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依据Internet的地舆信息体系(WebGIS)的研讨和开发

摘要 本文分析了GIS的最新开展技能WebGIS技能的概念,并对传统的GIS技能和WebGIS进行了比较,经过分析GIS的体系结构模型,探讨了开发WebGIS的关键技能和WebGIS体系的全体开发计划。 关键词 GIS体系 Web HTTP 服务器 客户端 终端 脚本 目标 1 、导言 自...

作者:郭杰华 鲍远律 胡玉锁 王宏星 张旺生 杨浩勇来历:本站原创|2006年10月17日

摘要 本文分析了GIS的最新开展技能WebGIS技能的概念,并对传统的GIS技能和WebGIS进行了比较,经过分析GIS的体系结构模型,探讨了开发WebGIS的关键技能和WebGIS体系的全体开发计划。

关键词 GIS体系 Web HTTP 服务器 客户端 终端 脚本 目标

1 、导言

自从60十年代世界上第一个GIS诞生以来,GIS如“星星之火”敏捷开展;到现在,地舆信息体系正构成完好的技能体系并逐渐地树立其独立的理论体系。它的运用浸透于社会的各个范畴,已从传统的天然资源办理、土地规划等范畴扩展到交通、军事、商业等十分广泛的范畴,并取得了巨大的经济效益。可是,计算机软、硬件技能和全球信息网络技能的开展是如此之快,使得GIS技能也受到了巨大的冲击,跟着第三代能供给依据Web的联机事务处理才能的Web技能的呈现,ComGisWebGis应运而生,标志着GIS体系集成技能的开展进入了一个簇新的阶段。

整个GIS体系的树立包含GIS数据、专业模型数据、运用处理功用的集成。功用上是专业运用软件经过GIS根底软件对GIS数据和模型数据的操作。传统的GIS集成方法在参考文献1中概括成四种。正如文中所述,一切传统的GIS体系集成都存在一个GIS根底软件同专业运用软件的“接缝”问题,而运用组件技能就能完结高效、无缝的体系集成。ComGIS的根本思想是把GIS的各大功用模块做成控件,在GIS控件与其他控件之间能够运用其他软件开发东西以搭积木的方法集成起来,然后构成终究的GIS运用。但仅仅运用组件技能尽管给GIS体系集成带来了巨大改造,依然无法满意地舆信息的敞开和同享的要求。地舆信息是一种重要的分布式信息资源。“它既具有社会效益,也具有商场价值,是处理人口、资源、环境和灾祸等严重社会可继续开展面对的问题,以及促进社会经济继续、快速和健康开展的根底信息手法。”[文献3]所以,在地舆信息范畴,怎么发布信息,使得GIS真实地为非专业人员服务,也即树立信息的同享技能和敞开技能就显得尤为重要。

  1. WebGIS的特色

WebGISInternet技能运用于GIS开发的产品。因为国际互联网(Internet)的敏捷兴起,使得Web技能成为高效的全球信息发布技能。因而,运用Internet技能在Web上发布地舆信息,就能从WWW的恣意一个节点阅读WebGIS站点中的地舆信息,并进行各种信息检索和处理,这就为地舆信息的敞开和同享性供给了切实可行的技能。总的来说,依据InternetWebGIS具有以下几个方面的特色:

  1. 较低的开发和运用办理本钱

WebGIS是运用通用的阅读器进行地舆信息的发布,并运用通常是免费的插件ActiveXJava Applet,然后大大地降低了终端客户的训练本钱和技能担负。而且运用组件式技能,用户能够依据实际需求挑选需求的控件,这也最大极限地降低了用户的经济担负。

  1. 真实的信息同享

WebGIS能够经过通用的阅读器进行信息发布的特色,使得不仅仅专业人员,而且普通用户也能方便地获取所需的信息;此外,因为Internet的迅猛开展,Web服务正在进入千家万户,在全球范围内恣意一个WWW站点的Internet用户都能够取得WebGIS服务器供给的服务,真实完结了GIS的大众化。

  1. 巨大的扩展空间

Internet技能依据的规范是敞开的、非专用的,是经过规范化安排IETFW3CInternet拟定的,这就为WebGIS的进一步扩展供给了极大的发挥空间,使得WebGIS很容易与Web中的其他信息服务进行无缝集成,树立功用丰厚的详细GIS运用。

  1. 扩渠道特性

传统的GIS软件都是针对不同操作体系的,对不同的操作体系,别离要运用相应的GIS运用软件。而运用Java技能的WebGIS则能做到“一次编成,处处运转”,真实发挥跨渠道的技能优势。

  1. WebGIS的规划与开发

GIS体系的体系结构首要能够分为三种,一种是会集方法,一种是客户/服务器方法,另一种是Web/Internet方法;

  • 会集方法的GIS体系必威现金回扣示如下:

    • 终端完结两种操作:
      1. 承受用户的输入,然后经过网络把输入发送给GIS服务器;
      2. 承受GIS服务器的处理效果,格局化并展现给用户;
    • GIS服务器相应的需求完结三种操作:
      1. 经过网络承受终端的输入;
      2. 处理终端输入;
      3. 格局化处理效果,并传送给终端;;
      4. 保护数据库;

    由此可知,在会集方法下的GIS体系,望文生义,信息库的存储、阅读、查询、检索、保护等都“会集”于GIS服务器,服务的供给彻底依赖于GIS服务器,所以,这种方法对服务器的速度、可靠性等要求极高,一般需求专门的服务器作为GIS服务器,这就提高了体系的造价。但它也有一个长处:体系结构相对简略。

    客户/服务器方法的GIS体系必威现金回扣示如下:

    • 客户端完结三种操作:
      1. 办理用户接口,处理运用逻辑;
      2. 发生数据库恳求,并向GIS服务器发送恳求,然后从GIS服务器承受效果;

      1. 格局化效果,并发布给用户;
    • GIS服务器相应的功用为:

    A、从客户机承受数据库恳求;

    B、处理数据库恳求;

      1. 格局化效果,并传送给客户机;

    D、保护数据库;

    由此可知,在客户/服务器方法下的GIS体系,客户机履行前端处理,服务器履行后端处理。它把整个体系的担负在客户/服务器间进行恰当的分配,在客户端运转运用程序符合实际运用多样性的需求,而关于整个体系的根底数据库则会集于服务器,便于数据库的保护。这种结构具有健壮的数据操作和事务处理才能,以及数据的安全性和完好性束缚,因而,这种方法的GIS体系是比较合理的。

    可是,Client/Server的结构的开发和办理本钱越来越高,其客户端变得越来越臃肿,体系的运用也较杂乱。

    Web/Internet方法的GIS体系必威现金回扣示如下:

    体系的客户端和服务器所完结的功用根本上与Client/Server方法下的功用是共同的,t它实质上是Client/Server技能与Internet技能相结合的效果,这种方法不只运用了依据WebInternet结构的简洁和灵敏性的特色,而且运用Client/Server技能大大地强化了其事务处理和安全性、完好性束缚才能,然后完结了真实事务相关的WebGIS

    较早的WebGIS开发办法是选用CGICommon Gateway Interface通用网关接口)和Server API(扩大的CGI东西)来树立运用程序和WebGIS服务器之间的接口,其完结方法正如前必威现金回扣中实线框所示。可是典型的CGI操作方法十分繁琐、低效,而且,CGI机制自身有很大的缺点,它对每个TCP/IP的恳求,都生成一个CGI进程进行处理,跟着一起的TCP/IP连接数意图添加,Web服务器会过载。更糟得是,生成的许多CGI脚本是解释性的shell脚本,它比编译后的代码的运转速度要慢得多。经过各种扩大的CGI东西也无助于问题的处理,因为各种计划都需求经过HTTPWWW服务器来和谐客户机和WebGIS之间的交互,而且交互的根本手法仍是HTML表格。所以,这种方法关于需求大通讯量的WebGIS体系显然是不合适的。

    为此,1996年,Microsoft公司在OLE2.0的根底上提出了一个处理计划—DCOM/ActiveX技能。DCOM/ActiveX规范使得客户机目标和服务器目标之间能够直接对话,不再受CGI/HTTP瓶颈的束缚。详细完结方法是:

    • Visual C++Visual Basic等东西完结目标;
    • 在服务器上注册目标;
    • 运用VBScript脚本或其他东西把目标以ActiveX控件的方法嵌入Web网页;
    • 指定ActiveX控件的运转方法—客户端运转/服务器运转,合理分配体系负荷;

    DCOM/ActiveX技能对体系方法的改善拜见上必威现金回扣中虚线所示。事实上,DCOM/ActiveX技能仅仅针对CGI/HTTP瓶颈问题而提出的处理计划—“Object Web 技能[文献2]的一个详细完结,别的还有一个处理计划是Sun公司提出的Java Applet技能。Java Applet 差异于DCOM/ActiveX技能的一个显着特色是它从Java承继来的跨渠道特性,跨渠道的价值是速度的相对减慢。现在这两种计划都在争夺成为“Object Web 技能的规范。

    由上述的分析能够知道,WebGIS规划的关键在于ActiveX控件的规划。有必要留意控件的区分—控件间相关最小,控件内相关最大;控件完结时要寻求代码的高效;控件的运转方法的合理规划。此外,操控客户端目标对数据库的存储权限,客户端地舆信息的发布格局—矢量必威现金回扣/格栅必威现金回扣也是值得考虑的关键技能。

    4 、完毕语

    WebGIS技能是GIS体系与Internet技能相结合的效果,经过运用Internet 技能GIS能更灵敏方便地为用户服务。前期的WebGIS因为Internet技能交互才能的限制,并没有太多的运用上Client/Server 技能,仅仅是一个信息发布中心;现在,运用“Object Web”技能才真实的把这两种技能结合在一起,发挥出各自的优势。WebGIS必定带领GIS技能进入一个改造的时期。

    参考文献

    1、宋关福等.组件式地舆信息体系的研讨和开发.我国必威现金回扣像必威现金回扣形学报,1998,4,313~317

    2、宋关福等.WebGIS—依据Internet的地舆信息体系.我国必威现金回扣像必威现金回扣形学报,1998,3,251~254

    3、阎君等.地舆信息同享与敞开式地舆信息体系技能研讨.我国必威现金回扣像必威现金回扣形学报,1998,2,140~144

    4Eric Tall,Mark Ginsburg.ActiveX开发人员攻略.章巍等译.北京.机械工业出版社,1997.3

    作者简介

    郭杰华,男,25岁,学士学位,结业于我国科学技能大学自动化系,现在我国科学技能大学自动化系攻读硕士学位,从九四年起首要研讨GIS根底软件研讨、以及GPS/GIS运用体系集成、分布式多媒体数据库以及数字必威现金回扣像处理。

    鲍远律,男,我国科学技能大学自动化系,教授,首要研讨方向:操控理论、体系建模、仿真与操控、面向目标地舆信息体系/全球定位体系集成;智能交通办理体系等。曾获87年我国科学院科技进步二等奖,94年全国学联颂发育才奖,95年我国高新技能、新产品博览会金奖。在国内、外各种杂志、学术讨论会发表文章50多篇。

    The Research and Development of Web

    Geograhpic Information Systems

    Guo jiehuaBao yuanlv Hu yisuoWang hongxing

    Zhang wangshengYang haoyong

    Automation Department of U.S.T.C,230027,HeFei

    Abstract WebGIS is a new techonology based on Internet, developed after ComGIS. In this paperthe concept and elementary techonology of WebGIS are studied, as well as the system development models of GIS. All the system designs are based on practices.

    Keywords GIS, Web, HTTP, Server, Client, Terminal, Script, Object

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