中国移动网络系统gis平台技术规范v090doc.docx
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中国移动网络系统gis平台技术规范v090doc
中国移动通信企业标准
QB-×××-×××-××××
中国移动
网络系统GIS平台技术规范
OSSGISPlatformTechnicalSpecification
版本号0.9.0
2009-××-××发布2009-××-××实施
中国移动通信集团公司发布
前言
本标准规定了中国移动OSSGIS服务平台的技术要求。
本标准主要描述中国移动OSSGIS服务平台的技术要求，包括系统技术路线、空间数据库设计、业务功能设计、系统接口要求设计、系统性能设计、系统集成设计等。
本标准体系适用于指导中国移动总部和省级OSSGIS系统的建设和实施。
本标准根据中国移动OSS系统的分阶段实施规划进行编制，将会根据OSS的总体演进进行修改、完善和扩充。
本标准的附录A为资料性附录。
本标准由中移号文件印发。
本标准由中国移动通信集团网络部提出，集团公司网络部归口。
本标准起草单位：
中国移动通信集团公司网络部。
本标准主要起草人（排名不分先后）：
中国移动集团：
冯瑞军
ESRI中国（北京）有限公司：
王昊、陈健、林雪淋
北京超图软件股份有限公司：
张立立、唐伟、胡雁
美国地图信息有限公司（北京代表处）：
闫静、孙剑、赵雷
通用电气（中国）有限公司：
程浩、何霈林
亿阳信通：
邱大钧、张海洲
北京神州泰岳软件股份有限公司：
苏立龙、魏晓征
直真节点：
罗君偲、樊福利
浪潮通信信息系统有限公司：
张斯砚、李军
1范围
本标准规定了中国移动总部综合网络资源管理系统的体系结构、系统功能结构、接口要求、系统技术要求，供中国移动内部和厂商共同使用。
本标准主要描述了中国移动OSSGIS服务平台的建设架构，规范了完整的OSSGIS系统的总体架构和要求，为OSSGIS系统的规划和建设提供基本的技术要求参考。
本标准适用于指导中国移动OSSGIS系统的设计和实施，系统功能架构描述适用于指导中国移动集团公司及下属省级公司在OSSGIS系统的规划和建设，参照系统功能和技术要求，保障OSSGIS系统建设实施的顺利进行。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。
序号
标准编号
标准名称
发布单位
[1]
QB-X-XXX-XXXX
《中国移动综合网络资源管理系统技术规范动力及配套资源管理需求分册（v1.0.0）》
中国移动通信有限公司
[2]
QB-X-XXX-XXXX
《中国移动总部综合网络资源管理系统技术规范备品备件管理需求（v1.0.0）》
中国移动通信有限公司
[3]
QB-X-XXX-XXXX
《中国移动综合网络资源管理系统技术规范基站资源关系管理需求分册（v1.0.0）》
中国移动通信有限公司
[4]
QB-X-XXX-XXXX
《中国移动综合网络资源管理系统技术规范空间资源管理需求分册（v1.0.0）》
中国移动通信有限公司
[5]
QB-X-XXX-XXXX
《中国移动综合网络资源管理系统技术规范通用功能分册（v1.0.0）》
中国移动通信有限公司
[6]
QB-X-XXX-XXXX
《中国移动综合网络资源管理系统技术规范系统架构和接口分册（v1.0.0）》
中国移动通信有限公司
[7]
QB-X-XXX-XXXX
《中国移动总部综合网络资源管理系统技术规范基础功能分册（v1.0.0）》
中国移动通信有限公司
[8]
QB-X-XXX-XXXX
《中国移动总部综合网络资源管理系统技术规范应急指挥调度功能分册（v1.0.0）》
中国移动通信有限公司
[9]
QB-X-XXX-XXXX
《中国移动总部综合网络资源管理系统技术规范总册（v1.0.0）》
中国移动通信有限公司
[10]
QB-X-XXX-XXXX
《中国移动无线网络优化平台功能规范（v1.0.0）》
中国移动通信有限公司
[11]
QB-X-XXX-XXXX
《中国移动总部综合网络资源管理系统技术规范IP承载网资源管理分册（v1.0.0）》
中国移动通信有限公司
[12]
GB/T7929
《1:
5001:
10001:
2000地形图图式》
国家测绘总局
[13]
GB5791
《1:
50001:
10000地形图图式》
国家测绘总局
[14]
GB12342
《1∶250001∶500001∶100000地形图图式》
国家测绘总局
[15]
GB12343
《1:
250001:
50000地形图编绘规范》
国家测绘局
[16]
GB12344
《1:
100000地形图编绘规范》
国家测绘局
[17]
GB15944
《1:
250000地形图编绘规范及图式》
国家测绘局
[18]
GB/T14512
《1:
1000000地形图编绘规范及图式》
国家测绘局
[19]
GB/T13989
《国家基本比例尺地形图分幅和编号》
国家测绘局
[20]
GB13923
《国土基础信息数据分类与代码》
国家标准
[21]
GB2260-1995
中华人民共和国行政区划代码
国家标准
[22]
GB/T2659-94
中国周边国家和地区名称代码
国家标准
[23]
GB917.2-89
国家干线公路名称和编号
国家标准
[24]
ISO19107
几何对象标准
ISO/TC211技术委员会
[25]
ISO19109
数据模型标准
ISO/TC211技术委员会
[26]
ISO19115
元数据标准
ISO/TC211技术委员会
[27]
ISO19136
GeographyMarkupLanguage
ISO/TC211技术委员会
[28]
ISO19128
WebMapService
ISO/TC211技术委员会
[29]
ISO19142
WebFeatureService
ISO/TC211技术委员会
[30]
ISO19110
FeatureCatalog
ISO/TC211技术委员会
[31]
ISO/IEC13249-3
SQL/MMSpatial
国际标准化组织
[32]
国内元数据参考标准
《国家基础地理信息系统（NFGIS）元数据标准草案》
国家基础地理信息中心
3术语、定义和缩略语
下列术语、定义和缩略语适用于本标准：
词语
解释
地理信息系统（GIS）
地理信息系统是一种基于计算机的工具，它可以对地理对象或事件进行成图和分析。
从技术和应用的角度，GIS是解决空间问题的工具、方法和技术；从学科的角度，GIS是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科，具有独立的学科体系；从功能上，GIS具有空间数据的获取、存储、现示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能；从系统学的角度，GIS具有一定结构和功能，是一个完整的系统。
GIS技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。
这种能力使GIS与其他信息系统相区别，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值。
面向服务体系架构（SOA）
SOA指面向服务的体系结构。
SOA是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。
接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。
这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。
WSDL，UDDI和SOAP是SOA基础的基础部件。
WSDL用来描述服务；UDDI用来注册和查找服务；而SOAP，作为传输层，用来在消费者和服务提供者之间传送消息。
SOAP是Web服务的默认机制，其他的技术为可以服务实现其他类型的绑定。
一个消费者可以在UDDI注册表（registry）查找服务，取得服务的WSDL描述，然后通过SOAP来调用服务。
在一个企业内部，SOA服务通过一个扮演目录列表（directorylisting）角色的登记处（Registry）来进行维护。
应用程序在登记处（Registry）寻找并调用某项服务。
统一描述，定义和集成（UDDI，UniversalDescription，Definition，andIntegration）是服务登记的标准。
Web服务（WebServices）
WebService是指使用标准技术实现的、公布并运行在互联网上的一些业务流程。
应用WebService的公司可以轻松地通过标准的网络协议使用XML格式把应用程序连接到任何客户端（包括桌面应用程序、Web浏览器、移动设备和PDA）。
与此相似的是，WebService还可以轻松地把来自完全不同硬件平台（如大型机、应用服务器和Web服务器）的应用程序互相连接起来。
WebServices发布服务使用UDDI（统一描述、发现和集成），查找服务使用UDDI和WSDL（WebService描述语言）的组合，绑定服务使用WSDL和SOAP。
当开发人员开发新的应用时，可以通过UDDIOperator或UDDISearchEngine的Web界面在UDDIRegistry上找到需要的WebService;然后在UDDIRegistry内，或通过UDDIRegistry中的连接找到该WebService的调用规范，该调用规范一般使用WSDL描述。
开发人员可以使用开发工具或通过手动方式调用该规范，然后在自己的应用中加上该调用规范定义的WebService调用。
这样开发出的应用就可以通过SOAP来调用指定的WebService了。
扩展标记语言（eXtensibleMarkupLanguage）
XML（eXtensibleMarkupLanguage）即可扩展标记语言，它与HTML一样，都是SGML（StandardGeneralizedMarkupLanguage,标准通用标记语言）。
Xml是Internet环境中跨平台的，依赖于内容的技术，是当前处理结构化文档信息的有力工具。
扩展标记语言XML是一种简单的数据存储语言，使用一系列简单的标记描述数据，而这些标记可以用方便的方式建立，虽然XML占用的空间比二进制数据要占用更多的空间，但XML极其简单易于掌握和使用。
简单对象访问协议（SOAP）
简单对象访问协议（SOAP）是一种轻量的、简单的、基于XML的协议，它被设计成在WEB上交换结构化的和固化的信息。
SOAP可以和现存的许多因特网协议和格式结合使用，包括超文本传输协议（HTTP），简单邮件传输协议（SMTP），多用途网际邮件扩充协议（MIME）。
它还支持从消息系统到远程过程调用（RPC）等大量的应用程序。
SOAP包括三个部分：
SOAP封装：
它定义了一个框架,该框架描述了消息中的内容是什么，谁应当处理它以及它是可选的还是必须的。
SOAP编码规则：
它定义了一种序列化的机制，用于交换应用程序所定义的数据类型的实例。
SOAPRPC表示：
它定义了用于表示远程过程调用和应答的协定。
SOAP消息基本上是从发送端到接收端的单向传输，但它们常常结合起来执行类似于请求/应答的模式。
所有的SOAP消息都使用XML编码。
一条SOAP消息就是一个包含有一个必需的SOAP的封装包，一个可选的SOAP标头和一个必需的SOAP体块的XML文档。
把SOAP绑定到HTTP提供了同时利用SOAP的样式和分散的灵活性的特点以及HTTP的丰富的特征库的优点。
在HTTP上传送SOAP并不是说SOAP会覆盖现有的HTTP语义，而是HTTP上的SOAP语义会自然的映射到HTTP语义。
在使用HTTP作为协议绑定的场合中，RPC请求映射到HTTP请求上，而RPC应答映射到HTTP应答。
然而，在RPC上使用SOAP并不仅限于HTTP协议绑定。
表述性状态传输（REST）
REST指表现性状态传输。
相比SOAP更加简洁，不需要依赖WSDL。
REST定义了应该如何正确地使用（这和大多数人的实际使用方式有很大不同）Web标准，例如HTTP和URI。
REST降低开发的复杂性，提高系统的可伸缩性。
在Web世界中，REST接口是由HTTP接口定义的，支持基本的应用程序方法：
GET。
POST，PUT和DELETE。
（除了这基础的四个方法外，HTTP没有其他的方法。
）这种统一接口限制，跟面向服务体协结构风格（SOA）相反，后者为每种类型的服务定义了不同的接口（例如WSDL接口类型）。
富互联网应用（RIA）
RIA是集桌面应用程序的最佳用户界面功能与Web应用程序的普遍采用和快速、低成本布署以及互动多媒体通信的实时快捷于一体的新一代网络应用程序。
RIA中的RichClient（丰富客户端）提供可承载已编译客户端应用程序（以文件形式，用HTTP传递）的运行环境，客户端应用程序使用异步客户/服务器架构连接现有的后端应用服务器，这是一种安全、可升级、具有良好适应性的新的面向服务模型，这种模型由采用的Web服务所驱动。
结合了声音、视频和实时对话的综合通信技术使RIA具有前所未有的网上用户体验。
目前集中比较有实力的RIA客户端开发技术包括：
Flex、Laszlo、MicrosoftSilverlight等。
AJAX
AsynchronousJavaScriptandXML
DEM
DitigalElevationModel
ESB
EnterpriseServicesBus
FGDC
TheFederalGeographicDataCommittee
ISO
InternationalStandardOrganization
OGC
OpenGeospatialConsortium
TIN
TriangulatedIrregularNetwork
WMS
WebMapService
WFS
WebFeatureService
WCS
WebCoverageService
WSDL
WebServicesDescriptionLanguage
4总体建设原则与目标
4.1总体目标
1）.建立统一的可共享的地理空间数据库
建立总部和省级可共享的地理空间数据库，为OSS系统的GIS建设提供统一的空间数据服务。
2）.为OSS各个应用系统提供空间信息服务
在基于SOA技术前提下，为OSS应用系统提供基本的空间信息服务。
3）.支撑OSS各个应用系统的GIS展示，查询，分析功能
实现基本的GIS展示、查询和分析功能，支持OSS系统的业务应用，满足需求。
4）.为网络资源规划和设计提供空间支撑能力
4.2系统定位
中国移动OSSGIS服务平台在中国移动OSS域目标系统中的定位如下图所示：
图1GIS服务平台在OSS系统中的定位
GIS平台作为基础服务平台，为各业务应用系统提供基本的地图服务，为现有的OSS系统的应用提供地图展现、地图查询和分析的功能，支持专业网管、综合网管、业务管理、运维管理和市场服务等的业务应用对GIS的需求，并通过服务方式为外部系统提供交互和共享的方法，形成企业级应用的基本模式。
4.3建设原则
GIS平台建设方案应遵循中国移动OSS系统规划的总体思路。
1）.综合化：
支持多专业、跨专业的综合管理，支持多设备厂商、多种技术、多种业务的管理。
2）集中化：
可支持集中部署，分布应用，能支持全网性应用和全网用户使用。
3）结构化：
系统应严格遵循系统结构化要求，符合可伸缩体系结构和开放性的要求。
4）标准化：
采用国际标准化的技术体系和实现平台，支持扩展和升级。
中国移动OSSGIS服务平台遵循“三层”的部署方式进行建设：
图2系统分级部署图
三层是指平台体系结构按照空间数据层、GIS平台层、应用系统层三级层面设计进行建设。
集团总部与省公司之间通过服务的方式进行信息的共享和交互。
4.4数据管理范围
1）基础地理数据,指符合国家标准分副比例尺的地理数据内容，如行政区划、交通类、单位等。
2）网络空间资源数据，包括区域，局站，站点，基站，铁塔，应急车等网络基础设施，空间尺度到站，并具有可扩展到站内的能力。
5系统整体架构
5.1总体架构
中国移动OSSGIS服务平台遵循“两级一集中”的总体架构进行建设：
1）、两级体系
两级体系指系统建设按照总部OSSGIS服务平台和省级OSSGIS服务平台，支撑总部和省公司两级维护体制。
2）、“一集中”
“一集中”指省级平台按照集中的方式来进行部署。
总部和省级分别维护自己的终端，和管理各自的干线资源。
总部通过服务的方式可以实现对省级GIS服务的调用和共享。
图3中国移动OSSGIS服务平台总体架构图
5.2GIS功能架构
图4中国移动OSSGIS服务平台功能架构图
中国移动OSSGIS服务平台分为以下几类：
⏹空间数据管理层
空间数据管理层指为OSS的GIS服务提供基础的数据存储和管理的能力，并为与其它OSS系统的数据提供转换和访问接口。
⏹GIS功能管理
GIS功能管理指为OSS业务应用提供基本的GIS功能。
⏹GIS服务管理
GIS服务管理指对所要提供的GIS服务的基本管理功能。
⏹应用系统
应用系统指通过GIS服务平台所提供的GIS地图和功能，搭建满足业务功能需求的GIS业务应用。
每类的系统功能又包括了二级子功能，其中空间数据管理包括：
⏹数据模型管理
⏹数据维护
⏹数据质量控制
⏹数据转换
⏹元数据管理
GIS功能管理包括：
⏹图层管理
⏹渲染管理
⏹专题图管理
⏹地图制作管理
⏹地图输出管理
⏹地名管理
GIS服务管理包括：
⏹服务装配
⏹服务发布
⏹服务定制
⏹服务目录
⏹服务注册
⏹服务监控
⏹服务日志
⏹服务安全
5.3GIS技术架构
图5中国移动OSSGIS服务平台技术架构图
中国移动OSSGIS服务平台应采用分层的结构，从下到上分为空间数据层、GIS服务层、及服务访问层。
5.3.1空间数据层
空间数据库是OSSGIS服务平台的基础，实现对多源GIS数据格式的采集、转化处理、数据导入、数据质量管理、空间数据模型管理、空间数据更新、以及与外部数据的接口等功能。
为GIS服务支撑层提供基本的数据服务。
5.3.2GIS服务层
GIS服务层是在数据组织层之上，是对空间数据和业务数据的逻辑结合，发布基于SOA的WebServices。
GIS服务平台展现GIS的基本的功能服务，并将基本的GIS服务集中到企业服务总线（ESB）上，通过ESB方式，对各种基本的GIS空间服务进行集成，或直接为应用系统提供WebServices。
GIS服务平台提供了2D/3D地图服务、目录服务、地理编码服务、OGC服务和地图分析服务的发布能力。
⏹2D/3D地图服务
基本的GIS地图服务，实现对GIS数据的展现和基本的地图的操作。
⏹目录服务
实现对发布服务的目录的管理和描述。
⏹地理编码服务
实现基于地址的定位。
⏹OGC服务
实现对OGC的WMS、WFS、WCS的服务发布和能力。
⏹地图分析服务
实现对常用的地图分析功能的服务发布。
5.3.3服务访问层
GIS应用系统层分为服务调用和服务接口。
服务调用可以在Web应用和GIS嵌入式组件的方式实现对GIS服务的调用，实现紧耦合的应用系统的功能和设计，支持C/S和B/S的界面操作管理。
服务接口是GIS服务系统对外所提供的访问接口，通过基于SOA的SOAP或REST、以及OGC的服务，向外提供GIS的功能服务，并可集成到企业服务总线（ESB）上，实现与应用系统的集成。
应用功能层支持GIS嵌入式组件方式的紧耦合方式，也可以采用GIS松耦合的方式。
6GIS功能
6.1空间数据管理
空间数据管理是GIS服务平台的重要基础功能，是保证GIS服务可靠高效的基石。
6.1.1数据模型
空间数据管理应该遵循主流的行业标准和规范，保证良好的互操作性和开放式架构是实现面向服务架构的基础。
同时，标准的数据模型可以很容易地适应不断变化的要求，方便未来系统的升级和迁移。
当前主流的空间数据模型标准包括ISO/TC211的ISO19100系列，OGC的简单要素数据模型和ISO/IEC的SQL/MM数据模型ST_Geometry（ISO/IEC13249-3），其中ISO/IEC的SQL/MM数据模型与OGC的简单要素数据模型有良好的兼容性，已被包括Informix，Oracle，DB2，MicrosoftSQLServer主流数据库所采用。
除能够利用GIS产品自身空间数据库引擎外，还能够支持利用主流通用数据库管理空间数据，并支持通过对关系型数据库的面向对象数据类型的扩展，实现空间数据以及属性数据的一体化存储，并支持通过一致的数据接口实现空间数据以及属性数据的访问和操作。
数据库厂商研发的管理空间数据的解决方案已经逐渐成为业界数据管理模式主流。
其特点是：
⏹支持抽象的数据类型（ADT）及其相关操作的定义；增加空间数据类型及相关函数；
⏹二层架构，将空间数据类型与函数从中间件（空间数据引擎）转移到了数据库管理系统中；
⏹标准扩展型SQL语言来操作空间数据；
⏹良好的开放性和扩展性；
⏹实现异构数据库平台对空间数据的共享共用。
6.1.2数据维护
1）权限控制
GIS系统提供对空间数据的权限控制机制。
系统设置系统用户和空间数据维护两类角色；可以按照用户的角色设定管理空间数据的范围和类型；根据空间数据库信息量的海量特征，结合空间数据的版本管理机制，可以有效的降低系统冗余数据。
2）历史数据管理
根据空间数据库信息量的海量特征，结合空间数据的版本管理机制，可以有效的降低系统冗余数据。
3）数据管理
提供基础地理数据的管理，包括添加、删除、移动、关闭、打开以及更改图层属性等操作。
4）用户管理
按照业务功能的需求，GIS系统提供不同用户的管理，可添加、删除、修改不同用户的权限。
5）数据备份与恢复
数据的备份和恢复分为如下两类：
指定空间数据对象的备份恢复和整体空间数据库的备份恢复；指定要素图层的自动备份及恢复机制；定期异地保存。
6）日志管理与系统监控
操作日志记录所有操作人员使用系统的情况
6.1.3数据导入导出
提供优秀的空间ETL工具，帮助数据采集、分析或管理人员完成异构数据格式的导入和导出。
支持主流的数据格式，具体格式请参见7.3.1文件格式标准
6.1.4数据离线编辑
离线编辑是指能够将数据库中的某个兴趣区域的指定数据输出成数据文件，例如支持将某个沿线缓冲区范围的周边数据剪切输出成数据文件，该数据可作为数据库中的部分数据的工作版本。
输出的数据可以保存在移动终端（如PDA或手机）上
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