一种基于XML的WebGIS多源异构数据集成方案

２０１０年８月　

中央民族大学学报（自然科学版）　

Ａｕｇ．，２０１０　

第１９卷第３期　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＭＵＣ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　

Ｖ０Ｉ．１９　Ｎｏ．３　

一

种基于ＸＭＬ的ＷｅｂＧＩＳ多源异构数据集成方案　

韩双旺　

（天水师范学院物理学与信息科学技术学院，甘肃天水７４１００１）　

摘要：本文提出了一种基于ＸＭＬ的ＷｅｂＧＩＳ多源异构数据集成方案，在该方案中，既可对不同数据源上　

载到空间数据库，也可将不同数据源进行模式映射和转换而存储为ＸＭＬ数据库．对于空间数据库，调用ＧＩＳ　

应用服务器上的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ对其进行数据抽取并转换为ＸＭＬ格式；对于ＸＭＬ数据库，则直接通过封装了　

ＸＭＬ查询的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ进行数据抽取；最终使异构空间数据集成于ＸＭＬ这一文本格式．同时，还可通过对已　

定义的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ进行发布和注册实现本系统ＧＩＳ数据库服务器上数据资源的共享，也可以通过搜索　

［ｎｔｅｒｎｅｔ上已发布和注册的相关Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ，通过对其引用而实现异地数据的集成，由此实现空间数据之间的　

共享与互操作，实现多源异构的地理空间数据的有机集成．最后通过ＸＳＬＴ将ＸＭＬ转换为ＳＶＧ实现地理空间　

数据的可视化．　

关键词：ＷｅｂＧＩＳ；ＸＭＬ；ＳＶＧ；Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ；ＸＳＬＴ　

中图分类号：ＴＰ３１１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００５—８０３６（２０１０）０３－００５６—０７　

士　

丘　

在ＷｅｂＧＩＳ的发展过程中，围绕着基于ＧＩＳ服务器的模型、基于客户端的模型、部分基于客户端的　

模型产生了多种实现方法，各种方法都有各自的优缺点，但在空间数据模型上，都存在着缺陷，而人们对　

空间数据在Ｗｅｂ上的共享及交互提出了更高的要求，社会化的呼声要求各ＷｅｂＧＩＳ厂商放弃各成一家　

的ＷｅｂＧＩＳ框架，而要更好地实现空间数据在Ｗｅｂ上的共享及交互，这就需要实现ＷｅｂＧＩＳ多源异构数　

据的有机集成，而基于ＸＭＬ（ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ　Ｍａｒｋｕｐ　Ｌａｎｇｕａｇｅ，可扩展标记语言）的ＷｅｂＧＩＳ正好可以实现这　

一

点．　

ＸＭＬ是国际组织Ｗ３Ｃ为适应ｗｗｗ的应用将ＳＧＭＬ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ　Ｍａｒｋｕｐ　Ｌａｎｇｕａｇｅ）标准　

进行简化形成的标记语言，是为了用来对信息进行描述而设计的一种语言，它作为一种可用来制定具体　

应用语言的元语言既具有强大的描述能力，又具有适合网络应用的简洁性．ＸＭＬ为ＷｅｂＧＩＳ的发展带　

来新的机遇，基于ＸＭＬ的ＷｅｂＧＩＳ可实现多源异构的地理空间数据的有机集成，最终实现互联网环境　

下多源异构地理空间数据的共享和互操作．　

１　一种基于ＸＭＬ的ＷｅｂＧＩＳ多源异构数据集成方案　

本文提出了一种基于ＸＭＬ的ＷｅｂＧＩＳ多源异构数据集成方案，在该方案中，当用户在客户端浏览　

器指定地址之后，ＨｒｒＴＰ请求被传送到ＷｅｂＧＩＳ服务器，ＷｅｂＧＩＳ服务器通过对请求分析，对于已上载到　

收稿日期：２００９－０９—１１　

作者简介：韩双旺（１９７５一），男（汉族），甘肃庄浪人，天水师范学院物理学与信息科学技术学院讲师，硕士研究生，　

主要研究方向：ＧＩＳ与数据库技术．　

第３期　韩双旺：一种基于ＸＭＬ的ＷｅｂＧＩＳ多源异构数据集成方案　

ＧＩＳ数据库服务器上的地理空间数据，调用ＧＩＳ应用服务器上的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ对其进行数据抽取，并将　

其转换为ＸＭＬ格式；对于经过模式映射和转换而存储为ＸＭＬ数据库的地理空间数据，则直接通过封装　

了ＸＭＬ查询的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ进行数据抽取；接着对以上两种情况下得到的ＸＭＬ进行ＸＳＬＴ（ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ　

Ｓｔｙｌｅｓｈｅｅｔ　Ｌａｎｇｕａｇｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，可扩展样式表语言转换）转换，将ＸＭＬ格式的数据转换为ＳＶＧ　

（Ｓｃａｌａｂｌｅ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ，可伸缩矢量图形）格式，最后将ＳＶＧ嵌入Ｗｅｂ页面发送到客户端浏览器，浏　

览器中的ＳＶＧ插件对页面中的ＳＶＧ进行显示，从而在实现地理空间数据的矢量传输和显示的同时，使　

得不同格式和来源的地理空间数据集成于ＸＭＬ这一格式，同时，还可通过对已定义的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ进行　

发布和注册，还可以实现本系统ＧＩＳ数据库服务器上数据资源的共享，也可以通过搜索Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上已发　

布和注册的相关Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ，通过对其引用而实现异地数据的集成　，从而基于ＸＭＬ实现地理空间数　

据的网络共享和互操作．　

由于对所有的空间数据都保存在空间数据库或ＸＭＬ数据库中，并通过分析客户端的请求而实时地　

从数据库中调取相应范围的数据生成包含ＳＶＧ的Ｗｅｂ页面发送到客户端浏览器显示，所以这种方案　

不仅安全可靠也具有较高的效率．而当用户进行放大、缩小、漫游等操作时，若没有请求新的数据，则直　

接对传到客户端的Ｗｅｂ页面中的ＳＶＧ进行操作，从而进一步提高系统的效率．　

采用Ｂ／Ｓ三层结构和中等客户端模型，一种基于ＸＭＬ的ＷｅｂＧＩＳ多源异构数据集成方案设计如图　

１所示：　

数据层　

图１　一种基于ＸＭＬ的ＷｅｂＧＩＳ多源异构数据集成方案　

Ｆｉｇ．１　Ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　Ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　Ｍａｎｙ　Ｓｏｕｒｃｅ　ａｎｄ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｄａｔａ　ｏｆ　ＷｅｂＧＩＳ　Ｂａｓｅｄ　０ｎ　ＸＭＬ　

中央民族大学学报（自然科学版）　第ｌ９卷　

对于Ｏｒａｃｌｅ　９ｉ可直接将Ｓｈａｐｅ，Ｔａｂ以及栅格文件上载到Ｏｒａｃｌｅ　Ｓｐａｔｉａｌ而成为空间数据库，对ＳＱＬ　

Ｓｅｒｖｅｒ　２０００可通过安装Ｍａｐｉｎｆｏ的ＳｐａｔｉａｌＷａｒｅ　ｆｏｒ　ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ使其具有空间数据存储能力，然后再利用　

相应的软件上载．通过对地理空间数据上载，实现了多源异构数据的集成，也实现了基于ＲＤＢＭＳ对空　

间数据与属性数进行统一的存储与管理，省去了空间数据库和属性数据库之间的繁琐连接，提高了ＧＩＳ　

数据的存取速度．　

由于当今的数据库软件多数都能够提供对ＸＭＬ很好的支持，所以可通过将不同数据源进行模式映　

射和转换而存储为ＸＭＬ数据，从而实现多源异构数据的集成．最终通过将不同格式的空间数据转换成　

基于文本格式的ＸＭＬ，从而使异构空间数据集成于ＸＭＬ这一格式，由此实现空间数据之间的共享与互　

操作，实现多源异构的地理空间数据的有机集成．　

１　基于ＸＭＬ的ＷｅｂＧＩＳ多源异构数据的集成　

１．１　ＷｅｂＧＩＳ多源异构数据的上载　

随着ＷｅｂＧＩＳ的发展，对于空问数据的安全性、一致性以及空问数据与属性数据能够统一管理的要　

求使得将空间数据存储到关系数据库中便成为一个必然的发展趋势．目前，能够提供对空间数据支持的　

关系数据库并不很多，Ｏｒａｃｌｅ８ｉ之后的版本提供了空间对象的管理机制，但是对于其他数据库如ＳＱＬ　

Ｓｅｒｖｅｒ等可利用Ｍａｐｌｎｆｏ提供的一个中间件产品ＳａｐｔｉａｌＷａｒｅ，来解决空间数据存放到关系数据库中并可　

对其进行管理的问题．　

１．１．１　向ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ上载ＧＩＳ空间数据　

ＳｐａｔｉａｌＷａｒｅ是Ｍａｐｉｎｆｏ公司开发的高效存储、管理和维护空间数据的管理工具，是完整的基于服务　

器的空间信息管理系统．ＳｐａｔｉａｌＷａｒｅ允许空间数据与先进的商业数据库管理系统的数据实现轻松的无　

缝整合，支持大量空间数据的集中存储和管理，确保数据的可访问性、扩展性、完整性、可靠性和安　

全性　．　

对于安装了ＳｐａｔｉａｌＷａｒｅ的ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ，数据上载通过两种方式可以完成：通过标准的ＳＱＬ命令将　

ＡＳＣＩＩ数据加入到数据库中；通过ＭａｐＩｎｆｏ提供的Ｅａｓｙ　Ｌｏａｄｅｒ工具将ＴＡＢ数据上载到数据库中．其他格　

式的数据如ＤＸＦ、ＤＷＧ、Ｅ００等可以由ＭａｐＩｎｆｏ提供的通用转换器转换成ＴＡＢ后再上载到数据库中．　

１．１．２　向Ｏｒａｃｌｅ　Ｓｐａｔｉａｌ上载ＧＩＳ空间数据　

Ｏｒａｃｌｅ　Ｓｐａｔｉａｌ是一个对象一关系数据库，提供存储空间数据的类型是ＳＤＯ—ＧＥＯＭＥＴＲＹ．向Ｏｒａｃｌｅ　

Ｓｐａｔｉａｌ上载ＧＩＳ空间数据，其实质也就是把空间数据与相应的属性数据写入相应的数据库表中．　

向Ｏｒａｃｌｅ　Ｓｐａｔｉａｌ上载ＧＩＳ空间数据的实现方法有　：　

（１）矢量数据的上载．介绍以下三种情况：第一种使用ＥａｓｙＬｏａｄｅｒ上载Ｔａｂ文件，Ｅａｓｙｌｏａｄｅｒ是　

Ｍａｐｌｎｆｏ公司提供的上载工具，只支持上载Ｍａｐｌｎｆｏ格式的Ｔａｂ数据．它提供了命令行上载与窗口上载　

两种方法．使用ＥａｓｙＬｏａｄｅｒ上载空间数据到Ｏｒａｃｌｅ　Ｓｐａｔｉａｌ中，最大的优点就是上载的空间数据是使用对　

象．关系模式存储的，可以完全利用Ｏｒａｃｌｅ　Ｓｐａｔｉａｌ的对象一关系模式的优点；第二种使用ＳＱＬ　Ｌｏａｄｅｒ与　

Ｓｈｐ２ＳＤＯ上载Ｓｈｐ文件，ＳＱＬ　Ｌｏａｄｅｒ根据从控制文件接受的指令读取ＡＳＣＩＩ码数据，并将数据放入　

Ｏｒａｃｌｅ数据库中．控制文件通知ＳＱＬ　Ｌｏａｄｅｒ数据应放在何处，并描述装入Ｏｒａｃｌｅ数据库中的各类数　

据．Ｓｈｐ２ＳＤＯ是Ｏｒａｃｌｅ公司提供的，用来把ＥＳＲＩ的Ｓｈｐ文件转换为可以使用ＳＱＬ　Ｌｏａｄｅｒ的控制文件　

与数据文件的一个命令行工具．该工具不仅可以把Ｓｈｐ转换为对象一关系的格式，也可以转换为关系格　

式．配合使用ＳＱＬ　Ｌｏａｄｅｒ与Ｓｈｐ２ＳＤＯ就可以把ＥＳＲＩ的Ｓｈｐ文件上载到Ｏｒａｃｌｅ　Ｓｐａｔｉａｌ中；第三种　

ＡｒｃＳＤＥ与ＭａｐＧＩＳ提供的上载工具，如果购买了ＥＳＲ！的ＡｒｃＳＤＥ，就可以使用ＡｒｃＴｏｏｌｂｏｘ工具通过　

ＡｒｃＳＤＥ空间数据库引擎来上载ＥＳＲＩ格式的数据．除了ＥＳＲＩ格式的数据以外，ＡｒｃＴｏｏｌｂｏｘ还提供了　

ＥＯ０、ＤＷＧ等常用文件格式的数据转换功能．同样，如果使用的ＭａｐＧＩＳ是６．５或者其更高版本，就可以　

第３期　韩双旺：一种基于ＸＭＬ的ＷｅｂＧＩＳ多源异构数据集成方案　５９　

使用ＭａｐＧＩＳ的属性库管理子系统、编辑子系统所提供的工具来上载ＭａｐＧＩＳ空间数据．　

（２）栅格数据的上载．从Ｏｒａｃｌｅ　１０ｇ开始，Ｏｒａｃｌｅ　Ｓｐａｔｉａｌ中增加了存储栅格数据的模块，同时还提供　

了上载栅格数据的Ｊａｖａ　ＡＰＩ，ＰＬ／ＳＱＬ　ＡＰＩ以及上载工具ＧｅｏＲａｓｔｅｒＬｏａｄｅｒ．　

１．２　ＮＥＴ平台下基于Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ的空间数据库的抽取与转换　

Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ是下一代可编程网络的核心，它实际上就是一个可命名的网络资源，可用来在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　

范围内方便的表现和使用对象，就像使用ＣＯＭ对象一样，不同的是使用和表现网络服务是通过ＳＯＡＰ　

（简单对象访问协议）甚至ＨＴＴＰ来实现的　．　

ＯＤＰ．ＮＥＴ是Ｏｒａｃｌｅ公司提供的在．ＮＥＴ平台上的数据访问组件，使用ＯＤＰ．ＮＥＴ，在．ＮＥＴ环境下可　

以直接转换Ｏｒａｃｌｅ数据为ＸＭＬ字符串．　

．

ＮＥＴ平台下基于Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ的空问数据的抽取与转换的部分代码如下：　

／／引入相关命名空间　

ｕｓｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ；　

ｕｓｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ．Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｓ；　

ｕｓｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ．Ｄａｔａ；　

ｕｓｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ．Ｄａｔａ．ＯｌｅＤｂ；　

ｕｓｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ．Ｄａｔａ．ＯｒａｃｌｅＣｌｉｅｎｔ；　

ｕｓｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ．Ｘｍｌ；　

ｕｓｉｎｇ　Ｏｒａｃｌｅ．ＤａｔａＡｃｃｅｓｓ．Ｃｌｉｅｎｔ；　

ｕｓｉｎｇ　Ｏｒａｃｌｅ．ＤａｔａＡｃｃｅｓｓ．Ｔｙｐｅｓ；　

ｕｓｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ．Ｗｅｂ．Ｓｅｒｖｉｃｅｓ；　

ｌｆａｍｅｓｐａｃｅ　ｇｉｓｓｅｒｖｉｃｅ　

｛　

ｐｕｂｌｉｃ　ｃｌａｓｓ　Ｓｅｒｖｉｅｅｌ：Ｓｙｓｔｅｍ．Ｗｅｂ．Ｓｅｒｖｉｃｅｓ．ＷｅｂＳｅｒｖｉｃｅ　

｛　

［ＷｅｂＭｅｔｈｏｄ（Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ＝”读取空间数据并转换为ＸＭＬ”）］　

ｐｒｉｖａｔｅ　ＸｍｌＤｏｃｕｍｅｎｔ　ＧｅｔＳｐａｔｉａｌＤａｔａ（ｓｔｒｉｎｇ　ｃ０ｎｎｅｃｔｉｏｎＳｔｒｉｎｇ，ｓｔｒｉｎｇ　ＳＱＬ）　

｛　

／／创建一个数据库连接对象　

ＯｒａｃｌｅＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｃｏｎ　＝　ｎｅｗ　ＯｒａｃｌｅＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎ（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｔｒｉｎｇ）；　

ｔｒｙ　

｛　

ｃｏｎ．Ｏｐｅｎ（）；／／打开数据库连接　

／／使用连接字符串创建新的查询对象　

ＯｒａｃｌｅＣｏｍｍａｎｄ　ｃｍｄ＝ｎｅｗ　ＯｒａｃｌｅＣｏｍｍａｎｄ（ＳＱＬ，ｃｏｎ）；　

ｃｍｄ．ＸｍｌＣ０ｍｍａｎｄＴｙｐｅ＝　ＯｒａｃｌｅＸｍｌＣｏｍｍａｎｄＴｙｐｅ．Ｑｕｅｒｙ；　

ｃｍｄ．ＢｉｎｄＢｙＮａｍｅ＝ｔｒｕｅ：　．　

ｉｎｔ　ｒｏｗｓ＝ｃｍｄ．ＥｘｅｃｕｔｅＮｏｎＱｕｅｒｙ（）；　

／／执行查询并初始化ＸｍｌＲｅａｄｅｒ类型的对象ＸｍｌＲｅａｄｅｒ　

ＸｍｌＲｅａｄｅｒ　ｘｍｌＲｅａｄｅｒ＝ｃｍｄ．ＥｘｅｃｕｔｅＸｍｌＲｅａｄｅｒ（）；　

ＸｍｌＤｏｃｕｍｅｎｔ　ｘｍｌＤｏｃｕｍｅｎｔ＝ｎｅｗ　ＸｍｌＤｏｃｕｍｅｎｔ（）；／／创建一个ＸｍｌＤｏｃｕｍｅｎｔ对象　

ｘｍｌＤｏｃｕｍｅｎｔ．ＰｒｅｓｅｒｖｅＷｈｉｔｅｓｐａｃｅ＝ｔｒｕｅ；　

ｘｍｌＤｏｅｕｍｅｎｔ．Ｌｏａｄ（ｘｍｌＲｅａｄｅｒ）；　

６０　中央民族大学学报（自然科学版）　第１９卷　

ｒｅｔｕｒｎ　ｘｍｌＤｏｃｕｍｅｎｔ；／／返回ｘｍｌＤｏｃｕｍｅｎｔ对象　

｝　

｝　

｝　

１．３空间数据的ＸＭＬ化存储与ＸＭＬ数据库的抽取　

ＸＭＬ数据库是可以对ＸＭＬ文档进行存取管理和数据查询的数据库．目前ＸＭＬ数据库主要有两种类　

型：ＸＭＬ本源数据库（ＮＸＤ，Ｎａｔｉｖｅ　ＸＭＬ　Ｄａｔａｂａｓｅ）、支持ＸＭＬ的数据库（ＸＥＤ，ＸＭＬ—ｅｎａｂｌｅ　Ｄａｔａｂａｓｅ）　．　

ＮＸＤ是专门对ＸＭＬ数据格式的文档进行存取管理和数据查询的数据库．ＸＥＤ是在传统数据库的　

基础上，通过增加对ＸＭＬ数据的管理功能，从而实现对ＸＭＬ数据管理的数据库．ＸＥＤ的主要用途是实　

现数据关系不太复杂的ＸＭＬ文档与传统数据库之问的转换．　

目前，ＮＸＤ比较著名的产品有Ｔａｍｉｎｏ，ｄｂＸＭＬ，ｅＸｃｅｌｏｎ和ＸＨｉｖｅ／ＤＢ，ＸＥＤ产品有Ａｃｃｅｓｓ　２００２，ＳＱＬ　

Ｓｅｒｖｅｒ　２０００，ＩＢＭ的ＤＢ２　ＸＭＬ　Ｅｘｔｅｎｄｅｒ，ＦｉｌｅＭａｋｅｒ、ＦｏｘＰｒｏ，Ｉｎｆｏｒｍｉｘ，Ｏｂｊｅｃｔｉｖｉｔｙ／ＤＢ，Ｏｒａｃｌｅ　８ｉ，９ｉ等．　

１．３．１空间数据的ＸＭＬ化存储　

由于当今的数据库软件大多提供了对ＸＭＬ的很好地支持，所以可通过将不同数据源进行模式映射　

和转换而存储为ＸＭＬ数据而实现多源异构数据的集成．　

目前ＸＭＬ数据库系统主要由以下四部分组成　：ＤＴＤ（文档类型定义）或者Ｓｃｈｅｍａ（模式）是ＸＭＬ　

数据库数据模型，对ＸＭＬ数据库内容的存储与访问都依据该模型．在模型中规定了元素（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）、属　

性（ａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ）、ＰＣＤＡＴＡ以及文档内容的顺序．ＸＭＬ文档是ＸＭＬ数据库的数据区，一个ＸＭＬ文档就是　

一

个基本的存储单元，相当于关系数据库中的一个表格．　

对于地理空间数据可通过编程先转换为ＸＭＬ文档，然后再将ＸＭＬ文档映射为关系模式进行存储，　

有两大类映射方法：模型映射（Ｍｏｄｅｌ　Ｍａｐｐｉｎｇ）和结构映射（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｍａｐｐｉｎｇ）．对于模型映射，需要将　

ＸＭＬ文档模型（即文档树结构）映射为关系模式，关系模式表示ＸＭＬ文档模型的组成部分，这种存储方　

法对于所有的ＸＭＬ文档都有固定的关系模式，因此，它是与Ｓｃｈｅｍａ或ＤＴＤ无关的．对于结构映射，需　

要将Ｓｃｈｅｍａ或ＤＴＤ映射为关系模式，关系模式表示所存储的ＸＭＬ文档的逻辑结构（即Ｓｃｈｅｍａ或　

ＤＴＤ），这种方法是与Ｓｃｈｅｍａ或ＤＴＤ相关的．具体说来，利用关系数据库系统存储ＸＭＬ文档有如下的　

方法　：　

（１）将一个ＸＭＬ文档看成是一个有向边标记图，称为ＸＭＬ图．设计一个或多个关系模式存储ＸＭＬ　

图中的边信息和结点值．该策略是基于边的模型映射方法，称为边模型映射方法．　

（２）设计若干个关系来存储ＸＭＬ文档树的结点信息、结点值和结构信息（通过区间编码来表示结　

构信息，或直接存储双亲／孩子结点对），该策略基于结点的模型映射方法，称为结点模型映射方法．　

（３）从ＸＭＬ文档的ＤＴＤ或Ｓｃｈｅｍａ推断ＸＭＬ元素应该怎样映射到关系模式，再将ＸＭＬ文档存储　

到相应的关系模式中，该策略属于结构映射方法．　

１．３．２　ＸＭＬ数据库的查询与抽取　

目前大部分ＮＸＤ产品都支持ＸＰａｔｈ和ＸＱｕｅｒｙ，另外还有一些ＮＸＤ提供专有的查询语言．　

对于ＸＥＤ的查询，首先需配置服务器来支持ＳＱＬ　ＸＭＬ，即在ＩＩｓ服务器上建立代表ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ的　

虚拟目录．由于ＸＭＬ文档模式和ＸＥＤ模式很难保持一致，所以在存取过程中经常用ＸＳＬＴ完成转换．但　

ＸＳＬＴ非常耗时，这会对查询性能造成很大影响．所以较好的解决方法是ＸＥＤ提供一种查询语言来返回　

ＸＭＬ文档．　

目前已经有很多ＸＥＤ产品提供了这种语言，主要分三类　：　

（１）基于模板的查询．这是目前ＲＤＢＭＳ　ＸＥＤ最流行的方法，将ＳＱＬ语句嵌入到已写好的ＸＭＬ文　

第３期　韩双旺：一种基于ＸＭＬ的ＷｅｂＧＩＳ多源异构数据集成方案　６ｌ　

档模板中，在实际查询的时候用查询结果替换．　

大多数从数据库读取ＸＭＬ的查询语言是基于模板的，这些语言并没有预先定义ＸＭＬ文件和数据　

库之间的映射，相反，是将Ｓｅｌｅｃｔ语句嵌入到模板中，由数据交换软件对结果进行处理．从关系数据库中　

将数据转换到ＸＭＬ文件时，几乎一定要用到基于模板的查询语言．　

（２）基于ＳＱＬ的查询语言．通过在ＳＱＬ语句的实现中增加对ＸＭＬ的支持，完成对ＸＭＬ数据的查　

询．例如Ｏｒａｃｌｅ９ｉ中，增加了ＸＭＬＴＹＰＥ类型和一些新的函数包以支持ＸＭＬＤＢ．基于ＳＱＬ的查询语言使　

用的是经过修改酌Ｓｅｌｅｃｔ语句，查询结果被转换为ＸＭＬ．通过简单地使用嵌套的Ｓｅｌｅｃｔ语句，就可直接　

转换成符合对象　关系映射的嵌套的ＸＭＬ．或者使用ＳＱＬ３的对象视图也可直接转换成ＸＭＬ．最后还可　

使用ｏｕｔｅｒ　ｕｎｉｏｎ语句和特殊标记来决定怎样将结果转换成ＸＭＬ．　

（３）ＸＭＬ查询．基于模板和基于ＳＱＬ的查询语言只能用于关系数据库，与此不同，ＸＭＬ查询语言可　

用于任何ＸＭＬ文档．为了把它用于关系数据库，必须把数据库中的数据看作ＸＭＬ的模型，这样才能对　

虚拟的ＸＭＬ文件进行查询．　

Ｘｑｕｅｒｙ对于基于表格的映射或对象．关系型映射都可以使用．当使用基于表格的映射时，各个表格　

被视为单独的文件，像ＳＱＬ中的一样，这些表格的结合则在查询语句本身中指明．如果使用的是对象．关　

系型映射，各个表格的层次被当作单个文件，而表格的结合在映射中说明．　

如果使用Ｘｐａｔｈ在多个表格中进行查询，就必须使用对象．关系映射，这是因为Ｘｐａｔｈ不支持多个文　

档的联合．因此，如果使用基于表格的映射，也许每次只对一个表格进行查询最好．　

对于本文设计的基于ＸＭＬ的ＷｅｂＧＩＳ多源异构数据集成方案中的ＸＭＬ数据库，虽然用上面三种　

方法之一就能查询并产生ＸＭＬ文档，但是为了实现本地数据的共享，仍然可以将这些查询封装到Ｗｅｂ　

Ｓｅｒｖｉｃｅ中，从而通过对其注册和发布，使得其他远程服务器可以通过对其引用而实现对本系统数据库　

服务器数据的共享和集成．　

１．４基于ＸＳＬＴ的ＸＭＬ数据的可视化　

尽管ＸＭＬ适用于地理信息交换和共享，但它并不是为图像显示而设计的，所以ＸＭＬ文档是无法以　

图像的形式显示给用户的．要将地理时空信息发布出去，就要将ＸＭＬ文档转换为合适的图像格式文件．　

本题采用ＳＶＧ作为系统的地理信息发布格式，因此需要将ＸＭＬ文档转换为ＳＶＧ文档．　

ＳＶＧ是一种基于ＸＭＬ的用来描述二维矢量图形和矢量／栅格混合图形的标记语言，本质上是ＸＭＬ　

在网络上表达图形图像的一种扩展　．虽然ＳＶＧ是为适应Ｗｅｂ上图形应用的发展而制定的，但ＳＶＧ具　

有很多适合应用于Ｇ１ｓ的优点，在ＷｅｂＧ１Ｓ中的广泛应用是今后发展的必然趋势　Ｊ．并且基于ＸＭＬ的　

ＳＶＧ在现有的Ｗｅｂ上传输ＧＩＳ数据具有可行性，不需要改变网络基础，利用原有的Ｈ，Ｉ＇ｒｒＰ协议，成本　

低，而且文件小，传输速度快．　

实现ＸＭＬ到ＳＶＧ的转换通常有两种办法，一种是编写转换程序，另一种则是利用ＸＳＬＴ建立模板　

规则实现转换，本文采用后者实现这种转换．　

ＸＳＬＴ把ＸＭＬ文档转换成必需的输出结果，这个过程一般包含两个方面　：首先是结构变换．在该　

变换中数据从传入的ＸＭＬ文档结构被转换成反映所需输出结果的结构，这是转换中的主要的一步；其　

次是格式化，在该格式化中新结构按所需的格式得到输出．ＸＳＬＴ依赖于ＸＭＬ语法分析器，无论是ＤＯＭ　

语法分析器还是ＳＡＸ语法分析器，它都是把ＸＭＬ文档转换成一个树形结构，ＸＳＬＴ所操纵的正是文档　

的这种树形表示结构，而不是文档本身．ＸＳＬＴ语言是说明性的，它只是描述所需的转换，而并不是提供　

实现这个转换的过程性指令系列．真正的转换实现则依赖于ＸＳＬＴ处理器．　

目前主要的ＸＳＬＴ处理器有Ｓａｘｏｎ，Ａｐａｃｈｅ的Ｘａｌａｎ和在｜ｎｔｅｒｎｅｔ中直接运行的Ｍｉｃｒｏｓｏｔ的　

ＭＳＸＭＬ４．０，本文的程序针对的是ＭＳＸＭＬ４．０，最终由其将ＸＭＬ按指定的ＸＳＬＴ样式表单转换成ＳＶＧ．　

ＸＳＬＴ处理器把ＸＳＬＴ样式表单的规则应用到ＸＭＬ／ＧＭＬ文档从而输出ＸＨＴＭＬ，ＳＶＧ或者其他　

ＸＭＬ格式的文档，如图２所示：　

６２　中央民族大学学报（自然科学版）　第１９卷　

图２　ＸＳＬＴ的处理过程　

Ｆｉｇ．２　Ｔｈｅ　ＸＳＬＴ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　

对特定的一个ＸＭＬ／ＧＭＬ源数据文件而言，应用不同的ＸＳＬＴ样式表单将会生成不同的ＸＭＬ输出　

２　结束语　

ＷｅｂＧＩＳ服务器通过对来自客户端的请求分析，对于已上载到ＧＩＳ数据库服务器上的地理空间数　

据，调用ＧＩＳ应用服务器上的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ对其进行数据抽取，并将其转换为ＸＭＬ格式；对于经过模式　

映射和转换而存储为ＸＭＬ数据库地理空间数据，则直接通过封装了ＸＭＬ查询的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ进行数据　

抽取；并对两种情况下得到的ＸＭＬ都进行ＸＳＬＴ转换，将ＸＭＬ格式的数据转换为ＳＶＧ格式，最后将　

ＳＶＧ嵌入Ｗｅｂ页面发送到客户端浏览器，浏览器中的ＳＶＧ插件对页面中的ＳＶＧ进行显示，从而在实现　

地理空间数据的矢量传输和显示的同时，使得不同格式和来源的地理空间数据集成于ＸＭＬ这一格式，　

同时，还可通过对已定义的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ进行发布和注册还可以实现本系统ＧＩＳ数据库服务器上数据资　

源的共享，也可以通过搜索Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上已发布和注册的相关Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ，通过对其引用而实现异地数据　

的集成，从而基于ＸＭＬ格式实现地理空间数据的网络共享和互操作．　

参考文献：　

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ＪＯＥ　ＭＡＲＴＩ

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ｎｄ．在关系数据库中存储ＸＭＬ文档［ＥＢ／ＯＬ］．［２００７—０５］．ｈＵｐ：／／ｂｌｏｇ．ｓｌｎａ．ｔｏｍ．ｃｎ／ｓ／ｂｌｏｇ一　

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ｎｏ￣ｈｗｉ

５３ｄ６８　９６Ｏ１０Ｏ０８１．，ｉ．ｈｔｍ１．２００７．５．　

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杨昆，

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王雅琴，

（下转第６８页）　

中央民族大学学报（自然科学版）　第ｌ９卷　

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Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｆｉｂｅｒ－ｏｐｔｉｃａｌ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｓｅｎｓｉｎｇ　

Ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃａｂｌｅ　Ｆｉｒｅ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ａｔ　Ｃｅｎｔｒａｌ　ＴＶ　Ｔｏｗｅｒ　

ＤＥＮＧ　Ｗｅｉ　

（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｒａｄｉｏ　ａｎｄ　ＴＶ　Ｔｏｗｅｒ，Ｂｅｉｉｆｎｇ　１０００４８，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｉｂｅｒ—Ｏｐｔｉｃ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｓｅｎｓｉｎｇ（ＤＴＳ）ｉｓ　ａｎ　ｅｍｅｒｇｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　

ｂｅｅｎ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｏｖｅｒｈｅａｔｉｎｇ　

ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｆｉｒｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｌｅａｋａｇｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｄｏｗｎｈｏｌｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　

ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｆｉｂｅｒ—Ｏｐｔｉｃ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｓｅｎｓｏｒ，ａｌｏｎｇ　ｗｉｔｈ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｗｉｔｈ　

ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｔｈｅｒｍｏ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ　ｗａｒｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｆｉｂｅｒ—Ｏｐｔｉｃ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　

Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｓｅｎｓｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｃａｂｌｅ　ｆｉｒｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ａｔ　Ｃｅｎｔｒａｌ　ＴＶ　Ｔｏｗｅｒ　ｗａｓ　ａｌｓｏ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ　ａｓ　

ａ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｉｂｅｒ　ｏｐｔｉｃｓ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｏｐｔｉｃａｌ　ｔｉｍｅ　ｄｏｍａｉｎ　ｒｅｆｒｅｃｔｏｍｅｔｒｙ（ＯＴＤＲ）；　

ｐｏｗｅｒ　ｃａｂｌｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　

［责任编辑：关紫烽］　

ｌ●　◆１　◆　◆’Ｊｉ．ｉ◆ｌ¨◆’０●　●Ｉ－◆　

◆◆　‘◆　●Ｊ｜¨◆ｃ◆　●◆－●　●●　●　◆¨●－◆　

（上接第６２页）　

Ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　Ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　Ｍａｎｙ　Ｓｏｕｒｃｅ　ａｎｄ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　

Ｄａｔａ　ｏｆ　ＷｅｂＧＩＳ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＸＭＬ　

ＨＡＮ　Ｓｈｕａｎｇ—ｗａｎｇ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｔｉａｎｓｈｕｉ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｓｈｕｉ　Ｇａｎｓｕ　７４１００１　Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　ｍａｎｙ　ｓｏｕｒｃｅ　ａｎｄ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｄａｔａ　ｏｆ　ＷｅｂＧＩＳ　ｂａｓｅｄ　

ｏｎ　ＸＭＬ　ｉｓ　ｐｕｔ　ｆｏｗａｒｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｓｃｈｅｍｅ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｄａｔａ　ｓｏｕｒｃｅ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｐｌｏａｄｅｄ　ｔｏ　ｓｐａｔｉａｌ　

ｄａｔａｂａｓｅ，ａｎｄ　ａｌｓｏ　ｂｅ　ｓｔｏｒｅｄ　ｔｏ　ＸＭＬ　ｄａｔａｂａｓｅ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｍｏｄｅ　ｍａｐｐｉｎｇ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｄａｔａ　

ａｒｅ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ａｎｄ　ｃｈａｎｇｅｄ　ｉｎｔｏ　ＸＭＬ　ｂｙ　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ＧＩＳ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｅｒｖｅｒ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｐａｔｉａｌ　

ｄａｔａｂａｓｅ；Ｔｈｅ　ｄａｔａ　ａｒｅ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｄｉｒｅｃｔｌｙ　ｂｙ　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　ｔｈａｔ　ｈａｓ　ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ　ＸＭＬ　ｉｎｑｕｉｒｅｓ　ｆｏｒ　

ＸＭＬ　ｄａｔａｂａｓｅ；ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｓｐａｔｉａｌ　ｄａｔａ　ａｒｅ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｔｅｘｔ　ｆｏｒｍ　ＸＭＬ　ｆｉｎａｌｌｙ．Ａｔ　ｔｈｅ　

ｓａｍｅ　ｔｉｍｅ，ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｓｈａｒｉｎｇ　ｏｎ　ＧＩＳ　ｄａｔａｂａｓｅ　ｓｅｒｖｅｒ　ｏｆ　ｌｏｃａｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃａｎ　ｂｅ　ｒｅａｌｉｚｅｄ　ｂｙ　

ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　ａｎｄ　ｒｅｇｉｓｔｅｒｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　ｔｈａｔ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ａｌｒｅａｄｙ　ｄｅｆｉｎｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　

ｒｅｍｏｔｅ　ｄａｔａ　ｃａｎ　ｂｅ　ｒｅａｌｉｚｅｄ　ｂｙ　ｓｅａｒｃｈｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｉｔｉｎｇ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　ｔｈａｔ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ　

ａｎｄ　ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ　ｏｎ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ．ＸＭＬ　ｄａｔａ　ａｒｅ　ｃｈａｎｇｅｄ　ｉｎｔｏ　ＳＶＧ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ＸＳＬＴ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ　

ｓｐａｔｉａｌ　ｄａｔａ　ｖｉｓｕａｌ　ｆｉｎａｌｌｙ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＷｅｂＧＩＳ；ＸＭＬ；ＳＶＧ；Ｗｅｂ　ｓｅｒｖｉｃｅ；ＸＳＬＴ　

［责任编辑：关紫烽］