CN105094818B - 基于soa的自然资源综合应用构建方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于SOA的自然资源综合应用构建方法和系统，该方法包括数据组织步骤、模型开发步骤和业务系统搭建步骤，将自然资源数据以动态目录树层次结构方式组织表达数据，结合特定的数据命名规则过滤目录元数据并存储至数据库；利用模型库中已有或者重新开发的组件或插件搭建工作流，选取组件、插件或工作流形成模型并新建模型的元数据，在对开发的模型进行测试后存储至模型库；基于数据库和模型库的内容采用面向服务的搭建式二次开发技术、插件式二次开发技术和配置式二次开发技术相结合进行配置管理、模型提取和系统组装以构建业务系统。本发明提出的构建方法系统开发快速高效，适合于系统功能高内聚松耦合要求，节约了人力物力资源。

Description

基于SOA的自然资源综合应用构建方法及系统

技术领域

本发明涉及自然资源综合应用技术领域，特别是一种基于SOA(面向服务的体系结构)的自然资源综合应用构建方法及系统。

背景技术

国家自然资源和空间地理基础信息库是《国家信息化领导小组关于我国电子政务建设指导意见》(中办发[2002]17号文)明确提出的国家电子政务四大基础信息库之一，为国家电子政务应用和社会公众提供长期、稳定、标准化的自然资源和空间地理基础信息产品及服务，对于建设跨部门的电子政务应用系统具有重要的参考价值，同时对跨部门电子政务合作机制的完善具有积极的探索意义。国家自然资源库项目的建设要求遵循高内聚、松耦合的原则，建立综合信息定制产品库统一技术支撑平台，提供综合信息定制产品库应用系统的开发环境和运行支撑环境，并完成6个一级定制产品库、至少29个二级定制产品库应用系统的开发与集成管理。自然资源综合信息定制产品库应用系统的建设，要求基于模型库和工作流程，提供方便的开发手段，实现快速的、便捷的构造各业务应用，从而有效地满足基于综合信息定制产品库的各行业的应用需求。

传统的自然资源综合应用构建采用奠基式平台架构，即奠基式向上支撑的平台体系架构，具体如图1所示，这种架构基于数据库1,2,…,N开发组件群1,2,…,N，进而向上建构业务系统1,2,…,N，从图1中可以看出，奠基式向上支撑的平台架构是一种紧耦合的面向系统的体系架构，也称为钢性架构，这种架构是十分脆弱的，基于这种架构开发的业务系统不牢固，同时容易形成信息孤岛；这种架构只能用于面向对象和组件化的程序开发，并且开发的应用系统没有可扩展性，没有再生能力，一般都是一次性设计，一次性使用，最终都会被替换；并且，传统的奠基式向上支撑的平台开发模式是循序渐进式的，主要依照程序框架-功能编码-功能测试的顺序完成，如果任意一个中间环节出现问题，则可能导致整个项目延期。员工工期无法预估，功能实现时间无法掌控，项目无限期研发甚至被搁置，无法控制预算，或者项目结束后，成本超过收益，从而导致项目失败。传统的自然资源综合信息定制产品库应用系统(简称应用系统，又称业务系统，对应图1中的业务系统1,2,…,N)开发过程中，大到系统的框架、视图和功能模块，小到系统菜单、工具条和状态栏等，完全依赖程序员的手工作业，程序员需要同步循序渐进式的开发去完成一个项目，开发效率低；并且系统的开发需要专业的程序员，借助专业的软件开发平台和编程语言才能完成，因此，系统的开发周期漫长；并且传统的应用系统开发模式偏向于定制式开发，功能设计与应用对象一一对应，这种开发模式带来高额的定制费用的同时，开发出来的应用只为满足某一特定对象的使用，功能和数据之间、系统与功能之间、功能与功能之间都是紧密耦合的关系，代码冗余，并且代码只能处理特定的数据，可复用性极低，例如，当新应用与老应用有一定的相似度时，最常采用的方法是基于老应用进行修改，或者直接代码拷贝、调试、修改，因此导致开发工程越来越大、漏洞越来越多、开发效率极其低下，并且开发出的应用系统往往存在很多不可预见的问题，并且目前采取的很多解决这些问题的办法收效甚微；此外，传统的应用系统开发模式(例如定制式开发)需要依靠单位或项目组把人员组织起来统一开发，从设计、编码、统编、测试、联调、上线必须整体同步进行，提供的定制性开发只能使用一次，如若再开展其他项目还需重新开发，因此，一个小小的改动就有可能“殃及”众人，如果项目的需求变化频繁，所有的变更都反映在代码上，传统的应用系统开发模式(例如定制式开发)导致哪怕是微小的需求变动都将牵一发而动全身。并且，传统的应用系统开发模式(例如定制式开发)因为系统架构、功能接口、功能与数据间的紧密耦合导致系统界面和功能绑定紧密，系统和功能都只能部署在客户端，这样无法满足功能高性能处理的要求，也无法满足功能复用的要求。进一步，由于系统开发的工作量大，开发过程复杂，非专业的开发人员无法完成系统的功能开发，导致当系统的需求发生变更的时候，客户不得不求助于系统承建商，如果系统错过了质保期，对于客户来说不仅会浪费时间成本，同样也会浪费资金成本；并且，对于应用系统的开发，客户是对自己需求最了解的，即便应用系统承建单位跟客户沟通非常良好，也不能保证百分百准确理解用户的所有需求，更何况，传统的应用系统开发模式导致系统开发周期漫长，在这个漫长的过程中，需求本身也是在不断演进变化中的，因此传统的应用系统开发模式会给用户带来一个非常苦恼的问题，就是“我有需求，但我不会开发，而系统承建商开发的系统可能会跟我的设想有出入”，因此，用户不得不面临着需要寻找合适的研发团队，耗费大量的人力、物力、财力、时间等资源来开发应用需求，并且需要承担例如公开招标的开发者的水平如何，是否能在预定的时间内完成，并保证产品质量达到预期的风险。

此外，传统的应用系统开发模式还具有如下缺点：

1)技术与业务难以完美融合

现在的用户往往具有一定的开发能力，而且熟悉自身业务需求，如果自行开发业务系统，不但可以开发出符合自身需求的业务系统，还可节约大量的开发费用，但是要从底层框架做起，有一定的技术难度，特别是对于目前流行的基于J2EE或.NET体系的应用，如果按传统方式开发，难度相当大而且成本极高；而系统承建商虽然有一定的技术背景，但对客户的业务理解不深，在需求分析阶段很难与客户进行有效的沟通，最终产品往往无法满足客户的需求，导致项目失败。

2)产生信息孤岛

传统的应用系统开发模式，一般是委托不同的承建商分别开发不同的业务系统，势必造成众多独立的业务系统，每个业务系统均包括一套独立的底层框架及用户管理、权限管理等，这不但浪费了大量的资金，而且多个业务系统的孤立存在，势必造成数据分散，难以共享；并且，由此产生用户资源及授权不统一，用户操作界面不统一，以及用户进入不同业务系统时可能均需重复登录等众多问题，降低了工作效率。

3)系统维护和扩展困难

传统的应用系统开发模式，是在低层的技术平台上直接构建业务系统，并且也只能采用面向技术的、与业务无关的“原始”编程工具来开发管理系统，这种传统的低层次的开发模式，使信息系统的开发、维护和扩展困难重重，导致“IT黑洞”现象的普遍发生。

4)无法满足用户需求的不断变化

系统开发是一个动态变化、持续完善的过程，尤其是业务需求的变化更加频繁。传统的应用系统开发模式，业务功能是在开发时按需求一次性定制的，对业务需求的变化只能通过二次开发的过程来完成，无法快速响应用户的需求。

5)无法满足功能高效处理和功能复用

现在的业务应用系统功能往往需要处理大量的数据，并且业务处理流程也很复杂，这就对功能的执行效率提出了更高的要求。而传统的开发模式，系统和功能是紧耦合的，需要同时部署在客户端，而客户端的配置一般无法达到高效运行的要求。并且正是因为系统和功能之间紧耦合的关系，导致了系统的功能根本无法复用，造成了资源的浪费。

综上所述，国家自然资源库项目由于需要开发的综合信息定制产品库应用系统很多，总共有29个面向不同专业领域的应用系统，面对时间紧、任务重的项目现状，传统的开发模式会耗费大量的人力成本、时间成本和资金成本，对于客户来说，这是无法接受的，也无法满足现实要求；并且，通过传统的开发模式开发的应用系统维护工作必须依赖系统承建商，只要涉及到需求的调整和业务的变化，客户都要联系系统承建商进行维护开发，大大增加了维护成本和时间。

发明内容

本发明针对传统的自然资源综合应用构建采用奠基式平台架构，系统和功能紧耦合，从而导致增加人力资源成本、时间成本和资金成本，并且通过传统的开发模式开发的应用系统业务功能不完善，维护工作繁重等问题，提出了一种基于SOA的自然资源综合应用构建方法，基于高内聚、松耦合原则，实现了系统功能复用的便易以及系统维护和二次开发的便易，节约了人力物力资源，实现了应用系统开发的快速和高效，以及大大减少了应用系统维护的成本和时间。

本发明的技术方案如下：

一种基于SOA的自然资源综合应用构建方法，其特征在于，所述构建方法包括下述步骤：

数据组织步骤，将自然资源数据以动态目录树层次结构方式组织表达数据，结合特定的数据命名规则过滤目录元数据并存储至数据库；

模型开发步骤，利用模型库中已有或者重新开发的组件或插件搭建工作流，选取组件、插件或工作流形成模型并新建模型的元数据，在对开发的模型进行测试后存储至模型库；

业务系统搭建步骤，基于数据库和模型库的内容采用面向服务的搭建式二次开发技术、插件式二次开发技术和配置式二次开发技术相结合进行配置管理、模型提取和系统组装以构建业务系统。

在数据组织步骤中，所述数据库包括主中心数据库和分中心数据库，所述主中心数据库包括综合信息库和定制数据库，所述分中心数据库包括若干个专题信息库。

所述业务系统搭建步骤中，采用搭建式二次开发技术通过表单设计器搭建基于B/S模式的WEB界面以及通过工作流设计器进行业务流程搭建，采用插件式二次开发技术建立系统访问接口，采用配置式二次开发技术通过集成设计器搭建基于C/S模式的界面框架。

所述模型提取是在表单设计器搭建基于B/S模式的WEB界面以及集成设计器基于C/S模式的界面框架时从模型库提取模型与界面绑定，并在工作流设计器搭建业务流程时从模型库提取组件、插件或工作流作为功能节点。

在业务系统搭建步骤中，采用插件式二次开发技术将搭建业务流程形成的各个专题业务分别封装为功能插件，所述模型库作为所述功能插件的容器以提供符合所述数据库的数据访问标准的访问方式，建立系统访问接口。

一种基于SOA的自然资源综合应用构建系统，其特征在于，包括数据组织模块、模型开发模块和业务系统搭建模块，

所述数据组织模块，将自然资源数据以动态目录树层次结构方式组织表达数据，结合特定的数据命名规则过滤目录元数据并存储至数据库；

所述模型开发模块，利用模型库中已有或者重新开发的组件或插件搭建工作流，选取组件、插件或工作流形成模型并新建模型的元数据，在对开发的模型进行测试后存储至模型库；

所述业务系统搭建模块，基于数据库和模型库的内容采用面向服务的搭建式二次开发技术、插件式二次开发技术和配置式二次开发技术相结合进行配置管理、模型提取和系统组装以构建业务系统。

所述业务系统搭建模块包括配置管理模块、模型提取模块、系统组装模块以及辅助实现工具，所述辅助实现工具包括集成设计器、表单设计器和工作流设计器；

所述配置管理模块对应于集成设计器和工作流设计器，结合三种二次开发技术实现对应用系统配置信息的初始化管理以及实现应用系统搭建流程，并制作插件以建立系统访问接口；所述模型提取模块对应于集成设计器、表单设计器和工作流设计器，结合三种二次开发技术在集成设计器搭建基于C/S模式的界面框架以及表单设计器搭建基于B/S模式的WEB界面时从模型库提取模型与界面绑定，并在工作流设计器搭建业务流程时从模型库提取组件、插件或工作流作为功能节点；所述系统组装模块对应于集成设计器和表单设计器，结合三种二次开发技术完成基于C/S模式的界面框架和基于B/S模式的WEB界面的组装。

所述集成设计器提供功能菜单配置、工具栏配置、状态栏配置、目录系统配置、界面角色配置、功能插件视窗和属性编辑视窗，通过所述集成设计器创建一个解决方案，在所述解决方案中添加多个应用程序以快捷的方式得到一个应用系统；所述表单设计器提供一个文件编辑器，通过设置和拖放实现应用系统界面的搭建；所述工作流设计器基于工作流技术提供业务流程的可视化搭建，通过所述工作流设计器实现模型库中的模型插件和组件的工作流模型。

所述配置管理模块制作插件以建立系统访问接口具体是，采用插件式二次开发技术将搭建业务流程形成的各个专题业务分别封装为功能插件，所述模型库作为所述功能插件的容器以提供符合所述数据库的数据访问标准的访问方式，建立系统访问接口。

所述辅助实现工具还包括规则设计器，所述配置管理模块对应于所述规则设计器，通过所述规则设计器针对重量级数据定义相应的业务规则驱动，以XML形式存储；并且在定制业务规则过程中完成数据与功能的绑定；

和/或，所述辅助实现工具还包括权限管理器，所述配置管理模块对应于所述权限管理器，通过所述权限管理器定义用户在访问同一类型数据时不同的操作权限，所述权限包括数据权限和功能权限；

和/或，所述辅助实现工具还包括工作空间管理器，所述模型提取模块对应于所述工作空间管理器，通过所述工作空间管理器实现数据与模型组合。

本发明的技术效果如下：

本发明涉及一种基于SOA(Service-Oriented Architecture，面向服务的体系结构)的自然资源综合应用构建方法，包括数据组织步骤、模型开发步骤和业务系统搭建步骤，数据组织步骤，将自然资源数据以动态目录树层次结构方式组织表达数据，结合特定的数据命名规则过滤目录元数据并存储至数据库，通过该数据组织步骤，能够清晰表达数据节点间的语义关系，为用户自己快速定位数据提供导航；模型开发步骤，利用模型库中已有或者重新开发的组件或插件搭建工作流，选取组件、插件或工作流形成模型并新建模型的元数据，在对开发的模型进行测试后存储至模型库，该模型开发步骤所开发的模型是以组件、插件、工作流的具体形式实现，可以理解为是从组件库、插件库、工作流库中选取相关的组件、插件、工作流以搭建方式构建而成，具有很强的可重复性和可扩展性，测试合格的模型提交到模型库集成存储，测试不合格的检查原因重新修改；业务系统搭建步骤，基于数据库和模型库的内容采用面向服务的搭建式二次开发技术、插件式二次开发技术和配置式二次开发技术相结合进行配置管理、模型提取和系统组装以构建业务系统，该业务系统搭建步骤基于新一代开发技术的集成开发环境，由搭建式二次开发技术、插件式二次开发技术和配置式二次开发技术相结合开发GIS应用系统，将GIS应用系统的开发模式由过去的单一编写代码转变为搭建式、插件式和配置式并行的开发方式，该开发模式注重模型的积累与复用，基于模型服务仓库(简称模型库)，通过应用构建系统，以配置式二次开发和搭建式二次开发为主要开发模式，配合以少量编码的插件式二次开发(在模型库资源比较丰富的情况下，用户可以实现零编码)就可以快速的构建多种GIS应用领域的应用系统。自然资源综合信息定制产品库要求建设基于SOA的模型库，应用系统可以通过模型库提供的标准模型服务提取和调用模型，通过配置管理、模型提取和系统组装，通过框架+配置文件+模型的方式来实现业务系统搭建。本发明提出的应用构建方法具有快速、方便的二次开发能力，能够提供标准的二次开发规范，当系统需求发生变更时，用户就可以基于该二次开发规范自定义进行系统和功能的调整和维护，同时还可以大大节省人力物力资源成本；该应用构建方法构建的自然资源综合信息定制产品库应用系统遵循高内聚、松耦合的原则，做到功能与数据高度分离，实现同一个功能模型可以处理不同来源的数据，当系统的业务需求发生变化时，用户只需要修改功能算法中跟业务相关的代码，而不必考虑数据处理部分的实现，大大节省了系统开发周期和成本；该应用构建方法构建的自然资源综合信息定制产品库应用系统实现了系统与功能模型的松耦合，也就是说，处理专业空间数据的功能模型是独立于系统的，可以单独在服务端部署和执行，向应用系统提供标准的调用接口，而服务器配置足以满足高性能计算的要求，构建的SOA体系架构是一种松耦合的面向服务的体系架构，与传统的奠基式向上支撑的平台架构有本质的区别，在这种体系架构下开发的系统牢固可靠，能很好的满足系统各功能高内聚、松耦合的要求，真正做到数据、功能和模型全共享。

本发明还涉及一种基于SOA的自然资源综合应用构建系统，包括数据组织模块、模型开发模块和业务系统搭建模块，数据组织模块将自然资源数据以动态目录树层次结构方式组织表达数据，结合特定的数据命名规则过滤目录元数据并存储至数据库；模型开发模块利用模型库中已有或者重新开发的组件或插件搭建工作流，选取组件、插件或工作流形成模型并新建模型的元数据，在对开发的模型进行测试后存储至模型库；业务系统搭建模块基于数据库和模型库的内容采用面向服务的搭建式二次开发技术、插件式二次开发技术和配置式二次开发技术相结合进行配置管理、模型提取和系统组装以构建业务系统。利用该应用构建系统，根据自然资源各定制产品的需求可快速配置、搭建出针对6大方向的29个子库的应用系统，诸如资源监测预测及评价系统，自然灾害监测及灾后重建辅助决策系统，自然协调发展与区域协调发展辅助决策系统，区域规划地理空间信息及技术决策支持系统，国家资源环境重大计划规划、重大基础设施建设的跟踪、效益评价的决策支持系统，海洋资源开发、海洋区域经济发展监测及评价辅助决策系统等。

此外，上述应用构建方法和系统还具有如下详述优点：

1)模型可搭建、系统可构建

基于SOA的自然资源综合应用构建方法，引入工作流思想，以类似“搭积木”的方式，提供了各种粒度模型的可视化搭建，实现按需即时、灵活的调整模型流程，通过应用构建系统，以配置式二次开发和搭建式二次开发为主要开发模式，配合以少量编码的插件式二次开发就可以快速的构建多种GIS应用领域的应用系统；应用系统的框架、菜单栏及工具栏等均可通过搭建配置的方式完成，先进的二次开发方式(插件式、搭建式、配置式)使得重复工作和多余资源被取消，开发流程被优化，因此，自然资源综合信息定制产品库承建商只需要把开发的精力全部放到专业模型上，大大缩短了开发周期，搭建及配置技术取代了传统的人工编码，实现软件开发规模化生产，极大地提高了系统开发效率。

2)简便快捷的二次开发

基于SOA的自然资源综合应用构建方法，开发模型可以具有一套通用简便的规范，对于有二次开发能力的用户，可以利用标准的模型接口开发自己特色的专业模型，所开发的模型可以提交导入模型库，从而实现功能扩展方便使用，因此当业务需求发生变更时，用户就可以自己调整功能模型，当模型库模型足够丰富时，甚至可以不做开发，只是简单的改变系统的功能配置即可。

3)可定制性、可扩充性

基于SOA的自然资源综合应用构建方法，根据行业的标准建立起功能与界面相分离的具有高度可定制性的应用构建系统，动态实现开发系统的界面布局，真正做到界面布局“随需而变”，同时也能灵活、自由的实现在业务平台上的“插拔”；同时，系统平台为各项功能提供标准接口及对外信息发布、服务标准接口，向下提供管理各种类型数据及相关基础功能的标准接口，从而使系统具有高度的可扩充性。

4)避免形成系统孤岛

用户基于接口可以开发实现具备本领域特色的功能，并能将该功能以自动或手动注册的方式嵌入系统中，实现模型功能的扩展和复用，避免了整个系统在功能层面形成孤岛；克服了异构和分布带来的数据使用障碍，既可以保留数据异构和分布性的优势，同时也可以为更多资源共享、处理协同与任务合作方面的用户提供一致化的服务接口和方式，实现多源异构数据的无缝集成。

5)降低总体IT成本

插件式、配置式和搭建式三种开发模式改变了软件整个生产流程，改变了其效率和模式，同样的任务、同样的人员，上述开发模式大大缩短了开发时间，节约80％以上的开发成本，提高80％以上的工作效率，同时，对开发人员的要求大大降低，并且让用户从关心技术、实现细节功能，转向关心业务，注重专业流程分析，而不需要花更多的时间在系统的编程方面，从而大大降低了开发周期和成本。

附图说明

图1为自然资源综合应用构建的传统的奠基式平台架构图。

图2为本发明的基于SOA的自然资源综合应用构建方法的平台架构图。

图3为本发明的基于SOA的自然资源综合应用构建方法的流程图。

图4为本发明涉及的模型开发步骤的流程图。

图5为本发明的基于SOA的自然资源综合应用构建系统框图。

图6为本发明的基于SOA的自然资源综合应用构建系统的优选框图。

图7为本发明的基于SOA的自然资源综合应用构建系统的另一优选框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行说明。

本发明涉及一种基于SOA的自然资源综合应用构建方法，包括下述步骤：

数据组织步骤，将自然资源数据以动态目录树层次结构方式组织表达数据，结合特定的数据命名规则过滤目录元数据并存储至数据库；

模型开发步骤，利用模型库中已有或者重新开发的组件或插件搭建工作流，选取组件、插件或工作流形成模型并新建模型的元数据，在对开发的模型进行测试后存储至模型库；

业务系统搭建步骤，基于数据库和模型库的内容采用面向服务的搭建式二次开发技术、插件式二次开发技术和配置式二次开发技术相结合进行配置管理、模型提取和系统组装以构建业务系统。

如图2基于SOA的自然资源综合应用构建方法的平台架构所示，通过基于SOA的自然资源综合应用构建方法开发应用系统，主要是基于数据层，存储数据组织步骤得到的数据，管理主中心数据库(主要包括综合信息数据库和定制数据库)以及11个分中心数据库(主要包括各种专题信息库)，并且向模型库中的模型提供标准的数据访问接口服务；利用模型服务层管理模型库，模型库存储模型开发步骤得到的若干模型，并且向应用构建层提供模型服务访问的标准接口，以便于提取模型并与应用系统界面进行绑定；通过业务系统搭建步骤工作的应用构建层以配置式二次开发和搭建式二次开发为主要开发模式，配合以少量编码的插件式二次开发(在模型库资源比较丰富情况下，用户可以实现零编码)，快速构建多种GIS应用领域的应用系统；面向的应用层，即通过上述基于SOA的自然资源综合应用构建方法快速搭建出来的综合信息定制产品库6大专业方向(即6个一级定制产品库)，包括资源环境监测预测及评价产品库、区域战略规划产品库、区域可持续发展产品库、自然灾害监测与灾后评估产品库、资源环境领域计划规划产品库和海洋资源开发和经济发展的监测及评估产品库，以及至少29个二级定制产品库的应用系统。基于SOA的自然资源综合应用构建方法利用应用构建层为专业领域用户开发提供一组规范和一套工具，完成上述的6个一级定制产品库，至少29个二级定制产品库的应用系统的集成与管理，以及提供相应的支撑环境；利用应用构建层的应用系统构建规范和搭建配置工具快速构建和扩展面向专业应用领域的应用系统的一般模式，主要包括数据组织、模型开发和业务系统搭建三个步骤，其流程如图3所示，具体说明如下：

1、系统分析

对需要构建的目标应用系统进行分析，主要包括目标应用系统的开发环境分析以及用户需求分析等，并且可以根据具体的应用需求、开发周期或成本预算等实际情况做相应地调整，例如，可以添加目标应用系统的成本估算分析，或者可以添加目标应用系统的市场评估分析，或者在多次合作中已明确用户需求时，可以删除目标应用系统的用户需求分析(即跳过该系统分析步骤)。

2、数据组织步骤

与数据组织步骤相关的是相应的数据库的建设，在自然资源和空间地理应用领域，面向不同应用的数据库在数据表达方面也不相同，而数据表达的基础是数据组织。应用构建层按照用户关心的业务应用主题的不同，以动态目录树层次结构的方式组织表达数据，能够清晰表现数据节点间的语义关系，为用户快速定位数据提供导航，数据组织步骤还可以具体包括以下两个方面：

1)首先结合实际需求，制定数据命名规则，按照相应的命名规则，过滤入库目录元数据并存储至数据库；

2)优选地，针对重量级数据可以利用预设的规则，定义业务规则驱动，以XML形式存储。在定制业务规则过程中，完成数据与功能的绑定；

例如，上述数据库可以包括主中心数据库和分中心数据库，主中心数据库可以包括综合信息库和定制数据库，分中心数据库可以包括若干个专题信息库，诸如资源环境专题信息库、水利资源专题信息库和森林资源专题信息库等。

3、模型开发步骤

基于SOA的自然资源综合应用构建方法，首先要建设基于SOA架构的模型库，模型库中的模型以标准服务的方式对外提供接口，可以使无数的模型开发者将自己开发的模型发布到模型库，因此，模型库是一个可以无限扩展的功能仓库；同时，模型的使用者可以通过模型的标准访问接口直接调用模型服务，模型最终在服务端执行，充分保障了系统界面和功能模型之间的松耦合关系，因此，在SOA架构下系统易于扩展，能够适应不断变化的客户与市场需求，使开发者可将更多的精力转移到专业服务提供上；基于模型库，通过应用构建系统，快速灵活地构建自然资源综合信息定制产品库6个方向的应用系统；通过基于SOA的自然资源综合应用构建方法构建应用系统，采用框架、功能、数据分离的设计理念，通过框架+配置文件+模型的方式来实现系统的搭建，其中，框架负责提供配置应用系统界面，并装载/卸载模型，实现各种不同业务功能，用户根据系统建设要求，开发需要的模型，从而实现不同需求的业务功能。

模型是以组件、插件以及工作流的具体形式实现，具体地是从组件库、插件库或工作流库中选取相关的组件、插件或工作流以搭建方式构建而成，具有很强的可累积性、可复用性和可扩展性，基本主要包括以下两种实现方式：

1)组件/插件开发

根据目标应用系统分析结果确定相应的功能模型，并根据模型功能分析判断需要开发的组件/插件，利用已有的组件/插件或开发的组件/插件形成模型，在将开发的模型进行验证与评估后提交形成模型库并存储；

2)工作流搭建

利用已有的组件或开发组件后搭建工作流组装形成模型，在将开发的模型进行验证与评估后提交形成模型库并存储；优选地模型开发流程如图4所示，具体说明如下：首先，对目标应用系统的模型功能进行分析，确定所需要的功能组件/插件；然后，到模型库的组件库或插件库中检索是否已经存在这些组件或插件，如果所需的功能组件/插件存在，则利用已有的组件/插件，如所需的功能组件/插件不存在，则重新开发所需的功能组件/插件；接着，选取插件组装形成模型，或者，当功能是一连串功能的集合时，选取组件搭建工作流组装形成模型，并建立模型的元数据；最后，对开发完成的模型进行测试(即模型验证与评估)，并将测试合格的符合标准专业模型入库标准的模型提交到模型库集成入库并存储，测试不合格的模型则需要检查原因重新修改后再次组装形成模型并重复进行相应的模型测试。

上述的模型开发流程需遵循应用构建层提供的COM组件规范、插件规范以及工作流搭建存储规范；并且可以通过目录规则实现模型分类，具体分类通常可以被包含在通用的基本模型、领域共性模型和专用模型三类中；进一步优选地可以搭建大粒度的模型，实现规则绑定、模型绑定以及数据绑定。

4、业务系统搭建步骤

A、应用系统构建

基于数据库和模型库并结合应用系统分析，利用模型库中已有的或者重新开发的插件/组件，并可组成工作流(符合条件的插件、组件和工作流则可组成模型)，插件、组件、工作流和模型经过一定的规则，采用面向服务的插件式、搭建式或配置式二次开发方式进行配置管理、模型提取和系统组装以构建应用系统，利用表单设计器搭建基于B/S模式的WEB界面以及集成设计器基于C/S模式的界面框架时从模型库提取模型与界面绑定，并在工作流设计器搭建业务流程时从模型库提取组件、插件或工作流作为功能节点，实现功能菜单、工具等与功能插件、工作流等相绑定，即完成界面与功能的绑定，上述的插件式、搭建式或配置式二次开发方式具体说明如下：

1)插件式

插件式二次开发是将搭建业务流程形成的各个专题业务分别封装为功能插件，所述模型库作为所述功能插件的容器以提供符合所述数据库的数据访问标准的访问方式，建立系统访问接口。利用已有的程序开发环境制作插件，通过将各个专题业务分别封装为功能插件，模型库作为插件的容器，提供符合数据访问标准的访问方式，以及灵活的数据管理框架，将数据表现与应用操作联系起来，利用已有的程序开发环境制作插件，使用这种插件技术的软件在程序主体中建立了多个自定义的接口，插件能够自由访问程序中的各种资源，因此自由度极大，可以无限发挥插件开发者的创意，是狭义范围的插件，也是真正意义上的插件，并且业务用户使用时会自动动态装入所需业务的模型插件；模型库中的插件资源可以不断的扩充，并且插件能够自由访问程序中的各种资源，实现真正意义上的插件的“即插即用”，能够很好实现软件模块的分工开发，可较好实现代码隐藏保护软件开发第三方的知识产权；具有二次开发能力的用户还可以利用标准的插件接口开发具有自己特色的插件成果，即创建具有特定的一种或多种功能的用户自定义模型插件，所开发的插件成果可以自动嵌入容器，实现功能扩展且方便使用。

2)搭建式

搭建式二次开发技术通过表单设计器搭建基于B/S模式的WEB界面以及通过工作流设计器进行业务流程搭建。根据各个专题业务并按照自定义顺序建立工作流和模型节点，再将模型节点进行连接，即可以通过工作流来完成业务应用系统流程搭建，并且由于流程是用户自己建立的，所以用户可以根据自己的需要，建立各种模型的节点，并把模型节点按一定顺序连接起来，实现模型的串联实现，简言之，工作流可以把模型按顺序连接起来建立一系列的流程来满足相应的业务应用的需要；其中，模型资源在应用构建中可以统一管理和直接以搭建的方式调用；并且用户可以自定义搭建B/S界面，实现数据的WEB发布；进一步，还可以自定义权限，即支持不同用户级别的不同权限的搭建。

3)配置式

配置式二次开发技术通过集成设计器搭建基于C/S模式的界面框架。配置式二次开发包括配置资源、目录、工具箱、视图、菜单、程序模板、实例模板以及引导式加载程序实例，对于异构数据的表现、管理、维护，在数据库层面提供三种数据配置模式，即通过直接驱动式(即把来自源位置的数据直接挂接)，或定态配置式(即每一条数据分别挂接)，或扩展驱动式(即通过业务规则描述需要变换数据不能简单挂接)的数据配置模式，利用可视化配置工具配置实现应用系统搭建；其中，可以对异构数据集中统一管理的配置实现；用户可以利用可视化配置工具配置实现系统界面设计，诸如系统的右键菜单、系统菜单、工具栏、状态栏、热键、交互以及各种系统视图的位置等；进一步，还可以自定义权限，定义配置角色实现权限系统的设计。

B、系统测试

应用系统构建完成后需要进行测试，测试成功的应用系统则可以进行相应的后续部署工作，测试不成功的应用系统则需要重新返回到系统分析步骤检查失败原因，如图3中所示，如因为组件、插件的原因导致，则修改组件和插件，如因为工作流的原因导致，则修改工作流；重新修改后再次进行相应的后续应用系统构建步骤并重复进行相应的模型测试，直至测试成功为止。

本发明还涉及一种基于SOA的自然资源综合应用构建系统，该系统与上述基于SOA的自然资源综合应用构建方法相对应，也可以理解为是实现上述方法的系统，该系统的结构如图5所示，包括数据组织模块、模型开发模块和业务系统搭建模块，其中，

数据组织模块，将自然资源数据以动态目录树层次结构方式组织表达数据，结合特定的数据命名规则过滤目录元数据并存储至数据库；

模型开发模块，利用模型库中已有或者重新开发的组件或插件搭建工作流，选取组件、插件或工作流形成模型并新建模型的元数据，在对开发的模型进行测试后存储至模型库；

业务系统搭建模块，基于数据库和模型库的内容采用面向服务的搭建式二次开发技术、插件式二次开发技术和配置式二次开发技术相结合进行配置管理、模型提取和系统组装以构建业务系统。

本发明基于SOA的自然资源综合应用构建系统所构建的平台架构如图2所示，数据组织模块得到的数据存储于数据库，对应于平台架构的数据层；模型库存储模型开发模块得到的若干模型存储于模型库，对应于平台架构的模型服务层；业务系统搭建模块对应于平台架构的应用构建层，其构建的业务系统对应于应用层。

图6是本发明的基于SOA的自然资源综合应用构建系统的优选实施例结构框图，其中，业务系统搭建模块包括配置管理模块、模型提取模块、系统组装模块以及辅助实现工具，辅助实现工具包括集成设计器、表单设计器和工作流设计器，实现上述应用构建系统的配置管理模块、模型提取模块和系统组装模块的配置管理、模型提取和系统组装的功能，其中，

配置管理模块对应于集成设计器和工作流设计器，基于数据库和模型库的内容，结合三种二次开发技术实现对应用系统配置信息的初始化管理以及实现应用系统搭建流程，并制作插件以建立系统访问接口；配置信息包括应用系统的描述信息、运行参数、界面布局、部署环境和设计器。配置管理模块制作插件以建立系统访问接口具体是，采用插件式二次开发技术将搭建业务流程形成的各个专题业务分别封装为功能插件，所述模型库作为所述功能插件的容器以提供符合所述数据库的数据访问标准的访问方式，建立系统访问接口。

模型提取模块对应于集成设计器、表单设计器和工作流设计器，基于数据库和模型库的内容，结合三种二次开发技术在集成设计器搭建基于C/S模式的界面框架以及表单设计器搭建基于B/S模式的WEB界面时从模型库提取模型与界面绑定，并在工作流设计器搭建业务流程时从模型库提取组件、插件或工作流作为功能节点；模型提取模块根据应用系统的功能需求，从模型库中提取符合条件的数据处理模型，模型提取模块可以包括功能插件提取模块、功能组件提取模块和工作流提取模块，主要是在构建应用系统(可以是C/S架构系统或B/S架构系统)时，从模型库提取模型与应用系统界面绑定，实现系统界面与模型的功能绑定，在搭建工作流模型时，同样需要从模型库提取组件、插件或工作流作为其功能节点，从而进一步实现系统界面与模型的功能绑定。

系统组装模块对应于集成设计器和表单设计器，基于数据库和模型库的内容，结合三种二次开发技术完成基于C/S模式的界面框架和基于B/S模式的WEB界面的组装；系统组装模块根据应用系统需求和工作流程，将数据处理模型组装成应用系统，系统组装模块包括视图组装模块、功能组装模块和导航目录组装模块，主要可以实现应用系统(可以是C/S架构系统或B/S架构系统)的组装工作。

其中，集成设计器可以突破面向业务系统开发的特定业务系统开发模式及面向问题开发的传统开发模式，以配置式二次开发和搭建式二次开发为主要开发模式，配合以少量编码的插件式二次开发可以快速实现构建多种基于GIS应用领域的C/S模式的应用系统，提供功能菜单配置、工具栏配置、状态栏配置、目录系统配置、界面角色配置、功能插件视窗和属性编辑视窗等功能，通过集成设计器创建一个解决方案，在解决方案中添加多个应用程序以快捷的方式得到一个应用系统，并且支持已有资源如菜单、工具条和目录系统的导入，使已有资源得到充分的利用；其中，目录系统配置为构建的应用系统对多元异构数据的管理以不同目录树表现的生成提供配置功能，目录系统配置能够提供可视化配置功能，即在节点上右键新建目录系统(可以为XML文档)，提供可以导入遵循XML存储规范的目录系统(即已经存在的XML文档)功能，提供通过Access分组建树驱动方式配置功能；功能菜单配置主要包括系统菜单配置和弹出菜单配置，集成设计器能够提供可视化菜单，根据功能需求的不同将各个节点配置以不同的功能菜单，如包括拓扑分析配置菜单示例和网络分析菜单；工具栏配置提供包括目录树节点属性浏览、加载系统目录树、动态切换Access驱动建树分组方式按钮等功能配置；状态栏配置能够对生成的可执行文件的应用系统状态栏进行灵活配置；界面角色配置能够根据不同的数据类型应用的需求定义各种不同的工具，即界面角色配置功能，在上述目录系统为节点配置了数据类型后，加载相应的插件和数据时应用系统框架也相应加载不同的界面角色；功能插件视窗提供已有的功能插件和加载后的功能插件直观、可视化方式展示，并配合目录系统、系统菜单、弹出菜单和工具条等进行功能配置；属性编辑视窗与目录系统、系统菜单、、弹出菜单和工具条等配合提供关联场景、场景参数、URL、数据类型、别名、样式、驱动、扩展属性等属性配置，属性编辑视窗中的数据类型属性是关联了配置的界面角色，属性视窗中的关联场景是配置了模型库中的功能插件，属性编辑视窗中URL属性遵循URL格式规范指定数据库中数据的存放位置，而不改变数据的存放格式。

表单设计器为Web应用程序开发提供了表单可视化开发环境，可以彻底解决传统方式下用户需要通过编程才能进行表单开发的限制，实现了全部拖放式开发表单功能，通过自定义表单系统，用户不必进行重复的数据访问编码，表单设计器为用户灵活、方便的创建Web应用程序，提供一个文件编辑器(可以为类似Microsoft Word的编辑器)，只需要通过简单的设置和拖放就可以实现应用系统界面的搭建；在表单设计中以界面易于使用和提高工作效率、质量为目标，表单设计器提供简洁高效、灵活、方便的页面设计、开发界面和页面制作；提供可视化表格编辑功能，灵活、方便的报表制作，并且实现在表格中进行列调整操作时即能够看到实际操作效果；提供可视化的易于编辑、设置的数据访问存储、数据展示、数据验证功能；提供如自动填写表格等表单维护功能，提供对数据库表进行添加、删除、编辑等基本操作；提供一部分基础插件，同时提供能对新插件进行注册、管理和开发等功能。

工作流设计器提供一种应用逻辑和过程逻辑相分离的手段，可以在不修改具体功能模块实现方式的情况下，通过修改过程模型来改进系统性能，实现对生产经营过程部分或全部地集成管理，提高软件的重用率，发挥系统的最大效能，工作流设计器以工作流技术为基础，为用户可视化界面，并进行灵活、方便的创建业务流程和功能流程，工作流设计器提供业务流程的可视化搭建，通过工作流设计器实现模型库中的模型插件和组件的工作流模型，模型库中的插件和组件可以在工作流设计器中搭建获得更大粒度的工作流模型，通过工作流设计器搭建出的模型也可以放入到模型库中，使模型库得到了极大的丰富，其中，工作流设计器的具体功能如下：

静态工作流：提供强大的流程控制能力，提供按照业务流程定义驱动业务运行功能，业务运行可以包括静态工作流，支持串行、并发、选择分支、汇聚等普通工作流模式，支持基于条件规则的路由。

动态工作流：提供动态工作流功能，即支持任意节点回退、撤销、子流程、窗口补证等多种复杂工作流模式。

流程模板版本管理、状态管理：为了适应业务流程的变化，工作流设计器提供的工作流引擎可以提供强大的流程模板版本管理、状态管理功能，实现流程模板XPDL格式的导入导出。

多种流程实例控制管理：提供批办、协办、督办、沉淀、超期提示等多种流程实例控制管理功能。

业务流程定义：提供工作流可视化建模工具，从而为企业的业务系统运行、功能搭建提供一个灵活、可视化的界面，为用户更灵活的定义出企业的业务流程、业务功能、业务模型提供支撑。

功能搭建：将具有统一接口的GIS功能的“小积木块”用工作流通过拖放的方式“拼装”起来，拼装后的“大积木块”可单独执行，也可放入应用程序中执行，或者再次提交入模型库作为一个功能点重复使用；用户不需要知道程序的开发，只需要了解“小积木块”的功能，通过与工作流的结合，实现通用GIS功能的可视化拖放式开发。

业务模型搭建：为业务系统运行提供一个软件支撑环境，通过工作流可视化建模器，用户可以灵活的定义出各种业务模型，包括GIS通用模型、专业基础模型和专业定制模型等。

基于SOA的自然资源综合应用构建系统是基于新一代开发技术的集成开发环境，新一代开发模式是由插件式、配置式和搭建式三种方式组成。搭建式二次开发，基于工作流设计器、表单设计器、基于SOA的模型库、搭建平台和运行平台，实现B/S架构系统的搭建和大粒度工作流模型的搭建；插件式二次开发，基于SOA系统框架、SOA基础插件、基础视图、少量编程(即需要插件时进行少量编程)，遵循统一的开发接口规范，开发功能插件模型，其优势在于“即插即用”；配置式二次开发，基于集成设计器，是配置资源、目录、工具箱、视图、菜单、程序模板、实例模板、引导式加载程序实例，即实现C/S架构系统的界面配置；进一步，优选地，在应用构建系统提供的搭建界面，用户可以根据应用系统数据和功能操作的需要，通过集成设计器定义数据目录(大批量的数据一般通过驱动的形式实现数据展示)、系统菜单、工具条、应用程序标题、右键弹出菜单等，给数据目录节点配置上数据信息(例如图标、URL等)，实现数据导航目录的配置管理，将功能性目录以拖放的形式关联到模型，并根据存储规范自动生成XML配置文件，进而形成自定义的基于GIS的专题业务应用系统。

图7是本发明的基于SOA的自然资源综合应用构建系统的另一优选实施例结构框图，除与图6中所示相同的功能模块外，辅助实现工具还可以包括规则设计器，配置管理模块对应于所述规则设计器，通过规则设计器针对重量级数据定义相应的业务规则驱动，以XML形式存储；并且在定制业务规则过程中完成数据与功能的绑定；辅助实现工具还可以包括权限管理器，配置管理模块对应于权限管理器，通过权限管理器定义用户在访问同一类型数据时不同的操作权限，权限包括数据权限和功能权限；辅助实现工具还可以包括工作空间管理器，模型提取模块对应于工作空间管理器，通过工作空间管理器实现数据与模型组合。

进一步，优选地，辅助实现工具还可以包括菜单设计器，配置管理模块对应于菜单设计器，菜单设计器提供可视化菜单设计，根据应用系统功能需求的不同实现不同的功能菜单，包括系统菜单和弹出菜单。

优选地，辅助实现工具还可以包括驱动配置管理器，配置管理模块对应于驱动配置管理器，驱动配置管理器提供功能菜单配置、工具栏配置、状态栏配置、目录系统配置和界面角色配置驱动，根据应用系统功能需求的不同将各个配置节点关联以不同的应用系统子节点系统。

优选地，辅助实现工具还可以包括数据录入器和数据管理器，配置管理模块对应于数据录入器和数据管理器，数据录入器结合应用系统需求制定数据命名规则，通过数据录入器按照命名规则过滤入数据库目录元数据，形成数据编码库；数据管理器以动态目录树层次结构方式组织表达数据。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (7)

1.一种基于SOA的自然资源综合应用构建方法，其特征在于，所述构建方法包括下述步骤：

数据组织步骤，将自然资源数据以动态目录树层次结构方式组织表达数据，结合特定的数据命名规则过滤目录元数据并存储至数据库；

模型开发步骤，利用模型库中已有或者重新开发的组件或插件搭建工作流，选取组件、插件或工作流形成模型并新建模型的元数据，在对开发的模型进行测试后存储至模型库；

业务系统搭建步骤，基于数据库和模型库的内容采用面向服务的搭建式二次开发技术、插件式二次开发技术和配置式二次开发技术相结合进行配置管理、模型提取和系统组装以构建业务系统；所述配置管理对应于集成设计器和工作流设计器，结合三种二次开发技术实现对应用系统配置信息的初始化管理以及实现应用系统搭建流程，并制作插件以建立系统访问接口；所述模型提取对应于集成设计器、表单设计器和工作流设计器，结合三种二次开发技术在集成设计器搭建基于C/S模式的界面框架以及表单设计器搭建基于B/S模式的WEB界面时从模型库提取模型与界面绑定，并在工作流设计器搭建业务流程时从模型库提取组件、插件或工作流作为功能节点；所述系统组装对应于集成设计器和表单设计器，结合三种二次开发技术完成基于C/S模式的界面框架和基于B/S模式的WEB界面的组装。

2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，在数据组织步骤中，所述数据库包括主中心数据库和分中心数据库，所述主中心数据库包括综合信息库和定制数据库，所述分中心数据库包括若干个专题信息库。

3.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，在业务系统搭建步骤中，采用插件式二次开发技术将搭建业务流程形成的各个专题业务分别封装为功能插件，所述模型库作为所述功能插件的容器以提供符合所述数据库的数据访问标准的访问方式，建立系统访问接口。

4.一种基于SOA的自然资源综合应用构建系统，其特征在于，包括数据组织模块、模型开发模块和业务系统搭建模块，

所述数据组织模块，将自然资源数据以动态目录树层次结构方式组织表达数据，结合特定的数据命名规则过滤目录元数据并存储至数据库；

所述模型开发模块，利用模型库中已有或者重新开发的组件或插件搭建工作流，选取组件、插件或工作流形成模型并新建模型的元数据，在对开发的模型进行测试后存储至模型库；

所述业务系统搭建模块，基于数据库和模型库的内容采用面向服务的搭建式二次开发技术、插件式二次开发技术和配置式二次开发技术相结合进行配置管理、模型提取和系统组装以构建业务系统；所述业务系统搭建模块包括配置管理模块、模型提取模块、系统组装模块以及辅助实现工具，所述辅助实现工具包括集成设计器、表单设计器和工作流设计器；

所述配置管理模块对应于集成设计器和工作流设计器，结合三种二次开发技术实现对应用系统配置信息的初始化管理以及实现应用系统搭建流程，并制作插件以建立系统访问接口；所述模型提取模块对应于集成设计器、表单设计器和工作流设计器，结合三种二次开发技术在集成设计器搭建基于C/S模式的界面框架以及表单设计器搭建基于B/S模式的WEB界面时从模型库提取模型与界面绑定，并在工作流设计器搭建业务流程时从模型库提取组件、插件或工作流作为功能节点；所述系统组装模块对应于集成设计器和表单设计器，结合三种二次开发技术完成基于C/S模式的界面框架和基于B/S模式的WEB界面的组装。

5.根据权利要求4所述的构建系统，其特征在于，所述集成设计器提供功能菜单配置、工具栏配置、状态栏配置、目录系统配置、界面角色配置、功能插件视窗和属性编辑视窗，通过所述集成设计器创建一个解决方案，在所述解决方案中添加多个应用程序以快捷的方式得到一个应用系统；所述表单设计器提供一个文件编辑器，通过设置和拖放实现应用系统界面的搭建；所述工作流设计器基于工作流技术提供业务流程的可视化搭建，通过所述工作流设计器实现模型库中的模型插件和组件的工作流模型。

6.根据权利要求4所述的构建系统，其特征在于，所述配置管理模块制作插件以建立系统访问接口具体是，采用插件式二次开发技术将搭建业务流程形成的各个专题业务分别封装为功能插件，所述模型库作为所述功能插件的容器以提供符合所述数据库的数据访问标准的访问方式，建立系统访问接口。

7.根据权利要求4所述的构建系统，其特征在于，所述辅助实现工具还包括规则设计器，所述配置管理模块对应于所述规则设计器，通过所述规则设计器针对重量级数据定义相应的业务规则驱动，以XML形式存储；并且在定制业务规则过程中完成数据与功能的绑定；

和/或，所述辅助实现工具还包括权限管理器，所述配置管理模块对应于所述权限管理器，通过所述权限管理器定义用户在访问同一类型数据时不同的操作权限，所述权限包括数据权限和功能权限；

和/或，所述辅助实现工具还包括工作空间管理器，所述模型提取模块对应于所述工作空间管理器，通过所述工作空间管理器实现数据与模型组合。