使用ArcGIS REST构建高性能WebGIS服务

周兆滨、王琴、顾 亮、张永军

（1. 北京机械工业自动化研究所，北京 100120；2. 中国国际工程咨询公司，北京 100048）

0 引 言

随着网络技术与GIS技术的不断发展，两者的结合日趋紧密，WebGIS体系结构也在不断地发生变化，由传统的C/S体系到B/S体系，再到目前的RIA体系。每一次发展都给GIS注入了新的活力。目前流行的RIA技术包括Silverlight、Flex、JavaFx等，但是无论使用哪一种RIA技术，最终都需要ArcGIS REST来提供服务。

本文将详细介绍使用REST构建可靠、安全、高性能的WebGIS服务。

1 REST概述

REST，即表述性状态转移，是Roy Fielding在其2000年的论文中首次提出的一种软件架构。具体地说，REST用来定义一个Web服务应用程序编程接口（API），通过HTTP来进行资源管理，例如CRUD（创建、读取、更新和删除）。

ArcGIS REST中，CRUD意味着创建/读取/更新/删除地图服务的子组件，也就是一个层。一个功能齐全的REST地图服务可以让使用者建立层，读取层，更新层，或删除层。REST类型的Web服务遵循以下基本原则：

设定地址资源：可以使用一个网址访问任何资源；

通用接口：标准的Put,Get,Post和Delete操作都需要得到请求才能完成；

无状态消息：每个请求都是独立的，每个请求都必须包括自己的参数，来完成操作；

表达：请求结果的渲染可以通过多个形式实现，例如地图和影像，XML和JSON。

ArcGIS Server 9.3中引入了创新的和强大的基于REST的Web服务架构。面向ArcGIS Server的REST API是对SOAP API的增强和改进。

2 REST服务的创建和发布

ArcGIS Server发布的GIS服务都可以通过各级端点或者统一资源定位器（URL）访问针对REST API开放的所有资源和操作。

创建和发布REST服务包括以下几个部分的内容：

1）服务支持的类型——根据需要建立ArcGIS Server服务类型。服务类型包括地图服务、地理编码服务、地理处理服务、几何服务、图片服务、地球模型服务（Globe服务）和网络分析服务。

2）创建GIS资源——根据服务类型，创建地理信息系统资源。不同类型的服务需要不同类型的地理信息系统资源，而这些资源分别可以在不同的ArcGIS模块中创建。

3）发布资源与服务——使用REST API将资源发布为Web 服务，这样，这些服务就可以被Internet或Intranet客户端应用程序远程调用。

4）浏览服务——在ArcGIS Server的服务浏览器中浏览服务和服务目录。服务目录格式是基于ArcGIS Server REST API的HTML。通过服务浏览器，可以浏览服务器内容，查看可用的GIS Web服务，获取对开发的有用信息，可以测试用户自定义的服务。

5）管理服务——通过ArcCatalog，ArcGISServer管理器，或者通过REST API管理控制台来停止，启动或暂停这些服务，更新缓存，并且启用/禁用服务浏览器。

3 应用REST服务

从根本上说，REST API就是由网址组成的，所以使用REST API的过程分为以下四个步骤。

1）构建请求网址；

2）发送请求到ArcGIS Server；

3）接收服务器的响应；

4）解析和使用服务器响应。

可以基于多种客户端访问REST服务，如使用Flex、Silverlight、python、javascript、Asp.Net等客户端访问REST建立好的各种服务。例如，使用ArcGIS Server Flex API可以实现：

1）互动显示用户数据的地图；

2）执行服务器上的一个地理信息系统模型，并显示模型结果；

3）在ArcGIS Online基础地图上显示用户数据；

4）查找用户地理信息系统数据的要素或属性，显示查找结果；

5）搜索地址，并显示搜索结果；

6）创建Mashups（整合来自多个网站源的信息）。

使用ArcGIS Server Flex API访问ESRI网站上REST服务的效果。

肉牛在不同年龄阶段中饲料利用率也存在比较大的差异性，如犊牛期的肉牛生长发育速度比较快，对于各种营养物质也有非常大的需求量，其饲料利用率相对比较高。但是随着肉牛年龄的不断增长，导致肉牛采食量不断增加，体内脂肪沉积量也得到一定程度的提升，使饲料利用率开始降低，这时摄入的营养物质多用来维持肉牛的生存需求。因此还需要结合不同生长时期进行饲料的合理选择，以提升肉牛的饲料利用率。

下图将不同地区的人口年龄分布使用饼状图表示出来，其使用的REST服务地址为：http://sampleserver1.arcgisonline.com/ArcGIS/rest/services/Specialty/ESRI_StatesCitiesRivers_USA/MapServer/0

4 REST服务的安全性与性能

4.1 安全机制

ArcGIS网络管理器中基于角色的安全机制可以确保Web服务和网络应用以及所有提供服务的安全。

REST API安全机制与ArcGIS Server中安全规则相互配合。通过ArcGIS管理器产生令

牌或者登录到服务，可以使所有服务具备安全机制。

4.2 提升性能

4.2.1 缓存

缓存是改善REST地图性能的关键技术。实时创建地图是最耗时的，所以从地图高速缓存中找回地图将大大提高性能。最好的方法就是建立一个缓存地图。如果存储空间不受限制，高速缓存是最佳的选择方案。

4.2.2 响应格式

REST服务应对每个请求能够返回四种不同的响应格式：HTML格式，JSON，图片或KMZ（压缩版本的KML，或锁孔标记语言）。默认情况下，响应格式是HTML和嵌入图像的HTML。

四个响应格式中，图片和JSON具有最好的综合效果。图片提供了最快的响应速度，而JSON不仅返回元数据，而且提供链接来下载图片。JSON比KMZ更加简单并且节省带宽。

另外，还可以通过改变压缩和响应格式的设置来提高REST服务的性能，所有性能相关的设置可以通过修改rest.config配置文件来实现。

5 结论

REST服务相比以前的SOAP服务具有很明显的优势。通过ArcGIS REST，能够建立可靠、安全、高性能的GIS服务。为基于ArcGIS REST服务的Flex、Silverlight等RIA应用提供了良好的服务基础。将RIA技术与REST服务相结合，可实现完美的WebGIS。

[1] ESRI中国有限公司.ArcGIS9.3新特性,2009.

[2] ESRI中国有限公司.ArcGIS Server9.3REST基础教程,2009.

[3] 刘光,唐大仕.Web GIS开发:ArcGIS Server与.NET[M].清华大学出版社,2009.

[4] 汪旻琦.基于ArcGIS Server的企业级GIS系统开发与应用,2007.