WebGIS原理及開發(fā)-基于開源框架的WebGIS技術(shù) 課件03-WebGIS技術(shù)原理、04-WebGIS的Web服務(wù)

基于開源框架的WebGIS技術(shù)WebGIS原理及開發(fā)1.WebGIS概述2.WebGIS基礎(chǔ)技術(shù)3.WebGIS技術(shù)原理4.WebGIS的Web服務(wù)8.OpenLayers進(jìn)階9.移動GIS10.三維WebGIS5.地圖發(fā)布6.WebGIS客戶端開發(fā)7.OpenLayers多源數(shù)據(jù)匯聚11.WebGIS應(yīng)用案例12.未來展望與研究熱點(diǎn)第3章WebGIS技術(shù)原理參考橢球體與坐標(biāo)系3.1地圖投影3.2地圖坐標(biāo)系與屏幕坐標(biāo)系的映射3.3WebGIS的地圖渲染3.4WebGIS空間數(shù)據(jù)組織3.5地圖切片3.6第3章WebGIS技術(shù)原理了解參考橢球體與坐標(biāo)系了解地圖投影的概念和分類熟悉WebGIS空間數(shù)據(jù)組織掌握地圖切片原理學(xué)習(xí)目標(biāo)3.1參考橢球體與坐標(biāo)系1．大地水準(zhǔn)面（Geoid）大地水準(zhǔn)面是海洋表面在排除風(fēng)力、潮汐等其他影響后，只考慮重力和地球自轉(zhuǎn)影響下的形狀，這個形狀延伸過陸地生成的一個密閉的曲面。由于地球引力分布不均（因?yàn)槊芏炔煌仍颍?，大地水?zhǔn)面是一個不規(guī)則的光滑曲面。大地水準(zhǔn)面相對于參考橢球體的高度稱為大地水準(zhǔn)面起伏。這個起伏并不是非常大，最高處在冰島，高度為85m，最低處在印度南部，高度為?106m，起伏不到200m。2．參考橢球體（ReferenceEllipsoid）參考橢球體是一個在數(shù)學(xué)上定義的地球表面，它近似于大地水準(zhǔn)面。用長半軸a（赤道半軸）、短半軸b（極軸半軸）、扁率α、第一偏心率e、第二偏心率e‘表示。參考橢球體是對地球的二次逼近。3.1參考橢球體與坐標(biāo)系2．參考橢球體（ReferenceEllipsoid）參考橢球體的名稱時間長半軸a/m短半軸b/m扁率α貝塞爾（德，Bessel）橢球體1841年637739763560791

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299.15克拉克（英，Clarke）橢球體1866年637820663565341

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295.00海福特（美，Hyford）橢球體1880年637824963565151

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293.47克拉索夫斯基（Krasovsky）橢球體1910年637838863569121

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297.001975國際橢球體1975年637824563568631

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298.301980國際橢球體1980年637814063567551

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298.257全球地心坐標(biāo)系1979年637813763567521

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298.257常用的參考橢球體及主要參數(shù)3.1參考橢球體與坐標(biāo)系3．坐標(biāo)系坐標(biāo)系通常有兩種：地理坐標(biāo)系和投影坐標(biāo)系。地理坐標(biāo)系是直接建立在參考橢球體上的，用經(jīng)度和緯度表示地理對象的位置。投影坐標(biāo)系是建立在平面上的。坐標(biāo)系參考橢球體坐標(biāo)系原點(diǎn)橢球體長半軸/m橢球體短半軸/m1954北京坐標(biāo)系克拉索夫斯基橢球體橢球體中心63782456356863.01980西安坐標(biāo)系1975國際橢球體橢球體中心63781406356755.2882WGS84（1984世界大地坐標(biāo)系）WGS84橢球體橢球體地心63781376356752.3142CGCS2000（2000國家大地坐標(biāo)系）與我國地形逼近的橢球體橢球體地心63781376356752.31414常用的坐標(biāo)系及參數(shù)3.1參考橢球體與坐標(biāo)系3．坐標(biāo)系地理坐標(biāo)系：地理坐標(biāo)系以參考橢球體中心為原點(diǎn)，以本初子午線（即0度經(jīng)線）為縱軸方向，以赤道平面為橫軸方向。圓點(diǎn)的坐標(biāo)就應(yīng)該是（50，40），單位為度。緯度是相對于赤道進(jìn)行測量的，其范圍是-90°（南極點(diǎn)）到+90°（北極點(diǎn)）。經(jīng)度是相對于本初子午線進(jìn)行測量的，其范圍是-180°（向西行進(jìn)時）到+180°（向東行進(jìn)時）。3.1參考橢球體與坐標(biāo)系3．坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系：3.1參考橢球體與坐標(biāo)系（1）北京54坐標(biāo)系：參心大地坐標(biāo)系；采用克拉索夫斯基橢球的兩個幾何參數(shù)；大地原點(diǎn)在原蘇聯(lián)的普爾科沃；采用多點(diǎn)定位法進(jìn)行橢球定位；高程基準(zhǔn)為1954年青島驗(yàn)潮站求出的黃海平均海水面。3．坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系：3.1參考橢球體與坐標(biāo)系（2）西安80坐標(biāo)系：參心坐標(biāo)系；大地原點(diǎn)在陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)；橢球參數(shù)采用IUG1975年大會推薦的參數(shù)多點(diǎn)定位；基準(zhǔn)面采用青島大港驗(yàn)潮站1952－1979年確定的黃海平均海水面（即1985國家高程基準(zhǔn)）。3．坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系：3.1參考橢球體與坐標(biāo)系（3）2000國家大地坐標(biāo)系（CGCS2000）：國家大地坐標(biāo)系是測制國家基本比例尺地圖的基礎(chǔ)。是《測繪法》的規(guī)定的大地坐標(biāo)系統(tǒng)。原點(diǎn)為整個地球的質(zhì)量中心。以全球參考基準(zhǔn)為背景的、全國統(tǒng)一的、協(xié)調(diào)一致的坐標(biāo)系統(tǒng)，來處理國家、區(qū)域、海洋與全球化的資源、環(huán)境、社會和信息等問題。3．坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系：3.1參考橢球體與坐標(biāo)系（4）WGS84坐標(biāo)系：美國國防部研制確定的一種國際上采用的地心坐標(biāo)系。坐標(biāo)原點(diǎn)為地球質(zhì)心原點(diǎn)為地球質(zhì)心。GPS廣播星歷采用以WGS84坐標(biāo)系。3．坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系：3.1參考橢球體與坐標(biāo)系（5）GCG-02和BD-09坐標(biāo)系：GCJ-02是火星坐標(biāo)系，是國家測繪局于2002年發(fā)布的坐標(biāo)系。GCJ-02是在WGS84基礎(chǔ)上加密而成的，高德地圖、騰訊地圖、谷歌地圖（中國大陸板塊）等使用。BD-09是百度坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系在GCJ-02的基礎(chǔ)上再次進(jìn)行加密，供百度地圖使用。1．地圖投影的概念將橢球面上的客觀世界表現(xiàn)在有限的平面上，首先要實(shí)現(xiàn)由球面到平面的轉(zhuǎn)換。地圖投影是指建立地球橢球面上的經(jīng)/緯線網(wǎng)和平面上的經(jīng)/緯線網(wǎng)對應(yīng)關(guān)系的方法。3.2地圖投影如何轉(zhuǎn)換2．地圖投影的分類按投影面的形態(tài)不同，分為圓錐投影、圓柱投影和方位投影。根據(jù)投影面與參考橢球體的相對位置的不同，分為正軸投影、斜軸投影和橫軸投影。按照地圖投影后的幾何變形，分為等角投影、等積投影和等距投影。按照投影面與地球位置關(guān)系的不同，分為正軸、斜軸、橫軸、相切和相割投影。3.2地圖投影3．墨卡托投影墨卡托投影假設(shè)地球被套在一個圓柱中，赤道與圓柱相切，先假設(shè)在地球中心放一盞燈，把地球橢球面上的圖形投影到圓柱體上，再把圓柱體展開，就能夠以墨卡托投影形成一幅世界地圖。3.2地圖投影4．Web墨卡托投影Web墨卡托投影在整個世界范圍內(nèi)，以赤道為標(biāo)準(zhǔn)緯線，以本初子午線為中央經(jīng)線，以兩者的交點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)，向東、向北為正，向西、向南為負(fù)。EPSG:3857是Web墨卡托投影在Web地圖領(lǐng)域被廣泛使用的坐標(biāo)系。采用Web墨卡托投影坐標(biāo)系的地圖的最大缺點(diǎn)就是和實(shí)際的誤差太大，變形非常嚴(yán)重。3.2地圖投影5．EPSGEPSG發(fā)布了一個坐標(biāo)參照系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集，并維護(hù)坐標(biāo)參照系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集參數(shù)，以及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換描述，數(shù)據(jù)集對收錄到的坐標(biāo)參照系統(tǒng)進(jìn)行了編碼。https://epsg.io是查詢EPSG代碼的網(wǎng)站。我國常用坐標(biāo)系的EPSG代碼：EPSG:4326是WGS84的代碼。EPSG:3857是Web墨卡托投影坐標(biāo)系的代碼。EPSG:4490是CGCS2000的代碼。EPSG:4549是CGCS2000投影坐標(biāo)系的代碼。EPSG:4214是1954北京坐標(biāo)系的代碼。EPSG:4610是1980西安坐標(biāo)系的代碼。3.2地圖投影6．投影庫Proj4jsProj4js是一個開源的JS庫，用于將點(diǎn)坐標(biāo)從一個坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到另一個坐標(biāo)系，包括基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換。坐標(biāo)可以是形式{x：x，y：y}，也可以是數(shù)組方式[x，y]。3.2地圖投影1．屏幕坐標(biāo)系屏幕坐標(biāo)系以左上角為坐標(biāo)系原點(diǎn)，沿x軸向右為正值，沿y軸向下為正值。GIS數(shù)據(jù)中的邏輯坐標(biāo)，一般采用的是直角坐標(biāo)系。直角坐標(biāo)系沿x軸向右方向?yàn)檎?，反之為?fù)值；沿y軸向上方向?yàn)檎?，反之為?fù)值。y軸方向與屏幕坐標(biāo)是反的。3.3地圖坐標(biāo)系與屏幕坐標(biāo)系的映射屏幕坐標(biāo)系2．邏輯坐標(biāo)與屏幕坐標(biāo)的映射邏輯坐標(biāo)到屏幕坐標(biāo)的映射可以看成現(xiàn)實(shí)世界中的景物在屏幕繪圖系統(tǒng)屏幕上的顯示。3.3地圖坐標(biāo)系與屏幕坐標(biāo)系的映射r

是屏幕坐標(biāo)系中的單位長度與邏輯坐標(biāo)系中對應(yīng)的實(shí)際長度之比。1．基于SVG的地圖渲染可伸縮矢量圖層（ScalableVectorGraphics，SVG）用來定義用于網(wǎng)絡(luò)中基于矢量的圖形。SVG使用XML格式定義圖形，類似XHTML，可以用來繪制矢量圖層。2008年，SVGTiny1.2成為W3C的推薦標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)大的動態(tài)交互圖形。SVG完全支持DOM。SVG文件比PNG、JPEG等格式的文件要小很多。SVG的基本圖形包括矩形（rect）、圓（circle）、橢圓（ellipse）、線段（line）、折線（polyline）、多邊形（polygon）、路徑（path）。3.4WebGIS的地圖渲染1．基于SVG的地圖渲染SVG圖形示例。3.4WebGIS的地圖渲染1．基于SVG的地圖渲染SVG空間數(shù)據(jù)表達(dá)。3.4WebGIS的地圖渲染SVG的地圖渲染效果2．Canvas地圖渲染Canvas是HTML5的一個新特性，Canvas本身是一個HTML元素，所以需要HTML元素配合高度和寬度屬性來定義一塊可繪制區(qū)域，定義區(qū)域之后使用JavaScript的腳本繪制圖形的HTML元素。Canvas可以繪制基本的圖形，并渲染地圖、制作照片、繪制動畫，還可以處理和渲染視頻等。（1）創(chuàng)建一個Canvas矩形框。<canvasid="canvas"width="200"height="100"style="border:1pxsolid#000000;"></canvas>（2）使用JavaScript繪制圖形。letc=document.getElementById("canvas")letctx=c.getContext("2d")ctx.fillStyle="#FF0000"ctx.fillRect(0,0,150,75)3.4WebGIS的地圖渲染2．Canvas地圖渲染3.4WebGIS的地圖渲染用canvas在頁面上畫一個坐標(biāo)軸2．Canvas地圖渲染Canvas與SVG對比：（1）基本原理。SVG是基于DOM進(jìn)行地圖渲染，Canvas是基于JavaScript來繪制圖形的，是逐像素進(jìn)行地圖渲染。（2）可擴(kuò)展性。SVG圖形不是基于像素，可以在任何分辨率下實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的打印，Canvas不適合在任意分辨率下打印。（3）渲染能力。當(dāng)SVG很復(fù)雜時，地圖渲染就會變得很慢。Canvas提供高性能的地圖渲染和更快的圖形處理能力。（4）靈活度。SVG創(chuàng)建動畫和制作特效都非常方便。Canvas創(chuàng)建動畫時需要一幀一幀地重繪。（5）使用場景。Canvas主要用于游戲開發(fā)、繪制圖形等。SVG非常適合顯示矢量Logo、Icon幾何設(shè)計(jì)。3.4WebGIS的地圖渲染3．WebGL渲染技術(shù)引入WebGL技術(shù)后，三維頁面的渲染主要是通過OpenGLES著色器實(shí)現(xiàn)的。與傳統(tǒng)的前端頁面結(jié)構(gòu)相比，WebGL網(wǎng)頁多了由三維渲染引擎和OpenGLES著色器組成的WebGL協(xié)議。3.4WebGIS的地圖渲染傳統(tǒng)網(wǎng)頁和WebGL網(wǎng)頁的差異3．WebGL渲染技術(shù)目前WebGL版本主要有基于OpenGLES2.0的WebGL1.0和基于OpenGLES3.0的WebGL2.0。WebGL2.0主要新增了WebGL的選擇擴(kuò)展性。3.4WebGIS的地圖渲染W(wǎng)ebGL的發(fā)展歷程3．WebGL渲染技術(shù)WebGL處理流程。3.4WebGIS的地圖渲染基于WebGL展示的三維地圖（白模）效果1．WebGIS空間數(shù)據(jù)的特點(diǎn)1．地理信息本身就具有地域分布特征。2．地理信息存儲方式不同，表現(xiàn)出異質(zhì)的特點(diǎn)。3．中間件應(yīng)用服務(wù)平臺不同。4．WebGIS的客戶端不同，支持的地理信息格式不同。3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織GeoJSON是基于JSON的地理數(shù)據(jù)交換格式，它定義了多種JSON對象和方式，組合起來表達(dá)地理要素及其屬性、空間范圍等。GeoJSON對象可以表示空間區(qū)域（單個幾何體）、空間有界實(shí)體（單個要素）、要素集合（FeatureCollection）。2．基于GeoJSON的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織GeoJSON支持的幾何類型點(diǎn)線面多點(diǎn)多線多面幾何集合GeoJSON要素集合的例子。在GeoJSON中，要素包含一個幾何對象及其屬性，要素集合則由要素?cái)?shù)組構(gòu)成。2．基于GeoJSON的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織Point（點(diǎn)）LineString（線）Polygon（面）GeoJSON對象：常見類型就是點(diǎn)、線、面三種，實(shí)際應(yīng)用中又?jǐn)U展了多點(diǎn)、多線、多面幾種數(shù)據(jù)格式。2．基于GeoJSON的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織GeoJSON簡單幾何體。2．基于GeoJSON的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織GeoJSON多幾何體。2．基于GeoJSON的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織GeoJSON定義屬性：屬性通過properties字段定義。Feature還有一個名為properties的成員，其值是一個JSON對象（或null），定義了Feature的屬性。Feature還可以有一個可選的id成員，該成員帶有一個唯一的字符串或空值，用于指定要素的標(biāo)識符。2．基于GeoJSON的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織GML模型是基于OpenGIS的抽象規(guī)范。GML提供了一套核心模式和一個基于對象-屬性（Object-Properties）模型的簡單語義模型。GML3.0中有28種核心模式。3．基于GML的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織（1）要素模式（FeatureSchema）。（2）幾何模式（GeometrySchema）。（3）拓?fù)淠Ｊ剑═opologySchema）。（4）時態(tài)模式（TemporalSchema）和動態(tài)要素（DynamicFeature）模式。（5）坐標(biāo)參考系統(tǒng)（CoordinateReferenceSystem，CRS）。（6）圖層模式（CoverageSchema）。GML3.0中主要核心模式要素模式幾何模式拓?fù)淠Ｊ綍r態(tài)模式動態(tài)要素模式坐標(biāo)參考系統(tǒng)圖層模式GML應(yīng)用模式開發(fā)：利用GML模型及其模式組件，用戶可以在GML應(yīng)用模式中定義地理要素。用戶在GML應(yīng)用模式開發(fā)的過程中，除了要遵循GML語義模型和句法規(guī)則，還必須考慮相關(guān)的技術(shù)問題。3．基于GML的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織（1）要素關(guān)系描述。如“道路”“橫跨”“峽谷”。GML應(yīng)用模式開發(fā)：（2）要素類型。

在GML中，要素不能作為屬性，主要通過元素而非屬性實(shí)現(xiàn)對類型的描述。例如，Road對象如下所示：3．基于GML的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織<elementname="Road"substitutionGroup="gml:Feature"/>GML應(yīng)用模式開發(fā)：（3）幾何類型定義。應(yīng)盡量從具體的幾何類型派生新的類型。例如，如果某個元素是曲線類型，那么可以直接從gml:AbstractCruveType派生；如果可能的話，還可以從一個具體的子類型派生，如gml:LineString。3．基于GML的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織GML應(yīng)用模式開發(fā)：（4）復(fù)雜要素定義。復(fù)雜要素由多個要素構(gòu)成，如飛機(jī)場由跑道、塔臺、候車亭、出入通道等要素構(gòu)成。在GML應(yīng)用模式的建立過程中，可以將這類要素建模為復(fù)雜要素（包含各個成員要素），也可以將這類要素建模為一個具有復(fù)雜幾何（ComplexGeometry）屬性的簡單要素。選擇哪種方式進(jìn)行建模完全取決于應(yīng)用的目的。如果只關(guān)心機(jī)場本身，而對各個組成部分不感興趣，那么應(yīng)該選用復(fù)雜幾何對象的方法，將機(jī)場用MultiPolygon或者M(jìn)ultiGeometry來表示。如果想分離機(jī)場的各個部分，主要關(guān)注的是各個部分的情況，那么應(yīng)該將這些對象作為獨(dú)立的要素，并且將機(jī)場作為要素進(jìn)行處理。3．基于GML的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織GML應(yīng)用模式開發(fā)：（5）空間信息組織。在地理要素建模時，通常有兩種方式：幾何屬性和拓?fù)鋵傩苑珠_表達(dá)。將幾何屬性嵌入拓?fù)鋵傩灾小?．基于GML的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織KML最初由Keyhole公司開發(fā)，是一種基于XML語法與格式的、用于描述和保存地理信息（如點(diǎn)、線、圖形、多邊形和模型等）的編碼規(guī)范，可以被谷歌地球（GoogleEarth）和谷歌地圖（GoogleMap）識別并顯示。KML主要用于記錄某一地點(diǎn)或連續(xù)地點(diǎn)的時間、經(jīng)度、緯度、海拔等地理信息數(shù)據(jù)，經(jīng)常被用于公共信息發(fā)布。使用ZIP格式可以將KML文件及其相關(guān)圖片壓縮成KMZ檔案，這樣一方面可以減小文件的大??；另一方面可以在專用網(wǎng)絡(luò)上共享。4．基于KML的空間數(shù)據(jù)表達(dá)3.5WebGIS空間數(shù)據(jù)組織1．地圖柵格切片的原理地圖的預(yù)生成一般將指定范圍的地圖按照指定尺寸（如256px等）和指定格式（如JPEG、PNG等）切成若干行及列的正方形圖片，切圖所獲得的地圖柵格切片也稱瓦片。地圖柵格切片的第1級有1張切片，第二級的切片按照四叉樹原理，每張切片可以分為4張切片，依此類推。1．地圖柵格切片3.6地圖切片2．基于地圖柵格切片的WebGIS工作流程（1）服務(wù)器預(yù)先將要發(fā)布的地圖生成多級地圖柵格切片。（2）客戶端在使用地圖時，根據(jù)客戶端的地圖需求，確定需要加載的地圖柵格切片（切片的級號、行號、列號）。（3）客戶端的多線程功能可以同時下載多個切片。當(dāng)?shù)貓D窗口發(fā)生移動、縮放等地理范圍變化時，可以同時下載多個新的地圖柵格切片來拼成一幅完整的地圖。1．地圖柵格切片3.6地圖切片服務(wù)器客戶端加載地圖切片多線程下載切片切片請求預(yù)生成地圖切片地圖矢量切片以金字塔方式切割矢量數(shù)據(jù)，只不過切割的不是柵格圖片，而是矢量數(shù)據(jù)的描述性文件。目前地圖矢量切片主要有以下三種格式：GeoJSON、TopoJSON和MapboxVectorTile（MVT）。2．地圖矢量切片3.6地圖切片地圖矢量切片TopoJSONMapboxVectorTile（MVT）GeoJSON地圖矢量切片的原理：以MVT為例。地圖矢量切片只能用于渲染。雖然是矢量格式，但它們不可編輯。MVT采用PBF格式組織單個切片內(nèi)要素的信息。PBF是一種輕便、高效的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲格式。2．地圖矢量切片3.6地圖切片地圖矢量切片的編碼規(guī)則：以MVT為例。①幾何位置信息編碼。PBF格式的地圖矢量切片在存儲幾何位置信息時所用的坐標(biāo)系是以地圖矢量切片左上角為原點(diǎn)、以x軸向右為正、以y軸向下為正，坐標(biāo)值以格網(wǎng)數(shù)為單位。單個地圖矢量切片的默認(rèn)格網(wǎng)數(shù)為4096×4096。2．地圖矢量切片3.6地圖切片地圖矢量切片的編碼規(guī)則：以MVT為例。②切片屬性信息編碼。PBF格式的切片屬性信息被編碼為tags字段中的一對整數(shù)。在存儲大量的重復(fù)字段名稱和屬性值的要素信息時，PBF格式能夠很好地避免重復(fù)信息。2．地圖矢量切片3.6地圖切片表3.7切片屬性信息編碼表地圖矢量切片的編碼規(guī)則：以MVT為例。③環(huán)繞順序。為了讓渲染器能夠正確區(qū)分哪些多邊形是洞，哪些多邊形是單獨(dú)的幾何對象，要求所有多邊形都是有效的。任何多邊形內(nèi)環(huán)的方向都必須與其父外環(huán)的環(huán)繞順序相反，并且所有內(nèi)環(huán)都必須直接從屬于其所屬的外環(huán)。外環(huán)必須采用順時針方向，內(nèi)環(huán)必須采用逆時針方向（屏幕坐標(biāo)）。3.6地圖切片2．地圖矢量切片地圖矢量切片的裁剪：當(dāng)已有的地圖矢量要素被切片后，在地圖的構(gòu)建過程中必然會涉及地圖矢量圖層的裁剪，裁剪的關(guān)鍵在于地圖矢量切片范圍內(nèi)點(diǎn)、線、面要素的坐標(biāo)信息的分割。對于矢量對象的裁剪，最基本的是點(diǎn)要素的裁剪，因?yàn)辄c(diǎn)是構(gòu)成線要素和面要素的基本單位。最重要的是線要素的裁剪，無論面要素如何復(fù)雜，最終都要?dú)w結(jié)到以線要素的裁剪方式去處理。3.6地圖切片2．地圖矢量切片點(diǎn)要素裁剪線要素裁剪面要素裁剪地圖矢量切片的裁剪：①點(diǎn)要素的裁剪。點(diǎn)要素由坐標(biāo)（x，y）構(gòu)成。點(diǎn)要素的裁剪比較容易，只需要判斷該點(diǎn)是否位于當(dāng)前地圖矢量切片范圍之內(nèi)，若在則將該點(diǎn)寫入地圖矢量切片即可。②線要素的裁剪。線要素的裁剪略復(fù)雜一些，線要素與地圖矢量切片之間的關(guān)系可以分為無交點(diǎn)、有一個交點(diǎn)、有兩個交點(diǎn)和線要素與地圖矢量切片多次相交4種情況。3.6地圖切片2．地圖矢量切片地圖矢量切片的裁剪：③面要素的裁剪。面要素與地圖矢量切片范圍之間的關(guān)系主要有4種。3.6地圖切片2．地圖矢量切片地圖矢量切片的合并：因?yàn)樵诘貓D矢量切片的裁剪過程中，地圖矢量要素的完整性被破壞，如果不預(yù)先合并，直接繪制地圖矢量數(shù)據(jù)，會出現(xiàn)許多原始數(shù)據(jù)中不存在的新增節(jié)點(diǎn)和地圖矢量切片邊界線。合并的過程就是要重建地圖矢量要素在可視區(qū)域的完整性，并且保證可視區(qū)域的地理要素是合理、無歧義的。下面分別對點(diǎn)要素、線要素、面要素的合并方法進(jìn)行簡要介紹。3.6地圖切片2．地圖矢量切片點(diǎn)要素合并線要素合并面要素合并地圖矢量切片的合并：①點(diǎn)要素的合并。點(diǎn)要素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較簡單，它與地圖矢量切片的關(guān)系僅有被包含和位于地圖矢量切片邊界兩種，僅需要將地圖矢量切片中的點(diǎn)要素復(fù)制到合并區(qū)域中即可。②線要素的合并。線要素的合并是基于地圖矢量切片內(nèi)唯一的要素ID來實(shí)現(xiàn)的。將地圖矢量切片內(nèi)兩個要素ID相同的線要素按順序復(fù)制到合并區(qū)域中即可，在合并過程中可能出現(xiàn)兩種情況。3.6地圖切片2．地圖矢量切片地圖矢量切片的合并：②線要素的合并。3.6地圖切片2．地圖矢量切片在圖3.33（a）所示的情況中，被分割的線要素具有相同的要素ID，并且在相鄰的兩個地圖矢量切片邊界線中存在2個（或4個）相同位置的點(diǎn)，則在合并區(qū)域中，geometry的屬性要設(shè)置為LineString類型。在圖3.33（b）所示的情況中，被分割的線要素雖然具有相同的要素ID，但在相鄰的地圖矢量切片中并不存在相同位置的點(diǎn)，在合并區(qū)域中，geometry的type屬性要設(shè)置為MultiLineString類型。地圖矢量切片的合并：

③面要素的合并。面要素的合并與線要素的合并方法基本一致，同樣是基于地圖矢量切片內(nèi)唯一的要素ID來進(jìn)行的，只是面要素的合并還存在內(nèi)部填充問題，所以考慮的情況還要更復(fù)雜一些。主要原因就是在面要素裁剪過程中產(chǎn)生的新增點(diǎn)，這些新增點(diǎn)在面要素渲染過程中會形成邊界線，破壞面要素的完整性，影響顯示效果。多余邊界線對面要素完整性的破壞如下圖。3.6地圖切片2．地圖矢量切片地圖矢量切片的合并：

③面要素的合并。在面要素的裁剪過程中要考慮面要素在地圖矢量切片內(nèi)的完整性，要存儲邊界線。當(dāng)面要素不能全部顯示在可視區(qū)域內(nèi)，在只有部分地圖矢量切片數(shù)據(jù)的情況下，無法判斷究竟應(yīng)該對哪一部分進(jìn)行著色，這就會在面要素填充過程中引起歧義。不存儲邊界在面要素填充過程中引起的歧義如下圖。3.6地圖切片2．地圖矢量切片3.6地圖切片3．地圖柵格切片與地圖矢量切片的對比對比指標(biāo)地圖柵格切片地圖矢量切片無級縮放不支持，固定縮放級別支持客戶端靈活顯示不支持支持，客戶端可定制渲染規(guī)則在底圖上完美顯示一般情況下不支持，地圖柵格切片通常作為底圖，可以多層疊加支持是否可以添加標(biāo)簽不可以可以交互性差良好數(shù)據(jù)大小較大較小客戶端是否需要進(jìn)行額外處理不需要需要在客戶端對切片進(jìn)行再次投影不支持支持原始地圖數(shù)據(jù)是否安全安全不安全傳輸帶寬要求較大較小地圖柵格切片對客戶端性能、硬件要求不高。地圖矢量切片需要在客戶端渲染，對客戶端性能、硬件等要求較高。小結(jié)了解參考橢球體與坐標(biāo)系了解地圖投影的概念和分類熟悉WebGIS空間數(shù)據(jù)組織掌握地圖切片原理第3章WebGIS技術(shù)原理問題國家2000坐標(biāo)系應(yīng)用場景有哪些？為什么要建立2000坐標(biāo)系？WebGIS采用何種地圖投影，有什么優(yōu)點(diǎn)？地圖切片技術(shù)有哪些應(yīng)用難點(diǎn)？第3章WebGIS技術(shù)原理歡迎提問基于開源框架的WebGIS技術(shù)WebGIS原理及開發(fā)1.WebGIS概述2.WebGIS基礎(chǔ)技術(shù)3.WebGIS技術(shù)原理4.WebGIS的Web服務(wù)8.OpenLayers進(jìn)階9.移動GIS10.三維WebGIS5.地圖發(fā)布6.WebGIS客戶端開發(fā)7.OpenLayers多源數(shù)據(jù)匯聚11.WebGIS應(yīng)用案例12.未來展望與研究熱點(diǎn)第4章WebGIS的Web服務(wù)互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)4.4從Web站點(diǎn)到Web服務(wù)4.1地理Web服務(wù)的功能4.2Web服務(wù)的接口類型4.34.1從Web站點(diǎn)到Web服務(wù)互系統(tǒng)之間缺乏良好的互操作性每個WebGIS是僅能獨(dú)立使用的網(wǎng)站，是孤立、封閉的系統(tǒng)不同的系統(tǒng)之間無法調(diào)用對方的功能和數(shù)據(jù)，不能進(jìn)行互操作系統(tǒng)內(nèi)部耦合度強(qiáng)，應(yīng)用模式不夠靈活每個WebGIS系統(tǒng)是“獨(dú)立解決方案”系統(tǒng)中各個模塊之間的接口是緊耦合的在系統(tǒng)更改和維護(hù)上代價高，不夠靈活早期Web的局限性4.1從Web站點(diǎn)到Web服務(wù)產(chǎn)生原因很多Web應(yīng)用需要調(diào)用、組合、嵌套其他Web應(yīng)用的功能目標(biāo)：開放、互相調(diào)用90年代后期，整個信息技術(shù)行業(yè)（不光是WebGIS行業(yè)）的需求當(dāng)時很多機(jī)構(gòu)等都在研究Web服務(wù)技術(shù)概念Web服務(wù)是一種運(yùn)行于Web

server上的程序，它們具有可以被別的程序通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（主要為HTTP）來調(diào)用的編程接口Web服務(wù)是分布式計(jì)算的重要進(jìn)展利用遠(yuǎn)程（Remote）計(jì)算機(jī)上的功能來代替本地（Local）計(jì)算機(jī)上的功能Web服務(wù)4.1從Web站點(diǎn)到Web服務(wù)Web服務(wù)體系的三部分門戶網(wǎng)站：包含web服務(wù)資源的網(wǎng)站提供者：將自己的Web服務(wù)信息注冊到門戶網(wǎng)站中使用者：查詢門戶網(wǎng)站，找到所需服務(wù)，使用服務(wù)Web服務(wù)體系服務(wù)注冊中心服務(wù)提供者服務(wù)請求者注冊發(fā)布查詢發(fā)現(xiàn)動態(tài)綁定4.1從Web站點(diǎn)到Web服務(wù)優(yōu)勢開放性：和Web上的其它計(jì)算機(jī)進(jìn)行功能和信息的交換和共享獨(dú)立于編程語言和操作系統(tǒng)：以Web為平臺，以Http協(xié)議遠(yuǎn)程調(diào)用跨編程語言（Java，C++，C#）跨操作系統(tǒng)（windows，Linux，Mac，Android，iOS）跨Web應(yīng)用服務(wù)器（IIS，Apache/Tomcat）客戶端也可以自由選擇編程語言：.Net,Java,JS,Python,Flex,Silverlight等松散耦合的可集成性：對于客戶端，只要web服務(wù)的接口相同，可以使用新的URL，而無需再做其它改動對于服務(wù)端，可以改變服務(wù)，只需保持接口不變，調(diào)用者不必改動。發(fā)布和更新的統(tǒng)一性：服務(wù)端更新后，調(diào)用的便是最新的Web服務(wù)Web服務(wù)4.1從Web站點(diǎn)到Web服務(wù)WebGIS產(chǎn)品分化和新市場形成的加速器以Web服務(wù)為中心，來實(shí)現(xiàn)地理資源的制作(Author),服務(wù)的發(fā)布(Publish),服務(wù)的發(fā)現(xiàn)(Discovery)和使用(Use)一整套流程。Web服務(wù)對地理空間的影響服務(wù)注冊代理服務(wù)請求者服務(wù)提供者查找發(fā)布綁定服務(wù)描述服務(wù)描述服務(wù)服務(wù)提供者向服務(wù)代理發(fā)布所提供的服務(wù)服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)服務(wù)請求者向服務(wù)代理發(fā)出服務(wù)查詢請求WSDL,

UDDI服務(wù)代理服務(wù)請求者服務(wù)提供者4.1從Web站點(diǎn)到Web服務(wù)WebGIS產(chǎn)品分化和新市場形成的加速器在服務(wù)器方面如果擁有大量數(shù)據(jù)，可以成為數(shù)據(jù)和地圖服務(wù)的提供者如果有獨(dú)特的分析模型，可以作為地理處理服務(wù)發(fā)布（免費(fèi)或按次收費(fèi)）在客戶端方面：開發(fā)桌面客戶端或者手機(jī)客戶端在門戶網(wǎng)站方面：收集一定區(qū)域、一定專題、符合一定標(biāo)準(zhǔn)的Web服務(wù)，把信息編目發(fā)布，供使用者查詢Web服務(wù)對地理空間的影響4.1從Web站點(diǎn)到Web服務(wù)GIS融入主流信息系統(tǒng)的基本組件以往GIS是專業(yè)人員的工具，在“本地”實(shí)現(xiàn)：數(shù)據(jù)、軟件，GIS功能的調(diào)用很復(fù)雜，也很有局限很多年來，GIS都局限于一個小圈子地理Web服務(wù)隱藏了上述復(fù)雜性其它的信息系統(tǒng)也可以方便調(diào)用和集成遠(yuǎn)程的地理web服務(wù)，來獲得地圖、數(shù)據(jù)和地理分析功能Web服務(wù)對地理空間的影響4.1從Web站點(diǎn)到Web服務(wù)實(shí)現(xiàn)互操作的一種新途徑互操作是GIS應(yīng)用的挑戰(zhàn)之一以往，互操作在數(shù)據(jù)格式層面完成，定義交換格式（FME）Web服務(wù)將互操作提升到基于Web服務(wù)的層面，超越了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和安裝轉(zhuǎn)換工具這個層面只要遵循OGC和ISO的Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，不同廠商之間的server和client就可以互操作Web服務(wù)對地理空間的影響4.1從Web站點(diǎn)到Web服務(wù)實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的一個重要架構(gòu)空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施（SpatialDataInfrastructure，SDI）是地理信息的采集、處理、存儲、發(fā)布、利用和保護(hù)所必需的技術(shù)、政策、標(biāo)準(zhǔn)和人力資源的總稱。建設(shè)SDI的關(guān)鍵是標(biāo)準(zhǔn)、共享、協(xié)作和協(xié)調(diào)。Web服務(wù)體系在服務(wù)提供者和信息使用者之間建立了一個動態(tài)交流和集成的方式，是構(gòu)建SDI的關(guān)鍵。Web服務(wù)使用的協(xié)同方式為不同機(jī)構(gòu)之間地理信息共享和協(xié)作提供了一個新的、靈活的技術(shù)框架。Web服務(wù)對地理空間的影響4.2地理Web服務(wù)的功能地圖和要素服務(wù)：提供地圖和數(shù)據(jù)服務(wù)地圖服務(wù)地理要素服務(wù)分析服務(wù)：提供地理分析功能幾何服務(wù)地理處理服務(wù)地理編碼服務(wù)網(wǎng)絡(luò)分析服務(wù)數(shù)據(jù)目錄服務(wù)：提供服務(wù)查詢功能地理web服務(wù)的分類4.2地理Web服務(wù)的功能地圖服務(wù)：矢量地圖服務(wù)、柵格影像服務(wù)、三維地圖服務(wù)地圖服務(wù)：允許客戶端請求一定地理范圍內(nèi)的地圖，它以JPG、PNG、GIF等圖像格式將地圖返回給客戶的。地圖可以是動態(tài)制作（onthefly），或是預(yù)先制作好的瓦片（Tile）。瓦片地圖：提高系統(tǒng)效率，縮短響應(yīng)時間，一般用于更新頻率較低的基礎(chǔ)底圖動態(tài)地圖：從地理數(shù)據(jù)庫中實(shí)時讀取數(shù)據(jù)制作地圖，用于更新頻率較高的地圖網(wǎng)絡(luò)影像地圖服務(wù)已經(jīng)成為人們獲取影像地圖數(shù)據(jù)的重要手段，如天地圖、百度地圖、高德地圖等網(wǎng)絡(luò)影像地圖服務(wù)地圖服務(wù)可以是二維或者三維的三維地圖服務(wù)數(shù)據(jù)類型包括數(shù)字高程模型、建筑物白模、三維BIM模型、城市CIM模型、點(diǎn)云數(shù)據(jù)、傾斜攝影、三維實(shí)景影像、虛擬三維地圖等地圖和要素服務(wù)4.2地理Web服務(wù)的功能地理要素服務(wù)地理要素服務(wù)（FeaturingService）：允許客戶端對服務(wù)器端的地理數(shù)據(jù)庫中的矢量地理數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作，對地理要素進(jìn)行增、刪、改。編輯地理要素的屬性數(shù)據(jù)，上載PDF、照片、視頻等允許設(shè)計(jì)者快速在數(shù)字地圖上勾勒出設(shè)計(jì)草圖，并分享方案，允許其它同事修改，支持協(xié)同式的地理設(shè)計(jì)（GeoDesign）。便于公眾在Web地圖上進(jìn)行標(biāo)注，分享所見所聞。地理要素搜索查詢服務(wù)支持在客戶端通過關(guān)鍵字等方式查詢搜索用戶所需的GIS資源，能夠?qū)IS資源的內(nèi)容進(jìn)行索引，根據(jù)地理要素的單個或多個屬性進(jìn)行模糊匹配，通過地理要素的范圍及空間關(guān)系進(jìn)行查詢地圖和要素服務(wù)4.2地理Web服務(wù)的功能幾何服務(wù)：幾何服務(wù)用于輔助應(yīng)用程序執(zhí)行各種幾何計(jì)算。如面積量算、距離量算、坐標(biāo)投影變換、幾何變換、緩沖區(qū)計(jì)算、質(zhì)心計(jì)算、要素合并、要素分割、要素旋轉(zhuǎn)、要素鏡像、要素縮放等地理處理服務(wù)：地理處理服務(wù)可以把用戶創(chuàng)建的多種功能和分析模型發(fā)布成Web服務(wù)，地理處理服務(wù)的功能很廣泛。如緩沖區(qū)分析、疊加分析、裁剪分析、相交分析、融合分析、回歸分析、影像分類、光照潛力計(jì)算、可視區(qū)計(jì)算、地形剖面計(jì)算網(wǎng)絡(luò)分析服務(wù)：計(jì)算最佳路徑查找最近設(shè)施：LBS中應(yīng)用較多，查找最近的銀行等查找服務(wù)范圍：可達(dá)性（一定時間內(nèi)可以到達(dá)的街區(qū)），選址服務(wù)。分析服務(wù)4.2地理Web服務(wù)的功能地理編碼服務(wù)：正向地理編碼服務(wù)(Geocoding)：將街道地址轉(zhuǎn)換成地理坐標(biāo)的過程反向地理編碼(ReverseGeocoding)：將地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)地址的過程。免費(fèi)的地理編碼服務(wù)：百度、ArcGISonline、Google等分析服務(wù)4.2地理Web服務(wù)的功能元數(shù)據(jù)：關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，描述GIS數(shù)據(jù)和服務(wù)，記錄了關(guān)于數(shù)據(jù)的組織、數(shù)據(jù)域及其關(guān)系的信息元數(shù)據(jù)目錄服務(wù)：以地理空間信息元數(shù)據(jù)為基本的目錄來描述地圖、GIS數(shù)據(jù)集和遙感圖像等各種地理空間信息的，并實(shí)現(xiàn)地理空間信息的發(fā)布、發(fā)現(xiàn)、獲取、訪問和管理等功能，揭示各類型地理信息的內(nèi)容和其他特征，實(shí)現(xiàn)地理空間信息和服務(wù)的共享。數(shù)據(jù)目錄服務(wù)4.3Web服務(wù)接口類型SOAP

(SimpleObjectAccessProtocol)簡單對象訪問協(xié)議：使用封裝過的XML進(jìn)行信息交換SOAP風(fēng)格的Web服務(wù)采用HTTPPost和SOAP封裝的XML在客戶端與服務(wù)器之間發(fā)送請求和傳輸結(jié)果SOAP將XML信息體封裝在另外一個XML信封中-“XML套XML”XML嵌套的格式不便于手工創(chuàng)建SOAP請求和解析SOAP結(jié)果調(diào)用SOAP服務(wù)困難SOAP風(fēng)格的Web服務(wù)4.3Web服務(wù)接口類型REST（RepresentationalStateTransfer）是一組協(xié)作的架構(gòu)約束和新穎的架構(gòu)風(fēng)格REST可以充分發(fā)揮HTTP優(yōu)勢，降低開發(fā)的復(fù)雜性，提高系統(tǒng)的擴(kuò)展性REST風(fēng)格的Web服務(wù)通過HTTP發(fā)送數(shù)據(jù)，將請求參數(shù)放在URL中，通過URL發(fā)送請求參數(shù)Web服務(wù)常以JSON和不經(jīng)SOAP封裝的XML向客戶端返回結(jié)果用戶可以采用很多種編程語言，來產(chǎn)生這個URL字符串并發(fā)送URL請求REST接口比SOAP接口更加簡潔REST風(fēng)格的Web服務(wù)4.3Web服務(wù)接口類型REST風(fēng)格的Web服務(wù)在REST中，每個資源對應(yīng)于一個URI（統(tǒng)一資源標(biāo)識符）在不嚴(yán)格的情況下可以將URI理解為URLURL構(gòu)成一個層次結(jié)構(gòu)Arcgis服務(wù)的目錄：/ArcGIS/rest/services4.3Web服務(wù)接口類型REST風(fēng)格的Web服務(wù)World_Street_Map的地圖服務(wù)：在上面的URL后面添加服務(wù)名和服務(wù)類別(MapServer)/arcgis/rest/services/World_Street_Map/MapServerWorld_Street_Map的地圖服務(wù)的第一個數(shù)據(jù)層：在上面URL后面添加0(第一個圖層從0開始計(jì)數(shù))/arcgis/rest/services/World_Street_Map/MapServer/04.3Web服務(wù)接口類型SOAP與REST的比較比較項(xiàng)SOAPREST框架輕量級對象訪問協(xié)議一組協(xié)作的架構(gòu)消息格式支持XML格式的消息支持純文本、HTML、XML、JSON等格式的消息協(xié)議方式可使用HTTP、HTTPS、SMTP、TCP、UDP等只使用HTTP調(diào)用方式使用RPC使用HTTP驅(qū)動模式功能驅(qū)動數(shù)據(jù)驅(qū)動或資源驅(qū)動成熟度較為成熟，開發(fā)語言之間通過SOAP來交互的WebService都能夠較好地互通一種基于HTTP協(xié)議實(shí)現(xiàn)資源操作的思想，通用性要求不高緩存機(jī)制完全忽略Web緩存機(jī)制充分利用Web緩存機(jī)制無狀態(tài)性具有用于狀態(tài)實(shí)現(xiàn)的規(guī)范僅遵循無狀態(tài)模型安全性通過使用XML-Security和XML-Signature兩個規(guī)范組成WS-Security來實(shí)現(xiàn)安全控制HTTP協(xié)議層提供了安全性，如基本認(rèn)證和通過TLS的通信加密規(guī)范性定義良好的機(jī)制來描述接口，如WSDL+XSD、WS-Policy正式描述標(biāo)準(zhǔn)尚未廣泛使用復(fù)雜靈活性缺乏靈活性，需要更多的帶寬和資源更加靈活，對資源和帶寬的需求更少效率易用性學(xué)習(xí)較難高效、簡潔易用4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)意義讓不同廠家的軟件和數(shù)據(jù)能一起工作A調(diào)用B的數(shù)據(jù)和功能，B也能調(diào)用A主要途徑：指定標(biāo)準(zhǔn)Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)本質(zhì)上是規(guī)定請求和響應(yīng)的具體格式如：請求中包含哪幾個參數(shù)，參數(shù)類型，響應(yīng)的返回信息中包含什么結(jié)果GIS互操作的歷史最早：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中期：插件接口，利用插件直接讀取近期：Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，避免了格式轉(zhuǎn)換和安裝插件Web服務(wù)只要符合業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，就能通過Web服務(wù)互相調(diào)用實(shí)現(xiàn)互操作基于Web服務(wù)的互操作4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)OGC（開放地理空間信息聯(lián)盟）/成立于1994年，專門從事地理空間信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的國際組織主要工作之一：建立OWS（OGC網(wǎng)絡(luò)服務(wù)）-建立讓地理信息能夠無縫應(yīng)用于各種Web、無線、LBS和主流IT技術(shù)應(yīng)用之中。Web服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)：WMS：網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)（WebMapService，WMS）WMTS：網(wǎng)絡(luò)地圖切片服務(wù)（WebMapTileService，WMTS）WFS：網(wǎng)絡(luò)要素服務(wù)（WebFeatureService，WFS）WCS：網(wǎng)絡(luò)覆蓋服務(wù)（WebCoverageService，WCS）WPS：網(wǎng)絡(luò)處理服務(wù)（WebProcessingService，WPS）其他服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)：CSW、OpenLS、KML、GeoRSSWeb服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)OpenGeospatialConsortium4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)/standards/wmsWMS標(biāo)準(zhǔn)通過HTTP協(xié)議從地理數(shù)據(jù)庫中請求圖像格式（JPG、PNG、GIF等）的地圖注意：WMS1.3和ISO19128是同一個標(biāo)準(zhǔn)任何符合WMS標(biāo)準(zhǔn)的Web服務(wù)必須支持兩個必要的請求GetCapabilitiesGetMapWMS接口描述GetCapabitities（必選）返回服務(wù)級元數(shù)據(jù)，服務(wù)級元數(shù)據(jù)是對服務(wù)信息內(nèi)容和要求參數(shù)的一種描述GetMap（必選）返回一個地圖影像，地圖影像的地理空間參考和大小參數(shù)是明確定義的GetFeatureInfo（可選）返回可以顯示在地圖上的某些特殊要素的信息GetLegendGraphic（可選）返回地圖的圖例信息4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)GetCapabilities-獲取元數(shù)據(jù)向Client返回該服務(wù)的描述信息，返回格式是XML，描述該服務(wù)的名稱、簡介、關(guān)鍵詞、覆蓋范圍、包含的圖層、每層的坐標(biāo)系、具有的屬性及是否能被查詢。還包括server能產(chǎn)生的地圖圖片文件格式、支持的操作，每個操作的URL等。如：

http://localhost:8089/geoserver/giswlc/wms?service=WMS&version=1.1.0&request=GetCapabilitiesWMS參數(shù)名稱參數(shù)含義是否是必需的參數(shù)備注version版本號否1.3.0service服務(wù)名稱是wmsrequest請求類型是GetCapabilitiesformat返回格式否—4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)GetCapabilities-獲取元數(shù)據(jù)利用ArcCatalog來獲取WMS4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)GetCapabilities-獲取元數(shù)據(jù)利用ArcMap中同樣可以查看WMS4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)GetMap-獲取地圖根據(jù)Client的請求返回地圖參數(shù)有包括哪些圖層、地圖的長、寬，空間參考等有些WMS還支持風(fēng)格化圖層定義(StyleLayerDescriptor,SLD)，用戶可以動態(tài)指定各個圖層的顯示風(fēng)格返回柵格格式的圖片：PNG、JPG、GID等如：/demo/cubeserv/simple?SERVICE=WMS&VERSION=1.3.0&REQUEST=GetMap&LAYERS=Ffacp_1m,Foundation.coastl_1m&STYLES=&SRS=EPSG:4326&BBOX=-179,-89,179,89&WIDTH=1600&HEIGHT=1400&FORMAT=image/png&WMS4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)GetMap-獲取地圖將上述URL輸入到瀏覽器中WMS4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)GetFeatureInfo（可選）-查詢地圖上某一位置的信息（坐標(biāo)和屬性信息）GetLegendGraphics（可選）-返回圖例（圖片格式）WMSNOAA（美國國家海洋和大氣管理局）提供的WMS/gis/otherpage.htmlUSGS（美國地質(zhì)調(diào)查局）提供的WMS/wms.html4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)WMS是用于在Web上顯示GIS數(shù)據(jù)的最廣泛使用和最簡單的標(biāo)準(zhǔn)，它具有多種優(yōu)勢，包括能夠提供GIS數(shù)據(jù)的地理空間視圖。WMS通過互聯(lián)網(wǎng)提供具有基本查詢選項(xiàng)的可視化數(shù)據(jù)，提供基本的縮放、平移等操作，支持快速地將GIS數(shù)據(jù)渲染成圖像進(jìn)行展示。建議在以下情況下選擇使用WMS：

快速渲染數(shù)據(jù)；

執(zhí)行基本查詢；

制作簡單的地圖；

發(fā)布時保持樣式。WMS4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)/standards/wmts發(fā)布瓦塊地圖的web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)WMS與WMTS相互補(bǔ)充WMS生成動態(tài)地圖：client連接到server時，服務(wù)器實(shí)時（onthefly）生成地圖，適用于數(shù)據(jù)經(jīng)常更新的地圖服務(wù)WMTS：server預(yù)先制作好瓦塊，提高web服務(wù)的性能和伸縮性，適用于數(shù)據(jù)相對靜態(tài)，更新較少的數(shù)據(jù)WMTS接口描述GetCapabilities（必選）返回服務(wù)級元數(shù)據(jù)，服務(wù)級元數(shù)據(jù)是對服務(wù)信息內(nèi)容和要求參數(shù)的一種描述GetTile（必選）返回切片信息GetFeatureInfo（可選）返回可以顯示在地圖上的某些特殊要素的信息4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)WMS是用于在Web上顯示GIS數(shù)據(jù)的最廣泛使用和最簡單的標(biāo)準(zhǔn)，它具有多種優(yōu)勢，WMTS是OGC制定的一種發(fā)布切片地圖的Web服務(wù)，WMTS的地圖是服務(wù)器預(yù)先制作好的切片，這種方法可以提高Web服務(wù)的性能和伸縮性。建議在以下情況下選擇使用WMTS：

為查看緩存的圖像切片提供最佳速度；

在互聯(lián)網(wǎng)上顯示大量數(shù)據(jù)，但分析能力有限；

以最佳性能提供地圖。WMTS4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)/standards/wfs對矢量地理要素及數(shù)據(jù)進(jìn)行操作（檢索、插入、更新、刪除）的web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)還可用于地理數(shù)據(jù)的切割、投影轉(zhuǎn)換和在線下載（如向公眾提供全國各地氣溫、風(fēng)、降水量等數(shù)據(jù)的下載）WFS接口描述GetCapabilities返回服務(wù)級元數(shù)據(jù)，服務(wù)級元數(shù)據(jù)是對服務(wù)信息內(nèi)容和要求參數(shù)的一種描述DescribeFeatureType返回WFS支持的要素類型的描述GetFeature可根據(jù)查詢要求返回一個符合GML規(guī)范的數(shù)據(jù)文檔LockFeature用戶通過Transaction請求時，為了保證要素信息的一致性，當(dāng)一個事務(wù)訪問某個數(shù)據(jù)項(xiàng)時，其他事務(wù)不能修改該數(shù)據(jù)項(xiàng)Transaction與要素實(shí)例的交互操作，支持要素讀取、在線編輯和事務(wù)處理。Transaction操作是可選的，服務(wù)器根據(jù)數(shù)據(jù)性質(zhì)選擇是否支持該操作4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)基本型WFS(BasicWFS)只支持GetCapabilities、DescribeFeatureType、GetFeature，只能進(jìn)行要素查詢和讀取-只讀型WFS事務(wù)WFS(TransactionWFS，WFS-T)除了基本型支持的操作外，還支持事務(wù)操作（在線編輯和處理）-讀寫型WFS傳輸格式地理信息的主要傳輸是GML(GeographyMarkupLanguage)格式WFS為希望創(chuàng)建具有各種功能（包括搜索功能、過濾、排序選項(xiàng)等）的交互式地圖的企業(yè)和個人提供了基本工具，建議在以下情況下選擇使用WFS：

創(chuàng)建、操作和刪除要素；

執(zhí)行高級查詢以檢索要素信息；

查看和編輯屬性表記錄。WFS4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布柵格地理數(shù)據(jù)的web規(guī)范返回柵格原始數(shù)據(jù)(Rawdata)，如DEM、衛(wèi)星影像等與WMS不同：WMS返回渲染過、已失去原始值的圖片與WFS不同：一個是矢量數(shù)據(jù)，一個是柵格數(shù)據(jù)WCS接口描述GetCapabilities返回服務(wù)級元數(shù)據(jù)，服務(wù)級元數(shù)據(jù)是對服務(wù)信息內(nèi)容和要求參數(shù)的一種描述GetCoverage可根據(jù)查詢要求返回一個包含或者引用被請求的覆蓋數(shù)據(jù)的響應(yīng)文檔DescribeCoverage支持用戶從特定WCS服務(wù)器獲取一個或多個覆蓋數(shù)據(jù)的詳細(xì)描述文檔4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)WCS類似于WFS，WCS處理的是任何類型的基于光柵的圖像，適用于衛(wèi)星圖像、航空攝影、海拔山體陰影或溫度網(wǎng)格。建議在以下情況下可選擇使用WCS：

表示多維格式，如HDF或GRIB；

包含多年數(shù)據(jù)，如溫度數(shù)據(jù)；

分析柵格數(shù)據(jù)。WCS4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行地理空間分析的web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了地理空間分析服務(wù)的輸入和輸出（請求和響應(yīng)）格式，以及client如何請求地理分析的執(zhí)行地理空間數(shù)據(jù)可以通過web傳輸?shù)絪erver，也可利用server上已有的數(shù)據(jù)WPS接口描述GetCapabilities返回服務(wù)級元數(shù)據(jù)，服務(wù)級元數(shù)據(jù)是對服務(wù)信息內(nèi)容和要求參數(shù)的一種描述DescribeProcess此操作允許客戶端請求并接收可在服務(wù)實(shí)例上運(yùn)行的流程的詳細(xì)信息，包括所需的輸入、允許的格式和可生成的輸出Execute此操作允許客戶端運(yùn)行由WPS實(shí)現(xiàn)的指定進(jìn)程，使用提供的輸入?yún)?shù)值并返回可生成的輸出4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)想要為跨網(wǎng)絡(luò)訪問提供和執(zhí)行地理處理工具時，WPS定義了所有輸入和輸出格式，以執(zhí)行GIS操作。例如，WPS可以包括任何與地理空間數(shù)據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化WPSXML模式的覆蓋、鄰近度和路由工具。建議在以下情況下選擇使用WPS：

在沒有適當(dāng)軟件的情況下執(zhí)行地理空間分析；

接收一組標(biāo)準(zhǔn)的輸入和輸出；

將空間操作簡化為Web地圖中的小部件。WPS4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)Web目錄服務(wù)（CSW-CatalogServiceforWeb）目錄服務(wù)用于共享空間信息讓提供者發(fā)布、更新元數(shù)據(jù)，讓使用者查詢元數(shù)據(jù)類型1：只讀型CSW，支持GetCapabilities、DescribeRecord、GetRecordById、GetDomain等操作，僅支持元數(shù)據(jù)查詢類型2：事務(wù)型CSW，支持元數(shù)據(jù)的讀寫，允許用戶通過transaction、harvest操作來發(fā)布、編輯、刪除元數(shù)據(jù)ArcGISGeoportalServer產(chǎn)品提供了CSW服務(wù)開放位置接口（OpenLS-OpenLocationService）為LBS提供的web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)包含黃頁搜索、追蹤手機(jī)用戶的位置和導(dǎo)航服務(wù)其他Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)傳感器網(wǎng)絡(luò)整合框架（SWE-SensorWebEnablement）包含一系列web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)：傳感器觀測服務(wù)（SOS）、傳感器規(guī)劃服務(wù)（SPS），傳感器報(bào)警服務(wù)（SAS）等可以發(fā)現(xiàn)和獲取傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器數(shù)據(jù)KML（KeyholeMarkupLanguage-鑰匙孔標(biāo)記語言谷歌公司和OGC的基于XML的描述地理要素及其可視化的文件格式Keyhole公司于2004年被谷歌收購，其產(chǎn)品EarthViewer3D被改名為GoogleEarthKML就是GoogleEarth支持的格式，2008年成為OGC官方標(biāo)準(zhǔn)KML可以描述地理要素，如點(diǎn)、線、多邊形、圖像、3D模型等，并可以定義它們的顯示符號、相機(jī)位置(即觀察者所在的地點(diǎn)、高度、視線方向、俯仰角)KMZ是要壓縮過的KML文件，查看KMZ，先將其后綴改為Zip，再解壓其他Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)4.4互操作和地理Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)從RSS到GeoRSSRSS是建議資訊聚合（ReallySimpleSyndication）的簡稱，或稱為豐富站點(diǎn)摘要（RichSiteSummary）是web