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1、基于GML的多源数据转换方法实现摘要：论文对应用GML（Geography Markup Language，地理标识语言）解决地理信息共享的国内外研究现状进行了分析，针对目前地理信息共享的需求，提出了运用GML解决地理信息共享问题。对GML进行了分析，详细说明了读取多源空间数据并向GML转换的关键技术，开发了一个多源GIS数据向GML转换的工具，利用该工具基本实现了多源空间数据在数据格式层次上的集成和共享，并利用ArcGIS软件及其数据互操作扩展模块对转换结果进行了分析，结果表明此转换工具转换前后除汉字编码问题外并无空间和属性数据的损失，工具与现有GIS平台自带转换软件相比更加简单方便、费用低
2、，满足了数据转换的基本要求，最后提出了基于GML和地理信息服务标准的地理信息共享架构，为今后的地理信息共享研究提供了一个可行的解决方案。关键词：GML；多源空间数据；数据转换；信息共享Abstract：This paper analyzes the actuality of sharing geographic information by using GML (Geography Markup Language) in china and abroad. To satisfy the need of geographic informations sharing, a GML based s
3、cheme is advanced. Then the specification of GML is analyzed. It gives a detailed description of the key technologies to retrieval multi-source spatial data and to convert it to GML documents. A converting tool for multi-sources spatial data to GML documents has been developed. In this way, we can a
4、chieve data integration and interoperability from multi-resources and different format in the data format level. Then it analyzes the conversion results making use of the ArcGIS software and its Data Interoperability expansion module. The results indicate that in addition to Chinese character encodi
5、ng, there is no loss of spatial and attribute information between the source and the conversed data by using the developed conversion tool. This tool is lower in expense, more convenient and simple to use comparing the existing GIS transform software. It meets the basic demands of data conversion. F
6、inally, GML and geographic information service standard based information sharing framework is put forward, to provide a solution in the future research.Keywords：GML; multi-source spatial data; data conversion; information sharing1引言1.1问题的提出近年来，随着计算机技术的飞速发展，GIS（Geographic Information System，地理信息系统）技
7、术也得到了快速的发展和广泛的应用。然而，随之而来的各种问题和弊端也逐渐显露。尤其是各种GIS软件、硬件和数据格式并存，使得地理信息很难共享，这一方面造成了系统间的隔阂，另一方面也造成了极大的人力、物力和财力浪费。在这种情况下，人们意识到只有软件、硬件、数据等要素进行必要的标准化才能更有效、广泛地使用GIS，标准化的真正实现将使人们能在一个共同理解基础上共享信息和资源1。这其中，不同的GIS数据格式带来的问题首当其冲，为了利用其他数据格式的地理数据，各种GIS 软件纷纷花费大量精力和物力开发了不同GIS数据格式之间的转换工具，但由于各种GIS数据格式的模型差别较大，使得这些数据转换往往会有很多数
8、据精度的损失，给人们共享地理信息带来了极大的困难。当前及未来将建设的“数字城市”、“数字中国”乃至“数字地球”，就必须实现GIS基础数据的高度共享和集成。为了解决地理数据共享这一问题，OGC（OpenGIS Consortium，开放式地理信息系统联合会）在XML（eXtensible Markup Language，可扩展标记语言 ）的基础上，于1999年提出了GML（Geography Markup Language，地理标识语言）这一标准的地理信息标识语言，用于统一地存储和传输地理数据，并得到了众多GIS软件的支持。由于GML的标准作用，GML技术将成为解决地理数据共享和集成的有效方法。
9、但是现存的大量GIS数据为非GML数据，因此必须要有相应的数据转换工具将现存GIS数据转换成GML格式，以便实现所有GIS数据的集成与共享。1.2国内外研究现状当前GML规范已发布至GML 3.1.1版本，GML自发布以来得到了行业内包括Oracle、ESRI、Galdos、MapInfo 、CubeWerx 等众多公司的支持。其中Galdos公司专门从事GML研究，它制定了GML的各个版本，在GML的基础研究方面做的最具体、最为深入和全面，是GML技术的领头羊，它的GML SDK产品描述和整合了GML到已有应用、产品或者服务的有效方法2。 ESRI在ArcIMS 3.0中集成了XML，Arc
10、XML是其针对XML的产品，内容是GML 的超集，而在ArcGIS 8.0中则增添了对GML的支持3。MapInfo公司在MapInfo7. 0也开始支持GML4。Intergraph公司在新近推出的产品中声称完全支持OGC的GML标准，该公司的GeoMedia和GeoMedia Professional能够读写GML格式的空间数据，而它的新版本的GeoMedia WebMap和GeoMedia WebEnterprise则能根据GML规范生成符合该规范的空间特征数据5。近年来，国产GIS软件也部分实现了对GML的支持，如超图公司最新出的SuperMap III 全面支持GML和XML等规范，
11、它可直接接受GML等规范的数据，同时，每个几何对象都可以单独输入输出XML节点字符串6。中地数码公司的MAPGIS-IMS 70专业版也声称支持GML3.0标准7。此外吉奥公司的GeoSurf MapServe也提供了GML矢量地图服务8。除了这些GIS商业软件，国内外还有一些研究机构的科学项目也在做GML相关的研究工作，相继开发出了一些支持GML和GML转换的软件。张竞等用Java语言开发了Shapefile文件转换成GML文件的软件9。旷建中等人在提出基于GML的多源空间数据集成模型的基础上用Visual Basic语言编程实现了多源空间数据到GML 之间的转换和集成10。陈玉敏等采用基于
12、XML的空间数据互操作与可视化系统，将存储在ArclMS中的数据利用ArclMS提供的二次开发函数将其转换为GML格式；将存储在Oracle数据库的数据采用GeoStar4.0组件转换为GML格式的中间数据，将存储在文件系统的数据采用GeoSurf4.0的JavaBean组件转换为GML数据。基于Microsoft Visual StudioNet软件，编写Web应用服务，将GML数据叠加处理，提取出所需的数据信息11。1.3 本文的研究内容和意义通过上文介绍可以看出，现行的GIS软件许多只是很有限的支持和转换GML数据（如MapInfo，其他一些软件可能也存在这种情况），ArcGIS 9 的
13、数据互操作扩展模块虽能较好的支持和转换GML数据，但由于其属于扩展模块还需要另外购买，提高了数据成本。基于这种情况，笔者认为，对于一些简单的数据转换有必要自行开发一个简单而经济的基于GML的空间数据转换工具，达到多源地理数据共享的目的。本文在熟悉了GML2.0规范的基础上，运用Microsoft(MS) .Net平台编程实现了不同GIS格式的数据向GML的转换。考虑到本次设计仅是对运用GML技术解决空间数据集成进行的一次尝试，所以仅选择了两种较为流行的GIS数据格式作为拟转换的格式，分别是ESRI Shapefile格式和MapInfo数据交换格式Mif/Mid，初步达到了利用GML这一标准地
14、理标记语言实现GIS数据共享的目的，并提出了自己对运用地理信息数据和服务标准实现地理信息共享这一问题的思路，在地理信息共享与互操作方面做了一些探索。2 GML技术分析要将源数据转换成GML必须要熟悉GML的相关规范，掌握其对空间数据模型的描述，而GML是基于XML的标识语言，是XML在地理空间信息领域的重要应用，因而要了解GML必须首先了解XML。本次设计对XML和GML的规范进行了研究，现简要介绍如下。2.1 XML简介XML是可扩展标志语言(eXtensible Markup Language)的简称。同HTML（Hypertext Markup Language，超文本标记语言）一样，X
15、ML是从SGML(Standard Generalized Markup Language，标准通用标记语言)那里派生出来的。它是由W3C（World Wide Web Consortium，万维网联盟）创建的，并于1998年发布了XML1.0规范12。相对于HTML，XML是可扩展的，实现了数据存储与数据显示分离，具有更大的灵活性，并且已成为一种国际标准，得到了众多企业的支持，在许多行业得到了广泛的应用。XML的核心包括其基本的语法、XML命名空间以及XML模式。XML文档中任何东西不是标记就是字符数据。标记包括标签，标签总是括在尖括号（）中的，且标记区分大小写。XML命名空间（namesp
16、aces）提供了一种复合命名语法，它扩展了XML1.0对名字的定义，以保证为共享的词汇表产生唯一的名字。早期的XML是利用DTD（Document Type Definition，文档类型定义）来规范和验证XML文档的，XML Schema（XML模式）是第二种用于为XML文档定义数据模型的技术，与DTD相比它具有更多的功能和灵活性。2.2 GML简介GML是由OGC制定的基于XML的地理信息编码规范，主要用于地理信息的传输和存储。2000年正式推出了GML1.0版本，2001年2月推出了GML2.0，2003年2月推出了GML3.0,目前GML的最新版本为2004年4月发布的GML3.1.1。GML1.0是基于XML DTD的， GML从2.0开始完全基于XMLSch
