厉峰
青岛数联空间海洋科技股份有限公司 山东 青岛 266590
摘要：电子海图数据是重要的国家资源之一，涉及国家安全，影响舰船的安全航行。面对信息化技术浪潮，海图技术出现了巨大的变化，与舰船设备的结合更加密切，服务的方式更加多样，标准化的要求更加严格，国际化的特点也更加突出。英美等海洋大国高度重视电子海图数据服务问题，按照多样化服务对象，提供海图数据及配套工具，实现电子海图数据、技术和装备的融合共享。我国在电子海图数据服务方面起步较晚，传统的纸质海图需要人工押运，而对于电子海图来说，其服务方式出现了巨大的变化。目前只是把电子海图产品和浏览器加载到了同一个光盘上，按照与购置纸质海图相同的渠道，购置发行与国际标准兼容的电子海图产品，与形成一个信息化、网络化的电子海图服务体系，还有较大的差距。
关键词：服务；海洋测绘；信息分发技术
引言
数据服务系统是国家专项测绘成果对外的服务窗口，数据共享子系统数据服务对象主要是面向海洋运输、海洋测绘和舰船提供航海安全保障。服务内容包括海洋测绘数据信息服务、海岛礁测绘信息服务、海洋专题数据服务。该系统也称作海洋测绘服务保障系统，其用户主要包括海洋运输、航海保障、海洋管理、海洋科学研究等。根据需求，充分利用各共建部门现有的资源和基础设施，初步建成海岛（礁）海洋测绘服务保障系统。海洋测绘信息服务主要是利用内网和专用通信链路，汇集测量数据、成果数据，实现海岛（礁）测绘数据和成果数据在网站向涉海各部门安全发布海洋测绘信息。
1面向服务的信息分发体系结构设计
面向服务架构的实现主要以Web服务方式实现，但其在消息表示、解析，以及消息传输方面都不适应实时信息系统的数据分发共享的要求，无法满足实时应用软件消息交互的需求。为此，通过引入基于数据分发服务（datadistributiondervice，DDS）的实时信息分发服务平台，来构建海洋测绘信息分发服务体系结构。该平台为用户提供统一的Web接口和统一的服务注册、服务发现接口，实现用户端快捷方便的接入海洋测绘信息分发服务平台。分发服务时，针对海洋测绘实时信息和非实时信息采用两种不同的模式。非实时信息通过HTTP的请求和响应实现消息的传递，以面向服务架构为消息的载体进行服务间的通信。实时信息通过数据发布/订阅系统将实时信息传递给客户端。海洋测绘信息分发服务体系结构的核心是基于DDS的实时信息分发，它为应用程序提供了实时的信息传输通道，实现实时服务间的数据传输，满足实时信息的共享需求。
（1）实时信息分发接口为上层服务提供统一的数据发布和订阅接口，应用服务通过实时信息分发接口实现实时数据的分发以及实时服务间的通信。实时信息分发接口将上层Web服务提交的XML格式的数据转换为DDS数据格式，并通过DDS的发布/订阅接口进行数据的发布和订阅。该接口实现了Web服务的非简单对象访问协议（simpleobjectaccessprotocol，SOAP）消息格式传输的方式，提高了信息传输的实时性和可靠性。
（2）QoS配置策略为信息的发布者和订阅者提供了灵活的传输配置策略和多样的数据质量。数据分发服务规范一共提供了20余种QoS策略配置参数，如数据的生命周期、信息更新的一致性、信息更新频率、数据传输最大延迟、数据传输优先级、数据传输可靠性、数据过滤机制、历史数据有效性等，通过这些参数可以将底层的带宽约束、可靠性、等待时间、资源限制等传输性能虚拟化。数据的发布者和订阅者可以通过配置QoS参数声明自己的请求，通过调整支持复杂的数据通信配置，减轻开发者面对的底层网络编程任务。
（3）全局数据空间是数据分发服务平台的核心，主要由主题管理和数据管理两个部分组成。主题管理包含发布者主题表、订阅者主题表、发布者和订阅者的配对表；数据管理主要实现发送数据的缓冲。发布者向数据空间注册发布主题、订阅者向数据空间注册订阅主题。通过主题匹配，当发布的主题与订阅的主题相同且QoS参数相匹配的时候，全局数据空间会通知发布者和订阅者进行数据的传输。
（4）平台系统安全设计。平台系统具有严密的作业权限管理和数据保密功能。系统设有各级权限，以严格控制作业人员的各项工作权、数据管理权、数据查阅权、参数设置权、权限设置权、审批的签名权等，以保障整个系统的安全运行，在高密级资料借阅审批中，采用数字签名技术，以保证资料的安全。
（5）发布/订阅模块负责将发布者和订阅者的数据主题注册到全局数据空间中，其中主题包括数据类型、内容以及QoS策略。通过全局数据空间实现发布者和订阅者的匹配。同时，发布/订阅模块实现实时数据的写入和读取，并通过监听程序监控数据的订阅和发布的状态，一旦匹配的发布者有新的数据产生或者有新的订阅者加入，则发布者和订阅者建立开始发布和读取数据。
2应用情景分析
在瞬息万变的信息化社会，对于航海和业务人员如何获取实时的环境态势至关重要。基于海洋测绘信息分发服务平台描述实时环境态势及海洋测绘信息的分发过程。首先进行服务注册，信息源将自己提供的信息服务向服务发现中心服务器注册自己提供的信息产品服务目录，以方便用户登录访问信息服务。将自己发布的数据主题、提供的QoS、发布的地址等信息注册到本地的数据分发服务器，数据分发服务器同步更新其他节点中的发布主题表。然后，用户通过Web页面，登陆服务中心，选择合适的服务源，客户端通过Web代理服务器向数据分发服务器发送订阅信息，声明订阅的数据主题及QoS要求。最后，信息分发服务根据数据订阅者和发布者的主题、QoS进行匹配。一旦匹配成功，信息源则直接将实时数据或非实时更新数据发送给用户。具体应用情景有以下5种。 （1）面向各业务应用系统提供数据产品，以海图数据为主，包括目前我国可生产并形成保障能力的所有海洋测绘数据，涉及矢量、栅格、时变、文字、图表、自定义格式化数据等。按照面向服务架构的设计理念，将其与海图数据有机地融为一体，形成数据表达、互查询、互操作的一致性，保证海洋测绘信息的现势性。（2）面向机关决策人员环境认知提供可视化工具，依据海洋测绘业务数据和技术标准，统一处理和管理影像数据、DEM数据、电子海图数据集、航海书表等各类海洋地理信息，实现各种类型数据与海图的可视化表达、查询、量测分析等，提升海洋测绘信息融合应用水平。（3）面向业务人员提供海图标绘工具，按电子海图与态势图数据分离的方式，实现全要素、素图等不同底图的要图标绘，将接收到的实时态势信息进行统一展现，达到一图抵千言的效果。（4）面向技术开发人员提供二次开发控件，与国际标准一致的，由控件、指南、示例、数据等组成的电子海图二次开发工具，解决电子海图显示操作不一致以及重复开发等问题，推动电子海图技术的融合与共享。（5）面向网络提供信息服务分发工具，根据用户需求，依据信息按需分发规则，对上述所有数据、软件工具、开发控件、参考资料、说明文档等进行注册发布，形成各类信息主题，然后进行订单分解、权限审核、产品发布，为各用户提供专业信息服务支撑。
结束语
随着大数据、云计算和网络技术的发展，地理信息技术已经从地理信息系统向地理信息服务转变。海洋测绘信息将被更好地生产、管理、存储和分发应用，用于实现空间信息的实时在线更新和按需服务，一个新的地理信息时代悄然而来。
参考文献：
[1]元建胜，吴礼龙．国际海道测量服务与技术标准进展研究［J］．海洋测绘
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[2]谭冀川.基于RFID技术的海洋测绘档案管理方案[J].海洋测绘，2013，33（4）：66-68