互聯(lián)網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的構(gòu)造方法

網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)的

組成與結(jié)構(gòu)體系

1/11/20231引言1/11/20232一、定義1/11/20233一、定義WebGIS是Web技術(shù)和GIS技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是利用Web技術(shù)來擴(kuò)展和完善地理信息系統(tǒng)的一項(xiàng)新技術(shù)。由于HTTP協(xié)議采用基于C/S的請求/應(yīng)答機(jī)制，具有較強(qiáng)的用戶交互能力，可以傳輸并在瀏覽器上顯示多媒體數(shù)據(jù)，而GIS中的信息主要是需要以圖形、圖像方式表現(xiàn)的空間數(shù)據(jù)，用戶通過交互操作，對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢分析。這些特點(diǎn)，使得人們完全可以利用Web來尋找他們所需要的空間數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行各種操作。1/11/20234二、WebGIS的應(yīng)用WebGIS的應(yīng)用可以分為以下幾個(gè)層面：1)空間數(shù)據(jù)發(fā)布：能夠以圖形方式顯示空間數(shù)據(jù)，較之與單純的FTP方式，WebGIS使用戶更容易找到需要的數(shù)據(jù)；2)空間查詢檢索：利用瀏覽器提供的交互能力，進(jìn)行圖形及屬性數(shù)據(jù)庫的查詢檢索；

1/11/20235二、WebGIS的應(yīng)用WebGIS的應(yīng)用可以分為以下幾個(gè)層面：3)空間模型服務(wù):在服務(wù)器端提供各種空間模型的實(shí)現(xiàn)方法，接受用戶通過瀏覽器輸入的模型參數(shù)后，將計(jì)算結(jié)果返回。4)Web資源的組織:在Web上存在著大量的信息，這些信息多數(shù)具有空間分布特征，如分銷商數(shù)據(jù)往往有其所在位置屬性，利用地圖對這些信息進(jìn)行組織和管理，并為用戶提供基于空間的檢索服務(wù)，無疑也可以通過WebGIS實(shí)現(xiàn)。

1/11/20236三、WebGIS與GIS的不同之處它必須是基于網(wǎng)絡(luò)的客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)，而傳統(tǒng)的GIS大多數(shù)為獨(dú)立的單機(jī)系統(tǒng)；它利用因特網(wǎng)來進(jìn)行客戶端和服務(wù)器之間的信息交互，這就意味著信息的傳遞是全球性的；它是一個(gè)分布式系統(tǒng)，用戶和服務(wù)器可以分布在不同地點(diǎn)和不同的計(jì)算機(jī)平臺上。1/11/20237四、WEBGIS內(nèi)容：InternetGIS類型GIS分析輸出在服務(wù)器上完成GIS分析輸出在客戶機(jī)上完成構(gòu)造模式(工作方式)實(shí)例基于服務(wù)器是否CGI.ServerAPIMapObjects/ArcViewIMS,ProServer基于客戶機(jī)否是GISPlug-in,GISActiveX,GISJavaAppletMapGuide,GeoMediaWebMap,ActiveMap,GeoBeans1/11/20238五、系統(tǒng)分類

將現(xiàn)有的InternetGIS應(yīng)用系統(tǒng)主要分為兩類：基于服務(wù)器的應(yīng)用系統(tǒng)(Server-side)基于客戶機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)(Client-side)1/11/20239任務(wù)比較：Server-sideStrategiesServertasksClienttasksMapbrowsingDisplayQueryAnalysisMapdrawingClient-sideStrategiesServertasksClienttasksAnalysisDisplayMapdrawingMapbrowsingQuery1/11/202310基于于服服務(wù)務(wù)器器的的應(yīng)應(yīng)用用系系統(tǒng)統(tǒng)基于于服服務(wù)務(wù)器器的的InternetGIS依依賴賴服服務(wù)務(wù)器器上上的的GIS系系統(tǒng)統(tǒng)完完成成GIS分分析析和和產(chǎn)產(chǎn)生生輸輸出出工工作作。。Web瀏瀏覽覽器器充充當(dāng)當(dāng)前前端端的的對對用用戶戶友友好好的的接接口口。。用用戶戶在在客客戶戶機(jī)機(jī)端端Web瀏瀏覽覽器器上上初初始始化化URL請請求求(一一個(gè)個(gè)GIS操操作作)，，此此請請求求通通過過互互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)送送給給服服務(wù)務(wù)器器。。服服務(wù)務(wù)器器接接受受此此請請求求，，處處理理請請求求，，并并將將處處理理結(jié)結(jié)果果返返回回客客戶戶端端。12/31/202211基于于服服務(wù)務(wù)器器的的應(yīng)應(yīng)用用系系統(tǒng)統(tǒng)由于于超超文文本本標(biāo)標(biāo)識識語語言言(HTTP,HyperTextMarkupLanguage)不不能能直直接接支支持持矢矢量量的的GIS數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，，Web瀏瀏覽覽器器不不能能直直接接與與GIS服服務(wù)務(wù)器器程程序序通通訊訊。因因此此，，需要要有有媒媒介介““解解釋釋器器(Interpreter)””連連接接Web瀏瀏覽覽器器、、Web服服務(wù)務(wù)器器和和GIS服服務(wù)務(wù)器器。通用用的的““解解釋釋器器””有有通用用通通道道接接口口CGI或或其其它它通通道道腳腳本本。它它們們接接受受用用戶戶的的輸輸入入，，將將其其解解析析為為GIS程程序序能能使使用用的的變變量量參參數(shù)數(shù)；；使使得得Web服服務(wù)務(wù)器器能能在在GIS服服務(wù)務(wù)器器上上運(yùn)運(yùn)行行；；解解釋釋GIS服服務(wù)務(wù)器器產(chǎn)產(chǎn)生生結(jié)結(jié)果果，，并并將將結(jié)結(jié)果果送送回回到到客客戶戶機(jī)機(jī)瀏瀏覽覽器器。?；谟诜?wù)務(wù)器器端端的的互互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)地地理理信信息息需需要要GIS程程序序以以GIS服服務(wù)務(wù)器器的的形形式式在在后后臺臺運(yùn)運(yùn)行行。。GIS服服務(wù)務(wù)器器通通過過CGI與與Web服服務(wù)務(wù)器器相相連連。。12/31/202212基于CGI的InternetGIS是基于HTML的擴(kuò)展展，需要要在后臺臺運(yùn)行GIS服服務(wù)器。。GIS服務(wù)器器和Web服務(wù)務(wù)器通過過CGI連接。。其優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是所有有的操作作、分析析由服務(wù)務(wù)器完成成，因而而客戶端端很小；；同時(shí)，，有利于于充分利利用服務(wù)務(wù)器的資資源，發(fā)發(fā)揮服務(wù)務(wù)器的最最大潛力力。但是是客戶端端的功能能受到互互聯(lián)網(wǎng)瀏瀏覽器和和HTML的限限制，JPEG和GIF是客客戶端操操作的唯唯一形式式。而且且，它增增加了互互聯(lián)網(wǎng)和和服務(wù)器器的負(fù)擔(dān)擔(dān)，工作作效率受受到影響響。12/31/202213基于客戶戶機(jī)的應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)基于客戶戶機(jī)端的的InternetGIS允許GIS分分析和GIS數(shù)數(shù)據(jù)處理理在客戶戶機(jī)端執(zhí)執(zhí)行。這這些GIS分析析工具和和GIS數(shù)據(jù)最最初駐留留在服務(wù)務(wù)器上。。用戶通通過瀏覽覽器向服服務(wù)器發(fā)發(fā)出需要要GIS數(shù)據(jù)和和GIS處理工工具的請請求；服服務(wù)器將將所需要要的GIS數(shù)據(jù)據(jù)和GIS處理理工具傳傳送給客客戶機(jī)端端?？蛻魬魴C(jī)端接接受所需需要的GIS數(shù)數(shù)據(jù)和GIS處處理工具具，按照照用戶的的操作，，進(jìn)行GIS數(shù)數(shù)據(jù)處理理和分析析；此時(shí)時(shí)無須服服務(wù)器的的參與。。由于所所需要的的GIS數(shù)據(jù)和和GIS處理理工具已已經(jīng)到客客戶機(jī)端端，因而而具有操操作方便便、靈活活、速度度快等優(yōu)優(yōu)勢?；诳蛻魬魴C(jī)端的的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)地理信信息系統(tǒng)統(tǒng)工作方方式有GISPlug-in,GISActiveX和GISJavaApplet等。12/31/202214構(gòu)造模式式分析服務(wù)器端端的互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)地理理信息系系統(tǒng)的構(gòu)構(gòu)造模式式是由CGI模模式,ServerAPI構(gòu)造的，，而基于于客戶機(jī)機(jī)端的互互聯(lián)網(wǎng)地地理信息息系統(tǒng)的的構(gòu)造模模式有Plug-in模式、GISJavaApplet、GISActiveX控件件等。12/31/202215CGI模式基于CGI的的InternetGIS是基于于HTML的的一種擴(kuò)展，，需要有GIS服務(wù)器在在后臺運(yùn)行。。通過CGI腳本，將GIS服務(wù)器器和Web服服務(wù)器連接。。基于CGI的互聯(lián)網(wǎng)地地理信息系統(tǒng)統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)構(gòu)如圖所示。?？蛻舳说乃蠫IS操操作和分析，，都是在GIS在服務(wù)器器是完成的。。12/31/202216CGI模式服務(wù)器端有兩兩個(gè)服務(wù)進(jìn)程程WebServer和GISServer，這兩者者是通過TCP/IP協(xié)協(xié)議進(jìn)行通訊訊的，所以既既可以運(yùn)行在在一臺主機(jī)上上也可以分別別運(yùn)行在兩臺臺計(jì)算機(jī)上。?；贑GI模模式的InternetGIS體體系結(jié)構(gòu)服務(wù)器CGIScriptGIS服務(wù)器URL請求傳輸結(jié)果客戶機(jī)Internet12/31/202217CGI模式CGI是連接接應(yīng)用軟件和和Web服務(wù)務(wù)器的標(biāo)準(zhǔn)技技術(shù)，它是HTML的功功能擴(kuò)展。是是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器器上的可執(zhí)行行程序，基本本上所有的計(jì)計(jì)算機(jī)語言都都可以用來發(fā)發(fā)展CGI程程序，最常用用的幾種包括括(C/C++)、Perl和VisualBasic)。Web一出現(xiàn)，CGI技術(shù)很很快被用于構(gòu)構(gòu)造能生產(chǎn)動動態(tài)地圖的Web網(wǎng)站。。HTML產(chǎn)生生的東西基本本上都是靜態(tài)態(tài)的而不是動動態(tài)的，比如如一個(gè)作為圖圖像嵌入HTML文本中中的地圖就可可以在用戶端端的瀏覽器中中顯示出來。。這種圖像是是一種靜態(tài)圖圖像，用戶并并不能放大、、縮小或查詢詢這種影像地地圖?；贑GI模模式的InternetGIS體體系結(jié)構(gòu)12/31/202218CGI模式CGI提供了了一個(gè)在瀏覽覽器和服務(wù)器器之間，以及及服務(wù)器和服服務(wù)器上其他他軟件之間的的一個(gè)接口。。它允許網(wǎng)頁頁用戶通過網(wǎng)網(wǎng)頁的命令來來啟動一個(gè)存存在于網(wǎng)頁服服務(wù)器主機(jī)的的程序(稱為為CGI程序序),并且接接受到這個(gè)程程序的輸出結(jié)結(jié)果。CGI是最早實(shí)現(xiàn)現(xiàn)動態(tài)網(wǎng)頁的的技術(shù)，它使使用戶可以通通過瀏覽器進(jìn)進(jìn)行交互操作作，并得到相相應(yīng)的操作結(jié)結(jié)果?？蛻舳藶g覽器器使用HTML將客戶的的請求傳給Web服務(wù)器器，Web服服務(wù)器通過專專用的CGI訪問GIS服務(wù)器(后后端的GIS軟件)，GIS服務(wù)器器承擔(dān)所有的的查詢、計(jì)算算工作，并將將結(jié)果(數(shù)字字圖像)構(gòu)建建成一個(gè)HTML文檔反反饋給Web服務(wù)器，然然后再傳遞給給客戶端瀏覽覽器?；贑GI模模式的InternetGIS體體系結(jié)構(gòu)12/31/202219CGI模式工工作原理Web瀏覽器器用戶發(fā)出URL及GIS數(shù)據(jù)操作作請求；Web服務(wù)器器接受請求，，并通過CGI腳本，將將用戶的請求求傳送給GIS服務(wù)器；；GIS服務(wù)器器接受請求，，進(jìn)行GIS數(shù)據(jù)處理如如放大、縮小小、漫游、查查詢、分析等等，將操作結(jié)結(jié)果形成GIF或JPEG圖像；最后GIS服服務(wù)器將GIF或JPEG圖像，通通過CGI腳腳本、Web服務(wù)器返回回給Web瀏瀏覽器顯示。。12/31/202220基于CGI的WEBGIS系統(tǒng)的優(yōu)勢勢：由于所有的的GIS操操作都是由由GIS服服務(wù)器完成成的，具有有客戶端小小、處理大大型GIS操作分析析的功能強(qiáng)強(qiáng)、充分利利用現(xiàn)有的的GIS操操作分析資資源等優(yōu)勢勢；由于在客戶戶機(jī)端使用用的是支持持標(biāo)準(zhǔn)HTML的Web瀏覽覽器，操作作結(jié)果是以以靜態(tài)的GIF或JPEG圖圖像的形式式表現(xiàn)，因因而客戶機(jī)機(jī)端與平臺臺無關(guān)。12/31/202221基于CGI的WEBGIS系統(tǒng)的劣劣勢：增加了網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳輸?shù)呢?fù)負(fù)擔(dān)。由于于用戶的每每一步操作作，都需要要將請求通通過網(wǎng)絡(luò)傳傳給GIS服務(wù)器；；GIS服服務(wù)器將操操作結(jié)果形形成新的柵柵格圖像，，再通過網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)返回給給用戶。因因而網(wǎng)絡(luò)的的傳輸量大大大增加了了。服務(wù)器的負(fù)負(fù)擔(dān)重。所所有的操作作都必須由由GIS服服務(wù)器解釋釋執(zhí)行，服服務(wù)器的負(fù)負(fù)擔(dān)很重；；信息(用用戶的請求求和GIS服務(wù)器返返回的圖像像)通過CGI腳本本在瀏覽器器和GIS服務(wù)器之之間傳輸，，勢必影響響信息的傳傳輸速度。。12/31/202222基于CGI的WEBGIS系統(tǒng)的劣勢勢：同步多請求求問題。由由于CGI腳本處理理所有來自自Web瀏瀏覽器的輸輸入和解釋釋GIS服服務(wù)器的所所有輸出。。對于每一一個(gè)客戶機(jī)機(jī)的請求，，都要重新新啟動一個(gè)個(gè)新的服務(wù)務(wù)進(jìn)程。當(dāng)當(dāng)有多用戶戶同時(shí)發(fā)出出請求時(shí)，，系統(tǒng)的功功能將受到到影響。靜態(tài)圖像。。在瀏覽器器上顯示的的是靜態(tài)圖圖像，因而而用戶即不不能漫游、、縮放，又又不能通過過幾何圖形形如點(diǎn)、線線、面來選選擇顯示其其關(guān)心的地地物。用戶界面的的功能受Web瀏覽覽器的限制制，影響GIS資源源的有效使使用。12/31/202223服務(wù)器應(yīng)用用程序接口口方法(ServerAPI)ServerAPI類似于于CGI,不同之處處在于CGI程序是是單獨(dú)可以以運(yùn)行的程程序，而ServerAPI往往依依附于特定定的Web服務(wù)器，，如MicrosoftISAPI依附于IIS(InternetInformationServer),只能在Windows平臺臺上運(yùn)行，，其可移植植性較差。。，在ISAPI下建建立的的應(yīng)用用程序序是以以動態(tài)態(tài)連接接庫的的形式式存在在；而CGI的的應(yīng)用用程序序一般般都是是可執(zhí)執(zhí)行程程序。但但是基于于ServerAPI的動動態(tài)連接模模塊啟動后后會一直處處于運(yùn)行狀狀態(tài),而不不像CGI那樣每次次都要重新新啟動，其其速度較CGI快得得多。12/31/202224服務(wù)務(wù)器器應(yīng)應(yīng)用用程程序序接接口口方方法法(ServerAPI)模式式基于于CGI模模式式的的InternetGIS體體系系結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)服務(wù)務(wù)器器ISAPIURL請請求求傳輸輸結(jié)結(jié)果果客戶戶機(jī)機(jī)Internet12/31/202225GISPlug-in是是在在瀏瀏覽覽器器上上擴(kuò)擴(kuò)充充Web瀏瀏覽覽器器的的可可執(zhí)執(zhí)行行的的GIS軟軟件件。。GISPlug-in的的主主要要作作用用是是使使Web瀏瀏覽覽器器支支持持處處理理無無縫縫GIS數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，，并并為為Web瀏瀏覽覽器器與與GIS數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)之之間間的的通通訊訊提提供供條條件件。。GISPlug-in直直接接處處理理來來自自服服務(wù)務(wù)器器的的GIS矢矢量量數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)。。同同時(shí)時(shí)，，GISPlug-in可可以以生生成成自自己己的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，，以以供供Web瀏瀏覽覽器器或或其其它它Plug-in顯顯示示使使用用。。Plug-in必必須須安安裝裝在在客客戶戶機(jī)機(jī)，，然然后后才才能能使使用用。。其其體體系系結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)如如圖圖所所示示：Plug-in模模式式12/31/202226Plug-in模式服務(wù)器客戶機(jī)GIS數(shù)據(jù)請請求Web瀏覽器GIS數(shù)據(jù)類型理解查詢plug-in程序GISPlug-inGIS數(shù)據(jù)顯示W(wǎng)WW服務(wù)器GIS數(shù)據(jù)文文件INTERNET加載Plug-in基于Plug-in模式式的InternetGIS體系系結(jié)構(gòu)12/31/2022271、CGI系系統(tǒng)僅提供供給用戶端(client)有限的的功能，傳給給用戶的信息息都是靜態(tài)的的而且用戶的的GIS操作作都需要由服服務(wù)器來處理理。解決這個(gè)個(gè)問題的方法法之一是把一一部分服務(wù)器器上的功能移移到用戶端上上，這樣不僅僅加快了用戶戶操作的反應(yīng)應(yīng)速度，而且且也減少了交交互網(wǎng)上的流流量。瀏覽器插件法法(plug-ins)12/31/2022282、標(biāo)準(zhǔn)瀏覽覽器只提供一一些最基本的的瀏覽和導(dǎo)航航功能，而缺缺乏空間數(shù)據(jù)據(jù)的處理能力力。一種方法法是安裝額外外能和網(wǎng)絡(luò)瀏瀏覽器交換信信息的專門GIS軟件。。這種增加網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器功功能的方法就就叫“插入法法”(Plug-ins),為了便便于其他軟件件廠商發(fā)展插插入型軟件，，Netscape公司司專門提供了了一套應(yīng)用程程序接口(API)。這這種插入軟件件不但可以增增加網(wǎng)絡(luò)瀏覽覽器處理地理理空間數(shù)據(jù)的的能力，使人人們更容易獲獲取地理數(shù)據(jù)據(jù)，而且可以以減少網(wǎng)絡(luò)服服務(wù)器的信息息流量從而使使服務(wù)器更有有效地為更多多的用戶服務(wù)務(wù)。因?yàn)榇蠖喽鄶?shù)用戶的數(shù)數(shù)據(jù)處理功能能可以由網(wǎng)絡(luò)絡(luò)瀏覽器插入入軟件來完成成。瀏覽器插件法法(plug-ins)12/31/2022293、和傳統(tǒng)的的應(yīng)用軟件瀏瀏覽器類似，，插入軟件也也需要先安裝裝再使用，因因而傳統(tǒng)軟件件不同版本之之間的不兼容容性及版本管管理問題仍然然存在。4、盡管插件件可以和瀏覽覽器一起有效效處理空間數(shù)數(shù)據(jù)，但這將將導(dǎo)致用戶端端負(fù)擔(dān)過重(FatClient)。這顯然然不符合標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器器便宜簡單(ThinClient)的設(shè)計(jì)計(jì)思想。5、其次，眾眾多插入軟件件的管理會成成為信息技術(shù)術(shù)部門的一個(gè)個(gè)大問題，因因?yàn)槿魏稳酥恢灰梢月?lián)上上交互網(wǎng)都可可以接受最新新的插入軟件件。瀏覽器插件法法(plug-ins)12/31/202230Plug-in模式式的工工作原原理：：Web瀏覽覽器發(fā)發(fā)出GIS數(shù)據(jù)據(jù)顯示示操作作請求求；Web瀏覽覽器接接受到到用戶戶的請請求，，進(jìn)行行處理理，并并將用用戶所所要的的GIS數(shù)數(shù)據(jù)傳傳送給給Web瀏瀏覽器器；客戶機(jī)機(jī)端接接受Web服務(wù)務(wù)器傳傳來的的GIS數(shù)數(shù)據(jù)，，并將將GIS數(shù)數(shù)據(jù)類類型進(jìn)進(jìn)行理理解；；在本地地系統(tǒng)統(tǒng)查找找與GIS數(shù)據(jù)據(jù)相關(guān)關(guān)的Plug-in(或或Helper)。。如果果找到到相應(yīng)應(yīng)的GISPlug-in，用用它來來顯示示GIS數(shù)數(shù)據(jù)；；如果果沒有有，則則需要要安裝裝相應(yīng)應(yīng)的GISPlug-in，加加載相相應(yīng)的的GISPlug-in，，來顯顯示GIS數(shù)據(jù)據(jù)。GIS的操操作如如放大大、縮縮小、、漫游游、查查詢、、分析析皆由由相應(yīng)應(yīng)的GISPlug-in來完完成。。12/31/202231基于Plug-in的WEBGIS系系統(tǒng)的的優(yōu)勢勢：無縫支支持與與GIS數(shù)數(shù)據(jù)的的連接接。由于對對每一一種數(shù)數(shù)據(jù)源源，都都需要要有相相應(yīng)的的GISPlug-in；；因而而GISPlug-in能能無縫縫支持持與GIS數(shù)據(jù)據(jù)的連連接。。GIS操作作速度度快。。所有的的GIS操操作都都是在在本地地由GISPlug-in完成成，因因此運(yùn)運(yùn)行的的速度度快。。服務(wù)器器和網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳傳輸?shù)牡呢?fù)擔(dān)擔(dān)輕。。服務(wù)器器僅需需提供供GIS數(shù)數(shù)據(jù)服服務(wù)，，網(wǎng)絡(luò)絡(luò)也只只需將將GIS數(shù)數(shù)據(jù)一一次性性傳輸輸。服服務(wù)器器的任任務(wù)很很少，，網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳輸輸?shù)呢?fù)負(fù)擔(dān)輕輕。12/31/202232基于Plug-in的WEBGIS系系統(tǒng)的的劣勢勢：GISPlug-in與平平臺相相關(guān)。。對同同一GIS數(shù)據(jù)據(jù)，不不同的的操作作系統(tǒng)統(tǒng)如對對UNIX，Windows，Macintosh而言言，需需要有有各自自不同同的GISPlug-in在其其上使使用。。對于于不同同的Web瀏覽覽器，，同樣樣需要要用相相對應(yīng)應(yīng)的GISPlug-in。GISPlug-in與GIS數(shù)據(jù)據(jù)類型型相關(guān)關(guān)。對對GIS用用戶而而言，，使用用的GIS數(shù)據(jù)據(jù)類型型是多多種多多樣的的，如如ArcInfo,MapInfo,AtlasGIS等GIS數(shù)據(jù)據(jù)格式式。對對于不不同的的GIS數(shù)數(shù)據(jù)類類型，，需要要有相相應(yīng)的的GISPlug-in來來支持持。12/31/202233基于Plug-in的WEBGIS系系統(tǒng)的劣勢勢：需要事先安安裝。用戶戶如想使用用，必須下下載安裝GISPlug-in程序序。如果用用戶準(zhǔn)備使使用多種GIS數(shù)據(jù)據(jù)類型，必必須安裝多多個(gè)GISPlug-in程序。GISPlug-in程程序在客戶戶機(jī)上的數(shù)數(shù)量增多，，勢必對管管理帶來壓壓力。同時(shí)時(shí)GISPlug-in程程序占有客客戶機(jī)磁盤盤空間。更新困難。。當(dāng)GISPlug-in程序提供供者已經(jīng)將將GISPlug-in升升級了，須須通告用戶戶進(jìn)行軟件件升級。升升級時(shí)，需需要重新下下載安裝。。使用已有的的GIS操操作分析資資源的能力力弱，處理理大型的GIS分析析能力有限限。12/31/202234GISActiveXActiveX是Microsoft為適應(yīng)互互聯(lián)網(wǎng)而發(fā)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。ActiveX是建立在在OLE(ObjectLinkingandEmbedding)標(biāo)準(zhǔn)之之上，為擴(kuò)擴(kuò)展MicrosoftWeb瀏覽覽器InternetExplorer功能能而提供的的公共框架架。ActiveX控件是用用于完成具具體任務(wù)和和信息通訊訊的軟件模模塊。GISActiveX控件用用于處理GIS數(shù)據(jù)據(jù)和完成GIS分析析。ActiveX控件件和Plug-in非常相似似，是為了了擴(kuò)展Web瀏覽器器的動態(tài)模模塊。所不不同的是，，ActiveX能能被支持OLE標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的任何程程序語言或或應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)所使用。。相反，Plug-in只能能在某一具具體的瀏覽覽器中使用用。基于GISActiveX控件的互互聯(lián)網(wǎng)地理理信息系統(tǒng)統(tǒng)是依賴GISActiveX來完完成GIS數(shù)據(jù)的處處理和顯示示。GISActiveX控件與Web瀏覽覽器靈活無無縫結(jié)合在在一起。在在通常情況況下，GISActiveX控件包包容在HTML代碼碼中，并通通過<OBJECT>參考標(biāo)標(biāo)簽來獲取取。12/31/202235INTERNETGIS數(shù)據(jù)對象請求客戶機(jī)Web瀏覽器GIS控件GIS操作和數(shù)據(jù)顯示服務(wù)器WWW服務(wù)器傳送ActiveX控件和GIS數(shù)據(jù)對象基于GISActiveX控件的WebGIS體系系結(jié)構(gòu)12/31/202236GISActiveX的工工作原理：：Web瀏覽覽器發(fā)出GIS數(shù)據(jù)據(jù)顯示操作作請求；Web服務(wù)務(wù)器接受到到用戶的請請求，進(jìn)行行處理，并并將用戶所所要的GIS數(shù)據(jù)和和GISActiveX控控件傳送給給Web瀏瀏覽器；客戶機(jī)端接接受到Web服務(wù)器器傳來的GIS數(shù)據(jù)據(jù)和GISActiveX控件，啟啟動GISActiveX控件，對對GIS數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處處理，完成成GIS操操作。12/31/202237基于GISActiveX控件的的WEBGIS系統(tǒng)的的優(yōu)勢具有GISPlug-in模式的的所有優(yōu)優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，ActiveX能被支支持OLE標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的任何何程序語語言或應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)所使用用，比GISPlug-in模式式更靈活活，使用用方便。12/31/202238基于GISActiveX控件的的WEBGIS系統(tǒng)的的劣勢需要下載載。占用客戶戶機(jī)端機(jī)機(jī)器的磁磁盤空間間。與平臺相相關(guān)。對不同的的平臺，，必須提提供不同同的GISActiveX控件。。與瀏覽器器相關(guān)。。GISActiveX控件件最初只只使用于于MicrosoftWeb瀏覽覽器。在在其它瀏瀏覽器使使用時(shí)，，須增加加特殊的的Plug-in予以以支持。。使用已有有的GIS操作作分析資資源的能能力弱，，處理大大型的GIS分分析能力力有限。12/31/202239GISJavaAppletGISJavaApplet是在在程序運(yùn)行行時(shí)，從服服務(wù)器下載載到客戶機(jī)機(jī)端運(yùn)行的的可執(zhí)行代代碼。GISJavaApplet是由由面向?qū)ο笙笳Z言Java開發(fā)發(fā)的小應(yīng)用用程序，與與Web瀏瀏覽器緊密密結(jié)合，以以擴(kuò)展Web瀏覽器器的功能，，完成GIS數(shù)據(jù)操操作和GIS處理。。GISJavaApplet最初初為駐留在在Web服服務(wù)器端的的可執(zhí)行代代碼。在通通常情況下下，GISJavaApplet包容在HTML代代碼中，并并通過<APPLET>參考考標(biāo)簽來獲獲取和引發(fā)發(fā)。它能完完成GIS數(shù)據(jù)解釋釋和GIS分析功能能。但是，，對于處理理大型的GIS分析析任務(wù)(如如疊置、資資源分配等等)的能力力，無法與與CGI模模式相比；；GIS數(shù)數(shù)據(jù)的保存存、分析結(jié)結(jié)果的存儲儲和網(wǎng)絡(luò)資資源的使用用能力受到到限制。12/31/202240INTERNETGIS數(shù)據(jù)據(jù)對象請求求客戶機(jī)Web瀏覽器GISJavaAppletGIS操作和數(shù)據(jù)顯示服務(wù)器WWW服務(wù)器傳送GISJavaApplet和GIS數(shù)數(shù)據(jù)對象基于GISJavaApplet模式的InternetGIS體體系結(jié)構(gòu)12/31/202241基于GISJavaApplet的WEBGIS系系統(tǒng)的優(yōu)勢勢體系結(jié)構(gòu)中中立，與平平臺和操作作系統(tǒng)無關(guān)關(guān)。在具有有Java虛擬機(jī)的的Web瀏瀏覽器上運(yùn)運(yùn)行。寫一一次，可到到處運(yùn)行。。動態(tài)運(yùn)行，，無須在用用戶端預(yù)先先安裝。由由于GISJavaApplet是在運(yùn)行行時(shí)從Web服務(wù)器器動態(tài)下載載的，所以以當(dāng)服務(wù)器器端的GISJavaApplet更新后后，客戶機(jī)機(jī)端總是可可以使用最最新的版本本。GIS操作作速度快。。所有的GIS操作作都是在本本地由GISJavaApplet完成，，因此運(yùn)行行的速度快快。服務(wù)器和網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牡呢?fù)擔(dān)輕。。服務(wù)器僅僅需提供GIS數(shù)據(jù)據(jù)服務(wù)，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)也只需需將GIS數(shù)據(jù)一次次性傳輸。。服務(wù)器的的負(fù)擔(dān)很小小，網(wǎng)絡(luò)傳傳輸?shù)呢?fù)擔(dān)擔(dān)輕。12/31/202242基于GISJavaApplet的WEBGIS系系統(tǒng)的劣勢勢使用已有的的GIS操操作分析資資源的能力力弱，處理理大型的GIS分析析能力有限限。GIS的數(shù)數(shù)據(jù)的保存存、分析結(jié)結(jié)果的存儲儲和網(wǎng)絡(luò)資資源的使用用能力有限限。12/31/202243六、、WEBGIS系系統(tǒng)統(tǒng)構(gòu)構(gòu)造造模模式式優(yōu)優(yōu)缺缺點(diǎn)點(diǎn)對對比比類型工作模式實(shí)例優(yōu)點(diǎn)缺陷基于CGI的InternetGISCGIIMS,ProServer客戶端很小；充分利用服務(wù)器的資源JPEG和GIF是客戶端操作的唯一形式；互聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)器的負(fù)擔(dān)重,CGI的應(yīng)用程序一般都是可執(zhí)行程序?；赟erverAPI的InternetGISServerAPIGeoBeansIMS客戶端很小；充分利用服務(wù)器的資源,動態(tài)連接庫的形式存在.JPEG和GIF是客戶端操作的唯一形式；互聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)器的負(fù)擔(dān)重。基于Plug-in的InternetGISPlug-inMapGuide具有動態(tài)代碼模塊。比HTML更靈活，可直接操作GIS數(shù)據(jù)。與平臺和操作系統(tǒng)相關(guān)；不同的GIS數(shù)據(jù)需要不同的Plug-in支持；必須安裝在客戶機(jī)的硬盤上基于ActiveX的InternetGISActiveXGeoMediaWebMap具有動態(tài)代碼模塊。通過OLE與其它程序、模塊和互聯(lián)網(wǎng)通訊。是一種通用的部件。需要下載、安裝，占有硬盤空間；與平臺和操作系統(tǒng)相關(guān)；不同的GIS數(shù)據(jù)需要不同的ActiveX控件支持?；贘avaApplet的InternetGISJavaAppletActiveMap,GeoBeans在支持Java的互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器上運(yùn)行，與平臺和操作系統(tǒng)無關(guān)；完成GIS數(shù)據(jù)解釋和GIS分析功能。對于處理較大的GIS分析任務(wù)的能力有限；GIS數(shù)據(jù)的保存、分析結(jié)果的存儲和網(wǎng)絡(luò)資源的使用能力有限。12/31/202244基于CGI基于API基于Plug-inJavaAppletActiveX控件執(zhí)行能力客戶機(jī)很好很好好好好服務(wù)器差到好好好很好很好網(wǎng)絡(luò)差好好好好總體一般好好好到很好好到很好相互作用用戶界面差好好很好很好功能支持一般好好很好很好本地?cái)?shù)據(jù)支持否否是否是可移動性很好很好差好一般安全很好很好一般好一般六、、模模式式評評價(jià)價(jià)：12/31/202245七、、Web-GIS綜綜述述CGI是是Web服服務(wù)務(wù)器器調(diào)調(diào)用用外外部部程程序序的的接接口口，，當(dāng)當(dāng)用用戶戶發(fā)發(fā)送送一一個(gè)個(gè)請請求求到到Web服服務(wù)務(wù)器器，，Web服服務(wù)務(wù)器器通通過過CGI把把該該請請求求轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)給給后后端端運(yùn)運(yùn)行行的的GIS服服務(wù)務(wù)程程序序，，由由GIS服服務(wù)務(wù)程程序序生生成成結(jié)結(jié)果果交交給給Web服服務(wù)務(wù)器器，，Web服服務(wù)務(wù)器器再再把把結(jié)結(jié)果果傳傳遞遞到到用用戶戶端端顯顯示示。。這這種種方方法法的的缺缺點(diǎn)點(diǎn)是是，，對對于于每每一一個(gè)個(gè)客客戶戶機(jī)機(jī)的的請請求求，，都都要要重重新新啟啟動動一一個(gè)個(gè)新新的的服服務(wù)務(wù)進(jìn)進(jìn)程程(這這可可以以通通過過ServerAPI的的方方法法改改進(jìn)進(jìn)，，但但卻卻依依附附于于特特定定的的服服務(wù)務(wù)器器和和操操作作系系統(tǒng)統(tǒng))，，同同時(shí)時(shí)由由于于網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳傳遞遞的的圖圖形形為為柵柵格格圖圖，，地地圖圖縮縮放放、、漫漫游游、、選選擇擇等等操操作作不不能能在在本本地地進(jìn)進(jìn)行行，，需需要要傳傳遞遞到到服服務(wù)務(wù)器器進(jìn)進(jìn)行行處處理理，，生生成成新新的的柵柵格格圖圖再再傳傳遞遞到到客客戶戶端端顯顯示示，，不不能能直直接接在在客客戶戶端端進(jìn)進(jìn)行行復(fù)復(fù)雜雜的的空空間間分分析析，，一一些些廠廠商商采采用用客客戶戶端端可可免免費(fèi)費(fèi)下下載載插插件件(Plugin-ins,如如MapGuide)、、JavaApplet或或ActiveX控控件件(如如IMS)的的方方法法支支持持矢矢量量圖圖形形，，它它使使用用戶戶在在客客戶戶端端就就能能執(zhí)執(zhí)行行較較復(fù)復(fù)雜雜的的地地理理數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的操操作作，，從從而而大大大大加加快快了了速速度度，，其其不不足足之之處處在在于于用用戶戶必必須須先先安安裝裝才才能能使使用用，，且且直直接接下下載載空空間間數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)到到客客戶戶端端，，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳傳遞遞負(fù)負(fù)擔(dān)擔(dān)沉沉重重，，影影響響速速度度。。12/31/202246七、Web-GIS綜述述對于Web-GIS來說說，與傳統(tǒng)的的GIS最大大不同的是客客戶端的程序序主要在常用用的瀏覽器中中運(yùn)行，如IE、Netscape等，擴(kuò)展了了GIS的兼兼容性，大大大促進(jìn)了GIS走向開開放。12/31/202247七、Web-GIS綜述述當(dāng)前最常用的的標(biāo)準(zhǔn)的客戶戶機(jī)瀏覽器，，如IE、Netscape等，只只支持GIF、JPEG格式的圖象象，而不能讀讀取矢量圖形形。為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)讀取矢量圖圖形，間接的的一種方式是是將矢量地圖圖在服務(wù)器上上轉(zhuǎn)換成柵格格形式下載到到客戶機(jī)上顯顯示。但每次次客戶對地圖圖的操作都要要傳回到服務(wù)務(wù)器，等待服服務(wù)器生成新新的柵格圖象象傳回來顯示示，這樣大大大增加了網(wǎng)絡(luò)絡(luò)和服務(wù)器的的負(fù)擔(dān)。但是是這種方法兼兼容性強(qiáng)，適適用于各種瀏瀏覽器，對于于客戶端要求求不高。12/31/202248七、Web-GIS綜述述ActiveX控件、JavaApplet在在頁面中的使使用擴(kuò)展了瀏瀏覽器的功能能，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)直接在客戶戶端讀取矢量量圖形。每次次對地圖的放放大、縮小、、漫游等一系系列簡單操作作可不必再求求助服務(wù)器，，大大減小了了網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)務(wù)器的負(fù)擔(dān)。。ActiveX、JavaApplet均是是以構(gòu)件的形形式出現(xiàn)的，，可以靈活配配置，而且還還可以回調(diào)服服務(wù)器上其他他構(gòu)件的方法法，在很大程程度上增強(qiáng)了了應(yīng)用的邏輯輯性和兼容性性。12/31/202249七、Web-GIS綜述述ActiveX控件目前前只有IE全全面支持，在在Netscape中則則必須有特制制的plug-in才能能運(yùn)行，兼容容性較差；JavaApplet以以其平臺獨(dú)立立性、安全性性好等特性，，在Web-GIS中得得到了廣泛的的應(yīng)用，但是是Java運(yùn)運(yùn)行的速度較較慢，則每次次都需下載，，比較費(fèi)時(shí)，，對客戶端的的要求較高。。12/31/202250分布式技術(shù)在在WebGIS中的應(yīng)用用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技技術(shù)的飛速發(fā)發(fā)展,分布式式計(jì)算的優(yōu)勢勢正在逐漸顯顯現(xiàn)。作為處處理具有天然然分布特征的的地理信息的的地理信息系系統(tǒng)與分布式式技術(shù)結(jié)合也也就成為必然然。分布式地理信信息系統(tǒng)就是是利用最先進(jìn)進(jìn)的分布式計(jì)計(jì)算技術(shù)來處處理分布在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上的異構(gòu)構(gòu)多源的地理理信息，集成成網(wǎng)絡(luò)上不同同平臺上的空空間服務(wù)，構(gòu)構(gòu)建一個(gè)物理理上分布，邏邏輯上統(tǒng)一的的地理信息系系統(tǒng)。它與傳傳統(tǒng)的地理信信息系統(tǒng)最大大的區(qū)別在于于它不是按照照系統(tǒng)的應(yīng)用用類別、運(yùn)行行環(huán)境而劃分分的，而是按按照系統(tǒng)中的的數(shù)據(jù)分布特特征和針對其其中數(shù)據(jù)處理理的計(jì)算特征征而分類的。。作為分布式地地理信息系統(tǒng)統(tǒng)的一種重要要表現(xiàn)形式，，WebGIS無論是是在理論研究究，還是在應(yīng)應(yīng)用方面都還還處于發(fā)展階階段。當(dāng)前國際、國國內(nèi)都十分注注重分布式InternetGIS的發(fā)展，，認(rèn)為它將成成為GIS發(fā)發(fā)展的新一輪輪的熱點(diǎn)。12/31/202251WebGIS數(shù)數(shù)據(jù)模模型

httpd瀏

覽

器CGI，Servlet，腳本程序，NSAIP/ISAPI,應(yīng)用服務(wù)空間數(shù)據(jù)源地圖圖像，javaapplet，Activex特定文件格式，特定空間數(shù)據(jù)庫現(xiàn)有WebGIS技術(shù)及其黑箱數(shù)據(jù)模型黑箱WebGIS系統(tǒng)瀏

覽

器顯

示空間數(shù)據(jù)源(a)WebGIS體系結(jié)構(gòu)(b)黑箱模型...12/31/202252WebGIS數(shù)數(shù)據(jù)模模型三層或或多層層結(jié)構(gòu)構(gòu)，在在萬維維網(wǎng)服服務(wù)器器端，，利用用類似似于CGI的Web服務(wù)務(wù)器環(huán)環(huán)境，，可以以對某某種空空間數(shù)數(shù)據(jù)庫庫進(jìn)行行功能能強(qiáng)大大的訪訪問；；或者者用獨(dú)獨(dú)立于于平臺臺的JavaApplet和特特定平平臺的的ActiveX及及瀏覽覽器插插件技技術(shù)增增強(qiáng)客客戶端端的功功能；；或者者把兩兩者結(jié)結(jié)合起起來，，達(dá)到到萬維維網(wǎng)應(yīng)應(yīng)用系系統(tǒng)的的最佳佳狀態(tài)態(tài)。12/31/202253

分步驟服務(wù)模型的提出使萬維網(wǎng)空間數(shù)據(jù)處理從封閉走向開放，從而為異構(gòu)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)和服務(wù)訪問奠定了基礎(chǔ)，它表明：建立在某種開放性原則基礎(chǔ)上的系統(tǒng)才能適合萬維網(wǎng)對異構(gòu)系統(tǒng)互操作能力的要求。

HTTPDWebBrowserCGIDisplayFilter(SFQuery)ServiceWebBrowserAppletorActiveXRenderServiceWebBrowserRenderServiceDisplayHTTPDDEGServiceDataDataSymbolsorStyleDisplayRenderServiceDEG

ServiceFilter(SFQuery)ServiceDEGServiceFilter(SFQuery)ServiceRenderServiceDEG=DisplayElementGenerator+SF=SimpleFeatures

三種客戶――服務(wù)器結(jié)構(gòu)---Allan提出的萬維網(wǎng)空間數(shù)據(jù)分步驟服務(wù)模型

12/31/202254三種可可能的的WebGIS系統(tǒng)統(tǒng)體系系結(jié)構(gòu)構(gòu)1.客客戶端端請求求地圖圖圖像像的方方式:在這這種結(jié)結(jié)構(gòu)下下，作作為客客戶端端的瀏瀏覽器器只進(jìn)進(jìn)行圖圖象的的顯示示，而而把選選擇空空間數(shù)數(shù)據(jù)、、生成成顯示示元素素序列列和地地