基于REST的地理信息系统的开发与研究

黄智华

（南宁市勘测院，广西 南宁 530000）

1 前言

万维网是人类历史上最深远、最广泛的传播媒介。万维网的成功，在很大程度上是因为其软件架构的设计满足了Internet规模的分布式超媒体系统的需求。在Web2.0时代，呼唤有一种现代Web架构的模型，用来指导Web的设计、定义和部署。2000年，加州大学欧文分校的Roy Thomas Fielding博士提出了REST（表述性状态转移）这种软件架构的概念。REST允许程序在不同计算机上独立于操作系统或平台进行通讯，通过发送一个HTTP请求到网址，并获取某种格式的返回数据，支持的格式包括 XML或嵌入网址的XML。REST中，数据在调用之后仍保持原始状态。

目前在主流的Web服务实现方案中，因为REST模式的Web服务相对来说更加简洁，越来越多的Web服务开始采用REST风格设计和实现。例如，网易邮箱提供REST风格的Web服务进行邮件管理；雅虎提供的Web服务也是REST风格的。利用REST开发地理信息系统，可以顺理成章地继承REST的优势。

2 ArcGIS REST的应用意义

自从2008年ArcGIS Server 9.3发布以来，其新增了一种新的GIS服务——ArcGIS Server REST服务，并逐渐开始大行其道。正是有了这样一个基于REST的服务，地理信息系统开发难度的问题才得以迎刃而解。

第一，它将表现层与后台彻底分离。ArcGIS Server REST将GIS基础和核心功能全部进行了封装，并以服务的方式提供给客户端，如常见的地图展示、图层信息访问、空间几何查询、高级分析功能等。客户端无论是Javascript、Flex还是Silverlight无需关注GIS功能的实现。这样低耦合的设计方法，结构更加清晰，大大方便了系统的维护。

第二，便于快速开发。没有任何后台逻辑之前，表现层就可以开始设计，甚至没有发布服务，亦可以模拟服务来进行开发，最后再将模拟服务换成真正的服务即可。

第三，合理分配负载，减轻服务器压力。如果大量数据渲染全部交由GIS Server进行处理，然后将处理结果生成一张图片返回，大并发的时候服务器速度会很慢甚至死掉，然而基于REST的应用架构，REST负责将需要的数据传回客户端，压力较大的渲染工作放到客户端进行，有效减轻了服务器的压力。

3 ArcGIS API

在使用和消费REST方面，ArcGIS API for JavaScript、ArcGIS API for Flex、ArcGIS API for Silverlight就是ArcGIS的“三剑客”，使大量开发人员可根据需要选用它们进行地理信息系统的开发。

从根本上说，REST API就是由网址组成的。首先构建请求网址，接着发送请求到ArcGIS Server，等待接收服务器的响应，然后解析和使用服务器的响应。这种优势对基于浏览器的编程方面特别重要。使用REST API到服务器端和桌面编程也是非常简单，因而有很大的发展潜力。

4 地理信息系统的开发

南宁市基础地理信息服务平台采用了 Silverlight技术，基于ArcGIS Server和绑定服务开发富客户端程序。使用ArcGIS API for Silverlight，能容易地创建高质量的交互、华丽的界面和表现力丰富的Web程序。

首先要创建REST服务，必须要将GIS资源发布为Web服务，使他们能够被互联网或局域网的客户端应用程序远程调用。可以使用ArcCatalog或ArcGIS Server Manager发布。发布之后，就可以使用浏览器访问“http://（服务器）/ArcGIS/rest/ services/（服务名称）/（服务类型）”这样的方式展示服务的大量元数据。

在ArcGIS API for Silverlight中调用它显示地图，只需简单的代码：

正是基于这种简洁清晰的REST方式，开发的南宁市基础地理信息服务平台实现了放大、缩小、漫游、复位、前进、后退、放大镜查看、信息查看、搜索、点测、线测、面测、鹰眼、图层、书签、数据资源切换等基本功能。

在性能方面，缓存是改善REST地图性能的关键技术。实时创建地图是最费力和最耗时的方式，所以从缓存中找回地图将大大提高性能。如果存储空间不受限制，高速缓存是最佳的选择方案。在南宁市基础地理信息服务平台中，根据需求对GIS资源分级建立了缓存，使响应速度得到了提升，增强了用户体验。

REST开发正在流行，有理由相信REST将会不断得到发展和完善。