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一个以OGC标准为导向的煤矿分布图服务架构注帑：OGC Open Geospatial Consortium—开放地理空间信息联盟G1S Geographic Information Service 地理信息服务Web 互联网/网络摘要：虽然地理信息系统或基于CAD的技术已被广泛用于煤矿地图分布的制作 中，但是在更高层次丄，为了一些特定的H的，我们很难在这些分布图的空隙中 去提供一个集成的地图服务没有统一的平台去管理所有涉及到的地图，其中主 要的原因是，数据资料是由个别煤矿通过使用他们个人不同的软件来收集提供 的对于数据抽象和模式化的软件其中并没有应用统一的模式木文首先冋顾了 所有有关的OGC （开放地理空间联盟）的互操作性基木规范，然后，为了给分布 式煤矿提供地图服务，一个以OGC标准为导向的架构就被提出来了在这个新构 架中，空间数据管理档案和煤矿地图的整合就通过这样一个地理信息服务的接口 而实现最终，一个开放地理信息服务资源就被提倡去实施相关的计划淮北煤 炭集团就是采取这样建议的一个例子关键词：煤矿地图服务；面向服务架构；OGC的互操作规范；开源地理空］'可解决 方案1简介煤矿地图服务提供了煤矿的基本信息并且提供了一个地理空间数据集的综 合汇编。

它不经表明物质表面的自然属性，而且还揭示了地下潜在的岩石、断痕、 人工地下建筑以及煤矿开采过程等特点因此，某种程度上，煤矿地图是最复杂 同吋也是最重要的地图产甜H前，几种有专利的地图软件主宰了中国的煤矿市场对于煤矿来说，采用 不同的软件来达到同样的制图H的，这种现象是很普遍的，即使是在同一•煤炭管 理机构下的煤矿也会采用不同的软件因此，在煤矿数字地图产品互不兼容通 常情况下，煤矿必须定期向FTP或者其他机构提供地图，同时该机构也必须具备 不同制图软件的许可证來以此查看这些异构地图此外，为了特定的H的，对于那些不便于管理的地图档案，很难通过传统的方法 丁.对其进行整合抽象的数据模型和数据存储格式应用于不同的数字式煤矿地 图中区别是很大的，一个是依赖于CAD系统，而另一个是依赖于GIS系统通过 传统的输入/输出方式，将一个空间数据从一个系统合并到另一•个系统，这种方 法是不可行的还有一些试点的研究，其中服务是通过互联网来拓展专有系统； 随后，将工作流引擎的服务链作为特定的应用程序本文为了整合煤矿地图 和杲构数据结构，从而提出了…种地理空间式面向服务的体系结构该体系结构 的设计遵循开放地理空间联盟（OGC）的互操作性规范，并实施使用开源地理空 间的解决方案，在该体系结构中所采用的软件主要是由开源地理空间基金会开发 的。

原型系统在每一个煤矿中再次使用现有的地图系统和原有的地图档案，因此, 制图员不必对他们已经熟悉的工作流程做任何的改变这种方法节约了运行成 本，提高了机关单位的工作效率2以OGC标准为导向的架构煤矿地图在煤炭开采的规划中是十分重要的，主要表现在两个方面：1）该地 图是更新后的采矿吋间进度，以表示对地质条件的最新变化；2）考虑到可能影 响的煤矿开采，煤矿地图必须记录任何地质构造的空间尺度即断层落差是多少 米这些特点意味着，这些地图的体积可能变得很大，那么他们的版本每天会随着指 定的节奏伴随着更新增加的很快要及吋理解煤炭开采的基本信息，煤炭管理机 构就需要去分亨最新、最全面的与煤矿同步的地图版本遵循OGC标准的互联网 GTS,在建立一个可互操作的地理空间处理和内容存储框架中，用于达到此P1的 的OGC的互操作性计划显示了巨大的成功，因此GTS为口前非同寻常的解决方案 OGC和W3C的（万维网联盟）的最新发展使得网络地理信息系统开始成为面向服 务的集成体系结构口国通过地理信息的服务，使得地理信息系统和企业间有了 广泛的互操作性以下各节描述了这样一个开放性标准为导向的架构，即对煤矿 地图服务提供了一个地理空间的互用构架。

2.1地理信息标准化服务和组件OGC支持全套的地理空间互操作性规范接口实施的OGC互操作性规范的网络服 务被称为是地理空间或者是地理信息网络服务⑥地理空间服务组件可以由桌面 GIS通过完成原子的服务处理或者相互间的合作来组成OGC提供了--个使利的 地理空间的信息化服务，包括数据发现、数据访问、数据处理和数据可视化（见 表1）这些地理信息服务与一般的网络服务兼容，具有GTS组件的特征，即，可 重用性和重新组合性，并且具备降低系统开发成本的特点此外，他们还是智能 化机器同吋能够在地理信息服务之间相互操作图表1 OGC的地理信息服务组件OGC规范服务组件说明CSW网站冃录服务数据/服务H录WFS网络要素服务矢量数据访问WCS网络覆盖服务栅格数据访问WPS网络处理服务数据处理WMS网络地图服务数据nJ视化WAS网络授权服务服务授权wss 网络安全服务2・2 —个开放的体系结构原型对于以地理空间服务为基础的分布式煤矿地图，我们提出了一个网络GIS 概念构架（图1）开放式体系结构原型系统给煤炭管理机构提供了一个新水准的 地图服务，即这种地图服务支持数据访问，数据检索，数据处理和数据可视化服 务。

然而，原型也不影响煤矿的正常业务ClientWeb browscr(XMI. Javascript,Ajax,CSS,H 1 ML etc.)WorkflowprocessingConversion□GC WPS IProjection□GC WPS2SymbologyI )ata or service discovery丄JData access (data source)CXtC wmsOCtC： WC：SOCtC： WL'SUGC WPSnVisualizationGeospatial data metadataCieospcitial service metadata.图1以OGC标准为导向架构的分布式煤矿地图服务这是一个小性平台的体系结构，在这个平台里，为了涵盖现有的地图系统用 应该在煤矿的边缘建造一个地理空间信息服务所有的服务都应该被收集在进一 步整合的服务器一端在这样的架构下，旧的地图制图软件和档案留在煤矿同时 矿山企业的工作流程和以前保持一样2. 2.1数据访问专有的制图系统是多种多样的每个煤矿都有自己的数据库结构和象征模式, 这就可能不同于其他的矿井对于分布式地图服务的关键是，对于不同的空间数 据库系统应用中洁具技术从而实现数据接口的访问X'。

对于专业的制图设施没 有任何的变化，有两种方法从现有的地图绘制系统中去获取数据一-种方法是通 过一个0GC的WFS界面去检索煤矿的原始数据记录；另一种方法是通过网络地图 服务接口去满足煤矿地图绘制的要求2. 2.2数据处理地图和原始数据都应先进行预处理，然后进行数据•集成有许多的很重要的 过程需要保持数据的一致性，例如地图投影，地图边缘兀配，属性元素的一-致性 和字符编码都必须妥善处理这些重要的过程被设计为WPS的服务他们都有一 个通用的接口，但他们的功能是由他们自己精制WPS的配置文件所提炼的，每个 功能遵守一个独特的处理方法O2. 2.3实施无缝的地图绘制经典的数据模型包括空间数据的抽象化和符号化在空间数据库的水平下, 没有一个好的办法从多样的异构制图系统中自动牛成空间数据集•例如，对于表 示巷道，一个系统可能用轴线,而另一个系统可能用两条边去表示•对于巷道的绘 制,前者必须定义一个复杂的复合线标志而后者只需用一个单线条符号.在这个架构中，地图的整合是一个逻辑性的模式•因为所有的制图系统都遵 循国家地质地图制图标准，所以他们所制定的地图都是外观相似，给人的感觉也是千篇一律在拟议的架构中，每个煤矿测绘系统呈现其自己的部分地图，然后 所有的地图块被收集并在服务器一端由瓷砖相结合。

这是通过级联OGC的WMS 服务来实现的2. 2.4自定义工作流程地理空间服务作为WebGIS的服务组件.地理空间信息服务的接口在各个煤矿之 间是相同的,但是在服务配置文件之间是不同的.这些服务配置文件申报的功能， 即,GML的编码，数据转换，地图投影和数据愿景.尤其是对于煤炭管理机构的测 绘任务,有具体的工作流程并且编排一序列的程序.业务流程执行语言（BPEL） 是用来规范地理空间信息服务的，我们可以将其作用扩展，称为支持地理空间长 期运行的流程2. 2.5数据和服务目录该H录服务支持数据H录和服务H录前者列出了空间数据档案的元数据同时列 出了一个国际标准（ISO19115）,然而后者关注的是服务功能的元数据描述.该 H录服务本身是基于ISO19225这个国际标准基于这些可利用的服务，用户可 以针对新的处理服务或者一个特殊的绘图任务来制定他们自己的工作流程.3 开放源码的实现方法开源的地理空间解决方案已经在最近儿年被提出了a⑹.OSGeo （开源空间信 息基金会）和OGC之间没有法律关系，但是在OSGeo的很多政党或个体也与OGC 标准一起使用，反之亦然地理空间的开放源码软件的明确特征之一是支持和促 进OGC标准。

因此，我们提出了一个开源地理空间解决方案，实现一个OGC 标准为导向的煤矿地图服务架构3.1开放源码的原型系统开放源码的原型系统（图2）由三层结构构成:1）顶层是用户管理煤矿矿图的Web浏览器接口 2）中层是提取元数据和提供煤矿地图服务的中央服务器 3）最底层是桌面地图绘制系统及其网络扩展，提供各煤矿的中央服务器数据集图表2开源地理空间分布模式煤矿地图服务3. 1.1在远程节点的地理空间服务在煤矿远程节点中各种各样的桌而制图工具已经被应用了这个软件的专有 网络拓展通过OGC的wms或者wfs网络接口来发布他们的地图，或者提供空间数据；例如，AutoCAD主场迎战MapGuideo对于该软件不支持OGC标准, 我们制定了一个中间件层将它连接到开放源码的地图服务器上3.1.2【据和服务目录在中央服务器上一个GeoNetwork （地理网）/PostgreSQL （自由数据库管 理系统）组合被用来提供H录服务；色插数据发现和服务发现该H录服务主要 用于协助用户浏览空问数据档案或服务在PostgreSQL/ PostGIS的数据库系 统都可以从地质地理空间数据集元数据和存储服务按照ISO19115规范的远程节 点来获取元数据集合。

应用地理网的方法來搜索PostgreSQL （自由数据库管理 系统），其中涉及到了前而描述的由宋显峰开发的整合【Site和PostgreSQL的方法3.1. 3处理工作流程中央服务器的工作流程是分布式煤矿地图服务的核心部分通过使用BPEL 引禁（Apache ODE的）来规范远程节点的地理信息服务，它能够自动的实现网络客户端服务和服务器之间的互操作工作流程包括三个部分：1）52北包给远 程节点的地理信息服务提供了安全数据访问，并且通过装备一个强大的GRASSGIS （地理信息系统）来供应WPS服务；2）由Apache ODE推出的服务工作流 程:；3）通过一个地图服务器将他牛成的地图发布到网上3.1.4显示地图嘉地图被应用于浏览器来显示煤矿地图（图3）嘉地图是一个开源Javei脚本 的图表库，用Ajax风格來显示地图瓦片和标志，这是通过人多数的Web浏览器 实现的血没有对服务器一端的依赖它类似于谷歌地图或MSN虚拟地球API （应 用程序编程接口），但实际丄是被应用于地理信息数据接口的企业标准方法，例 如0GC的WMS （网络地图服务）或者WFS（网络要索服务）协议图表3淮北煤矿煤炭集团地图。