公共衛生GIS共享服務平臺

1   系統詳細設計

1.1 GIS共享服務管理

1.1.1 概述

    GIS共享服務管理是本系統的重要組成部分，它實現了對各種地圖數據、業務資源數據的集成統一管理，提供了一個平臺級的管理解決方案，可以往下管理各種空間數據，網上支撐各種空間服務發佈，是本平臺的中樞系統。

集數據管理、服務管理、用戶管理、系統管理於一體的統一管理服務，以標準的服務接口提供數據和服務的調用能力。

 

1.1.2 技術實現特色

   GIS平臺採用先進的系統設計方法，基於.NET組件式技術進行開發，提供不一樣層次的解決方案，能夠全面知足網絡GIS的應用須要。用戶能夠快速創建基於地圖的Internet或Intranet的地理信息服務網站，也能夠快速開發本身的地理信息服務系統。

本平臺具備高性能，此外還具備多源數據集成、海量數據訪問支持、服務器羣集等高級特性；採用多級緩存結構設計；能夠同時支持多種地圖引擎協同工做等。

1.1.2.1  符合行業國際標準的地圖服務

實現跟符合標準的OGC規範的地圖服務器進行地圖數據的交互。使得平臺可以在自身不生產存儲地圖數量的狀況下實現以第三方OGC服務爲底層數據的平臺應用。同時，本平臺提供的全部地圖瀏覽和查詢服務均符合OGC的相關協議規範，包括WMS、WFS、WMTS等，從平臺功能性和鬆耦合性的設計原則上來說，應該針對OGC的主要地圖服務接口封裝一套介於地圖引擎應用和OGC服務器接口之間的接口，該接口根據WMS、WFS地圖服務接口規範封裝相關的請求細節，方便地圖引擎進行調用。

1.1.2.2  全組件化技術

全組件化的設計思想，做爲一個成熟的Web GIS開發平臺，在多個行業進行了普遍的應用。組件化設計的優勢主要有如下幾點：

• 經過採用全組件化結構，系統的可管理性大大加強，能夠實現單點登陸、集中管理。能夠管理分佈在分佈式環境下的各個服務器和服務程序。
• 基於Java技術的組件具備自描述特性，不一樣組件封裝了實現不一樣功能和不一樣目的的模塊，從而使各個組件能夠單獨搭建和擴展，使系統的更新工做大大減小，兼容性獲得加強。
• 內置的GIS服務引擎與三維GIS平臺的數據處理和開發平臺採用相同的體系結構，數據只需在服務器上進行配置便可直接使用，快速發佈到Internet上。
• 組件具備良好的擴充性和開放性。各個層次的組件提供了豐富的接口和功能，鬆散的體系結構爲系統的擴充提供了足夠的擴展空間，用戶能夠經過繼承或者聚合等軟件重用方法，開發特殊功能的自定義行業組件或者更高層次的通用組件，統一集成到GIS平臺平臺中。

1.1.2.3  客戶端與服務器多級緩存結構

服務器實現了高效的數據緩存和應用緩存，經過二次開發能夠實現針對特定應用的處理緩存，隨軟件提供的客戶端設計了巧妙的客戶端緩存機制，能夠大大加快地址定位和地圖瀏覽的速度。

能夠實現多級緩存模式，對應用及其相關數據進行高速緩存，從而大幅度提升海量數據的處理能力。

ü  應用數據緩存

啓動應用服務時自動加載相關數據，從而減小每次用戶請求都須要從新加載和卸載數據的時間。 

ü  處理結果緩存

經過將須要長時間處理或變化較小的結果預存在磁盤上，用戶請求能夠直接讀取結果而沒必要每次都進行處理，從而能夠減小每次處理的時間，加快用戶響應的速度。

1.1.2.4  應用無關性的跨平臺開發接口

對於地圖服務接口設計的標準性以及應用層無關性的先進理念，使得本來複雜的WEBGIS二次開發工做變得簡易可行。大大縮短開發週期，提升效率。

ü  標準的應用層接口和應用層無關性

創建在地理信息平臺基礎之上的應用系統的類型是很是豐富的。這些應用系統最終將由不一樣行業的開發商使用不一樣的開發工具，設計不一樣的應用邏輯，所支持的其終端類型也從普通的計算機到具備文字短信功能的普通手機等，可以提供良好的應用開發接口和系統集成模型，即應用層無關性。

在應用接口層：在HTTP協議基礎之上設計標準的地圖應用訪問協議並提供豐富的實用功能接口函數供應用系統調用，這樣的設計符合工業標準，支持異構操做系統上的應用系統。

ü  跨平臺多語言應用開發包

跨平臺多層次二次開發接口。提供從組件庫到客戶端腳本的多層級二次開發API，支持Javascript語言，將來開源擴展支持Flex、IOS、Android、Windows Mobile（Phone）等多平臺和開發環境語言

1.1.2.5  完善的日誌系統

一個完善的日誌系統是服務器端應用程序的必備重要輔助功能，爲供系統管理員使用的分析模塊。本子系統會在服務器訪問日誌的基礎上，統計分析天天提交的請求數量，某地圖功能被調用的次數、平均處理耗時等，最終生成分析報表。系統管理員能夠根據這些結果評價系統目前的服務水平，分析系統的性能瓶頸。

系統服務日誌數據庫有詳細的結構文檔說明，所以若是系統管理員須要分析其餘的內容，二次開發人員能夠根據其需求定製查詢邏輯。

1.1.3 數據中心

數據中心負責全部與地圖數據有關的管理工做，像地圖元數據、地圖集、圖層數據、POI數據和樣式數據及上傳後的原始數據等都由數據中心來管理。數據中心包括數據註冊、數據訂閱、數據同步等子系統。負責維護和管理數據的數據註冊信息表、地圖原始數據表、地圖原始空間數據表和各類系統數據表等數據表，同時也負責爲其它中心提供與數據操做有關的各類接口。

 

1.1.4 服務中心

服務中心負責全部與地圖服務有關的管理工做，服務中心包括服務註冊、服務維護、服務訂閱、服務訂購和服務同步等子系統。負責維護和管理服務的服務註冊信息表、服務原始信息表、服務包信息表、服務功能信息表及其它與服務有關的系統表，同時也負責爲其它中心提供與服務操做有關的各類接口。

1.1.5 用戶中心

用戶中心負責與用戶有關的各類管理工做，它包括用戶註冊、用戶維護、用戶驗證、用戶權限管理、用戶查詢等子系統。負責維護和管理用戶的基本信息表、用戶權限表、用戶組表、用戶動做表等數據表，同時也負責爲其它中心提供與用戶操做有關的各類接口。

用戶中心管理構建出用戶「租用」模型，即系統該平臺能夠爲其餘用戶（包括不一樣部門、行業、應用）以租用的方式提供服務。

 

1.1.6 管理中心

管理中心負責保證引擎系統的正常運轉工做，它包括參數配置、引擎監控和日誌分析等子系統。

管理中心能夠隨時監控位置大數據平臺「租戶」的調用狀況

 

1.1.7 統一標準API

1.1.7.1  概述

做爲GIS服務共享平臺的一個主要理念的體現和功能的載體，設計開發一系列統一標準的服務API是必不可少的。外部系統和用戶訪問本平臺的數據和功能的主要途徑，即應該是經過統一API進行，API是共享平臺的一個窗口和通道，是平臺鬆散耦合架構設計的集中體現。

本系統設計符合國際和行業標準的、跨平臺的數據和服務能力共享API，支撐各種應用和模塊的內外部調用。

1.1.7.2  統一開放接口

在面向服務架構基礎上，針對應用層的調用需求，提供應用開發接口，擴展本平臺的支撐度，方便與其餘業務子系統集成和調用。前期實現基於JS的開發接口。

u  Javascript API：提供面向javascript語言的開發類庫，徹底基於javascript快速構建空間應用。

1.1.7.3  OGC標準協議

OGC(Open Geospatial Consortium,開放地理信息聯盟)制定了一系列地理信息服務標準規範,規定了數據服務的標準接口，開發者根據接口標準實現數據服務。針對新的Mapservice進行註冊，權限設置等。OGC是空間信息行業的標準組織，其制定的相關接口規範被視爲國際行業標準，具有極強的跨平臺通用性和平臺鬆耦合性。

 

OGC協議應用流程圖

實現跟符合標準的OGC規範的地圖服務器進行地圖數據的交互。使得平臺可以在自身不生產存儲地圖數量的狀況下實現以第三方OGC服務爲底層數據的平臺應用。所以，從平臺功能性和鬆耦合性的設計原則上來說，應該針對OGC的主要地圖服務接口封裝一套介於地圖引擎應用和OGC服務器接口之間的接口，該接口根據WMS、WMTS、WFS地圖服務接口規範封裝相關的請求細節，方便地圖引擎進行調用。主要實現如下功能：

v  封裝HTTP協議：封裝GET和POST協議，實現HTTP請求的發送和接收，包括請求協議的拼裝和響應協議的解析。調用者自身不須要關係HTTP請求的網絡通訊實現機制，也沒必要關心具體HTTP請求和響應的拼裝和解析。調用者只關注於地圖查詢邏輯和查詢結果的接收後的業務應用。

v  封裝地圖數據服務協議：OGC的地圖服務協議有多種，每種地圖服務都有本身的一套規範，例如WMS、WMTS是基本的地圖服務之一，實現向客戶端輸出渲染好的地圖、以及相關的地圖詳細信息。WFS主要是實現地圖圖元的查、增、刪、改等相關功能。這些地圖服務請求和響應都有本身的相應規範。在本平臺中，針對不一樣的地圖服務和請求類別，將不一樣地圖服務和請求類別的請求參數規範都根據OGC的相關規範封裝起來，將地圖請求和查詢邏輯轉換爲符合OGC規範的接口請求協議，並將OGC服務器返回的響應解析根據OGC規範解析成地圖成果或者地圖圖元空間信息，全部的業務邏輯在這裏獲得轉譯和封裝。全部的OGC標準的請求和解析都是經過調用此功能包提供的相關類的相關方法進行的，OGC服務器和地圖服務接口對平臺應用來講是透明的，應用層不須要關心OGC的相關接口和規範細節。

1.2 地圖服務功能詳細設計

1.2.1 概述

建設空間和屬性數據統一檢索門戶，用戶能夠經過輸入相關關鍵詞，對在線全部數據庫進行檢索和顯示。

用戶能夠經過Web客戶端瀏覽所發佈的矢量、柵格數據，地圖圖經過特定字段與DBMS中的若干張業務屬性表相關聯；根據選取的比例尺及相關屬性，在平臺生成相關跟業務模型相關的專題矢量圖供用戶瀏覽。

1.2.2 基本地圖操做功能

1.2.2.1  全圖

l  功能概述

顯示電子地圖全貌。能夠查看整個行政區域的全貌。

1.2.2.2  放大

l  功能概述

實現矢量地圖的任意比例尺的放大，經過鼠標在地圖上拉框拖動或點擊的方式進行地圖放大，隨着地圖的不斷放大，地圖上顯示到信息將會逐漸詳細，使得地圖顯示到內容愈來愈豐富。

1.2.2.3  縮小

l  功能概述

實現矢量地圖的任意比例尺的縮小，經過鼠標在地圖上拉框拖動或點擊的方式進行地圖縮小，隨着地圖的縮小，地圖上顯示到信息將會減小以達到最好的顯示效果。

1.2.2.4  漫遊

l  功能概述

移動地圖，將地圖視野之外的地圖移動到視野內。可按住鼠標左鍵任意拖動地圖，使之達到理想位置。

1.2.2.5  測距

l  功能概述

用戶能夠在地圖上，沿着本身想要測量的線路，用鼠標單擊地圖，在上面畫出一條直線或者折線，而後，在結束點雙擊，便可獲得這條線所表明的實際線路的距離。對於折線，將顯示當前直線段的長度及已畫折線的總長度。

1.2.2.6  鷹眼

l  功能概述

顯示全市地圖的縮略圖，經過鷹眼圖快速移動地圖視野到指定區域，或者看目前的主地圖窗口在全市範圍的那個區域。

1.2.2.7  地圖定位

l  功能概述

對地圖上的任一或多個對象進行顯示定位，用高亮等特殊效果進行定位。

1.2.2.8  刷新

l  功能概述

刷新地圖。經過刷新清除地圖上因查詢、定位、最優路徑查詢等操做形成的臨地圖時標記。

1.2.3 綜合地圖查詢功能

1.2.3.1  模糊查詢

經過輸入名稱關鍵字，進行地圖對象的查詢，能夠查詢道路、建築物等基礎地理信息，也能夠查詢各種專題數據，查詢結果以列表的形式顯示出來，同時能夠點擊進行地圖定位，高亮顯示，同時能夠點擊連接查看相關的屬性數據。

1.2.3.2  屬性查詢

經過指定各種地理信息數據的屬性字段的關鍵字進行鍼對某一或者組合屬性字段的空間數據查詢，並可以對查詢出的空間地理對象進行點擊地圖定位。

1.2.3.3  點圖查詢

能夠直接用鼠標在地圖上點擊查詢，系統自動查詢出點擊位置的地圖對象信息。

1.2.3.4  拉框查詢

用戶能夠在地圖上拉一個矩形框，系統自動查詢出拉框範圍內的地圖對象信息。

1.2.3.5  拉圓查詢

用戶能夠在地圖上拉一個圓形區域，系統自動查詢出圓形區域內的地圖對象信息。

1.2.3.6  多邊形查詢

用戶能夠在地圖上經過點擊鼠標繪製一個任意形狀的多邊形區域，系統自動搜尋出該多邊形區域內的地圖對象信息。

1.2.4 業務屬性數據整合

將外部已有多源業務空間信息，經過標準的整合流程和接口規範，轉化爲能夠在地圖上展示和查詢分析的空間信息