地理数据服务技术解决方案standards.docx
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地理数据服务技术解决方案standards
地理数据服务技术解决方案
1.地理数据服务在数据共享中应用（）
什么是地理数据服务？
在数据共享中应用
从业务角度
从技术角度
2.地理数据服务的标准规范解读
2.1.国际地理数据服务标准
2.1.1.ISO/TC211总体情况
目前，国际标准化组织地理信息技术委员会（ISO/TC211）是最具国际权威性的GIS标准化组织。
地理信息技术委员会于1994年3月决定成立，秘书处设在挪威。
截至到目前，ISO/TC211先后组建了11个工作组进行地理信息系列标准制定工作，系列编号为ISO19100。
这个标准系列确立了40余项标准，主要包括地理信息管理的方法、工具，数据分析、访问及提供等方面的内容[1]。
地理信息技术委员会下11个工作组的信息见下表：
编号
名称
发起国家
成立时间
解散时间
WG1
框架和参考模型
美国
1994
2001
WG2
地理空间数据模型和算子
南非
1994
2001
WG3
地理空间数据管理
英国
1994
2001
WG4
地理空间服务
挪威
1994
目前仍工作
WG5
专用（profile）标准
加拿大
1994
2001
WG6
影像
加拿大
2001
目前仍工作
WG7
信息领域
南非
2001
目前仍工作
WG8
基于位置的服务
2001
2006推迟
WG9
信息管理
日本
2001
目前仍工作
WG10
普遍公众访问
（ubiquitouspublicaccess）
韩国
2005
目前仍工作
TOCG
OGC协调配合
1999/2003
目前仍工作
以上11个组的标准项目基本包括了ISO/TC211的主要标准内容，其余标准由ISO/TC211直接管理。
其中最后一个工作组TOCG是OGC协同工作小组，主要负责ISO/TC211对OGC标准的吸纳工作，此组在1999年的维也纳全体会议上成立，2003年在瑞士全体议上正式认可。
以上详细内容来源于ISO/TC211的官网[2]，官网数据最后更新时间为2011年4月19日。
分析以上列出工作组的内容，可以看出ISO/TC211的地理信息标准可以概括为两大方面：
地理数据集标准和地理信息服务标准，并且其工作重心由地理数据集的标准化向地理信息服务标准化转移[3]。
2.1.2.ISO/TC211地理信息服务标准项目
所有标准项目中，与地理信息服务相关的项如下表，表中项目都已完成[2]。
可以看到ISO/TC211的中对于服务标准的研究偏重于LBMS方面——基于位置的服务（locationbasedmobileservices,LBMS）,即对移动通信网络终端设备的定位、跟踪、路径模拟和导航服务。
表中编号为蓝色字体表示此标准有详细描述链接信息。
标准编号
名称
内容
19119:
2005
Services
地理信息服务修正案/Amd.1
19128:
2005
WebMapserverinterface
网络地图服务
19132:
2007
Locationbasedservices-Referencemodel
基于位置的服务-线性参考系统
19133:
2005
Locationbasedservices-Trackingandnavigation
基于位置的服务-跟踪和导航
19134:
2007
Multimodallocationbasedservicesforroutingandnavigation
多模式基于位置的服务-路径和导航
19135:
2005
Proceduresforregistrationofgeographicalinformationitems
地理信息项注册程序
19135-2
Proceduresforitemregistration-Part2:
XMLSchemaImplementation
注册程序第二部分-XMLSchema实施
19136:
2007
GeographyMarkupLanguage
地理标记语言
19142
WebFeatureService
网络要素服务
19147
Transfernodes
基于位置的服务传输节点
19148
Linearreferencing
基于位置的服务线性参考系统
在地理信息服务修正案标准（19119：
2005）的定位为：
为开发者创建软件提供一个框架，使得用户能够在一个开放的信息技术环境里通过通用的计算接口以多样化手段访问和评估地理数据。
网络地图服务标准（19128:
2005）定义为：
描述一个地图服务，一个地图服务可以做三件事。
✧生成一幅地图（图片或者地理要素）；
✧回答关于地图内容的简单查询
✧告诉其它程序它能生成什么样的地图和进一步可以访问什么
网络要素服务没有找到具体的描述。
可以看出ISO/TC211地理信息标准不针对个别特定应用，不涉及具体行业标准，而是从整体上用宏观标准来确定客观理论描述框架。
2.2.国家地理数据服务标准
参加ISO/TC211的积极成员（即P成员）有32个，观察员（即O成员）有20个。
我国从1994年该组织成立起即参与工作，1995年起成为积极成员。
国内的技术归口主管部门为国家测绘局，国家基础地理信息中心具体承担技术归口管理工作，主要任务是负责组织国内专家参与ISO/TC211国际标准制定，组团参加ISO/TC211的全体会议和工作组会议，代表中国对该组织制定的标准、技术规范等提出修改意见并投票。
同时成立了全国地理信息标准化技术委员会（SAC/TC230）。
SAC/TC230是我国从事地理信息领域标准化工作的国家级技术组织,主要负责地理信息领域国家标准的规划、协调和技术归口工作,以及ISO/TC211对口业务工作。
对已成熟且符合我国国情的若干国际标准,予以转化或直接采纳为国家标准。
为满足数字中国地理空间框架与地理信息公共服务平台建设的需要，规范地理信息数据产品及应用服务，促进地理信息资源的互联互通和高效开发应用，国家测绘局组织制定了《地理信息分类与编码规则》《地理信息数据产品规范》《地理信息服务》《地理信息万维网地图服务接口》《地理信息目录服务规范》《地理信息注册服务规范》6项国家标准。
国家标准化管理委员会已批准发布这6项地理信息国家标准，于2011年3月1日起实施[4]。
其中直接描述服务的标准为《地理信息服务》《地理信息万维网地图服务接口》。
《地理信息服务》（GB/T25530-2010）等同采用国际标准ISO19119:
2005《GeographicinformationServices》，标识和定义了用于地理信息服务接口的体系结构模式，并定义了该体系结构模式与开放式系统环境（OSE）模型之间的关系，提供了地理信息服务分类及地理信息服务的一系列实例，描述了如何创建与平台无关的服务规范，以及如何派生出和该规范一致的平台相关的服务规范。
该标准是推荐性国家标准，分别从平台无关和平台相关两种角度，为选择与规范地理信息服务提供指南，为开发者提供了软件开发框架。
《地理信息万维网地图服务接口》（GB/T25597-2010）修改采用了国际标准ISO19128：
2005（E）《Geographicinformation－Webmapserverinterface》，规定了从服务器获取地图所需要进行的各种操作，包括获取地图的描述信息（GetCapabilities）、获取地图（GetMap）以及查询地图上要素信息（GetFeatureInfo）等操作，规范了基于地理信息动态生成具有空间参照的地图的服务行为。
该标准是推荐性国家标准，适用于获取图片格式的地图数据，但不适于获取矢量格式的地理要素数据以及影像和DEM等覆盖数据。
2.3.行业技术联盟地理数据服务标准
OGC成立于1994年,是由GIS企业、数据库企业和科研机构等不同实体联合组成的,为实现地理信息的互操作而成立的非营利性GIS技术与标准化国际组织[5]。
1994年至2006年OGC成员数从20个激增至342个,在全球地理数据和地理服务互操作标准方面具有广泛的影响。
OGC标准发展的核心是共享地理空间信息,提供地理空间服务。
OGC的当前提供的实现规范详细信息见下表，表中数据来源于OGC官网[6]。
标准编号
名称
内容
制定时间
1.
CSW-ebRIMRegistryService–Part2:
Basicextensionpackage
网络要素目录（在线事业注册信息模型）注册服务-第二部分：
基本扩展包
2009-
02-05
2.
CSW-ebRIMRegistryService–Part3:
AbstractTestSuite
网络要素目录（在线事业注册信息模型）注册服务-第三部分：
抽象测试包
2009-
02-05
3.
CSW-ebRIMRegistryService-Part1:
ebRIMprofileofCSW
网络要素目录（在线事业注册信息模型）注册服务-第三部分：
服务说明
2009-
02-05
4.
GeoAPI3.0ImplementationStandard
地理API3.0实现标准
2011-
04-25
5.
GeospatialeXtensibleAccessControlMarkupLanguage（GeoXACML）
地理空间可扩展访问控制标记语言
2008-
02-23
6.
GeoXACMLImplementationSpecification-ExtensionA（GML2）Encoding
地理空间可扩展访问控制标记语言实现规则扩展A（GML2）编码
2008-
02-23
7.
GeoXACMLImplementationSpecification-ExtensionB（GML3）Encoding
地理空间可扩展访问控制标记语言实现规则扩展B（GML3）编码
2008-
02-23
8.
ObservationsandMeasurements-XMLImplementation
观测和测量XML实现
2011-
03-22
9.
OGC®CatalogueServicesStandard2.0ExtensionPackageforebRIMApplicationProfile:
EarthObservationProducts
OGC目录服务标准2.0扩展包ebRIM应用说明：
地球观测产品
2010-
02-10
10.
OGC®SensorPlanningServiceImplementationStandard
OGC传感器规划服务实现标准
2011-
03-28
11.
OGC®SWECommonDataModelEncodingStandard
传感器网络通用数据模型编码标准
2011-
01-04
12.
OGC®WCS2.0InterfaceStandard-Core
WCS2.0核心接口规范
2010-
10-27
13.
OGC®WebCoverageService2.0InterfaceStandard-KVPProtocolBindingExtension
WCS2.0接口规范-KVP协议绑定扩展
2010-
10-27
14.
OGC®WebCoverageService2.0InterfaceStandard-XML/POSTProtocolBindingExtension
WCS2.0接口规范-XML/POST协议绑定扩展
2010-
10-27
15.
OGC®WebCoverageService2.0InterfaceStandard-XML/SOAPProtocolBindingExtension
WCS2.0接口规范-XML/SOAP协议绑定扩展
2010-
10-27
16.
OGCKML
KML标准
2008-04-14
17.
OGCKML2.2–AbstractTestSuite
KML2.2-抽象测试包
2008-04-14
18.
OGCLocationServices（OpenLS）:
TrackingServiceInterfaceStandard
定位服务（OpenLS）：
跟踪服务接口规范
2008-
09-08
19.
OGCNetworkCommonDataForm（NetCDF）CoreEncodingStandardversion1.0
网络通用数据格式（NetCDF）核心编成规范1.0
2011-
04-05
20.
OGCWebServiceCommonImplementationSpecification
Web服务一般实现规则
2010-
04-07
21.
OpenGIS®CityGeographyMarkupLanguage（CityGML）EncodingStandard
城市地理标记语言（cityGML）编码标准
2008-
08-20
22.
OpenGIS®GeoreferencedTableJoiningServiceImplementationStandard
地理引用表关联服务实现标准
2010-
11-22
23.
OpenGIS®SWEServiceModelImplementationStandard
传感器网络服务模型实现规范
2011-
03-21
24.
OpenGIS®WebMapTileServiceImplementationStandard
网络地图切片服务实现规范
2010-
04-06
25.
OpenGISCatalogueServiceImplementationSpecification
目录服务实现规范
2007-
04-20
26.
OpenGISCoordinateTransformation
ServiceImplementationSpecification
坐标转换服务实现规则
2001-
01-12
27.
OpenGISFilterEncoding2.0
EncodingStandard
过滤器编码标准2.0
2010-
11-22
28.
OpenGISGeographicObjects
ImplementationSpecification
地理对象实现规范
2005-
05-04
29.
OpenGISGeographyMarkupLanguage（GML）EncodingStandard
地理标记语言（GML）编码标准
2007-
10-05
30.
OpenGISGMLinJPEG2000forGeographicImageryEncoding
Specification
JPEG2000中GML地理影像编码规范
2006-
01-20
31.
OpenGISImplementation
SpecificationforGeographicinformation-Simplefeatureaccess-
Part1:
Commonarchitecture
地理信息-简单对象访问实现规范第一部分：
通用结构
2010-
08-04
32.
OpenGISImplementationSpecificationforGeographicinformation-Simplefeatureaccess-
Part2:
SQLoption
地理信息--简单对象访问实现规范第二部分：
SQL选项
2010-
08-04
33.
OpenGISLocationService（OpenLS）
ImplementationSpecification:
Core
Services
定位服务（OpenLS）实现规范：
核心服务
2008-
09-08
34.
OpenGISLocationServices（OpenLS）:
Part6–NavigationService
定位服务（OpenLS）-第六部分：
导航服务
2008-
09-04
35.
OpenGISSensorModelLanguage
（SensorML）
传感器模型语言（SensorML）
2007-
07-24
36.
OpenGISSensorObservationService
传感器观测服务
2008-
02-13
37.
OpenGISSimpleFeatures
ImplementationSpecificationforCORBA
CORBA简单对象实现规范
1999-
06-02
38.
OpenGISSimpleFeatures
ImplementationSpecificationfor
OLE/COM
OLE/COM简单对象实现规范
1999-
05-18
39.
OpenGISStyledLayerDescriptorProfileoftheWebMapService
ImplementationSpecification
WMS样式化图层描述器语义实现规范
2007-
08-14
40.
OpenGISSymbologyEncoding
ImplementationSpecification
符号化编码实现规范
2007-
01-18
41.
OpenGISTransducerMarkupLanguage
传感器标记语言
2007-
07-02
42.
OpenGISWebCoverageProcessing
Service（WCPS）LanguageInterfaceStandard
网络覆盖处理服务（WCPS）语言接口规范
2009-
03-25
43.
OpenGISWebCoverageService
（WCS）–ProcessingExtension（WCPS）
WCS服务-处理扩展
2009-
03-25
44.
OpenGISWebFeatureServer（WFS）
ImplementationSpecification
WFS实现规范
2005-
05-03
45.
OpenGISWebFeatureService（WFS）
ImplementationSpecification
WFS实现规范
2005-
05-03
46.
OpenGISWebFeatureService（WFS）
ImplementationSpecificationwithXLinks
WFSXLinks实现规范
2009-
06-26
47.
OpenGISWebFeatureService2.0InterfaceStandard（alsoISO19142）
WFS2.0接口规范（即ISO19142）
2010-
11-02
48.
OpenGISWebMapContext
ImplementationSpecification
网络地图背景实现规范
2005-
05-03
49.
OpenGISWebMapService（WMS）
ImplementationSpecification
WMS实现规范
2006-
03-15
50.
WebCoverageService（WCS）–Transactionoperationextension
WCS-事务处理扩展
2009-
01-15
51.
WebCoverageService（WCS）
ImplementationStandard
WCS实现规范
2008-
04-29
52.
WebProcessingService
WPS规范
2007-10-05
注：
以下是上表中字母缩拼的解释。
ebRIM:
eBusinessRegistryInformationModel
CSW：
catalogserviceweb
SWE：
SensorWebEnablement
KVP：
key/valuepair
在OGC发布的52项实现规范中，有21项的内容是关于地理数据服务。
其中WCS标准8项，WFS标准4项，WMS标准4项，OpenLS标准两项，WPS标准1项，坐标转换服务标准1项，Web服务一般规则1项。
可见，OGC在制定标准规范中重点关注Web服务在空间信息领域的应用----地理数据服务。
与地理数据服务内容直接相关的标准项几乎占总标准数目的一半。
同时在这些地理数据服务直接相关的标准中，OGC的标准规范又偏重于WCS，WFS，WMS三种以地理数据提供，展现及处理为核心的服务类型上。
下面重点介绍下这三类地理数据服务。
2.3.1.WebMapService----网络地图服务
1999年，OGC发布了WMS（WebMapService）接口标准，为在网络中发布多源空间数据服务提供了实现依据。
当时服务版本为0.1.0，屹今为止最新的版本为1.3.0，中间经历了0.0.3，0.9，1.0，1.1，1.1.1等多个版本。
目前市面上比较主流的主要是WMS1.1.1和WMS1.3.0两个版本。
WMS是一类基于提供者端地理信息为使用者动态生成地图的服务。
标准中对“地图”的定义为地图是地理信息的一幅画像，以一种适合在电脑屏幕上显示的数字图像格式表示，而不是数据本身。
WMS生成的地图一般都是渲染好的图像，格式有PNG，GIF或JPEG等，偶而也有矢量格式如SVG等。
WMS主要定义了三个接口，分别是：
✧GetCapabilities
✧GetMap
✧GetFeatureInfo
其中前两个接口是OGC规定必须在服务中实现的接口，GetFeatureInfo为可选实现的接口。
2.3.1.1.GetCapabilities接口
此接口用于提供服务级元数据，即对服务中数据内容和服务接口使用的描述，返回结果为符合XML规范的描述文档。
2.3.1.2.GetMap接口
此接口用于获取地图图片，需在接口调用请求参数中指定空间参考、范围及图层等参数，返回的地图图片格式可以是PNG/GIF/JPEG/SVG等格式中的一种。
地图中图层展示方式可以用SLD来描述，基于SLD的
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