面向服务的位置服务平台及其关键技术研究与实践

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:heeraigyf
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据统计,在人们的日常生活中,有80%的信息与位置相关,为了寻找某个人(或物)、某个地点,常常耗去大量的精力。人类需要的最基本信息是时间、地点和内容,而在移动中,最需要的信息是位置信息。位置服务可以提供给用户实用的位置信息,是最具发展潜力的增值业务,也是一种概念较为宽泛的与空间位置有关的新型信息服务业务。   随着计算机技术和通信技术的发展以及通信市场的变化,通信运营商不得不面临从“通信业务提供商”向“综合信息服务商”转型,因此利用通信运营商自身的通信地理信息系统建立一个位置服务信息平台,在此平台基础上建立面向公众和面向行业的各种位置信息服务成为通信行业信息业务发展的必然。建立面向服务的位置服务平台凭借SOA(Service-Oriented Architecture,面向服务的架构)松耦合的特性,按照模块化的方式来添加新服务或更新现有服务,以解决不断更新变化的位置服务业务需要。   本文是在“十五”国家科技攻关计划项目“城市数字化系统集成关键技术研究”项目子课题资助下,基于中国电信网络资源管理系统一期、二期项目的支持下,结合号码百事通、位置服务等项目,重点研究了面向服务的位置服务平台设计及实践。该平台在满足社会大众及行业客户对于位置信息需求的同时,还可以为通信运营商带来诸多面向大众及行业客户的业务新增长点,具有一定的经济效益。本文开展的研究工作如下:   ⑴面向服务架构的理论研究。本文首先给出网络地理信息系统的基本概念,然后对WebGIS的特点和体系结构进行了讨论,并对WebGIS发展面临的问题和WebGIS系统向WebGIS服务演变发展做了深入的探讨,得出WebGIS系统向WebGIS服务演变的趋势。然后介绍了软件体系结构的发展历史和简要思想,进而研究了面向服务的体系架构的基本概念。最后对于Web服务的定义、相关技术、工作流程以及特性作了逐一的研究。该部分为位置服务平台面向服务的架构打下理论基础。   ⑵位置服务平台的设计。回顾了位置服务的起源及定义,提出了狭义位置服务与广义位置服务的概念,对两者进行了简要的比较,分析了普适环境下的位置服务。结合电信运营商现实情况及用户实际需求展开需求分析,从应用切入点分析、行业需求分析、优势分析、应用场景分析、需求总结几个方面对需求展开全面深入分析。在面向服务的理论研究和位置服务平台需求分析的基础上,展开对位置服务平台各方面的研究设计,其中包括总体框架、系统数据来源分析、硬件架构设计、软件架构设计及平台功能设计。该部分结合应用现状及实际需求,研究实现位置服务平台的总体上各方面设计,是面向服务的位置服务平台研究实践的总思路。   ⑶交通GIS服务。交通GIS服务中的公交服务与驾车服务是位置服务平台的重要组成部分,也是本文研究的一个重点。交通网模型中主要描述了车站、公交线路、道路、道路口、道路段的相关关系,属于典型的点线数据模型。研究建立了交通网模型,其中包括公交数据模型、道路数据模型、以及公交及道路关联。在模型研究的基础上,研究实现基础数据的维护管理,从逻辑上包括点实体维护管理、线实体维护管理,从应用上包括公交网络数据管理、道路网数据管理。   公交在城市的公共交通网络中,公交换乘是乘客出行的一个重要的问题。随着城市公交规模的不断扩大,有相当一部分的出行难以直达,乘客必须换乘才可到达目的地。本文从换乘算法、出行时间、出行距离、出行费用四个方面进行分析,综合考虑相关因素的情况下,加权平均得出了一种最小换乘次数为主的广度优先算法。自驾车是用户出行的一种主要方式,驾车导航服务的也是位置服务平台中交通GIS服务中重要的一部分,本文研究实现了同城指路算法以及跨城市指路算法。   ⑷信息检索服务。位置服务各类业务中,使用频率最高的是各种查询服务,特别是在面向公众的信息服务中,信息查询必须要确保既快又准。使用关系数据库模糊查询方法在信息量比较小的情况下,检索速度比较快,但面对运营商的包括POI、行业、资源、业务等的海量数据的情况下,检索速度会急剧降低,其性能也往往达不到要求,甚至影响数据库的其他功能的正常使用。因此有必要针对公众常用的位置服务平台数据实现高效的文本索引及检索。   本文分析了位置服务中的信息检索的各种应用,总结应用特点提出解决方案。重点研究了各种文本分词方法和索引组织方案,并研究分析一个开源全文检索引擎Lucene系统结构分析和数据流,在此研究分析基础上,提出一元分词、二元分词、四元分词相结合的方法建立文本索引,扩充Lucene系统来完成一个完备的检索引擎,并在检索引擎的基础上构建各种信息检索应用。   ⑸基于通信网络的服务。短信息已经成为手机用户最经常使用的业务之一,定位技术可以实时提供终端位置,这两种技术实现都是基于通信网络,短信服务及定位服务是位置服务平台中的两种基于通信网络的服务。本文通过介绍短信网关、短信实现方式来介绍短信服务的实现原理及思路。通过介绍定位技术以及定位平台,引出应用中的定位平台负载均衡问题,提出了基于时间分割的动态分配定位规则算法,通过实例介绍了该算法,该算法在应用中很好保证了定位平台的定位负载平衡。   ⑹基于平台的应用系统的实现。在上述研究的基础上,设计实现了面向服务的位置服务平台,并结合现实需求,构建了多个典型应用系统,如温州电信小灵通位置服务系统、iPhone号码百事通系统等,从而验证了本文在系统框架、服务体系和技术实现等方面的研究成果的有效性和实用性。   ⑺基于iPhone的WebGIS的设计与实现。iPhone是一款全球为之震动的手机,是一款支持Web应用的手机。深入分析iPhone特性的基础上,结合工程实践,对面向iPhone基于WebGIS的号码百事通系统的设计及实现进行了研究,主要是对界面布局、界面动态调整、canvas绘图等一系列关键技术进行了研究并形成了相关的应用技术和解决方案。基于iPhone的WebGIS系统的实现满足了大众对于在iPhone上实现基于WebGIS的信息查询的需求,同时对面向iPhone的Web应用有一定的借鉴作用。   在本文的最后对整个论文进行总结,并对平台及应用的进一步完善和后续的研究工作进行了总结和展望。
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