t i o nS e

21、 r v i c e：M o d u l eD e s i g n；O p e nA r c h i t e c n l r e；P l u g-i n3基于开放式构架的移动空间信息服务模块的设计与实现1 1 研究目的与意义1 绪论近年来，随着社会经济的不断发展，人们生活水平的不断提高，移动设备逐渐成为人们日常生活不可缺少的工具，人们的活动范围越来越广，越来越不确定，人们迫切的想随时随地的知道自己所处环境的有关信息，比如我现在处在什么位置?我如何到达我的目的地?我要找的人在哪里?我的周围有什么等，人们活动的这种移动性、不确定性，以及对位置的需求，为基于位置的移动空间信息服务系统的开展带来了商机

22、。与此同时，空间信息技术也获得长足进步，全球定位系统(G l o b a lP o s i t i o n i n gS y s t e m，简称G P S)系统的定位精度可达厘米级，地理信息系统(G e o g r a p h i cI n f o r m a t i o nS y s t e m，简称G I S)逐渐转向网络化应用，基于地理标识语言(G e o g r a p h yM a r k u pL a n g u a g e，简称G M L)的空间信息传输和交换标准已形成，因特网(I n t e r n e t)的发展使得网络能够提供丰富多彩的与位置相关的信息资源(李琦等，2 0

23、 0 3)。移动通信也得到了迅速发展，随着无线通信宽带技术的突破，移动通信正在向以码分多址(C o d eD i v i s i o nM u l t i p l eA c c e s s，简称C D M A)为基础，以宽带化通信为特征的第三代移动通信(3 r d g e n e r a t i o n，简称3 G)发展。因此，空间信息技术的进步、信息资源的丰富、移动通信的发展为形成综合的空间信息服务系统提供了技术基础。正是在这样的背景下，一种综合的系统：移动空间信息服务系统(M o b i l eS p a t i a lI n f o r m a t i o nS e r v i c eS

24、 y s t e m，简称M S I S S)应运而生。移动空间信息服务系统综合了空间信息技术、移动通信技术、I n t e r n e t和移动终端技术，将I n t e r n e t 上的海量信息和地理信息系统的强大应用服务功能扩展到移动终端上，为移动用户基于位置的信息交换、信息获取、信息共享和信息发布提供了便捷、经济的技术途径，移动用户基于移动I n t e r n e t 可以获得随时、随地的空间信息服务，而不受系统平台和线缆连接的限制。在未来5 1 0 年内，地理空间信息将实现随时(a n y t i m e)、4一k山东农业大学硕士学位论文随地(a n y w h e r e)为

25、所有的人(a n y b o d y)和事(a n y t h i n g)提供实时服务(4 A 服务)(李德仁等，2 0 0 2)。M S I S S 将是一个令人振奋和充满巨大商机的领域，也正因此，世界各大G I S 厂商纷纷推出各自的移动空间信息服务系统解决方案，市场一度处于相对混乱状态，不仅如此，就目前而言，许多公司推出的移动空间信息服务平台，在功能上已经远远滞后于满足用户不断变化的需求，不仅功能扩展困难，而且提供的服务没有统一的规范和接口，它们各自为阵，相互之间数据共享与服务已成为瓶颈。为了使移动空间信息服务走向大众化，普及化，国内外的研究机构和G I S 厂商联合讨论制定了一些相关

26、标准和规范，用户个性化需求不断变化也促使人们在系统构架方面进行新的探索和尝试。可以预见，基于开放式构架、易于功能扩展、符合国际标准的移动空间信息服务系统将成为移动空间信息服务发展的一个必然趋势。从人们对信息需求方面来讲，与空间相关信息占信息总量的8 0，且随着经济的高速发展，车辆、船只和其它地面移动物体的迅速增加，对于这种地域广大、机动性强、数量众多的移动目标实现有效监控、紧急救援和各种信息服务已成为社会所需。从技术发展方面来看，地理信息系统、全球定位系统、无线通信技术、计算机网络技术等方面的发展和集成，为移动空间信息的管理提供了先进的技术和手段，为数据的传输提供了多种途径。采用G I S 技

27、术，结合目前国际上最先进的定位技术，无线通信技术，以及计算机网络技术建立移动空间信息系统，实现任何人、在任何地方、任何时间、任何场所能够获得丰富的、可支付起的、无障碍的空间信息服务，以此提高社会整体的信息化水平，降低社会运行成本，使人们的生活更加便捷和自由，并有更好的安全保障。以上可以看出，对移动空间信息服务的研究，特别是基于开放式的服务系统构架研究，具有广泛的意义和巨大的社会效益。因此，本文依托国家8 6 3 课题“基于三维场景的移动目标自适应定位与监控技术，选取“基于开放式构架的移动空间信息服务模块的设计与实现”题目进行研究。5基于开放式构架的移动空间信息服务模块的设计与实现1 2 国内外

28、研究现状目前，移动空间信息服务已成研究和应用的热点。许多大学、科研机构、商业公司都在开展这方面的工作。国外几家著名的G I S 平台开发商纷纷推出各自的移动空间信息服务解决方案。(1)A u t o D e s k 公司提供了A u t o D e s kO n S i t e 的“移动访问 模块。这是移动的企业级的解决方案，包括软件、应用设计、开发服务、维护、培训和技术支持。O n S i t e 与M a p G u i d e 网络地图技术及公司开发的G I S 设计服务器(G I Sd e s i g ns e r v e r)技术相集成，可以传输交互地图、设计信息和商业定单到移动设备

29、。O n s i t e 是专为移动应用开发，通过J a v aS e r v l e t 将野外作业队员的请求传递到中心地图数据库，将返回的定位结果数据目标经过改编以适应小的移动屏幕，但仍然维持结果的智能性、交互性和与相关属性数据及数据库的连接。O n S i t e 并不是简单传送平面栅格影像，而是传输矢量数据及其相关数据，用户可以查询、拉伸、修改、标注地图，然后可以与中心数据库同步这些改变。(2)E S R I 提供了A r c G I S 软件产品-A r c P a d。A r c G I S 是全套商业解决方案，是可伸缩的，包括：运行A r c I n f o、A r c E d

30、it o r、A r c V i e w 的高端桌面计算机用户；使用A r c l M S 的I n t e r n e tG I S 用户；针对便携、移动用户的A r c P a d。移动数据是使用A r c I M S 通过I n t e r n e t 提供服务，A r c l M S是一个交叉的平台应用，支持几千个并发处理和几百万的日请求。A r c P a d支持多种数据接口，如S H P、B M P、J P G、D R G 等矢量、栅格地图，不需要转换。A r c P a d 与G P S 集成可支持野外作业人员的无线定位、实时通信和大容量数据库访问，以获得业务所需信息。A r c

31、 P a d 是A r c l M S 的无线移动客户端。(3)I n t e r g r a p h 公司建立了自己的移动G I S 解决方案一一I n t e l l i W h e r e。I n t e l l i W h e r e 功能着重于无线通信和L B S 的工业应用。I n t e r g r a p h 凭借在空间信息与定位技术领域3 0 年的开发经验积累，使I n t e l l i W h e r e 解决方案提供用户实时、基于位置的信息服务以满足设备与数据的独立。这个解决方案具有开放性、可伸缩性，它与G e o M e d i a 技术相辅相成，特别是G e o M

32、 e d i a 的网络企业(W e bE n t e r p r i s e)产品。6k山东农业大学硕士学位论文G e o M e d i a 使用无线应用协议(W A P)提供地图和基于位置的信息服务。I n t e l l i W h e r e 允许用户利用移动设备搜索、检索、操作和交互生活信息，仅像短信息(S M S)一样简单。这个产品可以传送和接收与指定地域相关的属性信息，如当前位置、相关的其他位置等。在国内，也有一些G I S 厂商研究开发了移动空间信息服务产品。武汉中地数码信息技术有限公司的嵌入式地理信息系统基础平台G I S E m b e d d e d，以及在这个平台上开

33、发的G P S 导航系统、个人旅游导航系统、野外区域地质调查系统R G M a p 等等；北京超图研发出的地理信息系统开发平台e S u p e r M a p：北京灵图软件技术有限公司推出的在移动信息设备上提供地理信息以及位置信息服务的S m a r t I n H a n d 软件产品；北京慧图公司推出了一种可运行于掌上电脑、进行移动制图和G I S 应用的野外地质数据采集系统T o p M a pC E G e n i u s 等等。1 3 论文的主要研究内容一、论文的主要研究内容(1)移动空间信息服务相关技术分析移动空间信息服务系统集成了当前在无线互联和空间信息领域中的大量最新技术，有

34、必要对移动空间信息服务的相关技术基础进行分析总结，为下一步深入研究打下基础。研究O p e n L S 核心服务的具体内容与协议规范，并深入研究核心服务各服务接口规范、数据模型，为实现数据交换和数据服务做好准备。(2)开放式移动空间信息服务系统构架设计对现有的移动空间信息服务系统的特点、体系结构、服务模式等方面进行研究，总结前人的工作和特点，提出基于“插件式 的，符合O p e n L S服务规范的开放式移动空间信息服务系统总体架构，并进行了客户端、服务端、数据库等详细设计。(3)原型系统实验根据设计，进行合理的系统选型，对原型系统进行开发实验以验证系统构架设计的可行性。7基于开放式构架的移动

35、空间信息服务模块的设计与实现二、论文的内容结构如下：第一章为绪论部分，主要介绍本文的研究背景、研究意义和国内外研究现状，总结现有移动空间信息服务系统的优点和不足，最后介绍论文的主要研究内容；第二章为移动空间信息服务系统的概述，主要对移动空间信息服务系统的概念、特点以及当前常见的应用模式等进行概括和阐述；第三章归纳总结了基于开放式构架的移动空间信息服务技术的基本理论和方法，主要介绍了移动空间信息服务系统相关技术及相关标准与规范，包括移动数据通信技术、移动空间定位技术、嵌入式G I S 技术、标准。通用语言、O p e n L S 规范等；第四章在已有理论和方法的启发下，提出了一种基于开放式构架的

36、移动空间信息服务系统总体构架，对客户端、服务端、数据库进行了详细的设计，为系统实现提供基础，并对比现有技术对原型系统的开发进行选型，包括开发平台的选择，开发工具的选择以及地图服务器的选择等；第五章是应用实验部分，通过开发移动空间信息服务原型系统，展示了基于开放式构架的移动信息服务系统的具体实现情况及效果图；第六章是论文的总结与展望，总结了论文主要做的工作和进一步的研究内容。8山东农业大学硕士学位论文2 移动空间信息服务系统概述2 1 移动空间信息服务系统移动空间信息服务起源于2 0 世纪9 0 年代，美国联邦通信委员会(F e d e r a lC o m m u n i c a t i o

37、n sC o m m i s s i o n，简称F C C)1 9 9 6 年曾颁布规定，要求无线移动运营部门给手机用户提供E 9 1 1(紧急求援)服务，以便能够定位呼叫者以提供用户及时救援。其后许多国家如日本、法国、瑞典、芬兰、德国等纷纷推出相关的移动空间信息服务。移动空间信息服务系统以空间信息技术、移动通信技术和互联网技术为强大的底层支持技术，以向移动或固定用户终端发送随时、随地的移动信息服务为目的，是一个复杂的技术系统，它的发展和体系构建涉及导航定位、移动通信、移动计算和互联网等多种技术。在G P S 或移动通信网络定位技术支持下，移动空间信息服务系统提供的就是基于位置的服务(L o

38、 c a t i o nB a s e dS e r v i c e，简称L B S)，即能确定移动用户(终端)的地理位置，并能随时、随地提供与此地理位置相关或指定位置的空间信息服务。如表2 1 所示：表2 1 移动空间信息服务的需求内容T a b 2 1T h eN c c dC o n t e n to f M o b i l eS p a t i a lI n f o r m a t i o nS e r v i c e9基于开放式构架的移动空间信息服务模块的设计与实现从表中看，位置信息表示了对坐标、地图上某一点、某一个命名的地点有应用的定位需求；事件描述了与时间有关的定位需求；分布表示

39、了与密度、频率、散布面、人口分布、给定范围的目标与事件等有统计规律的定位需求：资产监控表示了与资产有关的定位需求：路线表示了与导航有关的定位需求；事件发生环境表示了与人、目标、事件有关的地图、图表、三维场景的需求；目录服务提供了与位置有关的分类、通讯录、列表等信息；交易表示了与商品交换、保险、证券、金融服务有关的位置服务需求；地点表示了对某一位置有特殊服务需求。这些应用需求基本上涵盖了个人、企业和政府对位置有关的信息服务需求，也是移动空间信息服务系统所要提供的服务种类，同时也预示着移动空间信息服务的美好前景，不管在家里还是在社区、城市、城郊甚至海洋，移动空间信息服务将实现随时(a n y t

40、i m e)、随地(a n y w h e r e)为所有人(a n y b o d y)和所有事(a n y t h i n g)提供实时服务。2 2 移动空间信息服务系统的特点移动空间信息服务系统具有以下特点：(1)移动性。移动空间信息服务系统的终端可以自由移动，在移动1 0山东农业大学硕士学位论文的同时通过通信网络保持与服务中心的链接。(2)分布式数据源。由于移动用户的位置是不断变化的，需要的信息多种多样，因此，任何单一的数据源都无法满足要求，必须有地理上分布的各种数据源。(3)移动终端的多样性。移动空间信息服务系统的终端可以是传统的桌面P C，但更多的是各种移动终端。比如移动电话、P

41、D A、P o c k e tP C及一些专用的G I S 嵌入式设备。终端的多样性意味着移动空间信息服务需要更灵活的定制能力、扩展能力以及开放的体系结构，以适应终端的多样性，并充分利用终端的信息表示能力。(4)信息载体的多样性。移动终端用户与服务中心及其他用户的交互手段丰富多样，包括位置服务、视频、音频、语音、文本、图像、图形等，这意味着计算能力有限的移动终端有时需要处理更多类型的数据，如何合理地表现数据成为一个重要的问题。(5)弱可靠性。用于移动终端远程访问系统资源，使得数据传输容易被盗用和侵害，从而带来一系列安全问题。(6)非对称性。移动空间信息服务终端不论是基于G P S 还是G P

42、R S C D M A 蜂窝通信，都存在着上行与下行的数据通信非对称性问题。(7)资源有限性。虽然移动空间信息服务系统终端设备具有多样性，但其电源能力是有限的。此外，通信网络的带宽以及移动设备的存储、计算性能也相当有限。(8)对空间位置的依赖性。通过无线网络进行通信的移动空间信息服务系统受到网络覆盖的限制，所能提供的服务仅限于此空间范围内的用户。2 3 移动空间信息服务的体系结构移动空间信息服务系统主要由客户端(移动终端)、服务器、数据库三部分组成，分别承载在表现层、中间层和数据层。如图2 1 所示：(1)数据层。该层对服务所需的空间数据和属性数据进行有效组织和管理。基于开放式构架的移动空间信

43、息服务模块的设计与实现(2)中间层。该层包括网关、W e b 服务器、位置服务器等组成。网关主要是扩充移动设备的处理能力，把移动终端不能处理的功能放在网关上；W e b 服务器主要处理与H T T P 有关的请求，同时作为地图服务器的客户，对用户的请求进行交换和打包处理；地图服务器是专业应用服务器，一方面调用空间数据引擎提供的接口，从空间数据源中取得空间数据，另一方面对空间数据进行转换处理，向W e b 服务器提供响应。位置服务器负责向移动终端提供统一的位置获取接口。(3)表现层。该层包括各种各样的移动终端，如笔记本电脑、掌上电脑、P D A、手机等。表现层中间层数据层图2 1 移动空间信息服

44、务的体系结构F i g 2 1T h eA r c h i t e c t u r eo f M o b i l cS p a t i a lI n f o r m a t i o nS e r v i c e2 4 移动空间信息服务模式根据获取数据服务方式的不同，移动空间信息服务可分为三种模式，静态服务模式、动态服务模式及混合服务模式。一、静态服务模式顾名思义，静态服务模式是指数据预先通过无线网络或有线网络下载到移动终端上，也可通过各种存储卡实现，这样，移动终端就具备了独立存储、计算、分析的能力，此时，移动终端对用户的请求都是在本地实时完成的，而不需要通过无线网络请求服务中心。1 2山东农业

45、大学硕士学位论文二、动态服务模式与静态模式恰恰相反，移动空间信息动态服务是指移动终端不存储任何服务所需的移动空间数据和专题数据，移动终端不具备独立存储、计算和分析的能力，仅仅只是结果的显示，用户的请求都通过无线网络发送给服务中心，服务中心处理完后再将结果以一定的结构返回给移动终端。三、混合模式移动空间信息服务静态模式中所有的服务均在本地完成，不需要通过无线网络请求服务中心，所以响应速度快，还可以节省用户访问网络带来的流量开销，但是，这种模式也存在着缺点，一是数据不能实时动态的更新，无法满足用户对实时动态更新信息的需求，另一个缺点是空间数据一般数据量较大，将所有的数据都存储在移动终端，对移动终端

46、的存储能力有很高的要求，但就手机用户来说，手机本身的存储能力远远达不到要求，存储卡的容量也是有限的，目前存储卡的容量最大也就2 0 G 左右；动态服务模式可以满足用户对于实时动态数据的需求，但是由于网络带宽低，加上空间数据量大，所以响应速度慢，而且流量开销大费用高。为更好的满足用户的需求，往往采用静态和动态模式结合的混合模式，将一些长期不变的地图数据存储在移动终端，而一些动态变化的兴趣点(P o i n to fI n t e r e s t，简称P O I)数据等存储在服务中心，这样既解决了移动终端存储能力的问题，也在一定程度上满足了用户对实时动态更新数据的需求。总之，三种模式各有千秋，采用

47、何种服务模式应具体情况具体分析，视环境、经济条件及项目的需求而定。2 5 移动空间信息服务技术体系尽管移动空间信息服务发展很快，但是目前仍处于一个稍显混乱的状态，缺少统一的标准和规范，为了移动空间信息服务技术的标准和规范化，各大G I S 厂商及与移动空间信息服务有关的组织机构成立了专门的论坛或联盟，讨论制定移动空间信息服务的技术体系和技术标准，其中主要有以下几种技术体系。1 3基于开放式构架的移动空间信息服务模块的设计与实现一、O p e n L S 技术体系O p e n L S 是开放式G I S 联盟O G C(O p e nG I SC o n s o r ti u m)组织发起的开

48、放式定位服务O p e n L S(O p e nL o c a t i o nS e r v i c e)，目的在于促进位置应用服务的互操作性。因为移动空间信息服务涉及到无线通信、移动终端设备、无线互联网等多方面的技术，并可以应用于智能交通、物流配送等非常广阔的领域，所以有很多的组织机构参加。O p e n L S 是一个比较权威的组织，由各个领域的成员组成庞大的体系，其技术体系比较全面。O p e n L S 为实现基于I n t e r n e t 分布式计算平台的互操作L B S 系统提供了实现指南。O p e n L S 定义了X L S(X M Lf o rL o c a t i

49、o nS e r v i c e)用于O p e n L S服务。所有O p e n L S 服务都通过H T T P 方式提交与返回X M L 文本交互。O p e n L S定义了五种核心服务，分别是网关服务(G a t e w a yS e r v i c e s)，指南服务(D i r e c t o r ys e r v i c e s)，路径服务(R o u t es e r v i c e s)，位置工具服务(L o c a t i o nU t i l i t yS e r v i c e)，地图要素显示服务。二、M A G I C 技术体系M A G I C(M o b i

50、l ea n dA u t o m o t i v eG e o g r a p h i cI n f o r m a t i o nC o r e)组织的发起者也是一些大公司，如N a v T e c h，M i c r o s o f t，M o b il eG I S 等。M A G I C 主要用于定义和促进导航、远程地理处理，及制定通过多网络平台与地理信息服务有关的信息分发体系或工业标准，寻求定义最小的通用数据集，从而降低行业成本，获取最大利润。O p e n L S 和M A G I C 这两个体系都是针对移动空间信息服务的G I S 平台，都在促进一个以无线网络的方式提供的位置和