奚 萌 劉 洋 姜曉爽 楊 超

（1.山東正元數(shù)字城市建設有限公司，山東 煙臺264670；2.易智瑞（中國）信息技術有限公司，北京100028；3.中國人民大學公共管理學院，北京100872）

1 引言

當前是一個社會快速發(fā)展和科學日益革新的時代，數(shù)據(jù)和信息的獲取能力、速度和總量得到了空前的提高和巨大的飛躍。為了能科學、高效地存儲、管理、檢索、操作、分析和應用這些數(shù)據(jù)和信息，社會各個部門依據(jù)自身的需求發(fā)展了諸多的信息系統(tǒng)、業(yè)務平臺和服務窗口。一直以來，這些系統(tǒng)極大地促進了社會各部門的進步與發(fā)展并在日常生活中發(fā)揮著重要的作用。然而，伴隨著經(jīng)濟、社會全球化的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、信息技術時代的到來，社會各部門已有與將要建設的系統(tǒng)平臺的不足將越發(fā)突顯。社會各部門對已有系統(tǒng)平臺的相互訪問、操作、數(shù)據(jù)與信息共享的需求愈加強烈，但已有的系統(tǒng)平臺在建設之初存在很大差異，人們不得不登錄不同的系統(tǒng)來獲取所需的信息。而新建設的系統(tǒng)平臺也難免會出現(xiàn)不兼容和系統(tǒng)功能重復等問題，最終造成信息孤島與系統(tǒng)臃腫，嚴重制約了基礎設施信息化建設和社會發(fā)展進程。

約85%的信息與地理空間位置相關，地理空間信息是社會發(fā)展的最基礎信息之一，其重要性體現(xiàn)在日常生活的各個方面，普通人群對其需要也日益強烈。然而，對于擁有地理數(shù)據(jù)、信息的政府、企業(yè)、科研單位等的少數(shù)主要部門，其所有的數(shù)據(jù)和信息幾乎也是相互孤立的。即便對于單一部門，因其內(nèi)部存在不同的系統(tǒng)、平臺和服務，數(shù)據(jù)和信息的共享程度依然非常有限。

為了滿足數(shù)據(jù)共享和信息傳遞的需求，可由兩個方向入手。一種方式是建設一個統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺替換已有的應用，但這一設想是不切實際的；另一種方式是提供一個科學高效的信息門戶，整合需要系統(tǒng)業(yè)務到一起，最大程度上實現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的共享。Portal技術提供了一種高級別的集成環(huán)境，能有效地改善這些情況。本文正是以此為出發(fā)點，研究了基于Portal的地理信息門戶發(fā)展與應用，以期推動地理信息產(chǎn)業(yè)的持續(xù)進步。

2 Portal理論技術基礎

2.1 Portal概述

Portal一詞首次出現(xiàn)在Merrill Lynch 1998年的一份報告中。企業(yè)信息門戶是一個個性化的信息窗口，可以高效地整合企業(yè)內(nèi)部資源和外部信息，從而為企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展提供發(fā)展科學依據(jù)和決策支持［1］。此后，Portal出現(xiàn)了很多表達。包括：高度集成化的桌面環(huán)境；集中的商業(yè)環(huán)境、電子市場；信息社區(qū)等?？山y(tǒng)稱為一種高級別的集成環(huán)境。

Portal指的是基于Web的應用程序，一般包括單一登錄、提供個性化設置、提供持續(xù)的服務、信息安全保障、可以整合不同來源信息資源等功能，并能將這些功能和信息呈現(xiàn)在網(wǎng)絡平臺上［2］。平臺能依據(jù)相關使用人員的權(quán)限級別做出最恰當有效的響應，使之高效地獲得對應的信息。Portal注重各部分銜接和整體效率，堅持用戶中心原則，通過各個部分的統(tǒng)一集成界面實現(xiàn)信息的整體化訪問、無縫傳遞、跨總部門工作的高級別集成環(huán)境［3］。

Portlet是一種基于 Web組件的Java技術，通過Portlet Container進行管理［4］。作為Portal的界面可視化組件，Portlet處理請求并動態(tài)返回結(jié)果。一方面，Portlet遵循 MVC原則設計，是完整的應用程序，可以由一個或多個Portlet復合構(gòu)成。Portlet一般是一個Java類并且與平臺無關，編譯后可以動態(tài)加載在 Web服務器上運行。Portlet都是完全相互獨立的，因其開發(fā)、部署、管理和顯示不受其他Portlet的影響，所以其功能也是獨立的［5］。借助Portlet這種獨立性與功能性，Portal的使用人中能夠方便實現(xiàn)個性化設置，充分提高信息檢索與操作的效率。另一方面，Portlet是使用人員Portal頁面中可見的活動組件，每個Portlet占據(jù)Portal窗口的一部分并能根據(jù)需要顯示特定信息［6］。但是，Portlet不能獨立存在，它必須在Portal的基本架構(gòu)上檢索使用人員的信息、響應窗口和操作事件并與其他Portlet進行通信互動。

2.2 Portal的關鍵技術

Portal不是單一的技術應用，而是一種服務、功能的復合系統(tǒng)。在分布式網(wǎng)絡環(huán)境下，為不同的使用人員提供單一的入口訪問，實現(xiàn)不同信息節(jié)點的高級別集成［7］。其主要技術特點包括以下幾個方面。

單次登錄，統(tǒng)一訪問。所有使用人員可以經(jīng)PC端、移動終端等不同設備登錄，并且這其中不會有任何差別；所有使用人員的用戶信息只保存在身份認證中心，以身份認證中心為基礎，各部分系統(tǒng)到認證中心驗證用戶登錄信息登錄之后，使用人員能夠訪問與其權(quán)限級別相對應的各部分所有結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化資源、信息和服務。

提供個性化設置。使用人員可以根據(jù)自身喜好和需求決定網(wǎng)站的布局、內(nèi)容、樣式、控制圖標、風格等。門戶網(wǎng)頁針對不同使用人員的個性化設置，幫助其創(chuàng)建方便的工作環(huán)境，進而幫助使用人員快速獲取所需信息資源。這種個性化有利于提高使用人員的滿意度、工作效率和數(shù)據(jù)信息資源的集成程度。

提供持續(xù)的服務。支持不同終端設備協(xié)同工作，使用人員可以隨時隨地獲取服務。

信息安全保障?？梢圆繉僭谑褂脝挝坏陌踩阑饓χ?，也可以部署在私有的、托管給其他運行平臺環(huán)境之中。

整合不同來源信息資源。Portlet是基于XML進行構(gòu)建的。源于Web半結(jié)構(gòu)化的標記語言XML（Extensible Markup Language）可以從根本上解決應用系統(tǒng)間信息交換的問題。XML將數(shù)據(jù)內(nèi)容和其表達形式分離。結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)化的各種數(shù)據(jù)源，統(tǒng)一用XML格式呈現(xiàn)給使用人員，最終實現(xiàn)了不同來源信息資源的完全整合。

3 Portal for ArcGIS平臺

步入服務地理信息系統(tǒng)時代，地理信息共享多以網(wǎng)絡為基礎，通過地理信息服務的形式實現(xiàn)。隨著國家空間基礎設施的提出、建設和實施以來，目前許多地理信息資源存在于社會各個部門，但這些分布在空間以及網(wǎng)絡上的各種服務資源未能夠得到及時有效的集成和管理，進而造成了“我們被數(shù)據(jù)淹沒，卻仍找不到信息”的困境。為了更好地實現(xiàn)地理信息的GIS資源快速整合、GIS應用快速搭建、資源協(xié)同共享以及在線智能制圖功能，基于Portal的地理信息門戶應運而生。著名GIS廠商ESRI公司于2004年提出了GIS Portal的概念，幾經(jīng)發(fā)展，Portal for ArcGIS產(chǎn)品日臻成熟。

3.1 Portal for ArcGIS平臺的內(nèi)容

Portal for ArcGIS是一款私有的、可協(xié)同的地理空間內(nèi)容管理系統(tǒng)。它集地圖、程序、群組、服務以及資源于一身。它為組織機構(gòu)提供了一個平臺，組織人員按照不同分工，可以使用它進行資源的集中組織管理、并且在部門間實現(xiàn)資源靈活共享，通過web地圖實現(xiàn)在一張圖上的協(xié)同辦公，進行資源的高效搜索，輔助領導科學決策。

可以說，Portal for ArcGIS開啟了企業(yè)內(nèi)部GIS應用的新模式，提供了一個直觀的即用型工作空間。在不打破原有業(yè)務系統(tǒng)運行的情況下，它為企業(yè)提供了一個統(tǒng)一的多部門協(xié)同工作的平臺，將全部的流通信息都整合在一個平臺中。使用人員可以創(chuàng)建組并邀請組織內(nèi)其他用戶參與到興趣相同的項目中來。組分為私有組或公共組，組成員可以迅速高效的與其他人員共享地圖、數(shù)據(jù)以及其他信息，極大地方便了部門間進行協(xié)同工作，提高了工作效率。同時數(shù)據(jù)仍由本部門管理，所要做的只是簡單的把專題結(jié)果以服務方式注冊到Portal平臺上再一鍵式的共享出去，分享范圍以及分享方式都由本部門決定。Portal for ArcGIS同時是一個應用開發(fā)支撐平臺，為使用人員提供了包括：即拿即用的地圖服務與GIS工具服務；“一鍵式”在線創(chuàng)建 Web應用；豐富、強大、開放的APIs，能夠構(gòu)建各種應用程序并實現(xiàn)業(yè)務數(shù)據(jù)整合。

Portal for ArcGIS又是資源管理平臺。提供了完善的資源管理方案。以便于使用人員管理組織內(nèi)部龐大繁多的地理資源。使用人員可以將自己的成果按照不同分類保存進相應的目錄當中，并能設定資源標簽方便搜索和定位。

3.2 Portal for ArcGIS平臺的功能

發(fā)布、管理及共享內(nèi)容。使用人員可通過Portal for ArcGIS上傳地圖、服務和應用程序等多種形式的資源，包括地圖服務、影像服務、要素服務、數(shù)據(jù)文件、移動工程、web map、application、KML服務、OGC服務等。

管理群組。Portal for ArcGIS支持以組的形式來組織、管理使用人員，方便使用人員對內(nèi)容進行有效的分享和管理。管理人員既可以定向地邀請?zhí)囟ㄊ褂萌藛T加入該組，也可以審批其他使用人員要求加入該組的請求。單個使用人員可以創(chuàng)建多個群組，也可以是多個群組的成員，加入別組的申請一旦被批準，就可使用該組成員共享的成果。使用在線資源時，可添加對資源的評論，給予評級。

定制組織主頁。針對Portal for ArcGIS訂閱賬戶，允許企業(yè)使用人員定制企業(yè)的主頁，包括設置主頁的界面風格，企業(yè)名稱、描述、logo等基本信息，和內(nèi)部分組設置，地圖內(nèi)容顯示等動態(tài)內(nèi)容的設置，還包括系統(tǒng)安全性條件等系統(tǒng)參數(shù)的設置，讓企業(yè)可以快速定制出有自己獨特風格的主頁。

使用Web制圖。作為Mashup技術在GIS方面的典型應用，用戶可在Portal for ArcGIS上搜索、發(fā)布、疊加各類專題地圖，使用ArcGIS Explorer Online或Arc GIS JavaScript Viewer瀏覽、切換底圖，搜索其他網(wǎng)絡共享資源進行專題圖的疊加。特別在ArcGIS Explorer Online上還可進行地圖的簡單繪制、分析等。

托管服務。Portal for ArcGIS通過和組織中ArcGIS for Server的集成，為組織用戶提供了服務托管的功能。由組織的管理員搭建好ArcGIS for Server并與Portal for ArcGIS集成后，用戶就可以通過加載或者拖拽自己的地理數(shù)據(jù)至Portal for ArcGIS當中并直接發(fā)布為GIS服務，而且用戶還能對這些服務進行管理和共享。

Portal for ArcGIS還實現(xiàn)了與Esri Map for Office的集成。Esri Map for Office是Esri為微軟Office辦公套件制作的一個專業(yè)地圖制作插件，目前可以在Excel與Power Point中使用。通過這個插件，可以將Excel中包含地理信息的表格進行地理可視化，使數(shù)據(jù)能夠在地理底圖中標注出來并發(fā)布為GIS服務。而Power Point則能讀取這些GIS服務，并在演示中使用。

ArcGIS Explorer Online是Portal for Arc-GIS的資源瀏覽器，也是一個運行在瀏覽器中的免費的應用程序，使用 Microsoft Silverlight構(gòu)建，因此需要安裝Microsoft Silverlight Runtime插件才能運行。使用ArcGIS Explorer Online，使用人員只要一個瀏覽器就可以高效地制作和展示地圖，如打開地圖添加用戶關注的內(nèi)容，實現(xiàn)在線導航，通過地圖找到問題的答案，共享地圖等等。使用人員還可以利用Portal for ArcGIS的資源，讓公眾和其它用戶群組可以搜索和整合網(wǎng)絡上的各類地圖服務。

使用Portal for ArcGIS，可以對使用人員單位的地理信息資源進行管理；訪問ArcGIS Online提供的地理底圖、GIS工具和分析服務；在線創(chuàng)建地圖、Web應用；可以在使用人員單位內(nèi)外部，分享地圖和 Web應用；將本地、現(xiàn)有的Arc-GIS for Server服務注冊進來進行管理；基于群組實現(xiàn)日常工作的協(xié)同辦公。

4 應用案例分析

以某省水利廳新的信息共享模式為例，介紹Portal for ArcGIS的行業(yè)應用。

當前，該部門有越來越多的水利信息需要進行協(xié)同管理、分析及共享。而傳統(tǒng)的共享平臺只是一個技術平臺，系統(tǒng)的運行主要依賴管理人員。其他相關人員期望一個全新的工作模式，以實現(xiàn)現(xiàn)有水利信息共享方式的拓展和擴充。包括：系統(tǒng)內(nèi)容是由各使用人員主導生成；實現(xiàn)“多對多”的聯(lián)系形式，促進各方（人、部門）、人與部門之間的交換與協(xié)同；創(chuàng)新數(shù)據(jù)重組，豐富的水利應用成果。根據(jù)水利廳的期望和業(yè)務需求，基于Portal的水利平臺的核心架構(gòu)應該包括三大中心，分別是“資源中心”、“共享中心”和“應用中心”，如圖1所示。

其中資源中心實現(xiàn)了四大基本功能。成果展示，方便在線瀏覽各來源水利資源和數(shù)據(jù)分析成果；托管服務，使業(yè)務操作更加簡單方便，大大減少對系統(tǒng)管理人員的依賴，上傳、發(fā)布可自助實現(xiàn)；管理操作，設置了組別權(quán)限，責任到人，資源信息不僅有安全保障而且能靈活共享、協(xié)同利用；存儲檢索，可快速存放、搜索水利相關的所有信息資源。

共享中心可以無縫集成所有水利信息資源，包括地理時空數(shù)據(jù)、文本、圖片、聲音、多媒體信息、應用程序、其他相關類型資源等，支持并發(fā)操作和多對多的共享交換模式。

應用中心包括四種基本應用。智能地圖，實現(xiàn)了所見、所得、重組分析、保存共享的各個環(huán)節(jié)；行業(yè)支撐，提供了水利行業(yè)常見的信息訪問途徑-桌面、瀏覽器、移動終端等；基礎模板，系統(tǒng)已存在大量案例模板，實現(xiàn)了零修改的快速應用和服務發(fā)布；辦公集成，與常用辦公軟件如Excel、PPT集成，方便日常業(yè)務處理和分析。

隨著Portal水利平臺的投入使用，該信息中心有力地整合了各種水利地理信息，打破了原來各系統(tǒng)、流程和部門之間的障礙，參與其中的行業(yè)機構(gòu)和人員都獲益匪淺。這不僅使得共享和協(xié)同更加高效和實際，而且把水利地理信息轉(zhuǎn)換成了產(chǎn)品，降低技術門檻，實現(xiàn)了隨時、隨地、不限終端設備的操作，擴展了行業(yè)應用和發(fā)展前景。

5 結(jié)論

地理信息產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在國家經(jīng)濟社會發(fā)展中的作用日益顯現(xiàn)。盡管地理信息系統(tǒng)相關學科已取得了長足的進步，然而領域內(nèi)外仍存在基礎數(shù)據(jù)源獲取能力不強，信息共享程度低，地理信息服務不能有效利用等問題。因此，構(gòu)建一個地理信息數(shù)據(jù)獲取、處理、共性技術開發(fā)共享服務和提供地理信息的平臺迫在眉睫?；赑ortal地理信息門戶可有效解決當前社會各部門在空間數(shù)據(jù)共享和信息傳遞的過程中相關問題，促進了地理信息服務的發(fā)展。Portal for ArcGIS產(chǎn)品應運而生，并且其內(nèi)容和功能日益完善、成熟，代表著當前地理信息服務的發(fā)展方向，為實現(xiàn)分布式的結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)化地理空間信息資源的無縫高效集成、分析、應用、服務提供了范例和重要參考，推動地理信息產(chǎn)業(yè)的持續(xù)進步和發(fā)展。