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基于网格服务的地理空间信息共享平台关键技术研究

作　者: 刘峰
导　师: 靳奉祥；张继贤
学　校: 山东科技大学
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: 网格服务 Web服务工作流网地理空间网格服务组合模型服务组合
分类号: P208
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

步入二十一世纪后，加速推进我国国家空间信息基础设施建设，促进我国地理空间信息产业的共享和应用，是由数字化测绘向信息化测绘迈进的当务之急，以资源全面共享和一体化管理为宗旨的网格技术为解决地理空间信息共享和服务模式开辟了新的技术途径。近年来，“服务”成为实现网络环境中进行资源封装与整合的焦点概念，随着Web服务技术的逐步推广，Web服务己成为实现“服务”的首选技术，通过基于业务流程的服务组合实现服务资源的进一步共享与整合，以提供更强大更完整的业务服务。新的网格体系结构——Web服务资源框架的推出，使得网格服务与Web服务趋于融合，实现二者的标准与规范全面兼容与统一，使用网格服务将复杂的地理空间信息处理过程进行封装，按照统一标准描述服务接口，部署在网络／网格环境中，通过访问网格服务获得所需的地理空间信息，本文采用网格服务及服务组合技术作为构建地理空间信息共享平台的基本手段。目前Web服务组合的相关研究已经展开，但缺乏有效的服务组合框架模型及相应模型分析技术，组合建模与分析等方面的研究还不完善；另外当前有关地理空间网格服务分类不能满足基于业务流程的服务组合需求，应该从功能和语义粒度两方面进行扩展分类；本文针对以上不足展开研究。主要研究成果如下：(1)基于SOA架构和分层服务模型设计并提出了地理空间信息共享平台体系结构分层模型——GIS-LM(Geospatial Information Sharing Layered Model)，该模型按功能要求和分层服务模型思想从下至上共分六层，依次为基础资源层、数据共享层、基本软件层、基础服务层、网格服务组合层、应用服务层，各层均采用网格服务进行封装实现，并由企业服务总线(ESB)集成各类网格服务，并从逻辑功能上将其按网格资源层、网格服务层及网格应用层进行区分，GIS-LM强调面向服务架构的集成，是实现基于网格服务的地理空间信息共享平台的基本框架。(2)建立基于工作流网(WF_Net)的地理空间服务组合模型——ServiceWF。该模型将WF_Net应用于服务组合的业务流程逻辑描述，用变迁来表示网格服务，库所来表示服务组合规则或组合逻辑判断，充分保证了该模型对流程描述的正确性。同时提出了ServicewF模型的四类基本服务组合关系：顺序组合、并行组合、条件选择组合和重复组合，这是进行服务组合的基本逻辑规则，实际组合时可以交叉及重复使用这四种基本组合关系，以满足功能复杂的地理空间服务组合需求。(3)研究总结地理空间信息服务分类现状，按照地理空间信息处理任务及功能语义粒度对网格服务进行详细的划分，并对各服务代表的具体地理空间信息处理语义进行了功能描述。(4)应用WS-BPEL描述语言实现了基于业务流程的服务组合。提出三种基于业务流程的网格服务组合的实现方式：服务组合模板、组合模板生成器和服务模板设计器，并分析各自适用范围。(5)基于Oracle ADF应用开发框架和Java EE5.0规范进行网格服务组合支撑试验系统的设计和实现，构建了试验原型。

全文目录

中文摘要  5-6
英文摘要  6-13
第1章绪论  13-32
  1.1 地理空间信息共享技术的发展  14-26
    1.1.1 国外地理空间信息共享技术的研究现状  14-18
    1.1.2 我国地理空间信息共享技术的研究现状  18-23
    1.1.3 目前主要的地理空间信息共享解决方案  23-26
  1.2 由GI-System 到GI-Service的发展必然  26-28
  1.3 地理空间网格服务的发展  28-29
  1.4 主要研究内容与论文构成  29-32
    1.4.1 主要研究内容  29
    1.4.2 论文构成  29-32
第2章网格服务相关理论与支撑技术  32-65
  2.1 网格服务相关理论  32-55
    2.1.1 网格技术及其研究进展  32-39
    2.1.2 空间信息网格  39-42
    2.1.3 网格体系结构的发展  42-49
    2.1.4 网格服务及研究进展  49-55
    2.1.5 网格服务与地理空间信息共享  55
  2.2 网格服务支撑技术  55-64
    2.2.1 Web服务  55-58
    2.2.2 OGC地理空间Web服务  58-63
    2.2.3 ArcWeb服务  63-64
  2.3 本章小结  64-65
第3章基于网格服务的地理空间信息共享平台体系结构设计  65-87
  3.1 面向服务架构  65-76
    3.1.1 面向服务架构的发展  65-66
    3.1.2 SOA技术框架与基本特性  66-67
    3.1.3 SOA架构的技术特点  67-68
    3.1.4 SOA参考架构  68-75
    3.1.5 为什么采用SOA?  75-76
  3.2 分层服务模型体系结构设计  76-77
  3.3 基于网格服务的地理空间信息共享平台体系结构设计  77-86
    3.3.1 地理空间信息共享平台逻辑框架  77-78
    3.3.2 地理空间信息共享平台技术框架  78-79
    3.3.3 地理空间信息共享平台体系结构  79-86
  3.4 本章小结  86-87
第4章基于工作流网的网格服务组合模型研究  87-110
  4.1 面向服务基础理论  87-93
    4.1.1 服务的定义  87-88
    4.1.2 服务组合技术研究  88-89
    4.1.3 服务链技术  89-93
  4.2 服务组合技术研究  93-98
    4.2.1 目前的服务组合研究相关项目  93-95
    4.2.2 服务组合现状  95-97
    4.2.3 服务组合当前研究现状分析  97-98
  4.3 基于工作流网的网格服务组合建模  98-109
    4.3.1 基于工作流网的建模与分析  98-99
    4.3.2 Petri网基本定义  99-101
    4.3.3 工作流网的基本概念及基本路由  101-104
    4.3.4 基于WF_Net的地理空间网格服务组合模型  104-109
  4.4 本章小结  109-110
第5章地理空间网格服务分类与管理  110-135
  5.1 地理空间网格服务分类  110-117
    5.1.1 ISO/TC211与OGC地理空间信息服务分类  110-112
    5.1.2 服务粒度划分控制  112
    5.1.3 基于任务的地理空间网格服务的划分  112-117
  5.2 基于业务流程的网格服务组合  117-132
    5.2.1 服务业务流程描述规范的发展  117-120
    5.2.2 BPEL业务流程组成  120-122
    5.2.3 BPEL业务流程逻辑结构与ServiceWF模型的组合关系映射  122-125
    5.2.4 基于业务流程的地理空间网格服务组合实现  125-132
  5.3 基于业务流程的网格服务组合的实现方式  132-133
  5.4 本章小结  133-135
第6章服务组合支撑平台原型系统实现  135-146
  6.1 Oracle ADF开发框架介绍  135-138
  6.2 服务组合支撑系统的实现  138-145
    6.2.1 系统组成  138
    6.2.2 服务运行环境  138-140
    6.2.3 服务组合支撑平台  140-141
    6.2.4 应用实例介绍  141-145
  6.3 本章小结  145-146
第7章总结与展望  146-150
  7.1 全文总结  146-148
  7.2 主要创新点  148-149
  7.3 研究展望  149-150
致谢  150-152
主要参考文献  152-160
攻博期间发表文章与科研情况  160-161
详细摘要  161-177

基于网格服务的地理空间信息共享平台关键技术研究

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