一种基于设计模式的WebGIS系统的设计与研究.pdfVIP

1 一种基于设计模式的WebGIS系统的设计与研究 何宇 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室，北京（100876 ） E-mail ：heyubupt@ 摘 要：基于位置的服务被认为是继短信之后增值业务发展的下一次高潮，据此，本 文提出了一个基于OGC 开发的OpenLS 规范的WebGIS 系统开发问题模型，在已有 良好的面向对象设计模式基础之上，提出了部分适合该问题模型的设计，并且将之与 已存在的一些良好设计模式相结合进行设计，经实验表明，利用以上思想构建出了一 个拥有很好的复用性、可扩展性、能更好适应需求变更的WebGIS 系统。 关键词：WebGIS ，设计模式 1 引言 对于软件开发，以前算法+数据结构=程序的时代已经一去不复返了，软件的复杂度越 来越大，硬件水平的不断提到，也使得在一般的应用中性能已不是主要的问题，算法在普通 的应用中显得不像以前那么重要。而如何降低软件的复杂度，如何实现代码甚至组件级的复 用，如何构建稳定而开放的系统？这些问题在软件理论的研究中越来越重要，而面向对象方 法的提出很大程度的解决了这些问题，特别是使用面向对象的设计模式来降低软件的复杂 性，提高重用性，扩展性，构建开放的系统已经成为现实。 关于软件设计模式[1] [2] , 目前的研究方向主要有 设计模式与其他面向对象设计方法(如特 定领域的框架) 的关系,它们各自的优劣和适应范围。除此以外,人们还在各个方面总结设计 模式(如通信领域等) , 以及研究如何让设计模式的使用更加自动化。 WebGIS 应用开发已经是当今GIS 应用发展的趋势和热点，其基本要求有：支持网络通 信、支持分布式环境，以及系统的开放性。在当今WebGIS 应用研究中，目前的工作大致可 以分为两个层面；一是底层各种网络资源的标准化，例如3GPP、3GPP2、OMA 进行的移动 定位技术体系标准化工作等[3] [4]]，OGC 制定的OpenLS Core Services[5]标准、地理标记语言 GML[6] ，OSA/Parlay 组织制定的开放式服务接口等；二是在网络资源之上研究、搭建面向 LBS 的业务运行体系，并在其上研究、部署一些示范性业务，例如IBM 的基于中间件技术 的ULS 系统[7][8] [9] ，马里兰大学的面向大用户群的Rover 系统 等。对底层GIS 业务的设计和 开发研究的不是很多，本文就从这方面入手，讨论怎样充分利用面向对象设计模式的概念来 设计出优良的WebGIS 系统。 对于WebGIS 应用开发，GIS 的描述是基于对象的，那么使用面向对象XML 语言描述 的GIS 模型也最为合适，目前本人研究的系统中使用基于符合OpenLs 规范的GIS 描述语言， 并根据特殊系统的需求而在其规范上做一些扩展。因此，不管是基于XML 语言的GIS 请求 生成器设计，还是底层的 GIS 服务器的设计都需要利用面向对象设计模式的概念，做出良 好的设计，达到良好的扩展性和复用性，构建清晰简单的WebGIS 系统。 2 问题模型 OpenLS(Open Location Services)是OGC(OpenGIS Consortium)开发的一个接口规范，以 方便在无线Internet 环境中对位置服务和其他空间信息的利用。制定OpenLS 规范的目的是 1 本课题得到国家自然科学基金重点项目(项目编号资助。 - 1 - 为互操作的位置应用服务制定一个开放规范，可以将对空间的数据资源处理结合进电信和 Internet 服务中。OpenLS 由一系列快速的，协作