專利名稱：一種空間信息移動服務(wù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種空間信息服務(wù)系統(tǒng)，尤其是涉及一種空間信息移動服務(wù)裝置。
背景技術(shù)：
在進行空間信息服務(wù)中，WebGIS使得人們可以基于Internet實現(xiàn)空間信息的共 享與服務(wù)。然而，傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)和WebGIS體系結(jié)構(gòu)是封閉的，大多是基于單一系統(tǒng)的 C/S或B/S結(jié)構(gòu)，不同的WebGIS沒有協(xié)作，使得人們以巨大的代價建立起來的GIS系統(tǒng)，就 像數(shù)據(jù)/信息海洋上的一個個孤島，阻礙了空間信息的充分共享與移動服務(wù)，造成了 “數(shù)據(jù) 海量、信息不足”的局面。網(wǎng)格(Grid)試圖實現(xiàn)網(wǎng)上各種資源的全面聯(lián)通，最終實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò) 虛擬環(huán)境上的資源共享與協(xié)同工作，消除資源孤島或信息孤島。網(wǎng)格的核心就是網(wǎng)格計算， 利用因特網(wǎng)把廣域分布的各種計算機匯集起來，組成一臺虛擬的超級計算機進行問題的求 解?？臻g信息移動服務(wù)網(wǎng)格作為網(wǎng)格GIS的一個非常重要的組成部分，能為公眾提 供隨時隨地的空間信息服務(wù)，并逐漸走向人們的日常生活。1996年，美國聯(lián)邦通信委員會 (FCC)要求移動運營商提供給手機用戶911 (應(yīng)急特服務(wù)號碼)服務(wù)，即能夠定位手機呼叫 者以提供用戶及時救援服務(wù)，這實際就是空間信息移動服務(wù)的開始。2002年中國863計劃 列出了“空間信息網(wǎng)格(SIG)框架體系和關(guān)鍵支撐技術(shù)”、“基于SIG框架的城市空間信息應(yīng) 用服務(wù)系統(tǒng)”以及“空間信息移動服務(wù)綜合技術(shù)”等項目的研究，特別是“空間信息移動服 務(wù)綜合技術(shù)”項目的設(shè)立，為空間信息移動服務(wù)在中國的發(fā)展起到了很大的促進作用。在空間信息移動服務(wù)網(wǎng)格中，空間信息是網(wǎng)格服務(wù)的“血液”，移動服務(wù)客戶端請 求空間信息時，其請求效率主要依賴于網(wǎng)格服務(wù)的空間信息分布式部署方法。傳統(tǒng)的空間信息部署方法一般是“集中_分布式”，即所有的空間信息集中部署在 一臺服務(wù)器上，客戶端通過分布式方式來訪問服務(wù)器。這種方法在空間信息統(tǒng)一管理、無縫 集成、宏觀分析等方面體現(xiàn)了極大的優(yōu)越性。然而，其缺點也不容忽視(1)空間信息海量 性使得服務(wù)器任務(wù)繁重、處理速度慢等；(2)忽視了空間信息本身的分布性，使得空間信息 的現(xiàn)勢性較低，空間信息已經(jīng)在較低等級的行政區(qū)進行了更新，而上級行政區(qū)使用的仍然 是未更新的數(shù)據(jù)；(3)靈活性較差，不能并行和分布式工作，在進行數(shù)據(jù)更新時，不能進行 其它工作。另一種方法就是對等主機分布式部署，所謂對等主機就在將所有空間信息都部署 在多個分布式的服務(wù)器上，各個分布式的服務(wù)器擁有完全相同的空間信息資源，因此在邏 輯上是對等的。這種空間信息分布式部署方法，在每個分布式的服務(wù)器上都具有完整的空 間信息，每個分布式服務(wù)器都具備獨立提供所有空間信息服務(wù)業(yè)務(wù)邏輯的能力。在客戶端 訪問服務(wù)器時，多個分布式的服務(wù)器可以緩解一個服務(wù)器的壓力，從而提高空間信息服務(wù) 的效率，各個服務(wù)器可以并行和分布式工作，一個服務(wù)器進行更新，不影響其它服務(wù)器繼續(xù) 提供服務(wù)。這種方式也存在缺點(1)每個服務(wù)器在進行空間信息操作時，都需要從海量的空間信息中檢索，效率較低，因而每個服務(wù)器壓力都比較大；(2)空間信息進行更新時，需 要對每個服務(wù)器進行更新，而且空間信息的現(xiàn)實性較低。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種提高了空 間信息資源定位速度以及資源服務(wù)的效率的空間信息移動服務(wù)裝置。本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種空間信息移動服務(wù)裝置，其特征在于，包括網(wǎng)格服務(wù)器、移動客戶端、網(wǎng)格代 理服務(wù)器、通信網(wǎng)絡(luò)、Internet，所述的移動客戶端通過通信網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)格代理服務(wù)器連接， 所述的網(wǎng)格服務(wù)器通過Internet與網(wǎng)格代理服務(wù)器連接。所述的移動客戶端設(shè)有多個。所述的網(wǎng)格服務(wù)器設(shè)有多個。所述的通信網(wǎng)絡(luò)包括GPRS網(wǎng)絡(luò)、3G網(wǎng)絡(luò)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有提高了空間信息資源定位速度以及資源服務(wù)的 效率等優(yōu)點。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。如圖1所示，一種空間信息移動服務(wù)裝置，包括網(wǎng)格服務(wù)器3、移動客戶端1、網(wǎng)格 代理服務(wù)器2，所述的移動客戶端1通過通信網(wǎng)絡(luò)4與網(wǎng)格代理服務(wù)器2連接，所述的網(wǎng)格 服務(wù)器3通過Internet 5與網(wǎng)格代理服務(wù)器2連接，所述的網(wǎng)格服務(wù)器3設(shè)有第一空間信 息本地索引機制，所述的移動客戶端1設(shè)有第二信息本地索引機制，所述的網(wǎng)格代理服務(wù) 器2設(shè)有全局分布式索引機制，所述的網(wǎng)格服務(wù)器3向網(wǎng)格代理服務(wù)器2注冊，同時將自身 的空間資源相關(guān)信息發(fā)送給網(wǎng)格代理服務(wù)器2，該網(wǎng)格代理服務(wù)器2存儲各個網(wǎng)格服務(wù)器3 的空間資源全局索引信息，所述的移動客戶端1向網(wǎng)格代理服務(wù)器2發(fā)送請求空間信息移 動網(wǎng)格服務(wù)，網(wǎng)格代理服務(wù)器2根據(jù)所請求的位置信息判斷所請求數(shù)據(jù)哪一個網(wǎng)格服務(wù)器 3，將該請求派遣到其所屬的網(wǎng)格服務(wù)器3上?？臻g信息部署是網(wǎng)格服務(wù)層的空間數(shù)據(jù)分布式存儲方法，主要是將服務(wù)網(wǎng)格的空 間數(shù)據(jù)存放到各個分布式的網(wǎng)格服務(wù)器3上。而空間信息索引則是提高對這些分布式部署 的空間數(shù)據(jù)的訪問效率，不僅包括各個空間信息移動服務(wù)網(wǎng)格成員本地空間信息的索引， 而且包括網(wǎng)格計算節(jié)點的各個分布式網(wǎng)格服務(wù)器3空間數(shù)據(jù)的全局空間信息分布式索引。 因此空間信息移動服務(wù)網(wǎng)格，不僅要考慮各個網(wǎng)格成員本地空間信息的索引，還要考慮網(wǎng) 格計算節(jié)點的全局空間信息分布式索引，主要有三類索引機制一、網(wǎng)格服務(wù)器3的第一空間信息本地索引機制在空間信息移動服務(wù)網(wǎng)格分布計算模型中，網(wǎng)格服務(wù)器3是部署具體空間信息資 源的節(jié)點，因此，其索引機制直接影響整個網(wǎng)格服務(wù)的效率，⑴工作區(qū)索引集合，在網(wǎng)格服務(wù)器部署文件中可以有多個工作區(qū)對象，每個工作區(qū)對象擁有自己的屬性，包括顯示與否、 LOD系數(shù)、外接矩形，利用顯示與否屬性，過濾掉當(dāng)前不顯示的工作區(qū)對象，利用外接矩形屬 性過濾掉不在當(dāng)前查詢范圍的工作區(qū)對象，利用LOD系數(shù)屬性，過濾掉不在LOD顯示范圍的 工作區(qū)對象；(2)地理網(wǎng)格索引集合，對每個工作區(qū)對象在空間范圍上進行地理網(wǎng)格的劃分，并 利用地理網(wǎng)格和空間對象的外接矩形，將該網(wǎng)格內(nèi)的空間數(shù)據(jù)按照與工作區(qū)數(shù)據(jù)集一致的 數(shù)據(jù)組織方式建立索引，通過每個地理網(wǎng)格的外接矩形，過濾掉不在當(dāng)前查詢范圍的地理 網(wǎng)格；(3)地理網(wǎng)格四叉樹索引集合，在地理網(wǎng)格索引的基礎(chǔ)上，建立地理網(wǎng)格索引的四 叉樹索引，通過遞歸循環(huán)，進一步減少實際操作的地理網(wǎng)格；(4)圖層索引集合，當(dāng)索引到實際的空間數(shù)據(jù)集時，通過圖層索引中每一個圖層的 顯示與否屬性、LOD系數(shù)屬性、外接矩形屬性，進一步將不顯示、不在LOD顯示范圍、不在空 間查詢范圍的圖層對象過濾掉；(5)點、線、面索引集合，通過在每一圖層索引中建立點、線、面索引，減少在進行按 空間對象類型查找時的空間對象范圍；(6) R+樹對象索引，在索引到每一具體的空間對象時，可以根據(jù)該空間對象的外接 矩形，與空間查詢范圍進行判斷，過濾不在當(dāng)前查詢范圍的空間對象，進一步縮小操作的空 間對象范圍。二、移動客戶端1的第二空間信息本地索引機制網(wǎng)格服務(wù)器3的第一空間信息本地索引機制是空間信息移動服務(wù)網(wǎng)格的基本空 間信息索引機制。在不同環(huán)境，空間信息移動客戶端的第二空間信息本地索引機制則稍有 不同。當(dāng)在移動客戶端1進行靜態(tài)部署基礎(chǔ)空間信息時，其第二空間信息本地索引機制 和網(wǎng)格服務(wù)器的第一空間信息本地索引機制一樣，但考慮到移動設(shè)備的內(nèi)存限制，其在內(nèi) 存中的空間信息要比桌面GIS環(huán)境的要小的多，因此在進行索引時，其內(nèi)存中的空間信息 是動態(tài)的，而且空間信息的物理上是網(wǎng)格分塊組織的。在移動設(shè)備上內(nèi)存達到限制時，即采 取“最近最久未使用”的資源淘汰機制，空間信息的索引信息仍然在內(nèi)存中保存，但要標(biāo)記 所指向的空間信息是內(nèi)存中，還是在存儲卡中。為實現(xiàn)資源淘汰機制，可以使用一個鏈表來 存儲網(wǎng)格數(shù)據(jù)索引相關(guān)信息，并將最近使用的數(shù)據(jù)網(wǎng)格索引放在鏈表頭，最久未使用的數(shù) 據(jù)網(wǎng)格索引放在鏈表尾，當(dāng)需要從內(nèi)存中移去空間信息時，即將鏈表尾存儲的索引信息所 對應(yīng)的空間信息從內(nèi)存中移去。當(dāng)移動客戶端1實時請求空間信息時，由于返回的空間信息是網(wǎng)格分塊的工作區(qū) 數(shù)據(jù)集，而且工作區(qū)數(shù)據(jù)集本身并不包含網(wǎng)格索引和四叉樹索引，所以為減少移動設(shè)備在 生成四叉樹索引所消耗的時間，移動客戶端1省去了四叉樹索引這一步，其它索引機制和 網(wǎng)格服務(wù)器3的第一空間信息本地索引機制一致。在返回網(wǎng)格分塊的工作區(qū)數(shù)據(jù)集時，即 建立與工作區(qū)數(shù)據(jù)集的外接矩形對應(yīng)的網(wǎng)格索引信息，并記錄該網(wǎng)格在內(nèi)存中為打開狀 態(tài)。當(dāng)需要移去內(nèi)存中的數(shù)據(jù)時，采用資源淘汰策略，先將要移去的內(nèi)存中的空間信息存儲 到移動設(shè)備存儲卡，并在網(wǎng)格索引中設(shè)置該網(wǎng)格數(shù)據(jù)在本地資源未打開狀態(tài)，同時存儲該 網(wǎng)格數(shù)據(jù)的物理索引信息，然后在內(nèi)存中移去該網(wǎng)格數(shù)據(jù)。當(dāng)再次訪問該網(wǎng)格數(shù)據(jù)時，就可以根據(jù)網(wǎng)格索引信息直接調(diào)用本地資源的該網(wǎng)格數(shù)據(jù)。三、網(wǎng)格代理服務(wù)器2的全局分布式索引機制網(wǎng)格代理服務(wù)器2是網(wǎng)格服務(wù)的“中心樞紐”，網(wǎng)格服務(wù)器3在向網(wǎng)格代理服務(wù)器 3注冊時，把部署在其自身的空間資源相關(guān)信息向網(wǎng)格代理服務(wù)器2報告。網(wǎng)格代理服務(wù) 器2存儲各個分布式的網(wǎng)格服務(wù)器3的空間資源全局索引信息，使得網(wǎng)格代理服務(wù)器2能 夠根據(jù)全局索引信息將特定空間信息的請求派遣到符合該需求的網(wǎng)格服務(wù)器3上，從而減 少空間信息的定位時間。在請求空間信息移動網(wǎng)格服務(wù)時，網(wǎng)格代理服務(wù)器2根據(jù)所請求位置信息判斷該 所請求數(shù)據(jù)屬于哪一個網(wǎng)格服務(wù)器3管轄范圍內(nèi)，然后將空間信息請求該派遣到其所屬的 網(wǎng)格服務(wù)器上。網(wǎng)格代理服務(wù)器2的這個判斷過程主要用到了點在多邊形內(nèi)的算法。這個 算法的思想是在任意一點向右作水平射線，與多邊形相交，如果交點數(shù)目是偶數(shù)，那么該點 在多邊形外，如果交點數(shù)目為奇數(shù)，那么該點在多邊形內(nèi)。
權(quán)利要求一種空間信息移動服務(wù)裝置，其特征在于，包括網(wǎng)格服務(wù)器、移動客戶端、網(wǎng)格代理服務(wù)器、通信網(wǎng)絡(luò)、Internet，所述的移動客戶端通過通信網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)格代理服務(wù)器連接，所述的網(wǎng)格服務(wù)器通過Internet與網(wǎng)格代理服務(wù)器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間信息移動服務(wù)裝置，其特征在于，所述的移動客戶 端設(shè)有多個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間信息移動服務(wù)裝置，其特征在于，所述的網(wǎng)格服務(wù) 器設(shè)有多個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間信息移動服務(wù)裝置，其特征在于，所述的通信網(wǎng)絡(luò) 包括GPRS網(wǎng)絡(luò)、3G網(wǎng)絡(luò)。
專利摘要本實用新型涉及一種空間信息移動服務(wù)裝置，包括網(wǎng)格服務(wù)器、移動客戶端、網(wǎng)格代理服務(wù)器、通信網(wǎng)絡(luò)、Internet，所述的移動客戶端通過通信網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)格代理服務(wù)器連接，所述的網(wǎng)格服務(wù)器通過Internet與網(wǎng)格代理服務(wù)器連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有提高了空間信息資源定位速度等優(yōu)點。
文檔編號H04W88/18GK201682529SQ20102015916
公開日2010年12月22日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者何兵, 田根, 童小華, 陳鵬 申請人:同濟大學(xué)