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

1/22/20231引言1/22/20232一、定義1/22/20233一、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。1/22/20234二、WebGIS的應(yīng)用WebGIS的應(yīng)用可以分為以下幾個層面：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；

1/22/20235二、WebGIS的應(yīng)用WebGIS的應(yīng)用可以分為以下幾個層面：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)。

1/22/20236三、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)和不同的計算機(jī)平臺上。1/22/20237四、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,GeoBeans1/22/20238五、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)1/22/20239任務(wù)比較：Server-sideStrategiesServertasksClienttasksMapbrowsingDisplayQueryAnalysisMapdrawingClient-sideStrategiesServertasksClienttasksAnalysisDisplayMapdrawingMapbrowsingQuery1/22/202310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(一一個個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。1/7/202311基于服服務(wù)器器的應(yīng)應(yīng)用系系統(tǒng)由于超超文本本標(biāo)識識語言言(HTTP,HyperTextMarkupLanguage)不能能直接接支持持矢量量的GIS數(shù)據(jù)據(jù)，Web瀏覽覽器不不能直直接與與GIS服服務(wù)器器程序序通訊訊。因此此，需要有有媒介介“解解釋器器(Interpreter)””連接接Web瀏瀏覽器器、Web服服務(wù)器器和GIS服務(wù)務(wù)器。通用的的“解解釋器器”有有通用通通道接接口CGI或其其它通通道腳腳本。它們們接受受用戶戶的輸輸入，，將其其解析析為GIS程序序能使使用的的變量量參數(shù)數(shù)；使使得Web服務(wù)務(wù)器能能在GIS服務(wù)務(wù)器上上運(yùn)行行；解解釋GIS服務(wù)務(wù)器產(chǎn)產(chǎn)生結(jié)結(jié)果，，并將將結(jié)果果送回回到客客戶機(jī)機(jī)瀏覽覽器。。基于于服務(wù)務(wù)器端端的互互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)地理理信息息需要要GIS程程序以以GIS服服務(wù)器器的形形式在在后臺臺運(yùn)行行。GIS服務(wù)務(wù)器通通過CGI與Web服務(wù)務(wù)器相相連。。1/7/202312基于CGI的InternetGIS是基于HTML的擴(kuò)擴(kuò)展，需要要在后臺運(yùn)運(yùn)行GIS服務(wù)器。。GIS服服務(wù)器和Web服務(wù)務(wù)器通過CGI連接接。其優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是所有的的操作、分分析由服務(wù)務(wù)器完成，，因而客戶戶端很?。?；同時，有有利于充分分利用服務(wù)務(wù)器的資源源，發(fā)揮服服務(wù)器的最最大潛力。。但是客戶戶端的功能能受到互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)瀏覽器器和HTML的限制制，JPEG和GIF是客戶戶端操作的的唯一形式式。而且，，它增加了了互聯(lián)網(wǎng)和和服務(wù)器的的負(fù)擔(dān)，工工作效率受受到影響。。1/7/202313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；此時時無須服服務(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。1/7/202314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。1/7/202315CGI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。?；贑GI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。。1/7/202316CGI模式式服務(wù)器端有有兩個服務(wù)務(wù)進(jìn)程WebServer和GISServer，，這兩者是是通過TCP/IP協(xié)議進(jìn)行行通訊的，，所以既可可以運(yùn)行在在一臺主機(jī)機(jī)上也可以以分別運(yùn)行行在兩臺計計算機(jī)上。。基于CGI模式的InternetGIS體體系結(jié)構(gòu)服務(wù)器CGIScriptGIS服務(wù)器URL請求求傳輸結(jié)果客戶機(jī)Internet1/7/202317CGI模模式式CGI是是連連接接應(yīng)應(yīng)用用軟軟件件和和Web服服務(wù)務(wù)器器的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)技技術(shù)術(shù)，，它它是是HTML的的功功能能擴(kuò)擴(kuò)展展。。是是網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)服服務(wù)務(wù)器器上上的的可可執(zhí)執(zhí)行行程程序序，，基基本本上上所所有有的的計計算算機(jī)機(jī)語語言言都都可可以以用用來來發(fā)發(fā)展展CGI程程序序，，最最常常用用的的幾幾種種包包括括(C/C++)、、Perl和和VisualBasic)。。Web一一出出現(xiàn)現(xiàn)，，CGI技技術(shù)術(shù)很很快快被被用用于于構(gòu)構(gòu)造造能能生生產(chǎn)產(chǎn)動動態(tài)態(tài)地地圖圖的的Web網(wǎng)網(wǎng)站站。。HTML產(chǎn)產(chǎn)生生的的東東西西基基本本上上都都是是靜靜態(tài)態(tài)的的而而不不是是動動態(tài)態(tài)的的，，比比如如一一個個作作為為圖圖像像嵌嵌入入HTML文文本本中中的的地地圖圖就就可可以以在在用用戶戶端端的的瀏瀏覽覽器器中中顯顯示示出出來來。。這這種種圖圖像像是是一一種種靜靜態(tài)態(tài)圖圖像像，，用用戶戶并并不不能能放放大大、、縮縮小小或或查查詢詢這這種種影影像像地地圖圖。?；谟贑GI模模式式的的InternetGIS體體系系結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)1/7/202318CGI模模式式CGI提提供供了了一一個個在在瀏瀏覽覽器器和和服服務(wù)務(wù)器器之之間間，，以以及及服服務(wù)務(wù)器器和和服服務(wù)務(wù)器器上上其其他他軟軟件件之之間間的的一一個個接接口口。。它它允允許許網(wǎng)網(wǎng)頁頁用用戶戶通通過過網(wǎng)網(wǎng)頁頁的的命命令令來來啟啟動動一一個個存存在在于于網(wǎng)網(wǎng)頁頁服服務(wù)務(wù)器器主主機(jī)機(jī)的的程程序序(稱稱為為CGI程程序序),并并且且接接受受到到這這個個程程序序的的輸輸出出結(jié)結(jié)果果。。CGI是是最最早早實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)動動態(tài)態(tài)網(wǎng)網(wǎng)頁頁的的技技術(shù)術(shù)，，它它使使用用戶戶可可以以通通過過瀏瀏覽覽器器進(jìn)進(jìn)行行交交互互操操作作，，并并得得到到相相應(yīng)應(yīng)的的操操作作結(jié)結(jié)果果。?？蛻魬舳硕藶g瀏覽覽器器使使用用HTML將將客客戶戶的的請請求求傳傳給給Web服服務(wù)務(wù)器器，，Web服服務(wù)務(wù)器器通通過過專專用用的的CGI訪訪問問GIS服服務(wù)務(wù)器器(后后端端的的GIS軟軟件件)，，GIS服服務(wù)務(wù)器器承承擔(dān)擔(dān)所所有有的的查查詢詢、、計計算算工工作作，，并并將將結(jié)結(jié)果果(數(shù)數(shù)字字圖圖像像)構(gòu)構(gòu)建建成成一一個個HTML文文檔檔反反饋饋給給Web服服務(wù)務(wù)器器，，然然后后再再傳傳遞遞給給客客戶戶端端瀏瀏覽覽器器?；贑GI模式式的InternetGIS體系系結(jié)構(gòu)1/7/202319CGI模模式工作作原理Web瀏瀏覽器用用戶發(fā)出出URL及GIS數(shù)據(jù)據(jù)操作請請求；Web服服務(wù)器接接受請求求，并通通過CGI腳本本，將用用戶的請請求傳送送給GIS服務(wù)務(wù)器；GIS服服務(wù)器接接受請求求，進(jìn)行行GIS數(shù)據(jù)處處理如放放大、縮縮小、漫漫游、查查詢、分分析等，，將操作作結(jié)果形形成GIF或JPEG圖像；；最后GIS服務(wù)務(wù)器將GIF或或JPEG圖像像，通過過CGI腳本、、Web服務(wù)器器返回給給Web瀏覽器器顯示。。1/7/202320基于CGI的WEBGIS系統(tǒng)的的優(yōu)勢勢：由于所所有的的GIS操操作都都是由由GIS服服務(wù)器器完成成的，，具有有客戶戶端小小、處處理大大型GIS操作作分析析的功功能強(qiáng)強(qiáng)、充充分利利用現(xiàn)現(xiàn)有的的GIS操操作分分析資資源等等優(yōu)勢勢；由于在在客戶戶機(jī)端端使用用的是是支持持標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)HTML的Web瀏覽覽器，，操作作結(jié)果果是以以靜態(tài)態(tài)的GIF或JPEG圖圖像的的形式式表現(xiàn)現(xiàn)，因因而客客戶機(jī)機(jī)端與與平臺臺無關(guān)關(guān)。1/7/202321基于CGI的WEBGIS系統(tǒng)統(tǒng)的劣劣勢：：增加了了網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳輸輸?shù)呢?fù)負(fù)擔(dān)。。由于于用戶戶的每每一步步操作作，都都需要要將請請求通通過網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳傳給GIS服務(wù)務(wù)器；；GIS服服務(wù)器器將操操作結(jié)結(jié)果形形成新新的柵柵格圖圖像，，再通通過網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)返返回給給用戶戶。因因而網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的的傳輸輸量大大大增增加了了。服務(wù)器器的負(fù)負(fù)擔(dān)重重。所所有的的操作作都必必須由由GIS服服務(wù)器器解釋釋執(zhí)行行，服服務(wù)器器的負(fù)負(fù)擔(dān)很很重；；信息息(用用戶的的請求求和GIS服務(wù)務(wù)器返返回的的圖像像)通通過CGI腳本本在瀏瀏覽器器和GIS服務(wù)務(wù)器之之間傳傳輸，，勢必必影響響信息息的傳傳輸速速度。。1/7/202322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。。對于每一一個客戶機(jī)機(jī)的請求，，都要重新新啟動一個個新的服務(wù)務(wù)進(jìn)程。當(dāng)當(dāng)有多用戶戶同時發(fā)出出請求時，，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。1/7/202323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。1/7/202324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)Internet1/7/202325GISPlug-in是在瀏覽器器上擴(kuò)充Web瀏覽器的的可執(zhí)行的GIS軟件。。GISPlug-in的主要作作用是使Web瀏覽器支支持處理無縫縫GIS數(shù)據(jù)據(jù)，并為Web瀏覽器與與GIS數(shù)據(jù)據(jù)之間的通訊訊提供條件。。GISPlug-in直接處理理來自服務(wù)器器的GIS矢矢量數(shù)據(jù)。同同時，GISPlug-in可以以生成自己的的數(shù)據(jù)，以供供Web瀏覽覽器或其它Plug-in顯示使用用。Plug-in必須須安裝在客戶戶機(jī)，然后才才能使用。其其體系結(jié)構(gòu)如如圖所示：Plug-in模式1/7/202326Plug-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)1/7/2023271、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。解決這個個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)1/7/2023282、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)1/7/2023293、、和和傳傳統(tǒng)統(tǒng)的的應(yīng)應(yīng)用用軟軟件件瀏瀏覽覽器器類類似似，，插插入入軟軟件件也也需需要要先先安安裝裝再再使使用用，，因因而而傳傳統(tǒng)統(tǒng)軟軟件件不不同同版版本本之之間間的的不不兼兼容容性性及及版版本本管管理理問問題題仍仍然然存存在在。。4、、盡盡管管插插件件可可以以和和瀏瀏覽覽器器一一起起有有效效處處理理空空間間數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，，但但這這將將導(dǎo)導(dǎo)致致用用戶戶端端負(fù)負(fù)擔(dān)擔(dān)過過重重(FatClient)。。這這顯顯然然不不符符合合標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)瀏瀏覽覽器器便便宜宜簡簡單單(ThinClient)的的設(shè)設(shè)計計思思想想。。5、、其其次次，，眾眾多多插插入入軟軟件件的的管管理理會會成成為為信信息息技技術(shù)術(shù)部部門門的的一一個個大大問問題題，，因因?yàn)闉槿稳魏魏稳巳酥恢灰煽梢砸月?lián)聯(lián)上上交交互互網(wǎng)網(wǎng)都都可可以以接接受受最最新新的的插插入入軟軟件件。。瀏覽覽器器插插件件法法(plug-ins)1/7/202330Plug-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GI1/7/202331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。1/7/202332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。1/7/202333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。同時時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，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。1/7/202334GISActiveXActiveX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?；贕ISActiveX控件的的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)地理信信息系統(tǒng)統(tǒng)是依賴賴GISActiveX來來完成GIS數(shù)數(shù)據(jù)的處處理和顯顯示。GISActiveX控件件與Web瀏覽覽器靈活活無縫結(jié)結(jié)合在一一起。在在通常情情況下，，GISActiveX控控件包容容在HTML代代碼中，，并通過過<OBJECT>參參考標(biāo)簽簽來獲取取。1/7/202335INTERNETGIS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控件的的WebGIS體系系結(jié)構(gòu)1/7/202336GISActiveX的工作原理理：Web瀏覽器器發(fā)出GIS數(shù)據(jù)顯示操操作請求；Web服務(wù)器器接受到用戶戶的請求，進(jìn)進(jìn)行處理，并并將用戶所要要的GIS數(shù)數(shù)據(jù)和GISActiveX控件件傳送給Web瀏覽器；；客戶機(jī)端接受受到Web服服務(wù)器傳來的的GIS數(shù)據(jù)據(jù)和GISActiveX控件，，啟動GISActiveX控件件，對GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行處處理，完成GIS操作。。1/7/202337基于GISActiveX控件的的WEBGIS系統(tǒng)的優(yōu)優(yōu)勢具有GISPlug-in模式的的所有優(yōu)點(diǎn)。。同時，ActiveX能能被支持OLE標(biāo)準(zhǔn)的任任何程序語言言或應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)所使用，比比GISPlug-in模式更靈靈活，使用方方便。1/7/202338基于GISActiveX控件件的WEBGIS系系統(tǒng)的的劣勢勢需要下下載。。占用客客戶機(jī)機(jī)端機(jī)機(jī)器的的磁盤盤空間間。與平臺臺相關(guān)關(guān)。對不同同的平平臺，，必須須提供供不同同的GISActiveX控件件。與瀏覽覽器相相關(guān)。。GISActiveX控件件最初初只使使用于于MicrosoftWeb瀏瀏覽器器。在在其它它瀏覽覽器使使用時時，須須增加加特殊殊的Plug-in予以以支持持。使用已已有的的GIS操操作分分析資資源的的能力力弱，，處理理大型型的GIS分析析能力力有限限。1/7/202339GISJavaAppletGISJavaApplet是在在程序序運(yùn)行行時，，從服服務(wù)器器下載載到客客戶機(jī)機(jī)端運(yùn)運(yùn)行的的可執(zhí)執(zhí)行代代碼。。GISJavaApplet是由由面向向?qū)ο笙笳Z言言Java開發(fā)發(fā)的小小應(yīng)用用程序序，與與Web瀏瀏覽器器緊密密結(jié)合合，以以擴(kuò)展展Web瀏瀏覽器器的功功能，，完成成GIS數(shù)數(shù)據(jù)操操作和和GIS處處理。。GISJavaApplet最初初為駐駐留在在Web服服務(wù)器器端的的可執(zhí)執(zhí)行代代碼。。在通通常情情況下下，GISJavaApplet包容容在HTML代代碼中中，并并通過過<APPLET>參考考標(biāo)簽簽來獲獲取和和引發(fā)發(fā)。它它能完完成GIS數(shù)據(jù)據(jù)解釋釋和GIS分析析功能能。但但是，，對于于處理理大型型的GIS分析析任務(wù)務(wù)(如如疊置置、資資源分分配等等)的的能力力，無無法與與CGI模模式相相比；；GIS數(shù)數(shù)據(jù)的的保存存、分分析結(jié)結(jié)果的的存儲儲和網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)資資源的的使用用能力力受到到限制制。1/7/202340INTERNETGIS數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)對對象象請請求求客戶機(jī)Web瀏覽器GISJavaAppletGIS操作和數(shù)據(jù)顯示服務(wù)器WWW服務(wù)器傳送送GISJavaApplet和GIS數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)對對象象基于于GISJavaApplet模模式式的的InternetGIS體體系系結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)1/7/202341基于于GISJavaApplet的的WEBGIS系系統(tǒng)統(tǒng)的的優(yōu)優(yōu)勢勢體系系結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)中中立立，，與與平平臺臺和和操操作作系系統(tǒng)統(tǒng)無無關(guān)關(guān)。。在在具具有有Java虛虛擬擬機(jī)機(jī)的的Web瀏瀏覽覽器器上上運(yùn)運(yùn)行行。。寫寫一一次次，，可可到到處處運(yùn)運(yùn)行行。。動態(tài)運(yùn)行行，無須須在用戶戶端預(yù)先先安裝。。由于GISJavaApplet是是在運(yùn)行行時從Web服服務(wù)器動動態(tài)下載載的，所所以當(dāng)服服務(wù)器端端的GISJavaApplet更新新后，客客戶機(jī)端端總是可可以使用用最新的的版本。。GIS操操作速度度快。所所有的GIS操操作都是是在本地地由GISJavaApplet完成成，因此此運(yùn)行的的速度快快。服務(wù)器和和網(wǎng)絡(luò)傳傳輸?shù)呢?fù)負(fù)擔(dān)輕。。服務(wù)器器僅需提提供GIS數(shù)據(jù)據(jù)服務(wù)，，網(wǎng)絡(luò)也也只需將將GIS數(shù)據(jù)一一次性傳傳輸。服服務(wù)器的的負(fù)擔(dān)很很小，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸輸?shù)呢?fù)擔(dān)擔(dān)輕。1/7/202342基于GISJavaApplet的WEBGIS系系統(tǒng)的劣劣勢使用已有有的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。。GIS的的數(shù)據(jù)的的保存、、分析結(jié)結(jié)果的存存儲和網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)資源源的使用用能力有有限。1/7/202343六、WEBGIS系系統(tǒng)構(gòu)構(gòu)造模模式優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)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?。怀浞掷梅?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。基于ServerAPI的InternetGISServerAPIGeoBeansIMS客戶端很??；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?；赑lug-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。基于JavaApplet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。1/7/202344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數(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、模模式評評價：1/7/202345七、Web-GIS綜述CGI是Web服務(wù)務(wù)器調(diào)用外外部程序的的接口，當(dāng)當(dāng)用戶發(fā)送送一個請求求到Web服務(wù)器，，Web服服務(wù)器通過過CGI把把該請求轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)給后端端運(yùn)行的GIS服務(wù)務(wù)程序，由由GIS服服務(wù)程序生生成結(jié)果交交給Web服務(wù)器，，Web服服務(wù)器再把把結(jié)果傳遞遞到用戶端端顯示。這這種方法的的缺點(diǎn)是，，對于每一一個客戶機(jī)機(jī)的請求，，都要重新新啟動一個個新的服務(wù)務(wù)進(jìn)程(這這可以通過過ServerAPI的方方法改進(jìn)，，但卻依附附于特定的的服務(wù)器和和操作系統(tǒng)統(tǒng))，同時時由于網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳遞的圖圖形為柵格格圖，地圖圖縮放、漫漫游、選擇擇等操作不不能在本地地進(jìn)行，需需要傳遞到到服務(wù)器進(jìn)進(jìn)行處理，，生成新的的柵格圖再再傳遞到客客戶端顯示示，不能直直接在客戶戶端進(jìn)行復(fù)復(fù)雜的空間間分析，一一些廠商采采用客戶端端可免費(fèi)下下載插件(Plugin-ins,如如MapGuide)、JavaApplet或ActiveX控件(如如IMS)的方法支支持矢量圖圖形，它使使用戶在客客戶端就能能執(zhí)行較復(fù)復(fù)雜的地理理數(shù)據(jù)的操操作，從而而大大加快快了速度，，其不足之之處在于用用戶必須先先安裝才能能使用，且且直接下載載空間數(shù)據(jù)據(jù)到客戶端端，網(wǎng)絡(luò)傳傳遞負(fù)擔(dān)沉沉重，影響響速度。1/7/202346七、Web-GIS綜述對于Web-GIS來說，與與傳統(tǒng)的GIS最大大不同的是是客戶端的的程序主要要在常用的的瀏覽器中中運(yùn)行，如如IE、Netscape等等，擴(kuò)展了了GIS的的兼容性，，大大促進(jìn)進(jìn)了GIS走向開開放。1/7/202347七、Web-GIS綜述當(dāng)前最常用用的標(biāo)準(zhǔn)的的客戶機(jī)瀏瀏覽器，如如IE、Netscape等等，只支持持GIF、、JPEG格式的圖圖象，而不不能讀取矢矢量圖形。。為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)讀取矢量量圖形，間間接的一種種方式是將將矢量地圖圖在服務(wù)器器上轉(zhuǎn)換成成柵格形式式下載到客客戶機(jī)上顯顯示。但每每次客戶對對地圖的操操作都要傳傳回到服務(wù)務(wù)器，等待待服務(wù)器生生成新的柵柵格圖象傳傳回來顯示示，這樣大大大增加了了網(wǎng)絡(luò)和服服務(wù)器的負(fù)負(fù)擔(dān)。但是是這種方法法兼容性強(qiáng)強(qiáng)，適用于于各種瀏覽覽器，對于于客戶端要要求不高。。1/7/202348七、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。1/7/202349七、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，，對客戶端的的要求較高。。1/7/202350分布式式技術(shù)術(shù)在WebGIS中中的應(yīng)應(yīng)用計算機(jī)機(jī)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)技術(shù)術(shù)的飛飛速發(fā)發(fā)展,分布布式計計算的的優(yōu)勢勢正在在逐漸漸顯現(xiàn)現(xiàn)。作作為處處理具具有天天然分分布特特征的的地理理信息息的地地理信信息系系統(tǒng)與與分布布式技技術(shù)結(jié)結(jié)合也也就成成為必必然。。分布式式地理理信息息系統(tǒng)統(tǒng)就是是利用用最先先進(jìn)的的分布布式計計算技技術(shù)來來處理理分布布在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上上的異異構(gòu)多多源的的地理理信息息，集集成網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上上不同同平臺臺上的的空間間服務(wù)務(wù)，構(gòu)構(gòu)建一一個物物理上上分布布，邏邏輯上上統(tǒng)一一的地地理信信息系系統(tǒng)。。它與與傳統(tǒng)統(tǒng)的地地理信信息系系統(tǒng)最最大的的區(qū)別別在于于它不不是按按照系系統(tǒng)的的應(yīng)用用類別別、運(yùn)運(yùn)行環(huán)環(huán)境而而劃分分的，，而是是按照照系統(tǒng)統(tǒng)中的的數(shù)據(jù)據(jù)分布布特征征和針針對其其中數(shù)數(shù)據(jù)處處理的的計算算特征征而分分類的的。作為分分布式式地理理信息息系統(tǒng)統(tǒng)的一一種重重要表表現(xiàn)形形式，，WebGIS無無論是是在理理論研研究，，還是是在應(yīng)應(yīng)用方方面都都還處處于發(fā)發(fā)展階階段。。當(dāng)前國國際、、國內(nèi)內(nèi)都十十分注注重分分布式式InternetGIS的發(fā)發(fā)展，，認(rèn)為為它將將成為為GIS發(fā)發(fā)展的的新一一輪的的熱點(diǎn)點(diǎn)。1/7/202351WebGIS數(shù)數(shù)據(jù)模模型

httpd瀏

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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...1/7/202352WebGIS數(shù)據(jù)模模型三層或多層層結(jié)構(gòu)，在在萬維網(wǎng)服服務(wù)器端，，利用類似似于CGI的Web服務(wù)器環(huán)環(huán)境，可以以對某種空空間數(shù)據(jù)庫庫進(jìn)行功能能強(qiáng)大的訪訪問；或者者用獨(dú)立于于平臺的JavaApplet和特特定平臺的的ActiveX及及瀏覽器插插件技術(shù)增增強(qiáng)客戶端端的功能；；或者把兩兩者結(jié)合起起來，達(dá)到到萬維網(wǎng)應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)的的最佳狀態(tài)態(tài)。1/7/202353

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。

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