FDO 數(shù)據(jù)訪問(wèn)技術(shù)
長(zhǎng)久以來(lái)，由于地理空間信息行業(yè)的固有特點(diǎn)，在這一領(lǐng)域中存在著多種不同的文件或數(shù)據(jù)庫(kù)格式。當(dāng)用戶使用了某個(gè)公司的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式之后，常常就被迫使用同一個(gè)公司的軟件，以訪問(wèn)他們自己的數(shù)據(jù)。如果希望使用其它公司的軟件，就往往要耗費(fèi)大量的精力把數(shù)據(jù)從一種格式轉(zhuǎn)換成另一種格式，或者設(shè)法去讀寫這些專有格式。在這個(gè)過(guò)程中，可能導(dǎo)致的問(wèn)題包括:
◆ 數(shù)據(jù)丟失:例如一種格式中記錄的數(shù)據(jù)可能無(wú)法或很難轉(zhuǎn)移到另一種格式中;
◆ 精度損失:例如把數(shù)據(jù)從一個(gè)雙精度的格式中轉(zhuǎn)移到單精度甚至整型的格式中;
◆ 數(shù)據(jù)冗余:同一份數(shù)據(jù)要?jiǎng)?chuàng)建多種格式的拷貝;
◆ 過(guò)時(shí)信息:當(dāng)一個(gè)版本的數(shù)據(jù)更新后，未能及時(shí)更新其它格式的版本，導(dǎo)致項(xiàng)目成員使用過(guò)時(shí)的數(shù)據(jù)而導(dǎo)致不必要的錯(cuò)誤;
◆浪費(fèi)成本:大量的時(shí)間和金錢耗費(fèi)于毫無(wú)生產(chǎn)性的工作。
在FDO技術(shù)的幫助下，針對(duì)每種現(xiàn)有的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式，只要編寫一段程序，將原有的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)“翻譯”到FDO API，就可以提供給使用FDO的應(yīng)用程序訪問(wèn)。這個(gè)“翻譯”程序就稱為FDO Provider。只要安裝了FDO Provider，應(yīng)用程序就可以通過(guò)調(diào)用FDO接口來(lái)直接訪問(wèn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，而不再需要進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。因此，開發(fā)人員可以將更多的精力集中于應(yīng)用程序邏輯，而不是處理各種數(shù)據(jù)格式。
Autodesk不僅制訂了FDO API的標(biāo)準(zhǔn)，還開發(fā)了一系列的FDO Provider提供給用戶。目前已包括:
◆ 文件型數(shù)據(jù)源:SDF、SHP;
◆ 數(shù)據(jù)庫(kù)型數(shù)據(jù)源:ArcSDE、Oracle*、MS SQL Server*、MySQL、ODBC;
◆ Web數(shù)據(jù)源:符合OGC規(guī)范的WMS/WFS（只讀）;
◆ 光柵數(shù)據(jù)源:多種常見(jiàn)的二維光柵格式和DEM格式*（只讀）。
為了推廣FDO技術(shù)的應(yīng)用，Autodesk與OSGeo合作，將FDO作為一個(gè)開放的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布（http://fdo.osgeo.org/），并將已有的FDO Provider作為免費(fèi)的開源產(chǎn)品貢獻(xiàn)給社區(qū)（列表中帶*號(hào)的除外）。
在OSGeo的推動(dòng)下，FDO正在成為訪問(wèn)地理空間數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，并且已經(jīng)由開源社區(qū)的開發(fā)人員（而非Autodesk）提供了更豐富的FDO Provider，包括OSGeo FDO Provider for PostGIS和OSGeo FDO Provider for GDAL/OGR。這些Provider程序都基于標(biāo)準(zhǔn)的FDO接口，因此應(yīng)用程序可以輕松的使用它們來(lái)擴(kuò)展其支持的格式。
另外，由于FDO Provider本身并不必須是開源的，因此對(duì)于原先私有數(shù)據(jù)格式的所有者，即使在不公開該格式的情況下，也可以通過(guò)發(fā)布FDO Provider使得其它開發(fā)人員和應(yīng)用軟件可以訪問(wèn)該格式中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。借助FDO Provider，應(yīng)用軟件還可以訪問(wèn)遵循OGC（Open Geospatial Consortium）標(biāo)準(zhǔn)的WMS/WFS（網(wǎng)絡(luò)地圖/要素服務(wù)）站點(diǎn)，從而獲取基于Web的公開的地圖數(shù)據(jù)資源。
有了FDO，企業(yè)就不再局限于某一數(shù)據(jù)格式的軟件供應(yīng)商，而是可以自由的選擇功能更強(qiáng)大、價(jià)格更低廉的軟件來(lái)訪問(wèn)其自身的數(shù)據(jù)資源，從而可以降低成本，提高生產(chǎn)力。
SDF空間數(shù)據(jù)格式
Autodesk不僅推出了FDO技術(shù)以訪問(wèn)現(xiàn)有的地理空間數(shù)據(jù)格式，還開發(fā)了新的開放的空間數(shù)據(jù)格式SDF（Spatial Data Format）。SDF格式是基于開源數(shù)據(jù)庫(kù)格式sqlite（http://www.sqlite.org/），并且針對(duì)大型GIS數(shù)據(jù)集的存儲(chǔ)進(jìn)行了優(yōu)化。
SDF是一種易于使用的文件型空間數(shù)據(jù)格式，它能夠在一個(gè)文件中以表格的方式存儲(chǔ)多種地理要素，包括多種幾何類型（點(diǎn)、線、多邊形和圓弧）以及關(guān)聯(lián)的屬性信息。與SHP相比，它更為小巧便攜，使用雙精度存儲(chǔ)，支持真正的圓弧對(duì)象，并且支持海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（可存放超過(guò)100GB的數(shù)據(jù)），性能優(yōu)越。
而與Oracle等真正的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)相比，它的成本更低廉，更易于復(fù)制和傳送，因此更適合于個(gè)人或小型系統(tǒng)使用。使用FDO技術(shù)，還能夠輕松的將SDF轉(zhuǎn)換成其它格式，因此當(dāng)企業(yè)規(guī)模發(fā)生變化，需求從小型系統(tǒng)進(jìn)化到大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)時(shí)，可以很方便的將SDF的數(shù)據(jù)遷移進(jìn)入Oracle這樣的數(shù)據(jù)庫(kù)。
DWF圖形技術(shù)
DWF（Design Web Format）圖形格式是一種專為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的矢量圖形格式，可將其稱為“網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的電子圖紙”。DWF與AutoCAD DWG看起來(lái)相似，但也有很大的不同。
首先，DWF是高度壓縮的格式，體積小巧，因此更便于網(wǎng)絡(luò)傳輸;其次，DWF是專為圖形瀏覽、審閱和打印而設(shè)計(jì)的，它忠實(shí)的再現(xiàn)了原始圖形，但卻不可進(jìn)行更改（只能添加批注），因此能夠保證數(shù)據(jù)的安全可靠性;最后，DWF是一種智能的圖形格式，它不僅支持圖層控制、電子量測(cè)、三維模型和多頁(yè)圖紙集，更重要的是它還包含了對(duì)象的屬性數(shù)據(jù)。
例如，在一個(gè)DWF的地圖文件中，審核人員不僅可以選中一個(gè)地塊，用電子方式測(cè)量它的面積，還可以查看其中包含的地塊屬性，例如產(chǎn)權(quán)所有者、綠化率和建筑密度。當(dāng)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，可以在圖上添加電子批注，然后將DWF文件發(fā)回給制圖人員修改。因此，在基于網(wǎng)絡(luò)的圖形瀏覽和審批流程中，DWF是最佳的數(shù)據(jù)格式。
DWF對(duì)于Web應(yīng)用也有非常重要的意義。我們不僅可以在安裝了DWF Viewer插件的Internet Explorer軟件中直接瀏覽DWF文件，更重要的是，由于DWF是一種流媒體格式，這意味著可以在文件下載的過(guò)程中逐步顯示其中的內(nèi)容，而不是等到整個(gè)文件下載完成之后才顯示其全部?jī)?nèi)容。因此，基于DWF技術(shù)的Web應(yīng)用能提供更好的用戶體驗(yàn)。
MapGuide Open Source
MapGuide Open Source是Autodesk開源的地理空間信息技術(shù)的集大成者。它綜合利用了多種開源技術(shù)，提供了一個(gè)先進(jìn)的WebGIS平臺(tái)，用于集成多種數(shù)據(jù)源，建立一個(gè)基于Web的地理空間信息應(yīng)用系統(tǒng)，將地理空間數(shù)據(jù)發(fā)布到Internet/Intranet進(jìn)行共享。并且，由于MapGuide Open Source是專門針對(duì)WebGIS應(yīng)用開發(fā)的，因此非常容易學(xué)習(xí)和使用，性能也更為出色。
MapGuide Open Source是由Autodesk獨(dú)立開發(fā)的全新產(chǎn)品，并于2005年11月發(fā)布。盡管其名稱與以前的Autodesk MapGuide 6.5相似，但是新的MapGuide是完全重新開發(fā)的，使用了與以前截然不同的技術(shù)，因此實(shí)際上是兩個(gè)完全不同的產(chǎn)品。新的MapGuide包含兩個(gè)版本:開源版本MapGuide Open Source和商業(yè)版本Autodesk MapGuide Enterprise 2007。
這兩個(gè)版本的內(nèi)核完全相同，絕大多數(shù)功能也一樣，但商業(yè)版本提供了更多的高級(jí)功能（例如用于Oracle和SQL Server的FDO Provider），并且可以獲得Autodesk公司提供的技術(shù)支持和服務(wù)。
與以前的Autodesk MapGuide 6.5相比，MapGuide Open Source（也同樣適用于商業(yè)版本）使用了最新的流行技術(shù)，因此更加卓越。其主要的新特性如下:
◆ HTML（AJAX）和DWF兩種瀏覽方式
MapGuide Open Source可集成服務(wù)器端的多種數(shù)據(jù)源，并通過(guò)HTML方式或DWF方式發(fā)送到客戶端。這兩種方式提供了幾乎完全相同的界面和功能，包括動(dòng)態(tài)的圖形縮放和平移、圖層控制、選中要素并查看屬性數(shù)據(jù)、浮動(dòng)提示、圖上測(cè)量和緩沖區(qū)分析等。
在HTML方式中，服務(wù)器端的地理空間數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成光柵圖像發(fā)送到瀏覽器，使用AJAX（Asynchronous JavaScript and XML）技術(shù)進(jìn)行用戶交互，而無(wú)需在客戶端安裝任何插件。而在DWF方式中，發(fā)送到客戶端的是DWF格式的矢量數(shù)據(jù)，使用瀏覽器內(nèi)嵌的DWF Viewer進(jìn)行查看，因此能夠提供更快的用戶響應(yīng)速度、更好的縮放和打印性能，另外還可以將DWF文件保存到本地以備脫機(jī)瀏覽。
◆使用FDO數(shù)據(jù)訪問(wèn)技術(shù)
MapGuide Open Source使用FDO作為數(shù)據(jù)訪問(wèn)的接口，因此它能夠無(wú)縫直接讀取多種地理空間數(shù)據(jù)格式，包括SDF、SHP、ArcSDE等。另外，在Autodesk MapGuide Enterprise這一商業(yè)產(chǎn)品中還提供了對(duì)Oracle和SQL Server的支持。作為一款經(jīng)過(guò)OGC認(rèn)證的產(chǎn)品，MapGuide Open Source還支持通過(guò)WMS/WFS集成和發(fā)布Web地圖數(shù)據(jù)。
◆ 更強(qiáng)大的圖形平臺(tái)
MapGuide Open Source還具有更強(qiáng)大的圖形顯示性能，包括支持真彩色、TrueType字體、地圖符號(hào)庫(kù)、透明填充和智能的文字標(biāo)注功能。另外，它還提供了更方便的用戶交互界面。很多在以前的MapGuide 6.5中需要通過(guò)開發(fā)人員編程實(shí)現(xiàn)的常用功能，現(xiàn)在都可直接從MapGuide產(chǎn)品中獲取。
◆ 空間應(yīng)用服務(wù)器
由于MapGuide Open Source是在服務(wù)器端進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的訪問(wèn)、查詢和分析，因此這就賦予它一種強(qiáng)大的特性，作為一個(gè)空間應(yīng)用服務(wù)器，以“機(jī)器到機(jī)器”的方式與其它應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行交互。
簡(jiǎn)單來(lái)講，當(dāng)另一個(gè)應(yīng)用軟件（不限于Web瀏覽器）按照事先約定的方式向MapGuide Open Source服務(wù)器發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求時(shí)，MapGuide Open Source接受這個(gè)請(qǐng)求，執(zhí)行其操作（例如查詢某個(gè)指定區(qū)域內(nèi)的地理空間數(shù)據(jù)），然后將操作的結(jié)果以事先約定的格式發(fā)送給該應(yīng)用軟件，然后該軟件就可以按照其自身的需求對(duì)返回的信息進(jìn)行處理。
將MapGuide作為空間應(yīng)用服務(wù)器的一個(gè)最新例子，是加拿大的Nanaimo市使用它與Google Earth進(jìn)行集成。該網(wǎng)站（http://earth.nanaimo.ca/）可以將市政府的MapGuide服務(wù)器中的空間數(shù)據(jù)輸出為kml格式（Google Earth的文件格式）。于是，當(dāng)用戶在Google Earth客戶端中打開一個(gè)包含MapGuide服務(wù)器地址的kml文件時(shí)，Google Earth客戶端就向該MapGuide服務(wù)器進(jìn)行查詢。
而MapGuide服務(wù)器接收請(qǐng)求后，就查詢?cè)摰貐^(qū)的空間數(shù)據(jù)并生成kml格式返回給Google Earth客戶端。然后，Google Earth客戶端就可以顯示來(lái)自MapGuide的空間數(shù)據(jù)并疊加到它自身的衛(wèi)星影像上。
因此，MapGuide不僅僅是一個(gè)Web地圖平臺(tái)，更是一個(gè)基于Web的空間數(shù)據(jù)引擎。使用MapGuide，可以很容易的為其它應(yīng)用系統(tǒng)提供空間查詢和分析功能，或是將分布于多個(gè)系統(tǒng)中的空間數(shù)據(jù)集成到一個(gè)客戶端上進(jìn)行瀏覽。
MapGuide Open Source（以及Autodesk MapGuide Enterprise）提供了如此之多的強(qiáng)大功能，因此能夠用于架設(shè)企業(yè)級(jí)的地理空間信息應(yīng)用系統(tǒng)。
另外，Autodesk還提供了與之配套的開發(fā)工具Autodesk MapGuide Studio，用于收集和整理地圖數(shù)據(jù)、創(chuàng)建地圖顯示樣式，以及集成用.net、Java或PHP開發(fā)的應(yīng)用程序邏輯，并在發(fā)布之前對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)覽。Autodesk MapGuide Studio是一個(gè)獨(dú)立的商業(yè)軟件，但Autodesk也提供了可下載的免費(fèi)試用版本，并且可向開發(fā)商合作伙伴提供用于開發(fā)的許可。
此外，MapGuide Open Source還能夠與桌面軟件Autodesk Map 3D 2007協(xié)同使用，以簡(jiǎn)化地圖創(chuàng)建到發(fā)布的流程。Autodesk Map 3D 2007是基于AutoCAD的地圖制作與編輯軟件（商業(yè)產(chǎn)品），它也同樣使用FDO數(shù)據(jù)訪問(wèn)技術(shù)，因此能夠直接訪問(wèn)多種地理空間數(shù)據(jù)格式，使用AutoCAD工具進(jìn)行編輯，并創(chuàng)建地圖顯示樣式和制作專題地圖。使用Map 3D制作的地圖可以直接輸出到MapGuide Open Source服務(wù)器上進(jìn)行發(fā)布，并且保持在Map 3D中做好的顯示樣式。
采用LGPL授權(quán)
與開源軟件中流行的GPL授權(quán)不同，Autodesk在MapGuide Open Source以及大部分FDO Provider中使用的是LGPL授權(quán)。與GPL相比，LGPL授權(quán)是一種更為寬松的授權(quán)。
如果您在自己開發(fā)的軟件產(chǎn)品中包含了基于LGPL授權(quán)的產(chǎn)品（例如在MapGuide Open Source的基礎(chǔ)上開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)），LGPL并不要求開放您新增的這些代碼（與之相反，GPL授權(quán)要求開放您新增的所有代碼）。您所開發(fā)的新軟件可以是開放的或者私有的，可以是免費(fèi)的或者收費(fèi)的，沒(méi)有任何限制;但如果修改了其中原產(chǎn)品的部分代碼，那么您必須明確的指出修改的部分，并公布修改后的代碼。因此，與采用GPL授權(quán)的開源軟件（例如MapServer）相比，MapGuide Open Source更加適合于商業(yè)應(yīng)用。
事實(shí)上，Autodesk MapGuide Enterprise 2007就是基于MapGuide Open Source的一個(gè)商業(yè)產(chǎn)品，它包含MapGuide Open Source的所有功能。
為了讓更多用戶從MapGuide Open Source受益，Autodesk將此軟件捐獻(xiàn)給OSGeo基金會(huì)。用戶可從OSGeo網(wǎng)站下載和使用該產(chǎn)品及其源代碼。
這意味著MapGuide Open Source不再屬于Autodesk所有，而是屬于以O(shè)SGeo為代表的全體開源社區(qū)。但同時(shí)也需注意，Autodesk不對(duì)MapGuide Open Source的用戶提供技術(shù)支持和任何保障，這些用戶需通過(guò)開源社區(qū)獲取支持。Autodesk僅對(duì)Autodesk MapGuide Enterprise的用戶提供支持和服務(wù)。
結(jié)語(yǔ)
通過(guò)本文的介紹，我們簡(jiǎn)要的瀏覽了Autodesk在地理空間信息領(lǐng)域的一系列開源技術(shù)和產(chǎn)品。使用來(lái)自Autodesk的開源技術(shù)，能夠與其它開源軟件或商業(yè)軟件集成，建立起完善的基于Web的地理空間信息應(yīng)用系統(tǒng)，從而為最廣泛的用戶共享地理信息，同時(shí)幫助企業(yè)降低成本，提高生產(chǎn)力。Autodesk將與OSGeo協(xié)作，不斷的為地理空間信息的開源事業(yè)做出貢獻(xiàn)。
圖1 FDO數(shù)據(jù)訪問(wèn)技術(shù)
圖2 MapGuide Open Source 站點(diǎn)架構(gòu)