“嫦娥一号发射用的是我们和西昌发射中心自主研发的‘GIS支持下的航天发射应急保障系统’。”重庆大学自动化学院副院长柴毅教授对此非常自豪。该系统正是在MapGIS国产软件基础上进行的二次开发。
在国家“十五”863项目“面向网络空间信息大型GIS”的支持下,中地数码集团成功研制出具有自主知识产权的第一套分布式大型GIS系统,属于国际最新的第四代GIS技术。系统采用“面向服务”的最新设计思想,具有跨平台、可拆卸等特点,构建了可视化、零编程的地理空间信息系统,可方便、快速地实现二次开发。
GIS企业身陷“热带高压”
“人类活动中约80%的信息与地理空间位置有关。人们通过了解地球表面精确的空间位置,为经济发展和社会建设提供决策依据。”中地数码集团董事长吴信才教授说,地理信息系统(GIS)是一个获取、存储、编辑、处理、分析和显示地理数据的空间信息系统,实际上是一种决策支持信息系统,它无所不在,无所不有。
自20世纪60年代以来,GIS作为一种空间信息技术,在国民经济、国家安全等许多重大领域发挥了至关重要的作用。它不仅被广泛应用与资源、环境、交通、电信、城市建设、能源、农业、林业、测绘等行业,对这些部门的发展进步产生重大的影响,而且在军事、国防、安全等方面也有极其重要的应用价值,与国民经济、社会发展和国家安全息息相关。
地理信息系统的核心是软件。面对广阔的用户市场,许多软件企业雄心壮志,纷纷踏足GIS这个领域。但是曾几何时,一些企业消失得无影无踪,吴信才分析说,GIS是跨学科、跨行业的技术,涉及面广,开发难度大。目前系统越做越庞大,开发起来难度更大。多数企业普遍使用的是面向对象、组件化的开发技术。虽说是新技术,但是技术开发手段复杂,只能依赖懂编程的程序员。
“‘热带高压’是GIS软件企业发展面临的困境。”吴信才说,所谓“热带”就是用户要求过热,用户想很快看到原型系统,但是现在的系统太庞大,目前的开发模式不可能一下子很快开发出原型系统;开发时间拖长了,又产生新的需求,项目永远结不了。
所谓“高压”就是开发商承压过高。时间急迫,开发人员加班加点编程;技术支持人员面对用户提出的新要求,要靠程序员去解决,程序员对代码重复编写产生厌烦情绪。
面对这种情况,GIS软件企业路在何方?吴信才说,中地数码集团作为一个软件平台开发商,一直坚持自主创新,走的是技术变革之路。
作为我国最大GIS软件企业的创始人,吴信才说,GIS软件开发技术体系的发展方向分为三个阶段:面向结构化、面向对象组件化、面向搭建式的程序开发技术阶段,前两者称为传统的开发模式,后者称为新一代的开发模式。
历经5年研发和2年测试,中地数码集团采用新一代的GIS架构技术与开发模式,推出了国际最新第四代技术MapGIS7平台,引发了GIS二次开发技术的重大变革。
让不懂编程的人搭建系统
在去年10月召开的第六届MapGIS用户大会上,不懂编程的与会者在现场体验了一把做软件高手的快乐,中地数码集团推出的新一代软件开发模式引起了人们的极大兴趣。
“我们就是让只懂业务不懂计算机编程的人,通过了解他的业务,能够搭出一个他所需要的软件系统。”吴信才说,新一代的软件开发技术,实现了零编程,彻底改变了目前只有程序员才能进行软件开发的现状。
零编程指的是针对业务系统不需要编写软件程序,只要在搭建平台下用鼠标拖动软件库中的功能件,进行可视化的搭建操作,就能完成GIS系统的搭建。
实现搭建开发这样的零编程平台需要一个全新的数据和功能的管理模式。吴信才提出了“数据中心”的新思想。他说,数据中心由数据仓库、构件仓库和搭建平台三部分组成,分别类似物流中心的货物仓库、运输工具仓库、配送平台。
“但数据仓库、构件仓库与数据库、组件库相比有质的飞跃”。吴信才举例说,如同仓库与库房,库房把很多相同的货物堆在一个货架上,要提取货物时,得用手工分捡、提取货物,很费劲;而仓库需要提取货物,把卡一刷,机械手、分捡器就自动地将货物提取出来。所以仓库的运输工具是自动的,并有一整套货物维护和安全保障系统。
同样,数据库是把很多同类的数据放在一个表上,要提取数据时手工编程提取,手工编程检索等。而数据仓库的数据提取、数据的上载、数据挖掘等都是自动进行,同时还有一整套数据维护、数据更新和安全保障插件。
“用构件库、组件库来开发系统,只能靠程序员手工编程调用,只有构件仓库、组件仓库才能实现搭建式开发。”吴信才说,搭建式开发改变了软件整个生产流程,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,对开发人员的要求大大降低。
“只要在学校里学过系统的计算机知识,并且有一定的计算机应用基础的人,通过一周左右的时间,就能掌握搭建系统的使用方法。”吴信才说,搭建式的开发理念,让用户从关心技术转向关心业务。这一开发方式在GIS行业处于国际领先水平,国外同类软件目前还无法实现。
建立面向服务的体系
从面向系统到面向服务,这是GIS开发模式的一场革命。
吴信才说,新一代的开发模式必须有面向服务的体系架构技术才能实现。传统的面向系统的架构体系,他称之为“计划经济”,就是面面俱到,所有东西都管起来。而面向服务的构架体系,称为“市场经济”。度身定做解决方案,提供服务,这个就是市场经济。
新一代GIS开发模式采用典型的多层次体系架构,最底层的是数据管理层,上面包括基础平台层、专业平台层、网络服务层,最后是应用系统层。这样横向网络、纵向多层的架构可以满足不同层次用户的需求。
采用零编程搭建式开发方式,使开发者只要着眼于专业流程分析,而不要花更多的时间投入于业务系统的编程。如果系统底层功能仓库能提供足够强大的功能构件,二次开发用户基于这些功能构件,就可搭建出面向专业的应用系统。
在采访中,记者看到在中地数码集团的会议室正播放着视频网络培训课程。这是公司面向服务推出的智能呼叫中心,对全国的用户和对GIS这个领域感兴趣的人,通过网络视频都能免费享受公司提供的服务和培训。
“在任何行业领域,服务都是生命线。信息化建设的关键是服务。”吴信才说,希望客户能在第一时间了解GIS技术的发展,更希望用户建立的系统能够在实际应用中创造价值。
技术产品推陈出新是企业发展的活力所在。“十一五”期间,中地数码集团在863重点项目的支持下将研究网格环境下的GIS体系。针对我国地理空间信息共享服务和国家级行业应用等重大需求,结合国内外网格计算技术的前沿研究成果,形成新一代网格GIS软件平台,实现网格环境下异构GIS互操作和在线共享服务,并在地质调查行业、国土行业、城市管理领域等开展示范应用,提高我国地理信息共享服务能力和GIS软件的技术水平。
■项目备忘
“十一五”863重点项目:网格地理信息系统软件及其重大应用
网格GIS是利用现有的网格技术、空间信息基础设施、空间信息网络协议规范,形成一个虚拟的空间信息管理与处理环境,将空间地理分布的、异构的各种设备与系统进行集成,为用户提供一体化的空间信息应用服务的智能化信息平台。
面向网格的GIS研究预期达到的主要技术和经济指标:制定2个与国际主流技术和标准接轨的空间数据互操作标准与规范,实现网格环境下4个主要国产GIS软件空间数据互操作,开发相应的互操作组件,支持异构矢量数据、DEM数据和影像数据的在线访问与空间分析、空间数据库底层API函数互操作和地理空间信息网络服务规范。
开发自主产权、高性能、高可靠的大型网格GIS服务器软件一套,具有分布式多源多尺度多维空间数据管理与协同调度能力,支持多级应用服务器和C/S与B/S结构一体化协同处理,软件系统功能既可以满足GIS基础平台的要求,又具有网格GIS共享服务能力,软件设计与编码规范,具有二次开发能力。
系统性能达到国际同期同类软件的水平,软件产品实现商品化,满足国家典型行业多级联网和省、市多部门联网运行的GIS应用系统的技术要求。
建立地质调查行业国家级网格GIS现代矿产资源预测评价技术体系及其平台,黑龙江省级网格地理信息公共服务平台,苏州市数字城市网格服务应用系统等3个应用示范系统,分布式数据节点和应用服务器节点15个以上,广域网应用终端200个以上,应用系统数据量2TB以上。