网格GIS数据信息发布关键技术分析

网格GIS数据信息发布关键技术分析 网格GIS数据信息发布关键技术分析 第33卷第2期 2005年4月 浙江工业大学 JOURNAIOFZHEJIANGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY Vo1.33No.2 Apr.2005 0 网格GIS数据信息发布关键技术分析 陈张健,廖锋峰,董灵平,虞妍 (浙江工业大学信息工程学院,浙江杭州310032) 是摘要:网格GIS数据信息发布是通过网格计算环境发布存储在数据库中的信息,实现网格GIS 的关键技术之一.软件Agent技术以及中间件技术为解决网格GIS数据信息发布提供了新的技术 保障.针对网格GIS数据信息发布的要求和特点,讨论了利用Agent和中间件来实现网格GIS数 据信息发布,且利用Agent的思路和方法对传统的方法封装成数据信息发布中间件,从而用来进 行网格GIS数据信息发布. 关键词:网格GIS;中间件;Agent;数据信息发布;数据库 中图分类号:P208文献标识码:A文章编号:1006—4303(2005)02—0195—04 Dateinformationpublishingingrid-GIS CHENZhang—jian.LIAOFeng—fen.DONGLing—ping,YUYan (ColleageofInformationEngineering,ZhejiangUnivercityofTechnology.Hangzhou3100 32?China) Abstract:Dateinformationpublishingingrid—GIS,oneofthekeytechnologiesofGrid— GISreal— ization,ispublishingthestoreddateinformationinGISdatabasewiththemeansofGrid.Agen t andMiddlewareprovidebasisforoftheGrid— GISrealization.InthisPaper,thecharacterofdata informationPublishinginGrid— GISwasdiscussed.AccordingtOthecharacterofGrid-GIS,anew method,usingtheAgentandMiddlewaretorealizethePublishingofdateinformation,wasals o discussed.InordertOachievethispurposetheauthorsdesignedsuchAgentsasLonginManag er agent,Grid— WebInterfaceagent,MessengerAgent,TaskManagerAgentandDatabaseInterface agent. Keywords:gridGIS;middleware;Agent;datainformationpublish;database 引言 在当前的WebGIS中,基于服务器端的GIS数 据信息发布是通过分布式数据库技术实现的,分布 式数据库技术的关键在于如何高效,简单,快速地将 Web服务器和数据库服务器或数据库互联,现在主 要有CGI,AH,ASP(ASP十CoM),JSP(JSP十 SERV1ST)和JDBC等几种互联方式Ll].现有的这 些信息发布方法具有:Web服务器的负担过大;智 能性差0;对于异构数据库实现信息发布困难等缺 点,在实际应用中,为了满足网格GIS数据信息发 布的要求,仅采用当前的发布方法是不够的,因此, 必须采取另外的数据信息发布方法.在网格GIS 中,如何获取网格环境中数据信息以及向网格环境 中发布数据信息是制约网格GIS的关键因素之一. 网格GIS数据信息发布是通过网格计算环境发布 存储在数据库中的信息,在网格GIS数据信息发布 收稿日期:2004—09—20 作者简介:陈张健(I964一,女.浙江湖州人,讲师,主要研究方向为计算机软件 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 浙江工业大学第33卷 中,主要解决网格计算环境和GIS数据库的关联, 使得用户能方便,高效地获取数据库中的数据信息. 我们通过结合中间件技术及软件Agent技术,设计 了适合网格GIS的信息发布方法,以下将详细阐述 此信息发布的实现及其优点. 1网格GIS数据信息发布特点 在网格GIS中,数据信息和GIS功能服务是分 布的,这种分布结构使得网格GIS数据信息发布具 有如下特点: 1.1数据发布的通用性 ,各个数据库是网格上的一个节 在网格GIS中 点,由于各用户应用的多样性以及网格上各个用户 节点的操作系统的多样性,因此,网格GIS数据信 息发布应做到通用性,即数据发布应做到跨平台,跨 操作系统,适合多种格式,多种类型的数据库. 1.2数据发布的高效性 网格计算的优点是实现资源共享,资源共享的 目的是实现高性能的计算,在网格GIS中由于数据 制约着有关GIS计算,因此高性能的计算必须有高 性能的数据发布方法.这种高效性体现在数据发布 的高速度以及高效率上.因此网格GIS数据发布应 该做到数据信息发布的高效性. 1.3数据发布的自主性 即发布方法的自动程度.由于网格GIS的用户 是多方面的,为了满足不同水平的应用需求,网格 GIS数据信息发布应该具有较高的自动程度,使得 用户以尽量少的工作(如编程)来实现数据信息 发布. 1.4方法的易实现性 即用户在利用网格环境上的数据资源时,其实 现方法的简单性.对于数据信息发布者(数据库),这 种易实现性指信息发布方法的简单和便于实现. 1.5地理数据信息的复杂性 地理信息除了几何位置信息外,还包含有属性 信息,描述信息,时间信息等,这些信息有些是变长 的记录,因此在进行数据信息发布时,必须考虑到地 理信息的复杂性,合理选择信息发布方法. 1.6软件的复用性 同时数据库 由于网格GIS的用户是多方面的, 是多样的,多格式的,因此数据信息发布实现时,应 做到软件的复用性.这样当数据库发生改变时,数据 信息发布软件作尽量少或不作改变就能够满足新的 要求. 2网格GIS数据信息发布 2.1中间件 中间件是介于应用系统和系统软件之间的一类 软件,它使用系统软件所提供的基础服务(功能),衔 接网络上应用系统的各个部分或不同的应用,能够 达到资源,功能共享的目的.中间件具有以下特点: (1)标准的 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 和接口. (2)分布计算,提供网络,硬件和操作系统透 明性. (3)满足大量应用的需要. (4)能运行于多种硬件和操作系统平台. 中间件带给GIS应用系统的,不只是开发的简 便,开发周期的缩短,同时也减少了GIS系统维护, 运行和管理的工作量,中间件作为新层次的基础软 件,其重要作用是将不同时期,在不同操作系统上开 发的GIS应用软件集成起来,使整体协调,这是操 作系统和GIS数据库 管理系统 工资管理系统慧云智能化管理系统免费考勤管理系统员工工资计算excel病人信息管理系统 本身实现不了的.中 间件根据功能分为:数据访问中间件(DataAeeess Middleware),远程过程调用中间件(RPCMiddle— ware),面向消息中间件(M0Middleware)和事务 处理中间件(TPMiddlewMare)等. 2.2软件Agent 软件Agent是一个活动于软件环境中的软件 系统,它接受其他Agent(或人)的请求或根据其所 在环境的外在触发条件而运作,并产生相应的动作 以完成一些任务或改变外在的环境.软件Agent作 为一个软件主体,它应该能够在拥有其他Agent或 进程的环境下持续,自主地运行. 目前,用智能软件Agent解决复杂,分布环境 中的复杂问题已成为趋势.一方面是由于当前的信 息社会日益复杂,如大量存在的异构和分布式信息 环境,满足不同需要的,大量的,不同的信息处理产 品等.另一方面传统的系统难以应对一些事务,如在 分布的,复杂的动态环境下实现管理和控制,很难用 一 个集中的软件系统解决]. 在整个应用过程中,Agent具有如下的基本特 性': (1)自主能力:当接受一个任务或受外在的触 发条件触发后,Agent可以在没有其他Agent或人 的干预下独立运作,而且对自己的行为和内部状态 有某种控制能力.如对于上层系统提出的数据交互 第2期陈张健,等:网格GIS数据信息发布关键技术分析 请求,各个Agent组件能够自主地分别进行数据的 采集,数据的处理,数据的传输和数据的解包分发. 对上层的应用系统来说,所有的这些操作都是完全 透明的. (2)通信能力:Agent能以某种通信语言与其 他实体进行通信.包括中间件与上层系统间的通信 和不同Agent间的通信. (3)感知能力:Agent能感知外在的环境并在 一 定的时间内做出反应. (4)预动能力:Agent能感受外在一些启动信 息,在适当的时机采取适当的动作,体现出目标定向 的行为.如用户可以动态地设置一些系统任务表,当 某个触祭件满足的时候,Agent能自动地提交相 应的HI{j-求,并激活有关的Agent进行处理,以 完成用户的预定任务. (5)可靠性和理智性:Agent采取的动作和产 生的结果必须符合用户的利益,同时它不能妨碍系 统或其他Agent的正常运行.如图1所示是软件A— gent的结构. 外在环境 图1软件Agent的结构 2.3软件Agent对分布式数据库的支持 (1)在分布的异构集成环境中,由于各局部数 据库的自治性和异构性,使得对信息源难以控制,如 果引入Agent,可以利用其自治性,社会性等,使之 能一方面确保信息源的独立性和灵活性,另外能更 好地把数据库进行集成. (2)Agent的自主性,可以把各场地上事务管 理,完整性约束等任务交给相应的Agent去完成. (3)鉴于分布式环境的复杂性,利用Agent可 以寻找合适的计算资源,代表用户完成对分布式数 据库完全透明的操作. (4)利用Agent的反应性和社会性,可以及时 感应局部数据库的变化,进行相互协调,保证对数据 访问的高效性. 2.4基于中间件和Agent的网格GIS数据信息 发布 在设计其数据信息发布 根据网格GIS的特点, 时,我们采用了基于中间件和Agent的数据信息发 布方式,即根据网格GIS数据信息发布特点,应用 Agent进行数据信息发布中间件的设计和实现,并 利用VisualC十十开发环境,以COM,DCOM的形 式实现所有的Agent. 实现的Agent主要有:注册管理Agent,网格网 络环境接口Agent,通信Agent,任务管理Agent以 及数据库接口Agent,其结构如图2所示. 图2数据信息发布Agent中间件结构 注册管理Agent:作为一个系统层的管理模块, 主要负责每个Agent的注册和注销任务,同时对系 统所有的Agent进行管理.注册管理Agent主要的 操作对象是与Agent管理和维护有关的Agent注 册信息表.Agent注册信息表,对每个注册了的A— gent的功能,位置,调用接口和所需的环境参数,都 有准确的描述,注册Agent通过此信息表能实现对 各个Agent的快速定位.由于Agent都采用标准的 DCOM 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 进行设计,所以每个Agent同时也是一 个分布式的组件,可以进行跨进程或跨机器的动态 配置,在注册管理Agent的协助下,不论各个Agent 配置在哪里,系统都能实现准确的定位和触发,这是 系统实现服务的动态配置和均衡负载的根本保证. 网格网络环境接口Agent:主要实现Agent和 网格或者网络环境的交互接口,在该接口Agent 中,封装多种网络和网格协议,在实现接口时,根据 当前网络环境的协议,该Agent自动进行协议匹 配,实现和网络环境的接口. 通信Agent:主要的功能是帮助Agent在通信 它具有最为完善 时进行规范化信息的生成或分解. 的通信协议描述,作为通信的中间层,它起到了屏蔽 复杂的通信协议描述和处理的作用,减轻了Agent 通信时的负担,并能最好地保证通信的一致性和完 整性,使整个系统在通信上具有较好的扩展性和灵 活性. ?l98?浙江工业大学第33卷 任务管理Agent:根据用户的请求,实现数据发 布任务的管理,分配和调度操作,同时也负责调用别 的Agent的功能. 数据库接口Agent:实现与数据库的接口.在实 现过程中,根据各个数据库的元数据描述 通知 关于发布提成方案的通知关于xx通知关于成立公司筹建组的通知关于红头文件的使用公开通知关于计发全勤奖的通知 任务 管理Agent对该数据库采用不同的访问方式和信 息发布方式. 3结论 网格GIS数据信息发布是实现网格GIS过程 中的关键技术之一,已有的数据信息发布方式虽然 能够满足某些方面的需求,但其应用均具有局限性. 为了解决这些不足,在网格GIS中采用了基于中间 件和Agent的数据信息发布方式,这种方式能较好 地解决数据发布的通用性,高效率性能,跨平台性等 问题.由于中间件技术和Agent技术的不断发展, 在实际实现中有很多具体的问题有待解决,这些问 题将是我们进一步研究的方向. 参考文献: [1]吴跃,余水,傅彦,等.Internet数据库访问技术l-J].电 子科技大学.2001,30(1):58—61. [2]徐玉娟,成良玉,万海.COM技术在web数据库系统中的应 [J].计算机工程与应用,2002,38(7):206—210. [3]代亚非,刘刚.数据库web发布的自动实现[J].计算机工程 与应用,2001,37(1):88. [4]袁方,王惠芳.智能软件Agent的中间件模型l-J].计算机工 程,2002,28(8):92—94. [5]张树鸿,何斌,林作挂,基于Agent的数据库中间件l-J].计算 机工程与应用,2001,37(24):97—101. [6]蒋文伟,许华虎,唐毅.基于Agent的数据仓库的研究[J].计 算机工程,2001,27(3):29—32. (责任编辑:翁爱湘) (上接第187页) 参考文献: l,ll马正方,石国武,刘青.一种新型的数字广播方法l-J].电视技 术,2000,222(12):38—39. [2]BrooksRA.Solvingthefindpathproblembygoodrepresen— tationoffreespacel,J].IEEETransSystemManCybemetics (SMC),1983,13(3):19O一197. I-3]CHENRW,GENM.Crossoveronintensivesearchandtray— elingsalesmanproblem.In:GenMeds.Proceedingsof16th InternationalconferenceonComputer&IndustrialEngineering l-J].Japan:NagoyaInstituteofTechnology,1994,7-9:568— 579. 胡小兵,吴树范,江驹.TSP的一种改进遗传算法l-J]计算 技术与自动化,2000,19(12):34—38. 雷德明.多维实数编码遗传算法l-J].控制与决策,2000,15(2): 239—241. 崔玲丽,肖志权.实数编码遗传操作机制的研究l-J].系统仿真 .2003,15(11):1577—1580. 樊会元.王尚锦,席光,等.遗传算法引入进化方向算子的 一 个改进及应用l-J].西安交通大学,1999,33(5):45—48. 吴建林.专家系统与多Agent协作系统[J].计算机科学,1998, 25(4):46—5O. (责任编辑:翁爱湘) ]]]]]I!J