面向空間信息服務(wù)的WebGIS分布式體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)

1、面向空間信息服務(wù)的WebGIS分布式體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù) 08-05-02 14:48:00 作者：王晨陽 徐林編輯：studa0714摘 要 集成空間信息到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，使得關(guān)系型數(shù)據(jù)庫能更有效地為企業(yè)業(yè)務(wù)需求服務(wù)。本文對空間數(shù)據(jù)的概念、空間數(shù)據(jù)庫的建立、WebGIS的功能特點、體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)進行了分析和探討。 關(guān)鍵詞 空間信息服務(wù)；空間數(shù)據(jù)庫；WebGis1 引言 基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（RDBMS）來進行空間數(shù)據(jù)的存儲和管理，目前已經(jīng)為構(gòu)建空間數(shù)據(jù)庫的主流技術(shù)。MapXtreme 2004 提供了空間服務(wù)器訪問。這是一項強大的功能，允許開發(fā)人員連接到存儲在空間服務(wù)器（例如，在 Microso

2、ft SQL Server、Informix 或 Oracle Spatial 數(shù)據(jù)庫上運行的 MapInfo SpatialWare）中的實時數(shù)據(jù)?？臻g服務(wù)器允許公司將其地圖數(shù)據(jù)存放在企業(yè)數(shù)據(jù)庫中，以便集中管理并獲得更高的安全性。SpatialWare 這樣的空間服務(wù)器為公司的空間數(shù)據(jù)提供了高級查詢處理和提高的性能。 近年來，隨著計算機技術(shù)的進步，地理信息系統(tǒng)也得到了飛速的發(fā)展，各種各樣的地理信息應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)很快，具有覆蓋面廣、層次多、規(guī)模大的特點。與此同時，GIS軟件的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用也得到了很大的發(fā)展，用戶對于WebGis的需求也越來越大。WebGIS有利于充分利用計算機資源，增強協(xié)同處理業(yè)務(wù)

3、的能力，進行業(yè)務(wù)監(jiān)控，方便查詢和統(tǒng)計。2 空間信息簡介2.1 空間數(shù)據(jù)的特征 數(shù)據(jù)是信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，一般認(rèn)為數(shù)據(jù)是信息的載體，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵。利用計算機來處理數(shù)據(jù)，提取信息是信息系統(tǒng)的基本功能。GIS處理的主要是和空間位置、空間關(guān)系有關(guān)的數(shù)據(jù)，即空間數(shù)據(jù)。一般來說，空間數(shù)據(jù)具有以下基本特征： 空間性：這是空間數(shù)據(jù)最主要的特性?？臻g數(shù)據(jù)描述了空間物體的位置、形態(tài)，甚至需要描述物體的空間拓?fù)潢P(guān)系。例如描述一條河流，一般數(shù)據(jù)側(cè)重于河流的流域面積，水流量，枯水期等。而空間數(shù)據(jù)則側(cè)重于河流的位置、長度、發(fā)源地等和空間位置有關(guān)的信息。復(fù)雜一點的還要處理河流與流域內(nèi)城市間的距離、方位等空間關(guān)系?？臻g性是空

4、間數(shù)據(jù)區(qū)別于其他數(shù)據(jù)的標(biāo)志特征。 抽象性：空間數(shù)據(jù)描述的是現(xiàn)實世界中的地物和地貌特征，非常的復(fù)雜，必須經(jīng)過抽象處理。不同主題的空間數(shù)據(jù)庫，人們所關(guān)心的內(nèi)容也有差別。所以空間數(shù)據(jù)的抽象性還包括人為地取舍數(shù)據(jù)。抽象性還使數(shù)據(jù)產(chǎn)生多語義問題。在不同的抽象中，同一自然地物表示可能會有不同的語義。如河流既可以被抽象為水系要素，也可以被抽象為行政邊界，如省界，縣界等。 多尺度與多態(tài)性：不同的觀察尺度具有不同的比例尺和不同的精度，同一地物在不同的情況下就會有形態(tài)差異。最典型的例子有：就形態(tài)而言，任何城市在地理空間中都占據(jù)一定范圍的區(qū)域，因此可以認(rèn)為其是面狀地物，但在比例尺比較小的空間數(shù)據(jù)庫中，城市是作為點狀

5、地物來處理的。 多時空性：GIS 數(shù)據(jù)具有很強的時空特性。一個GIS 系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)源既有同一時間不同空間的數(shù)據(jù)系列；也有同一空間不同時間序列的數(shù)據(jù)。不僅如此，GIS 會根據(jù)系統(tǒng)需要而采用不同尺度對地理空間進行表達(dá)。GIS 數(shù)據(jù)是包括不同時空和不同尺度數(shù)據(jù)源的集成。2.2 空間數(shù)據(jù)庫的建立2.2.1 安裝MapInfo Professional、MapXtreme、SpatialWare SpatialWare提供了以下幾種特征和益處：使空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的完全集成。使MicroSoft SQL Server和MapInfo Professional以C/S結(jié)構(gòu)緊密集成。使SQL Server可

6、以存儲、訪問.TAB文件。提供關(guān)系數(shù)據(jù)庫的所有優(yōu)勢，如：安全性、穩(wěn)定性、多用戶訪問、并發(fā)控制、備份。創(chuàng)建空間數(shù)據(jù)類型（ST_Spatial）和操作空間數(shù)據(jù)的函數(shù)、存儲過程。 MapInfo Professional提供了以下幾種特征和益處：提供基于圖形用戶界面的查詢操作。提供地圖圖元的顯示、編輯、分析功能。提供安全數(shù)據(jù)檢索、操作的ODBC功能。MapXtreme 2004 包括以下組件和功能：產(chǎn)品框架：MapXtreme 2004 對象模型，與 .NET 框架兼容。開發(fā)環(huán)境工具：MapXtreme 2004 為開發(fā)人員提供了可以在 Visual Studio.NET 中使用的控件、對話框以及模

7、板，用于開發(fā) Windows 應(yīng)用程序（使用 Windows 窗體）和 Web 應(yīng)用程序（使用 ASP.NET）的。開發(fā)人員可以利用對象模型將這些組件進行擴展，從而獲得更高級的功能。強大的地圖繪制和分析能力：先前版本 MapXtreme 和 MapX 中提供的所有功能和操作現(xiàn)在仍然可用，其中包括創(chuàng)建地圖、顯示、對各種源的數(shù)據(jù)訪問、主題地圖繪制、光柵和網(wǎng)格處理、對象處理和表示。規(guī)?？缮炜s的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：MapXtreme 2004 提供了對象池和緩存功能，開發(fā)人員可以使用這些功能按不同的性能要求對 Web 應(yīng)用程序進行精細(xì)調(diào)整。2.2.2 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫CREATE DATABASE SpatialDB

8、ON ( NAME = SpatialDB_dat, FILENAME = D:Program FilesMicrosoft SQL ServerMSSQLDataSpatialDB.mdf, SIZE = 10, MAXSIZE = 50, FILEGROWTH = 5 )LOG ON( NAME = SpatialDB_log, FILENAME = D:Program FilesMicrosoft SQL ServerMSSQLDataSpatialDB.ldf, SIZE = 5MB, MAXSIZE = 25MB, FILEGROWTH = 5MB )GO2.2.3 空間化數(shù)據(jù)庫 在

9、SQL Server的查詢分析器中執(zhí)行以下的存儲過程： exec sp_spatialize_db GO 空間數(shù)據(jù)庫可以接收、操作空間數(shù)據(jù)?？臻g化過程中創(chuàng)建了一個存儲關(guān)于可空間化表的元數(shù)據(jù)的注冊表（MAPINFO_MAPCATALOG）。2.2.4 創(chuàng)建新表 create table GeoTable ( sw_member integer not null IDENTITY Primary Key, sw_geometry st_spatial) GO2.2.5 空間化表exec sp_sw_create_rtree dbo,GeoTable,sw_geometry,sw_member,null,200,10000GO3 基于空間數(shù)據(jù)庫的WebGIS3.1 WebGIS的體系結(jié) WebGIS是Internet技術(shù)應(yīng)用于GIS開發(fā)的產(chǎn)物。由于國際互聯(lián)網(wǎng)（Internet）的迅速崛起，使得Web技術(shù)成為高效的全球信息發(fā)布技術(shù)。因此，利用Internet技術(shù)在Web上發(fā)布地理信息，就能從WWW的任意一個節(jié)點瀏覽WebGIS站點中的地理信息，并進行各種信息檢索和處理，這就為地理信息的開放和共享性提供了切實可行的技