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文章编号

史小宏

提出并实现了一种基于移动

Agent和Web服务进行分布式地理信息查找的系统框架

利用移动Agent

和Web服务之间的交互可以允许多种类型的应用程序透明访问查找服务

分布式地理信息系统

P208 文献标识码

Ｗｅｂ服务

各样的用户需要信息系统

包含客户端的分布

和数据源的分布两个重要方面

但是

显示和分析

岛”现象严重

单个组织或企业的数据已不能完全满足各种

修回日期

上海高校自然科学发展基金(03IK11)

作者简介男硕士收稿日期

用于城市规划管理的地理

而且还需要遥感所的测绘图

“信息孤

地理信息系统也面临着对不

同数据来源不同数据组织形式的地理信息进行有

(E-mail)sean_yujie@163.com

万方数据　

第1期 于 杰基于移动Agent和Web服务的分布式地理信息查找研究 57

效管理和综合应用的难点

如果能

够充分利用现有组织或企业的空间数据

因此

如何能使用

户有效地获取所需数据而不必关心数据的来源等诸多问题接踵而来

然后提出基于移动Agent和Web服务

的分布式地理信息查找的系统框架并进行原型系统的实现

与静态

Agent不同

可以将它的代码移动到新的主机上这种执

行是持续的

代表用户完成指定的任务后

[1]

移动Agent继承了Agent技术的一般特性

(1) 移动性

然后移动到另一台主机上继续

执行

移动Agent可以在迁移过程中可

以保持自身状态

移动Agent之间通过Agent通信

语言可以进行通信

(4) 离线计算

即

使用户不在线也可以继续执行

移动Agent的这些特点为基于移动Agent的系统带来了许多优点降低网络负载

异构

信息源分散和连接不稳定的Internet环境中异步自主执行

达到负载平

衡

可以进

行高性能的操作[2]

ÀûÓÃÏàÓ¦µÄÐ-×÷ģʽ´¦Àí¸÷ÖÖ¸´ÔÓÎÊÌâºÍ

¾ÞÐÍÓ¦ÓÃ

(1) 一般情况下

这会导致数据在分布式环境的

网络中的大量传输如果GIS

采用移动Agent技术

它们可以移动到数据源端处理和分析空间数据

大大减轻了网络资

源的消耗

例如

通

过移动Agent的协作模式和异步执行机制

访问和处理将GIS应用于移动领

域变得越来越重要移动设备和无线通信网

的局限性但在应用移动Agent到GIS相关的移动计算领域会形成一种新的

模式和方法

降低带宽占有率

异构

而且还可以提高系统的稳健性

ＣＯＲＢＡ和Java RMI等

移动Agent也不例外

[1]

也就是说

2 Web服务和地理信息服务

Web服务是建立在开放的Internet基础上的另一种新型分布式计算模型

[4]

开放地理信息系统协会(OGC)[7]认为Web服务是的

模块化的应用程序定位以及通过Web动态调用集成和维护代价就能自由地同Web

服务结合起来创建自定义的应用程序

Ｗｅｂ　Ｆｅａｔｕｒｅ

58 计 算 机 辅 助 工 程 2005年 规范

(1) Web服务具有广阔的应用前景

它提供了厂商无关的

异构的空间数据进行基于Web

的数据发现可视化表现

开放的Web 服务的提

供者既可以是提供空间数据处理功能的服务器

(3) Web服务使未来的地理空间数据处理系统和基于位置的服务通过Web有机地联系在一起从而屏蔽了操作的具体细节

因此

SOCKET请求 数据请求 Web 服 务 器 数据提交响应 数据响应 SOCKET响应 参数响应 Agent 数据提交请求 服务器 移动Agent Agent 服务器 移动 移动 ÕâÑù¾ÍÒò´Ë

¿ÉÒÔʹËüÃǸ÷×Ô·¢»ÓÓÅÊÆ

[9]

Web服务在一个N层应用程序结构中只

是一个方便程序访问的包装

因此

充分利用各自的优点

因为可扩展标记语言(extensible mark-up language

应用之间的连接铺垫了基础[8]

Web服务同其他

集成决策支持和

3 基于移动Agent和Web服务的分布

式地理信息查找的系统框架

根据移动Agent和Web服务在GIS领域的应用优势及他们各自的优缺点

应 用 程 序 模 块 参数请求 元数据 DTD 地理信息 元数据 DTD 地理信息 图 1 基于移动Agent和Web Services的分布式地理信息查找系统框架

统框架

应用程序模块

应用程序模块通过互联网

与Web服务器连接

应用程序调用Web服务器发布的Web服务提交查找地理信息的参数

然后移动Agent服务器利用得到的参数获

取本地或异地移动Agent服务器中的地理信息

最后Web服务器把数据发送给应用程序

移动Agent服务器与Web服务

器的交互除了采用SOAP协议传递参数和数据外

万方数据　

第1期 于 杰基于移动Agent和Web服务的分布式地理信息查找研究 59

4 原型系统的实现

系统采用Apache的Tomcat服务器和SOAP服务器构建Web服务器

Agent服务器则采用IBM的用

Java语言开发的Aglets[11]

系统

系统实现的时候可以称移动Agent

服务器为Aglets服务器

应用程序模块并不一定属于本系

统

应用程序模块通过与HTTP绑定的SOAP协议与Web服务器发布的Web服务进行交互以获取数据

然

后Web服务器做出“数据响应”将数据传递给它们

通过调用Web服务用户可以灵活构建各种形式的客户端应用程序也可以是传统的GIS系统[1]

GetParm

和RecordData3个方

法

参数和数据被封装到XML格式的字符串中

存放于这两个容器之中

原因是Java语言对哈希表的存取简单哈希

表的元素是“键值/实值”偶对

这个键

值也用于标识参数和数据存放在哈希表的位置

应用程序的每次请求都对应ParmHashTab

和DataHashTab中的一个哈希表项

当Aglets服务器返回数据的

时候生成“数据响应”

GetParm方法接收Aglets服务器的“参数请求”

ÒÔ¹©Êý¾ÝAglets查找数据使用

4.3 Aglets服务器

为方便实现

它包含一个空间元数据文件数据Aglet和服务Aglet¾ßÓÐĿ¼·þÎñµÄ×÷ÓÃ

ºóÕßÃèÊöÆäËûÒÑÖªAglets服务器的地址信

息

负责接收Web服务器

GetMap方法发来的“SOCKET请求”

´´½¨Êý¾ÝAglet查找数据

数据Aglet是动态的根据本地

的空间元数据文件查询是否有符合条件的数据文件然后

将克隆后的数据Aglet派送到其他的Aglets服务器查

找数据

调用Web服务器的RecordData方法提交数据

4.4 Aglets服务器查找地理信息的策略

地理信息的查找策略包括两方面

空间元数

据是关于地理相关数据和信息资源的描述性信息

而Aglets服务器的路由策

略决定了数据Aglet按照什么样的策略迁移到其他

Aglets服务器上获取数据

深度和广度

元数据技术已经逐渐成为异构信息共享与互操作的核心和基础

空间元数据是关于地理相关数据和信息资源

的描述性信息

质

量

位置和其他特征进行描述与说明

评价

获取和使用地理相关数据

FGDC

60 计 算 机 辅 助 工 程 2005年 间元数据和国际标准化组织的空间元数据两个标准

质量

表1给出的DTD定义了Aglets服务器中空间元数据文件的格式

(1) Maps元素表明这个元素中

的元素是地图信息

一个Map元素描述一副完整地

图的总体信息name表示地图的名

称(如us表示美国地图)

scale表示比例尺provider表示由哪个公司或

组织绘制的地图

(3) MapLayers元素

由零个或者多个MapLayer元素组成

表示一个图层信息

需要说明的是

4.4.2 路由策略

数据Aglet被创建之后

如果有则

获取数据

这些数据Aglet除了迁移

目标不同外

克隆后的各个数据

Aglet移动到目标站点之后

如果存在所需地理信息

如果不存在

克隆后的数据Aglet继续迁移直到

找到数据为止

将数据源的地址信息更新至站点信息文件

中

减少查找数据

时数据Aglet的克隆次数

在

数据Aglet中增加了一个数字标识

创建原始数据Aglet的

时候规定这个数字标识的上限

采用这种路由策略的优点在于可以发挥移动Agent异步自主执行的特点

一个移动

Agent可以根据情况产生多个移动Agent

Õ¼ÓÃÔ-ʼÈÎÎñ·ÖÅäÕß

½ÏÉÙµÄ×ÊÔ´

(1) 应用程序向Web服务器提交“数据请求”调用GetMap方法

将

“数据请求”中的参数信息存储于parmHashTab中

（２）　服务Aglet收到GetMap的“SOCKET请求”

GetParm解析参数请求

得到哈希表键值

生成“参数响应”

服务Aglet收到“参数响应”后

参数等信息交给它

如果有符合条件的地理信息则获取

迁移

获取数据成功之后

第1期 于 杰基于移动Agent和Web服务的分布式地理信息查找研究 61

对多个数据Agent同时返回的地理信息进行取舍也是需要研究的一个重要问题

数据Aglet

[1] 刘广钟. Agent技术及其应用[M]. 成都

１４．　　

［３］　ＬＩ　Ｑ，　ＨＵＡＮＧ　Ｘ　Ｂ，　ＷＵ　Ｓ　Ｙ．　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ａｇｅｎｔ　Ｔｅｃｈ．［Ａ］．　Ｂｅｉｊｉｎｇ

２４３．　

［４］　ＫＯＴＺ　Ｄ，　ＧＲＡＹ　Ｒ　Ｓ．　Ｍｏｂｉｌｅ　ａｇｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｕｔｕｒｅ　ｏｆ　ｉｎｔｅｒｎｅｔ　［Ｊ］．　

键值封装于“数据提交请求”中调用RecordData方法

提交至DataHashTab中收到该响应之后

(4) 服务Aglet收到数据Aglet的消息后

然后GetMap从

DataHashTab中取得数据

根据哈希表键值将数据

此时

5 结束语

地理信息的智能搜索是分布式地理信息系统研究的重要组成部分

并进行了实现

通过Web服务可以为多种类型的应用程序

提供透明的数据查找服务

需要完善空间元数据设计和优化路由策略

ＡＣＭ　Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｒｅｖｉｅｗ，　１９９９，３３（３）：７

８９．　

［６］　Ｗｏｒｌｄ　Ｗｉｄｅ　Ｗｅｂ　Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ．　Ｗｅｂ　ｓｅｒｖｉｃｅｓ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｓｔａｔｅｍｅｎｔ　

［ＥＢ／ＯＬ］．　ｗｗｗ．ｗ３．ｏｒｇ／２００２／ｗｓ／．　２００２．　

［７］　Ｏｐｅｎ　Ｇｅｏｓｐａｔｉａｌ　Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ，　Ｉｎｃ．　Ｔｈｅ　ＯｐｅｎＧＩＳ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ　

Ｔｏｐｉｃ　１２：　ＯｐｅｎＧＩＳ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　［ＥＢ／ＯＬ］．　ｗｗｗ．ｏｐｅｎｇｉｓ．ｏｒｇ／　ｄｏｃｓ／０２－１１２．ｐｄｆ．　２００２．　

［８］　ＮＡＤＩＮＥ　Ａ．　Ｃｈａｉｎｉｎｇ　ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｗｅｂ　ｓｅｒｖｉｃｅｓ　［Ｊ］．　ＩＥＥＥ　

Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，　２００３，　７（５）：２２

中国科学院

遥感应用研究所, 2002.

[10] World Wide Web Consortium. SOAP Version 1.2 Part 0: Primer

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[11] PHAM V A. Mobile Software Agents: An overview[J]. IEEE

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