地理信息数据交换与Web共享服务基本规范.docx

地理信息数据交换与Web共享服务基本规范.docx

《地理信息数据交换与Web共享服务基本规范.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地理信息数据交换与Web共享服务基本规范.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

地理信息数据交换与Web共享服务基本规范

地理信息数据交换与Web共享服务基本规范

1　范围

本部分规定了我国烟草行业的信息系统建设过程中涉及的地理信息数据交换与Web服务要求。

本部分适用于我国烟草行业生产、经营、管理等业务活动的信息系统建设过程中的地理信息交换。

2　术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

2.1　

矢量vector

基于坐标的数据模型，以点、线和面的形式表示地理要素。

每个点要素都以单个坐标对的形式表示，而线要素和面要素则以有序的折点列表的形式表示。

属性与每个矢量要素相关联。

2.2　

栅格raster

以一系列大小相等的像元来定义空间的空间数据模型，其中的像元按行与列排列，整个模型由单个或多个波段构成。

每个像元都包含一个属性值和一组位置坐标。

2.3　

实体entity

现实世界的一种现象。

它不能再细分为同种类型的现象。

3　缩略语

下列缩略语适用于本文件。

OGC：

开放地理空间联盟（OpenGeospatialConsortium）

WMS：

网络制图服务（WebMapServer）

WFS：

网络要素服务（WebFeatureServer）

WCS：

网络覆盖服务（WebCoverageServer）

WMTS：

网络地图切片服务（WebMapTileService）

WPS：

网络处理服务（WebProcessingService）

SOAP：

简单对象访问协议（SimpleObjectAccessProtocol）

REST：

表述性状态转移（RepresentationalStateTransfer）

4　地理信息数据交换要求

4.1　矢量数据交换要求

矢量空间数据交换必须满足数据的精度及完整性和正确性的要求。

矢量交换格式应为shapefile格式，矢量数据交换后，数据应满足以下要求：

a）空间实体无丢失；

b）空间实体位置无偏移；

c）空间实体的几何精度符合要求；

d）空间实体属性内容无丢失。

4.2　影像数据交换要求

影像数据交换必须满足数据的精度及完整性和正确性的要求。

影像交换格式应为GeoTIFF格式，栅格数据交换后，数据应满足以下要求：

a）格网单元（或像元）的尺寸、行列数以及格网单元的值应保持不变；

b）影像栅格数据的说明信息应保持完整且正确。

5　地理信息数据Web服务要求

5.1　OGC服务

系统应能发布符合OGC协议的系列Web服务标准。

发布的服务类型应包括如下内容：

OGC网络地图服务（WMS）

OGC网络覆盖服务（WCS）

OGC网络要素服务（WFS）

OGC网络地图切片服务（WMTS）

OGC网络处理服务（WPS）

5.2　SOAP服务

系统应能发布基于SOAP方式的Web服务，并设置一个可供外部用户访问的服务目录。

宜提供SOAP服务所使用的URL格式的详细说明文档。

如需更改URL的格式，可使用URL映射。

5.3　REST服务

系统应能发布基于REST方式的Web服务，并设置一个可供外部用户访问的服务目录。

宜提供REST服务所使用的URL格式的详细说明文档。

如需更改URL的格式，可使用URL映射。

附　录　A

（资料性附录）

GIS平台技术

A.1　基础功能

数据录入

A.1.1.1　图形要素录入

GIS软件平台应具备如下功能的图形数据录入界面：

a）数字化原始文档，如地图、工程图和技术图表录入；

b）通过显示屏光标位置录入；

c）通过坐标几何计算录入；

d）批量录入；

e）直接采集点、线、规则和不规则多边形、曲线、弧线和圆；

f）线要素的自动连接和识别线串作为单独的实体；

g）以指定的间隔录入平行线。

A.1.1.2　符号录入和符号库

平台应能创建图形文件中的符号，并能如图形数据库中的要素一样被使用。

符号包括点、线和面要素的图形表现形式。

应支持以下功能：

a）符号的创建、命名、独立存放和检索；

b）根据表格属性为图形要素选择符号；

c）使用所有的标准绘图功能修改符号；

d）符号维护具备安全管理功能；

e）点、线、面状符号支持自定义及扩展，支持TrueType字体。

A.1.1.3　属性录入

平台应提供属性数据的录入功能。

属性数据的录入应允许点击一个图形要素，同时与图形要素相关的所有字段显示在屏幕上用于属性数据的输入、插入或删除等编辑操作。

A.1.1.4　注记录入与放置

平台应支持图形文本串和文本块的录入和放置。

录入注记到图形环境中应满足以下要求：

a）根据图形要素的方向和缓冲区放置；

b）沿曲线放置；

c）根据点的位置调整注记，包括上、下和中间偏左，上、下和中间偏右，上、下和中间；

d）对注记进行转换、旋转和按比例缩放；

e）从外部文件引入并放置文本块、进度表和表格；

f）智能化注记定位，提供自动注记重叠避让功能；

g）以图层的内部属性或自定义属性字段作为注记显示的内容，并随着数据库中内容的变化而动态改变注记内容；

h）支持标注放置和冲突检测。

如标注与要素的自动避让，自动去除重复标注，多标注的自动换行等。

A.1.1.5　CAD图形绘制

平台应提供额外的绘图功能用来实现CAD需求，具体要求如下：

a）支持2D和3D图形建模；

b）扩展的定位选项用于线、面、曲线、弧段和圆；

c）支持图形要素的放置；

d）支持图形构架操作如拷贝平行线、延长线到点或相交点；

e）支持图形编辑功能扩展，如改变颜色、线宽、线形以及要素的按比例缩放、拷贝、移动、镜象和旋转；

f）支持创建、命名、独立存放、检索和放置一个重复使用的图形要素集。

数据编辑

GIS软件平台应能支持不同用户处理多重编辑任务；具有为多用户环境下的数据库控制编辑冲突并维护数据的安全性和一致性的功能；可用键盘、鼠标、坐标文件对空间和属性数据进行编辑；支持常用的矢量和影像数据格式，如：

DXF、E00、DLG、MrSID、DEM、GeoTIFF、BSQ、ERDASIMAGINE等。

A.1.1.6　交互式图形编辑

所有用于数据采集的功能须同样应用于被采集数据的编辑。

另外还应支持以下功能：

a）支持修改图形要素，修改方式包括直线，弧线，延长线交点，相交圆，给定长度，给定方向，给定坐标，平行线，垂直线，边界追踪等；

b）提供地图编辑工具，可编辑基于文件和数据库的空间数据格式。

提供类CAD编辑工具和编辑快捷键，支持编辑环境下的捕捉，支持以版本管理的方式对存储在空间数据库中的数据进行多用户并发编辑；

c）支持对要素进行转换、旋转和按比例缩放；

d）移动要素和注记其中定义的组；

e）对先前定义的线进行修改且不打断它并不干扰邻近顶点；

f）提供减少和增加线的顶点的方法，用于提高绘图质量和地图简化，可选择是否保存这些被调整的要素到永久性记录中或回到它们最初的定义。

A.1.1.7　属性编辑

GIS平台应提供属性数据编辑功能，包括编辑的合法性检查、编辑撤消等；属性数据内容的变化对要素的图形表现形式有潜在的影响，系统应提供基于事务提交的属性数据更新图形数据能力。

A.1.1.8　栅格数据处理

GIS平台应提供交互式编辑栅格图形数据的功能。

支持栅格文件格式，包括压缩的图形文件。

应实现对栅格图形的以下操作：

a）兼容GeoTIFF，ERDASIMAGEINE和JPEG2000等格式影像，可直接读取；

b）支持栅格与矢量数据的叠加显示，提供卷帘、影像透明等设置工具，增强数据浏览效果；

c）移动、旋转和按比例缩放选中的栅格图形；

d）配准图像；

e）在自定义的区域内按比例缩放和扭曲栅格图形；

f）支持中心线和外轮廓线两种扫描方式；支持对栅格单元的捕捉；使用手工追踪栅格单元；提供选择栅格单元的工具；

g）支持常用的影像分析功能，包括裁切、图像增强、波段融合、NDVI、全景锐化、影像镶嵌、颜色校正等。

A.1.1.9　规则校验

GIS平台应提供基于规则的拓扑关系的定义和错误检查工具来标记和修改数据文件中的拓扑错误。

该拓扑规则可以定义于不同层或同一层的不同图形要素之间，这些要素被设计用于帮助完成编辑和数字化文件，可以定义用于错误检查的容忍度和规则。

这些要素包括但并不限于以下内容：

a）在指定的条件下，非标准的线的终点的检查；

b）在指定的容忍度下，多余的点、线或面的检查；

c）在指定的条件下，检查在自动闭合情况下过头的线；

d）检查不满足指定规则的图形要素和属性。

A.1.1.10　编辑控制

GIS平台应提供常用编辑控制功能，用于控制和简化编辑操作：

a）提供选项：

在执行修改数据库命令之前确认；

b）编辑容忍度的选择（“捕捉”功能）；

c）选择搜索半径得到先前采集的图形数据；

d）多用户访问和更新本地数据集的管理；

e）提供用于控制和简化图形数据更新操作的功能,包括以下内容：

1）用属性条件来选择一组编辑要素；

2）用点选来选择一组编辑要素；

3）用多边形区域来选择一组编辑要素；

4）要素编辑前的确认。

A.1.1.11　合并、提取、接边

应提供以下功能：

a）合并两个或多个覆盖同一区域并基于共享控制点的先前采集的数据集；

b）在邻接的地图文件或数据集的边界上，调整不匹配的地图要素。

A.1.1.12　坐标系和地图投影转换

GIS平台应能使用通用的地图投影和坐标系对原始资料和采集的数据进行定位。

系统应支持投影坐标系和地理坐标系：

a）基于三个或更多的已知标记对输入的地图进行定位；

b）基于成直角的X轴和Y轴对输入的地图进行定位；

c）基于标记或控制点对数字化文件的图形进行合并和纠正用于地图/控制点的调整；

d）显示和绘制自定义的工作参照网格；

e）对数据进行标准或非标准的投影转换，提供在同一显示或分析环境中多数据源的动态（在线）投影变换。

查询统计

A.1.1.13　图形数据查询

GIS平台应能提供图形查询选项用于从数据库中获得信息。

e）选择特定图形查询其相关的信息；

f）选择位于指定多边形区域内或外的数据（例如：

得到服务区内的所有烟户）；

g）根据两个或多个多边形逻辑操作的结果来选择数据（例如：

得到在服务区内并且在A区范围内的所有烟户）；

h）将图形规范和非图形规范相结合来进行数据选择（例如：

显示所有位于区域B）；

i）将类似的多边形合并成新的多边形（例如：

将具有相同产权的两个相邻的多边形合并成一个多边形）；

j）支持空间SQL查询，如包含、不包含、相交、相邻等。

A.1.1.14　属性数据查询

GIS平台应为非图形数据库提供如下功能：

k）对数据文件中的单一或复合数据要素进行有效分类；

l）对单一或复合要素使用字符、数字或日期型字段进行关系和逻辑操作来完成数据库查询；

m）本地的非SQLGIS查询经历一个调整步骤可转化成SQL；

n）空间数据可以通过某一ID值和非空间的属性数据进行连接，这种对应关系支持一对多和多对一。

连接后的属性数据能够在GIS软件中进行处理。

属性数据可以来自文本，以及系统所支持的所有类型数据库。

A.1.1.15　量测计算

GIS平台应提供可选择的单位来进行面积、周长和距离的计算。

A.1.1.16　标准缓冲区分析

应提供在选择的地图要素周围根据自定义的宽度生成缓冲区，包括以下要点：

o）缓冲区可由半径、宽度或多边形定义；

p）可以对缓冲区内的数据进行查询、处理、显示、绘图和分析；

q）软件支持用阴影色或其他显示参数来突出缓冲区的显示；

r）缓冲区能转成多边形并能和其他相应多边形进行逻辑操作；

s）缓冲区多边形可另存为新的区域要素。

显示输出

A.1.1.17　表格显示

GIS平台应提供从本地工作站或通过网络来显示、搜索和查询属性数据的功能。

A.1.1.18　图形显示

GIS平台应提供对任意区域的图形或属性数据进行浏览、编辑、打印、查询和报表输出。

如果由于运行或数据管理的原因数据库被分割成小部分，这些部分应对操作者透明，对数据的拓扑和显示没有影响。

平台应满足如下要求：

t）提供显示光标线指示光标或鼠标位置；

u）根据选择的比例显示图形；

v）选择显示窗口用于浏览；

w）支持拖动和缩放；

x）根据预先定义或动态定义的要素集过滤显示内容；

y）支持图形要素或符号的拖动；

zz）根据标准或自定义的间隔来捕捉栅格重叠；

aa）支持从图形要素中删除单个或选中的集合；

bb）同时显示矢量和栅格数据。

A.1.1.19　矢量图叠加

GIS平台应支持多个矢量图层叠加，可以设置一个和多个图层的透明。

A.1.1.20　矢量/栅格叠加

GIS平台应具有以影像图为背景来显示矢量数据的功能。

功能的详细描述如下：

：

cc）尽可能以小格式存储栅格数据；

dd）支持栅格图的透明显示；

ee）当矢量和栅格图像同时在屏幕上时，提供完善的显示功能，如缩放和拖动；

ff）当矢量和栅格图像同时在屏幕上时，提供矢量文件的编辑功能。

A.1.1.21　报表生成

GIS平台应能从数据库中提取地理或逻辑信息子集并根据定制的格式来生成报表。

要能生成自定义的报表，其中包含的数据来自于数据库查询的结果，系统可以存储报表表格和报表命令（宏）以便重复使用。

A.1.1.22　地图输出

GIS平台应支持用矢量和栅格绘图机生成地图产品。

能控制打印图纸的比例、尺寸和格式。

另外，应提供以下功能：

gg）选择用于打印的符号、线形、字体和大小；

hh）支持修改符号、线形、字体和大小；

ii）控制注记的位置和方向；

jj）打印时独立缩放文字和符号；

kk）控制打印区域的颜色和样式；

ll）自动绘图，包括加标题和页边；

mm）支持受控制的打印中断（暂停、继续和终止）；

nn）根据比例增加或去掉地图要素；

oo）能以离线或批量模式打印地图；

pp）在一个版面中定义多个独立制图坐标系的窗口；

qq）自动生成图例，比例尺和其他制图要素；

rr）所有制图要素和窗口在版面上的交互定位和缩放；

ss）完全按照定义的版面要求输出；

tt）制图文件可导出为：

EMF、BMP、EPS、PDF、JPEG、PCX、PNG和TIFF等影像格式。

A.2　高级功能

空间分析

GIS平台应提供用于显示、叠加分析和查询等功能；相邻多边形共享公有的边界并独立编址。

包括以下内容：

uu）支持交互录入多边形。

支持检查多边形是否封闭和为多边形赋属性；

vv）支持自动从线生成多边形；输入需求和属性联接状态；

ww）支持多边形被图形数据库所管理；

xx）支持多个空间对象之间进行分析；

yy）空间合成分析：

系统提供必要的工具，用于在自定义的区域内录入的多种类型的数据（比如人员数量，执勤位置等），并在此基础上执行合成分析。

该功能将给出在指定区域内的选中要素的数目、密度和在一定距离内出现的频率。

拓扑分析

平台应具有创建和维护由线和节点构成的、逻辑上的网络的功能。

应支持基于多种交通网络模型的空间分析（如位置分析，行车时间分析和空间交互式建模等）。

网络分析应包括以下内容：

zzz）支持现有的网络数据来创建道路网络拓扑模型；

aaa）支持行车线路的时间统计；

bbb）支持两点间的路径分析，支持多点的整体线路分析；

ccc）支持路径方向分析；

ddd）支持最短路径、最优路径分析；

eee）支持多条线路同时计算；

fff）支持添加道路规则的线路计算，如单行线，交通堵塞，动态交通信息；

ggg）支持邻近设施查找。

专题图制作

应提供含有注记的彩色专题图的制作方法。

专题图的数据可来自自定义录入、数据库查询和统计分析的结果，支持专题图的表现、特色和大小定义。

支持将结果输出到屏幕或打印机。

专题图制作至少应具备以下功能：

hhh）单一专题图或多专题图制作；

iii）专题差异来自定义的颜色、样式和构造；

jjj）按数量制作专题图：

渐变的颜色、渐变的符号、按比例的符号、点密度；

kkk）支持图表专题图制作：

饼图、条形/柱状图、堆积柱状图；

lll）支持数据视图和地图视图的动态切换，提供比例尺，指北针，图例，对象，动态文本等地图整饰元素；

mmm）支持地图输出为EPS、SVG等矢量图像格式，支持具有地理坐标参考的PDF格式输出；

nnn）支持基于数据驱动的排版地图自动生成，包括标题、报表的布局和分幅地图册的自动生成。

三维GIS展现

应支持常见的数据类型，如矢量、卫星影像、三维地形DEM、以及三维模型。

三维模型可以由通用的建模方式创建，例如3DMAX、OpenGL、Sketchup、CAD等。

三维GIS应支持如下功能：

ooo）支持场景平移、旋转、放大、缩小、漫游、按比例尺缩放、显示全图、前一/后一视图等功能；

ppp）支持视点切换、绕视、环视、飞行模式、滑行模式等在内的虚拟三维场景导航功能；

qqq）支持二三维一体化功能，支持多源、异构的二维矢量数据直接叠加到三维虚拟场景中，实现多源、多比例尺二维数据与三维场景的无缝集成与融合；

rrr）支持空间量算，包括距离测量、面积测量等功能；

sss）支持一定的空间分析功能，包括缓冲区分析、路径分析、通视分析等分析，支持虚拟三维淹没、地质、日照、剖面、等高线、空间扩散等空间分析。

空间数据管理

ttt）提供跨平台支持，支持各种主流的硬件平台和操作系统，如Solaris、AIX、HP-UX、Windows等；

uuu）支持在多种主流DBMS平台上提供高级的、高性能的GIS数据管理接口，如Oracle、SQLServer、DB2、Informix等；

vvv）支持TB级海量数据库管理和任意数量的用户；

www）提供版本管理机制，允许版本和非版本编辑，支持数据维护的长事务管理；

xxx）支持历史数据管理；

yyy）支持数据跨平台及异构的数据库迁移；

zzzz）支持空间数据库导出为XML格式，用于数据交换和共享；

aaaa）支持对空间数据元数据的管理；

bbbb）支持空间数据库的复制，以保证多极数据库之间数据的一致性和完整性；

cccc）支持对多源多类型空间数据的管理，包括矢量、栅格、影像、栅格目录、三维地表、文本注记、网络等数据类型；

dddd）支持影像数据金字塔以及金字塔的部分更新；

eeee）保证在DBMS中存储矢量数据的空间几何完整性，支持属性域、子类，支持定义空间数据之间的规则，包括关系规则、连接规则、拓扑规则等；

ffff）支持标准UML建模语言，通过CASE工具创建自定义的数据模型，并导入到空间数据库中；

gggg）支持通过SQL语句创建地理图层。

A.3　移动应用

移动GIS平台应支持满足工业标准的各种主流移动设备开发环境；提供各个移动平台上开发包；支持常见的手持终端系统，如WindwosMobile、iOS、Android、WindowsPhone。

移动GIS平台应具备如下功能：

hhhh）支持在线、离线及混合的网络应用模式；支持数据的离线和在线编辑；支持数据的离线同步和在线实时同步更新；

iiii）支持GPS进行定位和导航，支持实时接收GPS信号和读取本地GPS数据文件，在移动端地图上绘制GPS轨迹；

jjjj）支持移动设备上进行空间查询；支持通过查找属性值和SQL语句实现复杂的数据查询；

kkkk）支持集成多种外设，提供野外数据采集功能；

llll）提供各个主流移动平台上应用程序，且应用程序须具备常用的GIS功能和基本的野外数据采集功能；

mmmm）支持快速访问多种格式和来源的地图数据；

nnnn）支持网络地图切片服务、分析功能服务等，能通过扩展兼容OGC地图服务。

A.4　应用开发

菜单开发

支持以AddIn方式开发菜单、数据录入界面、对话框和其他的功能。

这些图形用户界面组件可由以下内容联合使用：

oooo）CAD软件

pppp）数据库管理系统

qqqq）操作系统

rrrr）宏语言

ssss）编程语言

C/S开发

GIS软件应提供基于工业标准的组件和控件开发包，支持组件开发的编程语言和编程环境。

B/S开发

GIS软件平台应具备以标准格式发布服务的能力，不同的服务类型提供不同类型的GIS功能。

GIS软件平台应提供二次开发API，包括平台核心组件API和Web地图的API，并提供例子代码和模板，能够快速构建应用功能。

应能为网页应用构架提供多种多样的选择。

附　录　B

（资料性附录）

地理信息数据Web服务

B.1　OGC服务

服务类型

OGC服务主要包括带SLD支持的WMS、事务性的WFS-T、WCS、网络地图切片服务WMTS、网络处理服务WPS、元数据目录服务CAT、KML服务等。

a）WMS

WMS用来以图片数据形式发布和查询基于Web的地图图层，包含如下三种操作能力：

1）GetCapabilities（获得服务能力）；

2）GetMap（获得已定义好地理空间和空间参数的地图图像）；

3）GetFeatureInfo（获得地图上显示的特殊部分的信息）。

b）WFS

WFS用来发布GML形式的矢量地图数据，包括如下五种操作能力：

1）GetCapabilities（获取服务能力）；

2）DescribeFeatureType（Feature类型特征描述）；

3）GetFeature（获取Feature）；

4）Transaction（事务处理，包括增、删、修改Feature）；

5）LockFeature（锁Feature）（其中前三个操作为必须实现的操作，可以获取Feature；后两个为可选操作，主要用于增、删、修改Feature）。

c）WCS

WCS用来获取地理位置等信息的地理Coverage数据，包含如下三种操作能力：

6）GetCapabilities（获取服务能力）；

7）DescribeCoverageType（覆盖特征描述）；

8）GetCoverage（获取覆盖）。

d）WMTS

WMTS提供采用预定义图块方法发布数字地图服务，包含如下三种操作能力：

9）GetCapabilities（获取服务能力）；

10）IsExist（检测服务是否存在）；

11）GetTile（获取瓦片内容操作）。

e）WPS

WPS提供基于XML的传输协议，通过Web为客户端提供空间数据处理相关的GIS函数功能。

包含如下四种操作能力：

12）GetCapabilities（请求得到可用数据处理过程的元数据描述能力）；

13）IsExist（检测服务是否存在）；

14）DescribeProcess（获取处理过程需要的输入输出类型和参数描述信息）；

15）Execute（执行分析操作）。

样例形式

对于要访问OGC服务的客户端，可使用以下格式的URL：

http:

//<服务器名称>/<实例名称>/services/

如要连接到特定的服务，可使用较长格式的URL：

http:

//<服务器名称>/<实例名称>/services/<文件夹名称（如果服务位于文件夹中）>/<服务名称>/<服务类型（某些服务会需要）>/<功能类型（某些服务会需要）

B.2　SOAP服务

服务类型

B.2.1.1　目录服务

用以获取平台中提供的服务列表。

a）返回服务器中能够访问的文件夹名称；

b）返回服务器中SOAP服务所能支持的消息类型；

c）返回服务器上WebServices所支持的服务器软件版本；

d）返回服务器上有效的服务描述信息，包括类型、名称、功能等；

e）返回服务器上指定文件夹内的有效的服务描述信息，包括类型、名称、功能等；

f）获取服务器创建客户端令牌的URL；

g）标明服务器是否需要令牌。

B.2.1.2　地图服务

地图服务提供了对地图文档和地图图