消息传递机制下实时协同GIS实现机理与关键问题研究

The study of real-time collaborative GIS is the international hot issues in GIS professional field in recent years. Constructing real-time collaborative GIS system can change and optimize the working mode of group decision making based on spatial data. Our research orients real-time collaborative system's characteristics and takes into account the characteristics of spatial data and spatial operations. On the basis of deep analysis on GIS operation, the collaborators' GIS operations are abstracted and encapsulated into a GIS operation command message. Using message technology, the GIS operation command messages are passed and executed among the collaborators. Based on the above technical route, some key techniques such as spatial data consistency maintenance and real-time collaborative GIS's coordination mechanism are researched. The system uses the hybrid structure and B/S architeture. The technical route of constructing the real-time collaborative GIS which is proposed in this project has the advantages of the faster collaborative response speed and the immediate perception of spatial operations. The research result of the project will promote the GIS's further applications in real-time collaborative work environment.

实时协同GIS是近年来国际上本专业领域的研究热点问题，构建实时协同GIS系统能够改变和优化基于空间数据的群体决策工作方式。本研究面向实时协同系统的应用要求，并顾及空间数据的复杂性和GIS操作的繁复与多样性，在对GIS操作功能进行全面剖析的基础上，通过对协作者的GIS操作进行抽象、封装为一条命令消息，利用消息通信技术，将其在不同协作者之间传输并予以解析执行，以此来实现GIS的分布式实时协作，基于该技术思路，重点研究地理空间数据一致性维护与并发控制模型、GIS实时协作管理与协调控制机制等关键问题。在系统体系结构上采用混合结构与B/S架构。本项目提出的实时协同GIS实现技术方案具有协作响应速度快、空间操作即时感知等优点。项目研究成果对于推动GIS在实时协同工作环境中的深层次应用有着重要的理论与现实意义。

实时化、协同化正成为GIS技术研究和应用需求的重要方向，构建分布式实时协同GIS系统能够改变和优化基于空间数据的群体决策工作方式。本项目从理论和技术两方面对实时协同GIS展开了研究工作，面向实时协同系统的应用要求并顾及空间数据与空间操作应用特征，在对GIS操作功能进行全面深入的剖析的基础上，将协作者的GIS操作进行抽象、封装为一条命令消息，利用消息传递技术，将其在不同协作端进行传输并予以解析、执行，以此来实现GIS的分布式实时协作，在此GIS实时协作实现机理与方法体系下，重点研究了地理空间数据一致性维护与并发控制方法，给出了实时协同工作环境下GIS操作的并发控制模型，该模型涵盖了基础地图操作、空间查询操作、空间要素编辑操作、几何分析等。基于不同GIS操作的语义信息，制定了一套冲突规则，并基于此规则在服务器端制定了一套冲突检测方法对GIS协同操作进行冲突检测，该方法无需人为干预冲突检测过程，对检测出存在冲突的GIS操作给出了冲突消解的方法，基于Role-TimeStamp执行优先度规则实现了柔性的并发冲突消解策略，并结合操作转换函数对发送到客户端的反演信息进行了简化，最后进行了原型系统实例验证。并对GIS实时协作管理与协调控制过程进行了初步研究，为了能够使整个GIS同步协作有序进行，需要探讨群体用户的协作模型，基于角色-关系等社会契约构建GIS协作模型；GIS实时协作会商过程中使用的协作数据有多种，从数据类型特点上来看，记录实时协作过程的音视频数据是连续数据，而GIS协作命令消息和即时消息都是离散数据，为了是使用分散的协作数据能相互协调，融合起来对整个会商过程进行反演，设计了一个同步机制保证数据的同步执行。系统整体结构采用混合架构。项目研究成果对于推动GIS在实时协同工作环境中的深层次应用有着重要的理论与现实意义。