地理信息系统模型集成平台框架模式

对于集成平台框架模式，有代表性的是中国科学院地理研究所资源与环境信息系统国家重点实验室的张健挺、万庆等提出的。通过对以往GIS集成技术的分析，他们认为在地理信息系统集成的各种形式中，都存在如下的问题需要解决： ①地理信息采集和应用的分布性特点决定了地理信息系统的分布性，地理信息系统集成需要一种分布式空间数据管理和分析模型的相互通信机制，这种机制既可以适应在目前比较成熟的基于数据文件的交换形式，又可以为以后基于应用程序接口（API）面向对象的地理系统集成提供发展余地。②地理信息涉及不同的时间、空间和属性，箱要有一种有效的地理数据管理的机制，并提供数据融合的能力。③地理分析模型与多种池理数据发生联系，不同模型之间有复杂的串并联关系，模型的组织与管理是需要解决的另一个重要问题。

基于以上的观点，张健挺等人首次提出了基于客户/服务器C/S机制的地理信息系统集成总体结构、基于元数据的数据库集成平台和基于关系数据库管理系统的模型集成平台的GIS集成思路。

1.基于客户/服务器机制的地理信息系统集成总体结构

地理信息系统集成平台引入C/S机制后，可以将地理信息系统集成定义为两层C/S结构。

前端用户和数据库集成平台、模型库集成平台、应用模型构成第一层c/s结构，集成平台和应用模型与商业软件构成第二层C/S结构。客户端负责引导用户输入数据、功能和模型选择，将这些信息提交模型集成平台服务器和数据集成平台服务器。模型集成平台服务器负责在模型库中检索符合用户功能要求的模型，并支持模型的组合和建立新的模型，然后将这些模型（包括模型库中已有的和通过宏语言或API新建的）对数据的要求提交数据集成平台服务器，其功能请求转化为遥感（RS）数据服务器、GIS服务器、关系数据库（RDB）服务器可以实现的基本操作。数据集成平台服务器、RS、GIS、RDB服务器操作结果将返回给模型集成平台服务器，进而返回给客户端。当客户端有特殊的显示、制图要求时，模型集成平台服务器将负责根据用户的要求调用其他服务器来实现；

如果客户端要求将模型运行的结果进入数据库时，模型集成平台将向数据集成平台服务器发出请求，完成在数据库中的注册。数据集成平台服务器除了接收模型集成平台发出的请求外，还可以直接响应按照时间、空间和属性信息数据查询的要求，在空间框架的基础上实现多元数据的融合。数据集成平台的功能也是调用RS、GIS、RDB服务器的功能来实现的。模型与数据库之间、模型与模型之间即可以采用Import/Export的文件交换形式 （如ARC/INFO的E00格式等)，也为将来全部过渡到API的内存交换形式（如DLL、OLE、ActiveX、COBRA等）提供可能。

这种设计使得系统只考虑软件的功能而不会过分依赖于具体的软件平台，因此系统具有良好的可扩充性。无论采用商业软件还是采用国产软件，只要具有该项功能，系统即可以作为服务器，服务器软件类型的变化不会影响系统结构，便于将来采用国产软件和系统的升级换代。

2.基于元数据的数掂库集成平台

针对地理信息的特点，抽取美国联邦地球空间数据委员会（FGDC）的关键内容，对每一个具体空间数据库建立一个与之相对应的元数据记录，将每一个分布式数据库节点形成一个与具体空间数据集相对应的元数据库。根据分布式数据库系统场地自治的原则，各节点负责维护本地数据库与元数据项的一致和统一。数据集成平台服务器保存相应元数据库的副本，并维持与各接点元数据库的动态连接。

3.基于关系数据库管理系统的模型集成平台

地理空间分布式机理模型，包括以宏语言编写的模型、以API形式提供的模型、以对象控件形式提供的模型，都可以用关系数据库这一简便的形式加以管理。首先需要对这三种类型的模型提出规范。对于以宏语言编写的模型，要求每—个模型都要具有自动启动运行平台的能力，运行结束后自动退出该运行平台。这类模型一般每一个模型只包含一个主函数，输入输出变董都是字符型，代表文件名称；对于高级语言开发的可执行模型或动态连接库，除了包含主函数外，其他可被公用和共享的函数也应在模型库管理系统中注册；对于以对象控件形式提供的模型，输入输出变贵成为对象的属性，亊件响应函数一般不再有参数变。但对于控件对象模型运行来说，一定有一个或几个函数控制控件运行并导致输入输出参数改变，因此可以将这些函数与引起变化的属性结合在一起，构成一个关系数据库数据项，仍然可以用关系数据库来管理。