面向三网融合的空间地理信息服务平台架构设计

摘 要：在分析系统核心功能的基础上，针对性能、可靠性、可维护性、保密性和安全性等关键架构质量因素，结合架构风格和关注点分离等架构设计技术，从系统总体架构、硬件架构、软件架构、功能结构等方面探讨面向三网融合的空间地理信息服务平台架构设计。

关键词：三网融合 空间地理信息 增值服务

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（b）-00-02

人类的日常生活行为80％以上与空间位置相关，对空间位置信息的获取有着与生俱来的需要[1]。对于普通大众来说，日常生活中的吃（餐饮）、住（住宿）、行（交通、出行）、游（旅游）、购（购物）、娱（娱乐）等无不与空间位置相关；对于企业来说，让客户准确地找到自己的位置是进行市场推广的第一要素，同时企业也需要在一定的空间范围内寻找合适的产品、服务以及基于空间位置进行商业规划和市场分析等；对于政府来说，所关心的社会、经济数据80%以上属于空间信息或者是与空间位置相关，政府的决策需要准确、丰富的空间数据的支撑[2]。因此，空间地理信息服务已逐步成为大众、企业和政府所不可或缺的信息服务内容。

1 系统分析

1.1 空间地理信息服务的基础

空间地理信息服务的基础是覆盖全国的海量空间地理信息综合资源库，该数据库整合了全国范围内的基础空间数据、专业导航数据、POI（兴趣点）数据以及面向位置服务的生活资讯（吃、住、行、游、购、娱等）与商业资讯（企事业单位）数据。

1.2 空间地理信息服务所需的关键技术

导航规划技术、互联网地图服务技术、海量数据搜索技术以及Telematics应用所涉及的其他方面的技术，共同构成了空间地理信息增值服务所需的关键技术。基于上述关键技术，可以构建系列基础服务，包括：搜索服务、地图服务、导航服务、公共交通服务、内容管理服务、SNS驱动服务、综合定位服务、数据转换服务等。

1.3 面向三网融合的服务接口体系

通过面向综合应用的数据和服务统一接口体系建设，综合服务系统可以广泛面向系统开发/集成商、内容/服务提供商、以及平台运营商等提供全面的位置信息、生活及商业资讯接口服务。通过跨平台标准化的接口体系建设，为三网用户（互联网、电信网、广电网）提供统一的全面的空间地理信息服务，实现数据共享和应用融合。

1.4 空间地理信息增值服务及应用支持

包括面向互联网用户和企业用户的位置服务（LBS）网站、面向移动用户的手机移动位置服务及应用、面向车载移动用户的Telematics服务及应用、面向数字电视用户的数字电视位置服务及应用、面向企业用户的车辆导航监控应用、面向政府的基于空间地理信息的电子政务应用等。

2 系统总体架构设计

系统的整体架构如下图所示，系统采用多层体系架构，多层结构在本系统中具体体现分为五个层次，即数据库层、数据访问层、核心引擎层、接口逻辑层、封装层和用户层。它们的主要功能和作用如下：

（1）数据库层。数据库层是通过文件系统、数据库管理系统或自主研发的数据格式及索引方式，而实现的各种地理信息数据、应用数据和配置数据的载体层。

（2）数据访问层。数据访问层规范了对各种数据格式和数据内容的访问权限及统一的访问方法，从而有效控制访问的安全性与访问性能。

（3）核心引擎层。核心引擎层由多个的服务引擎组成，包括搜索引擎、地图引擎、公交引擎、自驾引擎、内容管理服务引擎、SNS驱动服务引擎、综合定位服务引擎、数据转换服务引擎等[3-4]。

（4）接口逻辑层。接口逻辑层首先将核心引擎层的引擎功能进行封装，从而更简便易用地提供给接口用户。另外接口逻辑层还封装了一些常用的数据接口方法，如查询POI详情、线路详情、站点详情等业务逻辑功能，从而形成一套能支撑绝大部分应用需求的完备的接口集合。

（5）封装层。封装层是对接口逻辑层在接口形态层面上的封装。接口的形式共有4种方式，即WebService、JSON、HTTP+XML、SOCKET，分别满足不同设备、语言、应用场合下的接口需求。

（6）用户层。用户层代表各种应用方用户所开发的基于B/S、C/S或嵌入式的应用程序，用户层可能是服务提供商、企业用户、个人用户或是政府用户等所有有意使用服务平台接口的客户。

3 系统硬件架构设计

系统的硬件架构有：

（1）搜索服务器集群：部署搜索引擎，负责接收用户的搜索请求，并返回结果。

（2）地图服务器集群：部署栅格地图服务引擎，负责接收用户的各种地图操作请求，并返回相应的地图结果。

（3）数据库服务器集群：存储所有的基础数据、各类应用数据和系统配置数据，在其上部署数据库服务器。

（4）自驾服务器集群：部署自驾规划引擎，接收用户自驾规划请求。

（5）公交服务器集群：部署公交换乘引擎，接收用户公交查询请求。

（6）定位/SNS/内容管理服务器集群：混合部署定位、SNS和内容管理（CMS）服务引擎，接收用户对这些服务的请求。

（7）身份验证服务器集群：所有的个人用户、企业用户、政府用户、服务供应商（SP）在接入综合服务系统，并提交数据服务请求时，必须进行身份验证。

（8）接口服务器集群：在该服务器上部署统一的接口服务程序，该程序处理用户的各种服务请求，并根据服务请求的类型，将请求转发给相应的专业服务引擎。

（9）防火墙：为了保护整个服务器系统，设置防火墙，以屏蔽来自INTERNET的黑客攻击。

4 系统软件架构设计

系统的软件架构如图2。

（1）操作系统：Windows Server 2003、Linux。（2）平台支撑软件：.NET 2.0、Oracle 10g、IIS、Apache。（3）核心引擎：搜索引擎、导航引擎、地图引擎、公交引擎、SNS驱动引擎、混合定位引擎、内容管理（CMS）引擎、地理编码引擎等。

5 系统所提供的主要服务内容

平台通过三网（电信网、互联网和广电网）可以对各类客户终端提供丰富的空间地理信息服务。这些服务内容如图3所示。

6 结语

总体说来，无论在公众服务、企业服务，还是政府服务，国外发达国家在空间地理信息服务方面有着广泛的应用，新技术新方法层出不穷，商业服务规模大且商业模式成熟，是一个目前和未来快速成长的朝阳产业。

面向三网融合的空间地理信息服务平台的实施和推广，可以有效地提高现代服务业的服务水平，为公众、企业和政府提供便捷和有效的空间地理信息服务，为构建“和谐社会”提供有效的支撑。

参考文献

[1] 李鲁群.面向LBS移动Web服务的研究[D].上海：上海交通大学博士后士学位论文，2005.

[2] 毛忠民，周雪丽，赵慧芬，等.基于WebMap引擎的地图公众服务平台研建[J].计算机技术与发展，2012（22）：183-191.

[3] 胡双双，秦杰，谢蕙. 一种实用元搜索引擎的设计与实现[J].微电子学与计算机，2009：24-27.

[4] 李晓斌.一种Web地图服务引擎的设计与实践[J].微电子学与计算机，2011（4）10-14.