专利名称：提供地理信息系统接口服务的系统及方法
技术领域：
本发明涉及地理信息系统GIS，更具体地说，涉及一种提供地理信息系统接口服务的系统及方法。
背景技术：
地理信息系统GIS是一种能有效将各种信息与空间地理信息相结合的系统，利用该种系统很好地为其他业务类型系统提供服务。
但是，在目前的应用中，如何有效地利用GIS是一个不小的问题，一般情况下，GIS会被要求融合在应用系统中，这就给应用系统提出了更高的要求，需要对应用系统进行修改，使得使用的成本大大增加。
发明内容
本发明旨在提供一种能以接口服务的形式提供GIS服务的系统和方法，能在不修改应用系统的情况下使得应用系统能很好地利用GIS，大大降低了实现成本。
根据本发明的一方面，提供一种提供地理信息系统GIS接口服务的系统，包括空间数据库层，存储地理空间数据，提供GIS接口服务的数据基础；ARC SDE空间数据引擎，构建一空间数据库数据访问的通道；ARCIMS地图服务中间件，提供地图服务，包括基础GIS功能；WEB服务器中间件，提供网络服务；GIS接口，与外部的应用系统相匹配，供外部的应用系统使用上述各部件提供的GIS接口服务功能，使得与外部的应用系统相关的信息在GIS上进行定位和分布。
根据本发明的一实施例，该GIS接口对于外部的应用系统相关的信息进行地理信息编码，采用统一的地理信息编码格式使得使得与外部的应用系统相关的信息在GIS上进行定位和分布。
其中，所述GIS接口包括基础接口，提供地理信息以及相关联的信息的查看功能；扩展接口，利用地理信息，结合相关联的信息提供计算功能；专业接口，将相关联的信息在地理信息的基础上进行定位和分布。而该专业接口进一步包括定位功能接口，实现地址详址地图定位并在地图窗口里显示该地址详址的相关描述信息；分布图功能接口，根据当前查询的业务数据结果，实现地图分布；点图查询类功能接口，获得点击地图上相应位置的地址详址信息，并通过调用网络服务，得到所选范围内的相关信息并在地图窗口里显示；专题制图类功能接口，提供专题制图的专题数据，根据专题数据在地图上生成专题图。
根据本发明的一实施例，该系统还包括接口权限管理装置，当该GIS接口服务系统调用应用系统时，该接口权限管理装置对该应用系统进行注册，包括注册应用系统的SYSTEMID、注册应用系统管理员的用户名和密码、以及配置应用系统的GIS功能。
根据本发明的另一方面，是一种提供地理信息系统GIS接口服务的方法，包括在一空间数据库层中存储地理空间数据，该地理空间数据作为提供GIS接口服务的数据基础；构建一ARC SDE空间数据引擎，通过该ARC SDE空间数据引擎构建一空间数据库数据访问的通道；提供一ARCIMS地图服务中间件，该ARCIMS地图服务中间件提供包括基础GIS功能的GIS服务；提供一WEB服务器中间件，该WEB服务器中间件提供网络服务；提供一GIS接口，与外部的应用系统相匹配，该GIS接口供外部的应用系统使用GIS接口服务功能，使得与外部的应用系统相关的信息在GIS上进行定位和分布。
其中，该提供一GIS接口的步骤包括对于外部的应用系统相关的信息进行地理信息编码，采用统一的地理信息编码格式使得使得与外部的应用系统相关的信息在GIS上进行定位和分布。
该提供一GIS接口包括提供基础接口，通过该基础接口进行地理信息以及相关联的信息的查看；提供扩展接口，利用地理信息，结合相关联的信息提供计算功能；提供专业接口，将相关联的信息在地理信息的基础上进行定位和分布。其中提供专业接口的步骤包括提供定位功能接口，实现地址详址地图定位并在地图窗口里显示该地址详址的相关描述信息；提供分布图功能接口，根据当前查询的业务数据结果，实现地图分布；提供点图查询类功能接口，获得点击地图上相应位置的地址详址信息，并通过调用网络服务，得到所选范围内的相关信息并在地图窗口里显示；提供专题制图类功能接口，提供专题制图的专题数据，根据专题数据在地图上生成专题图。
根据本发明的一实施例，该方法还包括接口权限管理步骤，当该GIS接口服务系统调用应用系统时，对该应用系统进行注册，包括注册应用系统的SYSTEMID；注册应用系统管理员的用户名和密码；以及配置应用系统的GIS功能。
本发明将GIS接口服务作为一种协同工作服务，分发给需要空间地理信息服务的其他业务系统，由数据类GIS应用协同服务方式，可以被加入到外部业务系统工作流程的任何一个节点中。GIS接口服务可以通过“地址详址(地理编码)”来进行业务与地图数据的关联，操作上简单易用。满足部门GIS应用时不需要自身建设GIS系统、不建设和维护地图数据、不增加GIS相关的软件产品的要求，降低GIS建设和应用的难度，充分利用了地理信息系统的资源；GIS接口服务系统尽量降低客户系统调用开发的技术、时间和资金等成本。
本发明能在不修改应用系统的情况下使得应用系统能很好地利用GIS，大大降低了实现成本。
图1示出了根据本发明的一实施例的提供地理信息系统GIS接口服务的系统的结构图；
图2示出了根据本发明的一实施例的提供地理信息系统GIS接口服务的方法流程图。
具体实施例方式
正如前面所说的，本发明的目的是将GIS接口服务作为一种协同工作服务，分发给需要空间地理信息服务的其他业务系统，由数据类GIS应用协同服务方式，可以被加入到外部业务系统工作流程的任何一个节点中。GIS接口服务可以通过“地址详址(地理编码)”来进行业务与地图数据的关联，操作上简单易用。满足部门GIS应用时不需要自身建设GIS系统、不建设和维护地图数据、不增加GIS相关的软件产品的要求，降低GIS建设和应用的难度，充分利用了地理信息系统的资源；GIS接口服务系统尽量降低客户系统调用开发的技术、时间和资金等成本。
于是，本发明提供一种提供地理信息系统GIS接口服务的系统，参考图1所示，该系统100的一个实例包括空间数据库层102，存储地理空间数据，提供GIS接口服务的数据基础；ARC SDE空间数据引擎104，构建一空间数据库数据访问的通道；ARCIMS地图服务中间件106，提供地图服务，包括基础GIS功能；WEB服务器中间件108，提供网络服务；GIS接口110，与外部的应用系统相匹配，供外部的应用系统使用上述各部件提供的GIS接口服务功能，使得与外部的应用系统相关的信息在GIS上进行定位和分布。
总体而言，该提供GIS接口服务的系统由空间数据库层、ARC SDE空间数据引擎、ARCIMS GIS服务中间件、WEB服务器中间件、GIS接口程序组成。空间数据库层存储的是地理空间数据，它是GIS接口服务系统的数据基础；ARCSDE为ARCIMS提供了一个空间数据库数据访问的通道；ARCIMS是GIS服务提供层，它提供了基础GIS功能；WEB服务器则提供网络服务；GIS接口程序是在利用前面所有的部分开发的能满足一定GIS业务应用的程序。各个模块的组成关系如图1所示。在图1中还示出了外部的应用系统的实例，包括人口系统112和法人系统114。对于本领域的技术人员来说，很明显其他的外部应用系统也是可以被使用的。
在上述的提供GIS接口服务的系统100中，GIS接口110对于外部的应用系统相关的信息进行地理信息编码，采用统一的地理信息编码格式使得使得与外部的应用系统相关的信息在GIS上进行定位和分布。
根据本发明，与外部的应用系统有关的信息和地理信息的关联应用是通过地理信息编码来实现的，以人口为例说明人口在地理信息中的应用。人口信息都具有现居住地址和户籍地址等地址信息内容，同时每个人按照街道进行管理，具有街道区域信息。对人口所属地址和所属街道，参照相关地址编码标准规范进行分级编码与赋码，能够实现人口信息在地理信息系统上的定位和分布功能。
地理编码体系是一个基于地理标识的空间参照系统，它并不基于精确的坐标，而是建立在地理要素的位置关联基础上的。地址编码的目的，就是要将目前分散在各个部门相对孤立的信息统一于一个信息可充分共享的环境中，使这些数据发挥更大的效益。
但是，由于历史和现实的各种原因，会造成地名、地址体系异常复杂，地名混乱、无序，缺乏规律性，街道门牌编号混乱，地名命名方法复杂，缺乏统一的标准。存在问题有楼号和门牌号混编；道路改名，但门牌号没改；临时建筑，增补建筑的门牌号不够等等问题。
目前，各行各业都在自己的应用系统基础上建立了一套编码系统，有自己独特的地理单元划分标准，但这些编码体系在空间单元上并没有统一的、标准的地理参考系统，它们在数字城市的管理中，最小单元的边界都不相同，使得相互之间很难共享信息资源。同时，城市地理信息资源的分类没有标准，也没有统一的地理代码，限制了现代化手段的使用。
通过对标准地址的分析，可以认为地址模型是一种复杂的层次模型。地址由各个地址要素组合构成，地址要素包括行政区划名、道路名、自然地理名、门牌号、楼名等，这些要素按大的地址要素在前，小的地址要素在后的方式组合形成地址的名称。如下面的地址“■■路■■弄■■号”的标准。根据地图数据与业务数据通过“地址详址”的关联方式，为了保证地图数据与业务数据互查等GIS功能的正确性，业务数据中的地址须满足一定的规范，具体如下详细的地址信息的填写规范是地址中有弄有号，是路名+弄号+门牌号，如陕西北路354弄1号；地址中没有弄只有号，是路名+门牌号，如闵行路710号。
确保详细地址信息中的路名、弄号和门牌号之间没有空格以及其他字符(如″/″，″\″和括号等)。
如果详细地址信息中的门牌号是一段门牌号范围，如12-15号，那么在地址栏中就直接输入12号。
详细地址信息不能出现这样的地址闵行路361/92号或者闵行路433/30；正确的写法是闵行路361弄92号，闵行路433弄30号。
根据本发明，上述的GIS接口110包括基础接口，提供地理信息以及相关联的信息的查看功能；扩展接口，利用地理信息，结合相关联的信息提供计算功能；专业接口，将相关联的信息在地理信息的基础上进行定位和分布。
在一个实施例中，基础接口可以用于实现如下的功能，如表1所示
表1
扩展接口可以用于实现如下的功能，参考表2所示表2
专业接口可以用于实现如下的功能定位功能接口，应用系统调用GIS接口服务系统实现地址详址地图定位并在地图窗口里显示该地址详址的相关描述信息；分布图功能接口，应用系统根据当前查询的业务数据结果，调用GIS接口服务系统的分布图功能，实现地图分布。
点图查询类功能接口，应用系统调用GIS接口服务系统的框选查询(或周边分析)功能接口，获得相应的地址详址信息，并调用应用系统的WEBSERVICE，得到所选范围内的相关信息并在地图窗口里显示；专题制图类功能接口，应用系统调用GIS接口服务系统的专题制图接口并提供专题制图的专题数据，地理信息系统根据专题数据在地图上生成专题图(如柱状图、饼状图、分层设色图等)；出错地址详址入库接口，当应用系统将要调用GIS接口服务系统之前或者调用过程中，发现有不规范的地址详址，此时应用系统在后台调用GIS接口服务系统的Servlet的URL就能实现将出错的地址详址入库的功能。
根据本发明的一实施例，该系统100还包括接口权限管理装置116，当该GIS接口服务系统调用应用系统时，该接口权限管理装置对该应用系统进行注册，其中应用系统通过统一帐号(该帐号未公布)进行注册，在注册时需要填写应用系统的SYSTEMID；应用系统管理员的用户名和密码(可修改的)；配置应用系统的GIS功能；有部分功能涉及到GIS接口服务系统需要向应用系统获得相关的数据(XML文档)，比如点图查询功能以及周边分析类功能，这就需要条线应用系统提供相应的Webservice接口供调用，在注册时将该Webservice接口类以及调用的函数上传至服务器，并通知GIS接口服务系统相关人员进行更新。
本发明的用于提供GIS接口服务的系统的一种系统实现如下GIS基础接口实现的功能与GIS扩展接口实现的功能是接口内置的功能，应用系统使用时无需做其他开发工作。至于其他GIS功能，GIS应用系统与接口之间的交互采用特定格式XML数据流的形式进行的。
不同的GIS功能接口，处理的XML数据格式不同。对于定位功能接口、分布图功能接口、点图查询类功能接口和行政区划查询接口，它们的XML格式相同。该XML格式定义了两个节点LOCAL和GEOCELL节点。LOCAL节点是根节点，GEOCELL节点是LOCAL节点的子节点。详细定义如下面的表3表3
DZXZ表示详细地址粒度，表明要在建筑物图层上进行GIS操作；JWIDD表示居委粒度，表明要在居委图层上进行GIS操作；JDIDD表示街道粒度，表明要在街道图层上进行GIS操作。如人口系统调用分布图功能接口制作人口居住情况分布图，人口系统需要向接口服务系统发送如下内容的XML数据流
对于专题制图接口和居委街道统计图接口，他们的XML格式中定义了THEME、GEOCELL、THEMEELEMENT节点。THEME节点是根节点，GEOCELL节点是THEME节点的下级子节点，THEMEELEMENT是GEOCELL节点的下级子节点，详细定义如下面的表4所示
表4
应用系统通过调用专题制图接口，向接口提交如下的XML数据，接口就可以实现街道层面的柱状专题图制作
应用系统在调用GIS接口服务系统时，首先调用确定调用的接口类型，并将相应的数据以一定格式的XML数据流提交给GIS接口服务系统。GIS接口服务系统解析接收的XML数据流，实现相应的GIS功能操作，对有返回值的操作，GIS接口服务系统将返回值以XML数据流的形式返回GIS查询结果。
根据本发明的另一方面，还提供一种提供地理信息系统GIS接口服务的方法，参考图2所示，该方法200包括202.在一空间数据库层中存储地理空间数据，该地理空间数据作为提供GIS接口服务的数据基础；
204.构建一ARC SDE空间数据引擎，通过该ARC SDE空间数据引擎构建一空间数据库数据访问的通道；206.提供一ARCIMS地图服务中间件，该ARCIMS地图服务中间件提供包括基础GIS功能的GIS服务；208.提供一WEB服务器中间件，该WEB服务器中间件提供网络服务；210.提供一GIS接口，与外部的应用系统相匹配，该GIS接口供外部的应用系统使用GIS接口服务功能，使得与外部的应用系统相关的信息在GIS上进行定位和分布。
其中，根据一实施例，该步骤210，提供一GIS接口包括对于外部的应用系统相关的信息进行地理信息编码，采用统一的地理信息编码格式使得使得与外部的应用系统相关的信息在GIS上进行定位和分布。进行地理信息编码的具体内容与上面所述的GIS接口110所进行的地理信息编码的内容是一致的。
同样，该步骤210，提供一GIS接口进一步包括提供基础接口，通过该基础接口进行地理信息以及相关联的信息的查看；提供扩展接口，利用地理信息，结合相关联的信息提供计算功能；提供专业接口，将相关联的信息在地理信息的基础上进行定位和分布，其中，该提供专业接口的步骤包括提供定位功能接口，实现地址详址地图定位并在地图窗口里显示该地址详址的相关描述信息；提供分布图功能接口，根据当前查询的业务数据结果，实现地图分布；提供点图查询类功能接口，获得点击地图上相应位置的地址详址信息，并通过调用网络服务，得到所选范围内的相关信息并在地图窗口里显示；提供专题制图类功能接口，提供专题制图的专题数据，根据专题数据在地图上生成专题图；
上述对于步骤210的具体内容的描述与前面对于GIS接口110的描述的内容相一致，这里就不再重复说明。
继续参考图2，该方法200还包括212.接口权限管理步骤，当该GIS接口服务系统调用应用系统时，对该应用系统进行注册，包括注册应用系统的SYSTEMID；注册应用系统管理员的用户名和密码；以及配置应用系统的GIS功能。
本发明将GIS接口服务作为一种协同工作服务，分发给需要空间地理信息服务的其他业务系统，由数据类GIS应用协同服务方式，可以被加入到外部业务系统工作流程的任何一个节点中。GIS接口服务可以通过“地址详址”来进行业务与地图数据的关联，操作上简单易用。满足部门GIS应用时不需要自身建设GIS系统、不建设和维护地图数据、不增加GIS相关的软件产品的要求，降低GIS建设和应用的难度，充分利用了地理信息系统的资源；GIS接口服务系统尽量降低客户系统调用开发的技术、时间和资金等成本。
本发明能在不修改应用系统的情况下使得应用系统能很好地利用GIS，大大降低了实现成本。
权利要求
1.一种提供地理信息系统GIS接口服务的系统，其特征在于，包括空间数据库层，存储地理空间数据，提供GIS接口服务的数据基础；ARC SDE空间数据引擎，构建一空间数据库数据访问的通道；ARCIMS地图服务中间件，提供地图服务，包括基础GIS功能；WEB服务器中间件，提供网络服务；GIS接口，与外部的应用系统相匹配，供外部的应用系统使用上述各部件提供的GIS接口服务功能，使得与外部的应用系统相关的信息在GIS上进行定位和分布。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述GIS接口对于外部的应用系统相关的信息进行地理信息编码，采用统一的地理信息编码格式使得使得与外部的应用系统相关的信息在GIS上进行定位和分布。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述GIS接口包括基础接口，提供地理信息以及相关联的信息的查看功能；扩展接口，利用地理信息，结合相关联的信息提供计算功能；专业接口，将相关联的信息在地理信息的基础上进行定位和分布。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述专业接口包括定位功能接口，实现地址详址地图定位并在地图窗口里显示该地址详址的相关描述信息；分布图功能接口，根据当前查询的业务数据结果，实现地图分布；点图查询类功能接口，获得点击地图上相应位置的地址详址(地理编码)信息，并通过调用网络服务，得到所选范围内的相关信息并在地图窗口里显示；专题制图类功能接口，提供专题制图的专题数据，根据专题数据在地图上生成专题图。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括接口权限管理装置，当该GIS接口服务系统调用应用系统时，该接口权限管理装置对该应用系统进行注册，包括注册应用系统的SYSTEMID、注册应用系统管理员的用户名和密码、以及配置应用系统的GIS功能。
6.一种提供地理信息系统GIS接口服务的方法，其特征在于，包括在一空间数据库层中存储地理空间数据，该地理空间数据作为提供GIS接口服务的数据基础；构建一ARC SDE空间数据引擎，通过该ARC SDE空间数据引擎构建一空间数据库数据访问的通道；提供一ARCIMS地图服务中间件，该ARCIMS地图服务中间件提供包括基础GIS功能的GIS服务；提供一WEB服务器中间件，该WEB服务器中间件提供网络服务；提供一GIS接口，与外部的应用系统相匹配，该GIS接口供外部的应用系统使用GIS接口服务功能，使得与外部的应用系统相关的信息在GIS上进行定位和分布。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该提供一GIS接口的步骤包括对于外部的应用系统相关的信息进行地理信息编码，采用统一的地理信息编码格式使得使得与外部的应用系统相关的信息在GIS上进行定位和分布。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述提供一GIS接口包括提供基础接口，通过该基础接口进行地理信息以及相关联的信息的查看；提供扩展接口，利用地理信息，结合相关联的信息提供计算功能；提供专业接口，将相关联的信息在地理信息的基础上进行定位和分布。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述提供专业接口的步骤包括提供定位功能接口，实现地址详址地图定位并在地图窗口里显示该地址详址的相关描述信息；提供分布图功能接口，根据当前查询的业务数据结果，实现地图分布；提供点图查询类功能接口，获得点击地图上相应位置的地址详址信息，并通过调用网络服务，得到所选范围内的相关信息并在地图窗口里显示；提供专题制图类功能接口，提供专题制图的专题数据，根据专题数据在地图上生成专题图。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括接口权限管理步骤，当该GIS接口服务系统调用应用系统时，对该应用系统进行注册，包括注册应用系统的SYSTEMID；注册应用系统管理员的用户名和密码；以及配置应用系统的GIS功能。
全文摘要
本发明揭示了一种提供地理信息系统GIS接口服务的系统，包括空间数据库层，存储地理空间数据，提供GIS接口服务的数据基础；ARC SDE空间数据引擎，构建一空间数据库数据访问的通道；ARCIMS地图服务中间件，提供地图服务，包括基础GIS功能；WEB服务器中间件，提供网络服务；GIS接口，与外部的应用系统相匹配，供外部的应用系统使用上述各部件提供的GIS接口服务功能，使得与外部的应用系统相关的信息在GIS上进行定位和分布等功能。本发明还揭示了一种提供地理信息系统GIS接口服务的方法。本发明能在不修改应用系统的情况下使得应用系统能很好地利用GIS，大大降低了实现成本。
文档编号G06F17/30GK101075248SQ20071004247
公开日2007年11月21日 申请日期2007年6月22日 优先权日2007年6月22日
发明者张殊南, 陈忠, 夏晔, 徐强, 胡大金, 王智博 申请人:上海众恒信息产业有限公司