为实现林业跨越式发展, 建设国家数字林业体系迫在眉睫。数字林业体系包括六大要素:标准与规范、信息数据、软件平台、硬件和网络体系、技术人员及组织管理, 其中信息数据和软件平台是实现数字林业的关键。数字林业信息种类繁多、内容丰富、数据量巨大、数据分布不集中, 如何把这些数据整合起来, 使其对林业决策和管理发挥作用是一个急需解决的问题(方陆明, 2002)。随着林业信息的发展, 各种各样的林业应用系统和软件可开发, 在数字林业的管理过程中, 有可能会用到其中的几个系统, 如何把这些系统整合成一个公共的平台是继续解决的难题。网格技术和Web服务提供了解决这些问题的钥匙。

网格技术将高速互联网、高性能计算机、大型数据库和传感器、远程设备等融为一体, 能提供更多的资源、功能, 且有交互性(Foster et al., 2005)。在网格建设中, Web服务是网格服务标准———开放网格服务构架(open grid services architecture, OGSA)以及与之相伴的开放网格服务基础设施(open grid services infrastructure, OGSI)的一个组成部分。利用Web服务开发的网格系统, 增强了兼容性和灵活性, 消除了数据交换的复杂性, 使得跨平台开发成为可能, 很容易部署到已有的Web服务器上, 通过Internet访问网格组件的难度降低, 使得通信更容易, 可访问性增强(林弘之, 2003)。网格技术和Web服务技术的结合为解决数字林业面临的问题提供了技术支持。如林业系统的数据可以更加方便快捷地实现共享, 分布在各地的大型计算机或者软件都可以通过服务更好地利用起来, 在开发林业信息系统的时候可以利用以后的Web服务从而节约了大量的开发时间和周期, 已有的林业信息系统可以通过网格的接口整合到一个平台中, 从而实现更多应用。

1 数字林业支撑平台的建设

随着数字林业平台的建设, 会产生越来越多关于林业信息管理的Web服务。如何管理这些服务?如何让其他的服务或者应用来访问这些服务?如何建立数据资源的共享?数字林业支撑平台可以解决上述问题, 数字林业支撑平台在整个数字林业平台中的位置如图 1所示。

数字林业支撑平台直接面对的用户是Web服务的建立者、使用者和管理者, 主要功能是实现对各种林业信息服务的管理。数字林业支撑平台对服务的管理机制如图 2所示。用户只要登陆到数字林业支撑平台的系统中就可以实现注册、查询、定制、删除、访问UDDI(universal description, discovery and integration)注册中心, 修改个人信息等一系列的功能。

2 Web服务的管理 2.1 Web服务标准的建立

现在已经建立起来的Web服务包括数据服务(数据处理、数据挖掘、数据提供)、统计分析服务(统计表、图等分析处理)、空间分析计算服务(缓冲区、图层叠加、要素筛选、拓扑等分析)、空间信息发布服务(支持漫游、放大、缩小、选择等)、界面处理服务(支持文字、统计图、表、影像、矢量图形显示等)、工程数据接口服务(实现退耕还林工程县级业务数据的析取、转换和加载等), 这些Web服务可以分布在不同的服务器上, 它们都需要访问数字林业支持平台来供其他的Web服务和应用来使用。Web服务的分布与数字林业支撑平台的关系如图 3所示。

把这些Web服务注册到数字林业支撑平台中需要标准统一。这些标准由以下几部分组成: Web服务基本注册信息规范、Web服务分类规范、Web服务命名规范、Web服务安全规范、Web服务功能规范、Web服务使用规范。只有这些标准统一的Web服务才能注册到数字林业支撑平台中, 才能被使用。

2.2 Web服务的注册

对Web服务注册过程的管理包括Web服务注册信息语法检查、Web服务ID生成、Web服务信息注册。Web服务的详细信息包括2个XML文档, 分别是Web服务详细信息文档、接口文档(WSDL文档) (柴晓路等, 2003)。Web服务注册填写的注册信息有服务的名称、选择服务的分类、服务的存放路径、服务的描述信息。系统根据登陆人的信息自动记录注册人。Web服务注册的流程如图 4所示。

2.3 Web服务的调用机制

Web服务的调用过程中, 数字林业支撑平台应首先调用Web服务访问接口(服务容器的客户端接口), 再由服务容器客户端通过网格按照相关协议与服务容器的发布接口进行通信, 通过服务容器实现对服务的调用。数字林业管理平台被开发出来后, 调用过程被虚拟化为依照一系列的标准协议直接调用服务并获得服务结果, 一系列的调用细节被屏蔽掉了。在数字林业支撑平台中注册的服务很多, 因此在服务的具体调用过程中可以按照服务名称、服务分类来查找服务, 然后再查看具体信息。这些具体信息与注册时填写的信息一致。在服务的调用过程中也考虑到服务的访问权限问题, 不同的应用系统调用服务时分配的权限是不同的, 并且不同的人登陆, 所能调用的服务也是不相同的, 这样保证了调用服务的安全性。

2.4 Web服务的发布

Web服务的发布分为2个机制:一部分是注册到数字林业支撑平台的数据中, 使这些服务在数字林业平台的内部发布, 可以由服务的注册和服务的调用来体现; 另一个是发布的公共的UDDI注册中心, 可以让互联网上的任何应用来引用, 与公共的UDDI中心相融合。UDDI作为分布式的Web服务注册机制, 实现了向Web服务信息库注册的一组可公开访问的接口。经过UDDI的Web服务信息库注册后, 其他业务需求者能根据这些注册信息找到想要的服务。UDDI可以说是一种全局性的服务描述、检索与服务的集成机制。通过把数字林业的注册服务放在UDDI注册中心上, 可以为其他的行业或者组织提供关于林业方面的业务, 从而实现各个行业的相互交流, 实现资源共享, 为决策层提供更好的服务和信息。数字林业支撑平台开发过程中, 在.Net的环境中使用微软提供的UDDI SDK与微软的UDDI注册中心交互(Ferrara et al., 2003)。通过使用SDK编程, 可以从微软的UDDI注册中心获取相关的服务, 也可以把数字林业的Web服务注册到这个平台上。

3 结论

使用Web服务技术可以使林业信息化管理达到更高的层次, 可以解决在信息共享、数据整合和应用系统开发中遇到的困难。通过建立数字林业支撑平台可以使关于林业信息管理的各种服务都可以注册进来, 并方便使用。