对地观测传感网信息服务模型与方法：提供数据处理服务

图7-1为传感网数据网络处理服务模型。它分为3个部分: 分布式传感网数据、网络处理服务和结果。分布式传感网数据主要以SOS服务形式存在和提供。这些数据作为WPS的输入。WPS输入通过其操作Describe Process描述。WPS接收到数据并根据具体的Execute操作进行融合和处理。WPS的Execute操作封装了具体的融合算法。WPS执行完任务，融合得到结果。具体的结果可以依据具体的任务选择结果存在形式: 如结果存储在服务硬盘下，以链接的方式提供给用户; 也可以将结果插入到SOS中，通过SOS管理。

WPS (Web Processing Service) 定义了有助于地理空间处理的发布以及客户端发现、绑定这些空间处理的标准化接口 (Chen等，2010)。WPS中的“processes”包括作用于各种空间参考数据上的算法、模型等。WPS可以通过Web提供各种GIS处理功能。它可以提供简单的计算 (如缓冲区计算)，也可以进行复杂的计算，例如气候模型的产生。这种接口规范提供了一种机制来标识计算需要的空间参考数据，初始化计算，并对计算结果进行管理以便客户可以对其进行访问。WPS的处理对象包括各种矢量和栅格数据。WPS规范允许服务提供者暴露Web可访问处理，并且无需客户对输入数据和处理执行的物理处理接口或API有所了解。WPS接口标准化了空间处理以及输入输出描述的方式。由于WPS提供了一个通用接口，它可以用于包装其他已有的或将制定的可提供地理空间处理OGC服务。因此，原则上看，基于WPS接口的实施没有任何限制。WPS规定了描述和通过Web获得地理空间处理的通用机制，以及地理空间处理所需要和产生的数据输入的描述机制。WPS为客户提供了访问作用于空间参考数据上的预编程计算和/或算法模型。服务所需的数据在网络上进行传递或者从服务器端获取。数据可以使用影像数据格式或数据交互标准如GML。技术可以是简单的，也可以是复杂的。实现网络上进行地理空间处理需要开发大量的支持原子地理空间操作的Web服务，以及先进的建模能力。同时为了减少所需的编程工作，帮助新服务的实施和采用，标准化调用处理的方式也很重要。WPS接口定义了3个操作，包括Get Capabilities、Describe Process、Execute等操作，这些操作都是服务器必须实现的。其中，Get Capabilities操作允许客户请求并接收WPS服务元数据以及所有可访问处理服务的XML文档。Describe Process操作允许客户请求并接收服务实例上的处理的具体信息，包括输入要求，可接收的格式以及产生的输出信息。Execute操作则允许客户使用输入参数值，运行WPS实施的特定处理，返回产生的输出结果。WPS具有中间件性质，允许把已有的软件接口进行包装后作为Web服务发布在网络上。WPS可以作为一种中间件来实施时包括: 一个用于唯一标识处理的OGC URN，一个处理De-scribe Process请求响应的引用，以及一个描述处理以及操作实施的人类可读文档 (即capa-bilities文件) 或是一个描述处理操作的WSDL文件。这使得客户可以选择是否使用HTTP或SOAP架构方法。使用WPS接口的服务既可以是一个简单服务，也可以是一个复合服务，原则上对使用了WPS接口的实施操作没有任何限制，因而留有充分的发挥空间，提供了服务编制的可能性。因此，可以使用WPS来进行OWS整合，这种方式定义的接口可以隐藏各种处理的具体实现细节。

图7-1 传感网数据处理服务模型(www.xing528.com)

基于云计算的WPS需要满足: ①系统必须执行所有WPS的标准接口; ②必须容易实现多种视频变化检测算法，也在需要时方便增加算法; ③架构必须是松耦合，跨语言跨平台的。基于云计算的WPSWPS与SOS和客户端交互。基于云计算的WPSWPS分为三层:接口层、域接口层和执行层。接口层是WPS抽象接口层，所有的应用都必须执行它。此层有三部分，即输入接口、WPS核心接口和输出接口。输入接口是WPS任务的输入，输出接口是输出。输入输出格式和参数都通过XMLSchema限制。XMLSchema定义XML模式，具有扩展性，能定义自己的数据结构和类型，同时根据XML Schema可以实现自动编程。服务器可以根据输入输出Schema开发服务和约束输入输出，用户根据输入输出的Schema就可以向服务发送需要的请求。WPS核心接口层是WPS规范定义的标准接口，这些接口包括: Get Capabilities、Describe Process和Execute。在具体应用时这些接口都被执行。域接口层继承自接口层，它抽象于某具体域。域接口层就是负责抽象这个流程的接口。当使用具体的检测算法时，这些接口都被执行。域接口层是接口层与具体执行的连接桥梁，域接口定义了处理的输入接口、核心接口和输出接口。执行层执行具体域接口，包括输入执行、核心执行和输出执行。在此三层中，WPS接口层与WPS框架相同，具体的执行层依赖于域接口层的抽象。