基于GML空间数据结构的GMLGIS研究

　　地理信息系统作为信息技术的重要组成部分,经过40多年的发展,几乎在所有与空间信息相关的领域都得到了广泛的应用,逐渐成为空间信息管理与应用的主要平台,并融入到主流IT技术。与此同时也积累了大量的空间数据,造就了大批的GIS软件,但是由于这些空间数据采用了不同的GIS软件平台、不同的数据模型等,导致不同的GIS软件相互间无法透明地获取对方的数据,形成了“空间数据孤岛”。OGC(Open GIS Consortium,开放地理信息系统联盟)自成立以来,一直致力于空间信息共享研究,于1999年提出GML(GeographyMarkup Lan-guage,地理标识语言), GML为空间数据建模提供了标准规范,为实现地理信息共享提供了统一的编码标准。

　　GML是第一个被GIS界广泛接受的元标记语言,具有基于XML编码、纯文本、自我描述、中立于任何软件厂商、可以在Web浏览器中显示、易与非空间数据集成等特征,已逐渐被GIS界接受,其开发和应用也开始得到许多系统和软件厂商以及政府机构、学术机构的不同程度支持。GML为GIS空间数据建模提供了统一的标准与框架,使地理信息能够在不同领域、不同部门进行语义共享。GML已成为空间数据编码、传输、存储和发布的国际标准,GML格式的空间数据已经开始大量涌现,迫切需要研究GML空间数据库及GMLGIS。本文提出利用开源数据库PostGIS作为GML空间数据的组织、存储和管理的空间数据库系统,利用OpenLayers作为GMLGIS的客户端来构建一个GMLGIS模型系统,为GMLGIS的研究提供参考。

　　1　GML及GMLGIS

　　GML是基于XML编码标准的中立于任何厂商、任何平台的地理信息编码标准,用于地理信息的传输、存储和发布。同时, GML也为网络时代的地理空间Web领域提供了一种“开放式”的标准,适合于GIS的Web解决方案,为GIS数据在Internet上的传输提供了新的标准和编码方式。OGC先后推出了3个版本的GML,目前最新版本是GML3·1,GML 3. 2的草稿已经制定完毕,但是还存在一些问题,不久的将来将会得以完善。目前大部分地理信息数据还是存储在传统的关系数据库和(或)对象关系数据库中,各GIS软件厂商只是用GML作为传输和交换数据的中间文件格式,在发送方需要专门的转换软件或者自己开发的转换工具将发送方的GIS文件格式转换为GML格式,在接收方也需要专门的转换软件将GML格式转换为接收方的GIS文件格式。如图1所示。

　　GML不仅可以作为一种有效的数据传输、交换的手段,而且也可以作为一种很好的空间数据存储格式,如果使用GML来存储和管理空间数据,即各GIS软件开发商都是用GML作为其数据模型和文件格式,那么就不需要额外的空间数据转换,从而可以实现GIS数据的共享和互操作,减少或者控制了GIS数据在转换过程中带来的误差,保证了GIS数据的质量。目前,越来越多的公司和研究机构开始采用GML语言开发它们的地理空间信息应用。GML语言本身也在不断发展和完善。由于GML所具有的各种优点,以及各大商业软件公司和研究机构的推广,GML格式的空间数据已经大量涌现。兰小机等人在GML空间数据库方面进行了深入研究,为GML格式数据的管理提供了科学化的管理方案,为GMLGIS的研究奠定了一定的基础。