第五章WebGIS網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)教學(xué)課件

本章內(nèi)容5.1

WebGIS簡(jiǎn)介5.2WebGIS分類與特點(diǎn)

5.3WebGIS通信協(xié)議及規(guī)范5.4WebGIS的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)5.5

分布式WebGIS技術(shù)框架5.6

WebGIS應(yīng)用5.1

WebGIS簡(jiǎn)介

WebGIS是一種典型的基于Internet的網(wǎng)絡(luò)GIS。因此WebGIS的發(fā)展是隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展對(duì)WebGIS的發(fā)展有重要的影響?；ヂ?lián)網(wǎng)

大量的計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相連互聯(lián)網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)是物理上連接的互聯(lián)網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)都通過(guò)同一種語(yǔ)言相互交流互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所帶來(lái)的影響

大眾化–用戶和應(yīng)用技術(shù)-TCP/IP,etc.

管理–域名,IP地址商品化–Internet服務(wù)提供商,Internet商業(yè)軟件,商業(yè)應(yīng)用5.1

WebGIS簡(jiǎn)介WebGIS

基本概念WebGIS

的功能與作用WebGIS

應(yīng)用領(lǐng)域WebGIS

應(yīng)用前景WebGIS

基本概念通俗地講，WebGIS是指工作在Web網(wǎng)上的GIS，是傳統(tǒng)的GIS在網(wǎng)絡(luò)上的延伸和發(fā)展，具有傳統(tǒng)GIS的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的檢索、查詢、制圖輸出、編輯等GIS基本功能，同時(shí)也是Internet上地理信息發(fā)布、共享和交流協(xié)作的基礎(chǔ)。狹義上講，WebGIS是一種在Internet技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，其核心是將GIS的功能嵌入到滿足HTTP和TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)的Internet應(yīng)用體系中，實(shí)現(xiàn)Internet環(huán)境下地理信息的有效管理與處理。目前對(duì)WebGIS的定義主要有如下兩種：(1)以網(wǎng)絡(luò)為中心的GIS，它使用Internet環(huán)境，為各種GIS應(yīng)用提供GIS功能(如分析功能、制圖功能)和空間數(shù)據(jù)獲取能力。(2)基于Internet的GIS，常稱為WebGIS，主要是由于大多數(shù)客戶端應(yīng)用采用了WWW的協(xié)議。WebGIS

基本概念WebGIS實(shí)質(zhì)基于“瀏覽器/服務(wù)器”這種分布式計(jì)算模式的GIS，它使得GIS的空間數(shù)據(jù)查詢、分析和可視化能在WWW上進(jìn)行。從WWW的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)，Internet用戶可以瀏覽WebGIS站點(diǎn)中的空間數(shù)據(jù)，制作專題圖，以及進(jìn)行各種空間檢索和分析。與傳統(tǒng)GIS相比，WebGIS有其特殊之處，主要表現(xiàn)在(1)它必須是基于網(wǎng)絡(luò)的“客戶機(jī)/服務(wù)器”結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)為B/S模式，而傳統(tǒng)GIS多為獨(dú)立的單機(jī)系統(tǒng)。(2)它通過(guò)Internet來(lái)實(shí)現(xiàn)客戶機(jī)和服務(wù)器之間的信息交換，這就意味著信息傳遞是全球性的，數(shù)據(jù)資源是分布的。(3)它是分布式系統(tǒng)，客戶機(jī)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(tái)上。5.1

WebGIS簡(jiǎn)介WebGIS

基本概念WebGIS

的功能與作用WebGIS

應(yīng)用領(lǐng)域WebGIS

應(yīng)用前景WebGIS

的功能空間數(shù)據(jù)發(fā)布空間查詢檢索和聯(lián)機(jī)處理空間數(shù)據(jù)可視化空間模型分析服務(wù)Web資源的共享WebGIS

的作用促使傳統(tǒng)的工作站版的GIS走向分布式，走向大眾化，使GIS真正走進(jìn)人們的生活、工作和學(xué)習(xí)中?？臻g數(shù)據(jù)的分發(fā)、獲取、瀏覽更加方便、快捷。更加友好的、互動(dòng)的可視化界面，是對(duì)傳統(tǒng)GIS的一種革新。使空間分析無(wú)處不在，人們能夠隨時(shí)隨地使用GIS的分析功能。將GIS與其他軟件系統(tǒng)之間的集成變得更加容易，推動(dòng)了GIS向縱深快速發(fā)展，使GIS走向企業(yè)化、社會(huì)化、大眾化。5.1

WebGIS簡(jiǎn)介WebGIS

基本概念WebGIS

的功能與作用WebGIS

應(yīng)用領(lǐng)域WebGIS

應(yīng)用前景WebGIS

應(yīng)用領(lǐng)域WebGIS

快速發(fā)展的兩個(gè)重要因素技術(shù)驅(qū)動(dòng):網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、應(yīng)用驅(qū)動(dòng)WebGIS的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括：

--傳統(tǒng)GIS應(yīng)用領(lǐng)域

WebGIS可以改善傳統(tǒng)GIS在數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)更新等方面的不足，是傳統(tǒng)GIS有益的補(bǔ)充和革新。

--管理部門土地管理、交通、物流運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)或部門

--大眾化服務(wù)領(lǐng)域

--輔助決策應(yīng)用領(lǐng)域例如地理空間數(shù)據(jù)在各個(gè)測(cè)繪局里，街區(qū)的數(shù)據(jù)可能在交通管理部門，人口數(shù)據(jù)可能在公安局或者人口普查單位，還有地下綜合管線等數(shù)據(jù)也都隸屬于各自的管理部門，因而形成了一個(gè)個(gè)信息孤島。通過(guò)WebGIS，可以把這些相關(guān)數(shù)據(jù)聯(lián)系起來(lái)，建立起一個(gè)完善的系統(tǒng)，從而為政府部門提供綜合信息分析和綜合管理的支持，輔助政府科學(xué)決策。5.1

WebGIS簡(jiǎn)介WebGIS

基本概念WebGIS

的功能與作用WebGIS

應(yīng)用領(lǐng)域WebGIS

應(yīng)用前景WebGIS

應(yīng)用前景隨著WebService的興起，一系列的服務(wù)、通信標(biāo)準(zhǔn)的制定，在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)GIS互操作已成為可能。WebGIS自身將與各種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，例如虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、多媒體技術(shù)等，這將會(huì)極大地?cái)U(kuò)展WebGIS的應(yīng)用和發(fā)展空間。結(jié)合GPS、移動(dòng)GIS等技術(shù)的研究與實(shí)用化，WebGIS將深入到人們的日常工作與生活中。電子商務(wù)、電子政務(wù)的應(yīng)用離不開(kāi)空間信息，WebGIS將為其提供良好的支持。

WebGIS5.1

WebGIS簡(jiǎn)介5.2WebGIS分類與特點(diǎn)

5.3WebGIS通信協(xié)議及規(guī)范5.4WebGIS的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)5.5

分布式WebGIS技術(shù)框架5.6

WebGIS應(yīng)用5.2WebGIS分類與特點(diǎn)分布式處理系統(tǒng)

分布式計(jì)算機(jī)基于請(qǐng)求/應(yīng)答機(jī)制簡(jiǎn)單高效

大眾化

客戶端

–用戶,或者是用戶使用的計(jì)算機(jī).客戶端使用統(tǒng)一的軟件。例如：Web瀏覽器

服務(wù)器–遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)，WWW、MAIL、FTP服務(wù)器和

GIS服務(wù)器,通過(guò)HTTP協(xié)議和TCP/IP協(xié)議為用戶提供信息交換的通道和地理信息處理功能

空間數(shù)據(jù)庫(kù)–為客戶的數(shù)據(jù)請(qǐng)求和WebGIS的各種功能處理提供空間數(shù)據(jù)

WebGIS分類

根據(jù)WebGIS服務(wù)器的組成結(jié)構(gòu)和其與空間數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系的不同，可以把WebGIS分為以下兩種：基于瀏覽器/服務(wù)器模式的WebGIS基于中間件技術(shù)的WebGIS

基于瀏覽器/服務(wù)器模式的WebGIS

WebGIS最早采用的方式，也是區(qū)別于客戶/服務(wù)器模式的本質(zhì)特征。它把數(shù)據(jù)庫(kù)和GIS的應(yīng)用邏輯分開(kāi)，客戶通過(guò)HTTP協(xié)議向Web服務(wù)器請(qǐng)求數(shù)據(jù)服務(wù)，服務(wù)器返回HTML方式描述的頁(yè)面。動(dòng)態(tài)(Dynamic)WebGIS（被動(dòng)的WebGIS

）特點(diǎn)：

系統(tǒng)的構(gòu)造簡(jiǎn)便迅速、運(yùn)行效率較高

可響應(yīng)不同用戶的請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)GIS的絕大多數(shù)功能對(duì)服務(wù)器性能的要求較高，所有用戶的請(qǐng)求最終都由GIS服務(wù)器完成，服務(wù)器負(fù)擔(dān)過(guò)重,容易在服務(wù)器端形成瓶頸，進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的效率。

對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能要求較高,返回至用戶的數(shù)據(jù)先在服務(wù)器生成，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)回傳，所以數(shù)據(jù)流量較大。BrowserWebServerHTTPApplicationExtensionCGI在服務(wù)器端使用公共網(wǎng)關(guān)接口(CGI)技術(shù)，由CGI程序負(fù)責(zé)處理客戶請(qǐng)求，將請(qǐng)求指令發(fā)往運(yùn)行于后臺(tái)的GIS服務(wù)器，再將服務(wù)器返回的結(jié)果返回給用戶。是一種動(dòng)態(tài)地操作空間數(shù)據(jù)庫(kù)并生成相應(yīng)的查詢結(jié)果(圖形和數(shù)據(jù))的方式.基于瀏覽器/服務(wù)器模式的WebGIS主動(dòng)(Active)WebGIS

由服務(wù)器向客戶端發(fā)送一段能運(yùn)行在客戶機(jī)上的程序。由該程序處理用戶的一些簡(jiǎn)單請(qǐng)求(如地圖開(kāi)窗、縮放、漫游等)，需要矢量數(shù)據(jù)時(shí)直接向服務(wù)器申請(qǐng)。由于該程序功能相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)于那些復(fù)雜的客戶請(qǐng)求(如空間分析)，則仍由服務(wù)器處理，處理的結(jié)果也以矢量形式返回至客戶端。優(yōu)點(diǎn)

客戶端得到的不是靜態(tài)圖象，而是矢量地理元素實(shí)體用戶可以根據(jù)需要對(duì)這些地理元素進(jìn)行查詢、處理乃至更新。發(fā)送到客戶端的運(yùn)行程序(一般為Java程序)不需要安裝，可以在客戶端直接執(zhí)行，兼容性好。網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量更少，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能要求不太苛刻。網(wǎng)絡(luò)的整體運(yùn)行效率得以提高，響應(yīng)速度加快。對(duì)并發(fā)用戶訪問(wèn)的支持力度明顯高于被動(dòng)WebGIS，可以響應(yīng)更多的用戶請(qǐng)求軟件設(shè)計(jì)工作量大基于中間件技術(shù)的WebGIS

WebGIS適時(shí)地引入了中間件技術(shù)，極大地改進(jìn)了傳統(tǒng)模式WebGIS的體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的運(yùn)行效率。客戶端的請(qǐng)求均通過(guò)中間件處理，GIS服務(wù)器包含了由多個(gè)中間件組成的分布式的多個(gè)進(jìn)程。由于存在多個(gè)中間件，中間件與中間件之間的關(guān)系比較復(fù)雜，它們可以相互調(diào)用，一個(gè)中間件的進(jìn)程可能是另外中間件進(jìn)程的客戶(要求得到服務(wù))，同時(shí)它又可能是其他中間件進(jìn)程的服務(wù)(提供服務(wù))。中間件內(nèi)的進(jìn)程所訪問(wèn)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)也不再是單個(gè)的數(shù)據(jù)庫(kù)，可能是分布式的異質(zhì)、異構(gòu)、多源數(shù)據(jù)庫(kù)。

基于中間件技術(shù)的WebGIS是一個(gè)多瀏覽器/多服務(wù)器模式的復(fù)雜系統(tǒng)，各中間件的組織通過(guò)既定的接口實(shí)現(xiàn)，而用戶的調(diào)用呈動(dòng)態(tài)特性，即只有當(dāng)接收到客戶請(qǐng)求時(shí)才動(dòng)態(tài)裝載中間件并處理地理信息。

WebGIS特點(diǎn)基于Internet/Intranet標(biāo)準(zhǔn)分布式體系結(jié)構(gòu)

空間數(shù)據(jù)本身在空間上是分布的，WebGIS采用分布式體系結(jié)構(gòu)形成了客戶端和服務(wù)器端相互分離、協(xié)同工作的多層分布結(jié)構(gòu)，通過(guò)各種均衡策略有效平衡兩者之間的處理負(fù)載。這種結(jié)構(gòu)適應(yīng)了空間數(shù)據(jù)分布的特征，提高了網(wǎng)絡(luò)計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源的利用率。

服務(wù)范圍廣

WebGIS可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)為更加廣闊范圍內(nèi)的用戶提供空間信息服務(wù)；WebGIS客戶可以同時(shí)訪問(wèn)多個(gè)位于不同地方的服務(wù)器上的最新數(shù)據(jù)，而這一Internet/Intranet所特有的優(yōu)勢(shì)極大地方便了GIS的數(shù)據(jù)管理。平臺(tái)無(wú)關(guān)

WebGIS的客戶端采用的是通用瀏覽器成本低廉、操作簡(jiǎn)單支持地理分布存儲(chǔ)的多源數(shù)據(jù)

WebGIS能充分利用已有的各種空間信息資源，支持地理上分布存儲(chǔ)的多種來(lái)源和格式的空間數(shù)據(jù)，不僅有利于數(shù)據(jù)的維護(hù)和更新，而且有利于平衡系統(tǒng)負(fù)載，提高存取速度。

WebGIS5.1

WebGIS簡(jiǎn)介5.2WebGIS分類與特點(diǎn)

5.3WebGIS通信協(xié)議及規(guī)范5.4WebGIS的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)5.5

分布式WebGIS技術(shù)框架5.6

WebGIS應(yīng)用5.3WebGIS通信協(xié)議及規(guī)范基于Web的通信協(xié)議和相關(guān)的規(guī)范是WebGIS信息傳輸與處理的基礎(chǔ)。在Internet上使用的通信協(xié)議是一組開(kāi)放性的協(xié)議集－TCP/IP協(xié)議和HTTP協(xié)議。WWW服務(wù)器是建立在TCP/IP協(xié)議上的服務(wù)程序，HTTP協(xié)議提供了WebGIS運(yùn)行的基本功能，是實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)器交互的基礎(chǔ)。TCP/IP協(xié)議規(guī)范了Internet上所有計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸格式和傳送方式。該協(xié)議集的核心是IP(InternetProtocol)協(xié)議和TCP(TransmissionControlProtocol)協(xié)議。

TCP/IP協(xié)議IP層接收由更低層（網(wǎng)絡(luò)接口層）發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)包，并把該數(shù)據(jù)包發(fā)送到更高層TCP或UDP層；相反，IP層也把從TCP或UDP層接收來(lái)的數(shù)據(jù)包傳送到更低層。IP數(shù)據(jù)包是不可靠的，因?yàn)镮P并沒(méi)有做任何事情來(lái)確認(rèn)數(shù)據(jù)包是按順序發(fā)送的或者沒(méi)有被破壞。IP數(shù)據(jù)包中含有發(fā)送它的主機(jī)的地址（源地址）和接收它的主機(jī)的地址（目的地址）。

TCP

如果IP數(shù)據(jù)包中有已經(jīng)封好的TCP數(shù)據(jù)包，那么IP將把它們向‘上’傳送到TCP層。TCP將包排序并進(jìn)行錯(cuò)誤檢查，同時(shí)實(shí)現(xiàn)虛電路間的連接。TCP數(shù)據(jù)包中包括序號(hào)和確認(rèn)，所以未按照順序收到的包可以被排序，而損壞的包可以被重傳。

TCP將它的信息送到更高層的應(yīng)用程序，例如服務(wù)程序和客戶程序。應(yīng)用程序輪流將信息送回TCP層，TCP層便將它們向下傳送到IP層，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和物理介質(zhì)，最后到接收方。TCP/IP協(xié)議TCP和IP在數(shù)據(jù)傳輸中的主要作用

--TCP對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化，將其分成若干數(shù)據(jù)包，并標(biāo)上序號(hào)和校檢號(hào)。

--IP負(fù)責(zé)在數(shù)據(jù)包前添加報(bào)頭，標(biāo)明發(fā)送主機(jī)和接收主機(jī)的地址，然后發(fā)往相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口。

--在數(shù)據(jù)包接收端(即目的主機(jī))，TCP協(xié)議負(fù)責(zé)還原數(shù)據(jù)，并檢查和處理錯(cuò)誤，向發(fā)送主機(jī)發(fā)回“確認(rèn)”，或請(qǐng)求重發(fā)(數(shù)據(jù)接收不正確或丟失時(shí))。

數(shù)據(jù)從一個(gè)主機(jī)傳到另一個(gè)主機(jī)是由IP負(fù)責(zé)完成的，檢查數(shù)據(jù)的可靠性和完整性是由TCP負(fù)責(zé)完成的。

HTTP協(xié)議超文本傳輸協(xié)議(HyperTextTransferProtocol)

采用請(qǐng)求/應(yīng)答模型實(shí)現(xiàn)客戶機(jī)與服務(wù)器的信息通信，客戶機(jī)的請(qǐng)求經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳往服務(wù)器，服務(wù)器處理該請(qǐng)求并產(chǎn)生應(yīng)答?？蛻魴C(jī)的請(qǐng)求包含HTTP方法、URI(UniversalResourceIdentifier)以及HTTP協(xié)議版本。服務(wù)器的應(yīng)答信息中包含HTTP協(xié)議版本、狀態(tài)代碼(StatusCode)及原因短語(yǔ)(ReasonPhrase)HTMLHTTP協(xié)議建立起了Web服務(wù)器和客戶機(jī)的通信，被請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳回至客戶機(jī)后，還需經(jīng)客戶機(jī)解釋才能供客戶瀏覽，這種解釋規(guī)范便是HTML語(yǔ)言。HTML并不是一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，而是一些代碼集合，其特點(diǎn)是定義了各種標(biāo)示符，由一些尖括號(hào)“<”、“>”括起來(lái)，放置在文本中，使瀏覽器根據(jù)這些標(biāo)識(shí)符顯示不同的信息。一個(gè)HTML文檔是由一系列的元素和標(biāo)簽組成。<html><head> <title>myfirstpage</title></head><body> Thisismyfirsthomepage!</body></html>

XMLXML(eXtensibleMarkupLanguage)是可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言的縮寫(xiě)，它是W3C為適應(yīng)WWW的需要，將SGML(StandardGeneralizedMarkupLanguage)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行簡(jiǎn)化而成的標(biāo)記語(yǔ)言。XML是為Web設(shè)計(jì)的一種機(jī)器可讀文檔的規(guī)范。作為一種可用來(lái)制定具體應(yīng)用語(yǔ)言的元語(yǔ)言，XML的語(yǔ)言簡(jiǎn)練，具有強(qiáng)大的描述能力，適合網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

(1)標(biāo)記(Markup)Markup說(shuō)明了文檔中相應(yīng)的字符序列，描述了文檔的數(shù)據(jù)布局和邏輯結(jié)構(gòu)。

(2)可擴(kuò)展(Extensible)Extensible表明了XML的主要特征。XML與HTML的主要區(qū)別在于：XML側(cè)重于描述Web頁(yè)面的內(nèi)容，而HTML著重于描述Web頁(yè)面的顯示格式。(1)標(biāo)記：左尖括號(hào)(“<”)和右尖括號(hào)(“>”)之間的文本為標(biāo)記。(2)元素：開(kāi)始標(biāo)記、結(jié)束標(biāo)記以及位于二者之間的所有內(nèi)容。(3)屬性：一個(gè)元素的開(kāi)始標(biāo)記中的名稱-值對(duì)。<?xmlversion=“1.0”?><employees>Listofpersonsincompany:<personname=“John”><gender>M</gender><phone>47782</phone><street>1401MainStreet</street><cityState="NC">

Anytown</city><postal-code>34829</postal-code>Onleavefor2001.</person></employees>空間數(shù)據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范在網(wǎng)絡(luò)上傳輸海量的和形式多樣的空間數(shù)據(jù)，需要能支持WebGIS的數(shù)據(jù)編碼與傳輸標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議。GML

地理標(biāo)識(shí)語(yǔ)言(GeographyMarkupLanguage，GML)，是專門用于表示空間和屬性數(shù)據(jù)的標(biāo)記語(yǔ)言規(guī)范，是XML在地理空間信息領(lǐng)域的重要應(yīng)用，由OGC于1999年提出。它是以XML為基礎(chǔ)的編碼標(biāo)準(zhǔn)，得到了許多GIS軟件的支持。

GML為WebGIS的空間數(shù)據(jù)編碼提供了一種開(kāi)放式的標(biāo)準(zhǔn)，它以O(shè)GC所倡導(dǎo)的地理抽象模型(TheAbstractModelofGeography)為基礎(chǔ)，使用特征(Feature)來(lái)描述現(xiàn)實(shí)世界。特征由一些非空間的屬性信息(Properties)和幾何信息(Geometries)組成。屬性內(nèi)容包括名稱(Name)、類型(Type)、描述(ValueDescription)等，幾何信息則由點(diǎn)、線、面等基本幾何要素組成。

GML<?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>…<Featurefid="201"featureType="school"><Description>武漢大學(xué)</Description>><PropertyName="NumFloors"type="Integer"value="3"/><PropertyName="NumStudents"type="Integer"value="987"/><Polygonname="extent"srsName="epsg:66789"><LineStringname="extent"srsName="epsg:66789"><CData>4918.88,54580.454919.04,54580.444919.08,54580.644919.24,54580.644919.25,54580.794919.77,54581.204919.53,54580.17</CData></LineString></Polygon></Feature><Feature>…</Feature>…GMLGML具有以下主要優(yōu)點(diǎn)：(1)提供了適合網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)的空間信息編碼方式，可以對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行高效編碼。(2)支持對(duì)空間信息的多樣化需求，既能描述空間信息，也能用于深層次的分析，具有可擴(kuò)展性。(3)提供了一種易于理解的空間信息和空間關(guān)聯(lián)的編碼方式，并能實(shí)現(xiàn)空間與非空間數(shù)據(jù)在內(nèi)容和表現(xiàn)形式上的分離，也便于空間與非空間數(shù)據(jù)的整合。(4)能方便地實(shí)現(xiàn)空間幾何元素同其他空間或非空間元素的連結(jié)。(5)為方便應(yīng)用系統(tǒng)之間的互操作，提供了一系列公共地理建模對(duì)象。SVG可伸縮矢量圖形(ScalableVectorGraphics，SVG)是由W3C組織開(kāi)發(fā)的利用XML來(lái)描述二維矢量圖形的一種標(biāo)準(zhǔn)。它由圖形、影像和文字三個(gè)基本部分組成，三部分之間可以任意組合運(yùn)用。SVG具有以下優(yōu)點(diǎn)：可伸縮矢量圖可以保證圖像的顯示質(zhì)量不會(huì)因?yàn)榭s放而產(chǎn)生失真或受損。特別適合網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。支持交互性。靈活易用。<?xmlversion="1.0"standalone="no"?><!DOCTYPEsvgPUBLIC"-//W3C//DTDSVG1.0//EN""/TR/2001/REC-SVG-20010904/DTD/svg10.dtd"><svgwidth="300"height="300">…<circleid=”point_1”cx=”10”cy=”10”r=”2”></circle><polylineid=”road_1”points="100200100201020010020"></polyline><pathid=”region_1”d=”M1010L1020L2020”style=”fill:black”></path><textid=”anno_1”x=”20”y=”20”>test</text>…………</svg>

GeoVRML

地理虛擬建模語(yǔ)言(GeoVRML)是由Web3D聯(lián)盟下屬的一個(gè)官方工作組制定的，以虛擬建模語(yǔ)言(VRML)為基礎(chǔ)來(lái)描述地理空間數(shù)據(jù)，目的是讓用戶通過(guò)一個(gè)在Web瀏覽器安裝的標(biāo)準(zhǔn)的VRML插件來(lái)瀏覽地理參考數(shù)據(jù)、地圖以及三維地形模型。WebGIS5.1

WebGIS簡(jiǎn)介5.2WebGIS分類與特點(diǎn)

5.3WebGIS通信協(xié)議及規(guī)范5.4WebGIS的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)5.5

分布式WebGIS技術(shù)框架5.6

WebGIS應(yīng)用5.4WebGIS的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)原則以軟件工程原理指導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)施、測(cè)試和最終發(fā)布，做好文檔和系統(tǒng)版本管理。根據(jù)用戶的需求和軟硬件平臺(tái)配置以及當(dāng)今各種先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式綜合確定WebGIS的組織結(jié)構(gòu)。選擇合適的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行描述和組織。盡量使用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)受了用戶考驗(yàn)、維護(hù)有保證的成熟產(chǎn)品作為開(kāi)發(fā)環(huán)境。合理均衡客戶端和服務(wù)器端的負(fù)載，綜合考慮兩端的實(shí)際需求和處理能力。要重點(diǎn)考慮計(jì)算密集型、存儲(chǔ)密集型和多用戶并發(fā)訪問(wèn)時(shí)的負(fù)載平衡策略。建立符合業(yè)務(wù)流程的WebGIS應(yīng)用分析模型，并實(shí)現(xiàn)在WebGIS環(huán)境下的可視化?？臻g數(shù)據(jù)在不斷地發(fā)生變化，要考慮各種數(shù)據(jù)更新和整合策略。開(kāi)發(fā)過(guò)程中要進(jìn)行嚴(yán)密的單元測(cè)試，發(fā)布之前要在實(shí)際的Web環(huán)境下進(jìn)行綜合集成測(cè)試，確保系統(tǒng)的可靠性。通用網(wǎng)關(guān)接口通用網(wǎng)關(guān)接口(CommonGatewayInterface，CGI)是最早實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)的技術(shù)，它使用戶可以通過(guò)瀏覽器進(jìn)行交互操作，并得到相應(yīng)的操作結(jié)果。CGI相當(dāng)于在外部應(yīng)用程序與Internet/Intranet的Web網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間架設(shè)了一座橋梁，使Web服務(wù)器可以對(duì)客戶端的請(qǐng)求作出響應(yīng)。

客戶端Web瀏覽器Web服務(wù)器CGI腳本(網(wǎng)關(guān))GIS服務(wù)器客戶端請(qǐng)求HTMLCGIHTMLCGIHTML工作流程如下：(1)Web瀏覽器的用戶向Web服務(wù)器發(fā)出GIS相關(guān)功能的請(qǐng)求。(2)Web服務(wù)器接受請(qǐng)求，并通過(guò)CGI腳本將用戶的請(qǐng)求傳送給GIS服務(wù)器。(3)GIS服務(wù)器接受請(qǐng)求，進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，如：放大、縮小、漫游、查詢、分析等，并將運(yùn)算結(jié)果返回給客戶端，其中圖形數(shù)據(jù)以柵格結(jié)構(gòu)表示。(4)GIS服務(wù)器將處理結(jié)果通過(guò)CGI腳本、Web服務(wù)器返回給客戶端瀏覽器。優(yōu)點(diǎn):功能強(qiáng)、資源利用率高在CGI模式中，WebGIS的各種操作均由GIS服務(wù)器完成，可以充分利用服務(wù)器端的計(jì)算與分析資源，因此具有客戶端容量要求小、GIS服務(wù)器空間數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)大等特點(diǎn)?？缙脚_(tái)性好瀏覽器端得到的靜態(tài)圖象(如GIF或JPEG)對(duì)客戶機(jī)沒(méi)有特殊要求，同時(shí)CGI程序幾乎不需要任何改動(dòng)就可以移植到絕大多數(shù)操作系統(tǒng)上。因此這種方式的跨平臺(tái)性能良好。缺點(diǎn):資源競(jìng)爭(zhēng)激烈，效率較低作為獨(dú)立的外部應(yīng)用程序來(lái)執(zhí)行的CGI程序，與Web服務(wù)器上的其他進(jìn)程之間存在著資源競(jìng)爭(zhēng)，將使系統(tǒng)運(yùn)行效率降低。另外，客戶端的每個(gè)請(qǐng)求均通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳給GIS服務(wù)器，由GIS服務(wù)器啟動(dòng)新的進(jìn)程，加以解釋執(zhí)行，而且每個(gè)請(qǐng)求都需要建立連接和釋放連接這個(gè)過(guò)程，因此也將導(dǎo)致效率的降低。網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷重(空間數(shù)據(jù))功能操作困難

動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)技術(shù)動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)(ActivePage)是運(yùn)行在Web服務(wù)器上的頁(yè)面，該頁(yè)面內(nèi)嵌有程序代碼。它必須在服務(wù)器端執(zhí)行，由服務(wù)器把運(yùn)行結(jié)果寫(xiě)入HTML文件流中，并返回給客戶端的瀏覽器。常見(jiàn)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)技術(shù)包括：MicrosoftASP(ActiveServerPage)，SunJSP(JavaServerPage)，PHP(HypertextPreprocessor)等。ASP是微軟公司推出的服務(wù)器端的組件，它與IIS(InternetInformationServer，網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù))協(xié)同使用，可以提供方便的服務(wù)器端開(kāi)發(fā)接口和腳本開(kāi)發(fā)環(huán)境。通過(guò)ASP能創(chuàng)建和運(yùn)行動(dòng)態(tài)、交互和高效的頁(yè)面組成的Web服務(wù)程序。ASP最重要的一個(gè)特征是能調(diào)用服務(wù)器端的組件來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能并將結(jié)果返回給客戶端。ASPASP文件是什么？ASP文件和HTML文件類似ASP文件可包含文本、HTML、XML和腳本ASP文件中的腳本可在服務(wù)器上執(zhí)行。ASP文件的擴(kuò)展名是".asp"它如何工作？當(dāng)瀏覽器請(qǐng)求某個(gè)HTML文件時(shí)，服務(wù)器會(huì)返回這個(gè)文件而當(dāng)瀏覽器請(qǐng)求某個(gè)ASP文件時(shí)，IIS將這個(gè)請(qǐng)求傳遞至ASP引擎ASP引擎會(huì)逐行地讀取這個(gè)文件，并執(zhí)行文件中的腳本最后，ASP文件將以純HTML的形式返回到瀏覽器

<HTML>

<BODY>

<TABLE>

<%CallCallme%>

</TABLE>

<%CallViewDate%>

</BODY>

</HTML>

<p><SCRIPTLANGUAGE=VBScriptRUNAT=Server>

SubCallme

Response.Write"<TR><TD>Call</TD><TD>Me</TD></TR>"

EndSub

</SCRIPT></p>

<p><SCRIPTLANGUAGE=JscriptRUNAT=Server>

functionViewDate()

{

varx

x=newDate()

Response.Write(x.toString())

}

</SCRIPT></p>動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)能與HTML集成。利用ASP可以實(shí)現(xiàn)突破靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)的一些功能限制，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)技術(shù)；易于創(chuàng)建，能自動(dòng)編譯和連接。面向?qū)ο蠹夹g(shù)，易于與ActiveX組件集成。在客戶端僅需一個(gè)瀏覽器，無(wú)其他特殊要求。安全性和保密性較好。服務(wù)器應(yīng)用程序接口模式服務(wù)器應(yīng)用程序接口模式(ServerAPI)一般依附于特定的Web服務(wù)器。ServerAPI不象CGI程序可以單獨(dú)運(yùn)行，它運(yùn)行于Web服務(wù)器的進(jìn)程中，而且一旦啟動(dòng)，會(huì)一直處于運(yùn)行狀態(tài)，并不需要每次重新啟動(dòng)，因此其運(yùn)行效率遠(yuǎn)高于CGI程序。以微軟公司的ISAPI為例，它運(yùn)行在Windows環(huán)境下，是微軟用以擴(kuò)充IIS/WWW功能及開(kāi)發(fā)高效率CGI程序的接口，它分為ISA(InternetServerApplication)和ISAPIFilter兩部分。ISA也可稱為ISAPIDLL，可為程序開(kāi)發(fā)人員提供一些擴(kuò)展功能，通過(guò)在客戶端URL中指定名稱而激活，其功能與CGI程序的功能直接對(duì)應(yīng)，使用方法和CGI也類似。ISAPIFilter則用于構(gòu)造能為服務(wù)器直接調(diào)用的模塊，它位于服務(wù)器和客戶端之間，對(duì)其間的通信進(jìn)行預(yù)處理和后處理，例如加解密、用戶身份驗(yàn)證、自定義日志記錄等。

服務(wù)器應(yīng)用程序接口模式其工作流程如下：Web瀏覽器的用戶向Web服務(wù)器發(fā)出URL請(qǐng)求。該請(qǐng)求經(jīng)由ISAPIFilter傳輸?shù)椒?wù)器端的ISAPIDLL上。ISAPIFilter將對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行預(yù)處理，例如用戶身份驗(yàn)證等。由ISAPIDLL與GIS服務(wù)器交互作用得到結(jié)果信息。結(jié)果信息經(jīng)由Web服務(wù)器和ISAPIFilter傳輸?shù)綖g覽器。圖5-2基于ISAPI模式的WebGIS體系結(jié)構(gòu)客戶端Web瀏覽器ISAPIFilterGIS服務(wù)器URL請(qǐng)求與響應(yīng)Web服務(wù)器(IIS/Web)ISAPIDLL服務(wù)器應(yīng)用程序接口模式優(yōu)點(diǎn)運(yùn)行效率比CGI更高ISAPI運(yùn)行的是進(jìn)程而不是可執(zhí)行程序，并且一旦啟動(dòng)，總是處于運(yùn)行狀態(tài)，因此對(duì)請(qǐng)求的反應(yīng)更加及時(shí)。安全可靠傳輸ISAPIFilter的過(guò)濾機(jī)制使得請(qǐng)求和結(jié)果的傳輸更加安全、可靠。缺點(diǎn)ISAPIDLL與服務(wù)器密切相關(guān)，程序可移植性差。受限于ISAPIDLLWebGIS的所有服務(wù)的實(shí)現(xiàn)均依賴于ISAPIDLL，一旦其失效或出現(xiàn)故障，則WebGIS服務(wù)器不能正常工作。系統(tǒng)維護(hù)復(fù)雜對(duì)于每個(gè)請(qǐng)求，ISAPIDLL都要為其產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)立線程，多個(gè)線程共存導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行的性能不高，也使得系統(tǒng)的維護(hù)更加復(fù)雜。插件技術(shù)

普通的Web瀏覽器所提供的功能十分有限，基本上僅限于瀏覽和導(dǎo)航，缺乏空間數(shù)據(jù)處理能力。對(duì)瀏覽器功能進(jìn)行擴(kuò)展，使其支持空間數(shù)據(jù)處理是WebGIS的一種重要實(shí)現(xiàn)技術(shù)。這需要在普通的Web瀏覽器上安裝能與網(wǎng)絡(luò)瀏覽器交換信息、并能執(zhí)行的GIS軟件。

GISPlug-in是在瀏覽器上擴(kuò)充Web瀏覽器的可執(zhí)行的GIS軟件。GISPlug-in的主要作用是使Web瀏覽器支持處理無(wú)縫GIS數(shù)據(jù)，并為Web瀏覽器與GIS數(shù)據(jù)之間的通訊提供條件。GISPlug-in直接處理來(lái)自服務(wù)器的GIS矢量數(shù)據(jù)。同時(shí)，GISPlug-in可以生成自己的數(shù)據(jù)，以供Web瀏覽器或其它Plug-in顯示使用。Plug-in必須安裝在客戶機(jī)，然后才能使用。插件技術(shù)其工作流程如下：客戶端的Web瀏覽器向Web服務(wù)器發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求。Web服務(wù)器對(duì)用戶請(qǐng)求進(jìn)行處理，將用戶所需要的GIS數(shù)據(jù)傳給Web瀏覽器?？蛻舳藢?duì)接收的GIS數(shù)據(jù)類型進(jìn)行分析和理解，如不需要GISPlug-in，則直接顯示，如需要GISPlug-in的支持，則轉(zhuǎn)往下一步。在瀏覽器中搜索相關(guān)的GISPlug-in，若有則直接調(diào)用并顯示GIS數(shù)據(jù)；若沒(méi)有，則從服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)上下載并安裝相應(yīng)的GISPlug-in，并將其加載到客戶端以顯示GIS數(shù)據(jù)。GIS數(shù)據(jù)請(qǐng)求GIS數(shù)據(jù)文件加載Plug-in客戶端沒(méi)有相關(guān)的Plug-in，客戶端(Web瀏覽器)不支持的數(shù)據(jù)類型查詢Plug-in程序GIS數(shù)據(jù)顯示客戶端有Plug-in服務(wù)器端(Web服務(wù)器)(GIS服務(wù)器)GISPlug-inPlug-in方式的優(yōu)點(diǎn)：客戶端處理能力強(qiáng),GISPlug-in極大地增強(qiáng)了瀏覽器的空間數(shù)據(jù)處理能力，使空間數(shù)據(jù)的獲取更加容易。Web服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷較輕,Web服務(wù)器的空間數(shù)據(jù)處理任務(wù)減輕，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呢?fù)擔(dān)也得以減輕，并可使服務(wù)器為更多的用戶提供服務(wù)。支持多種GIS數(shù)據(jù)，客戶端的瀏覽器在不同的GISPlug-in支持下可以支持各種來(lái)源和格式的空間數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)與多源數(shù)據(jù)的無(wú)縫連接。速度快、效率高，大部分的GIS基本操作都是在瀏覽器上經(jīng)由GISPlug-in完成的，與從服務(wù)器得到服務(wù)相比，等待時(shí)間減少，運(yùn)行速度加快，運(yùn)行效率得以提高。Plug-in方式的缺點(diǎn)：平臺(tái)相關(guān)性對(duì)于同一類型的空間數(shù)據(jù)，在不同的操作系統(tǒng)環(huán)境下(如UNIX、Windows等)，需要有各自不同的GISPlug-in。數(shù)據(jù)相關(guān)性為了顯示和處理不同來(lái)源和格式的空間數(shù)據(jù)，需要在瀏覽器上安裝不同的GISPlug-in。這說(shuō)明GISPlug-in與數(shù)據(jù)本身的關(guān)系極為密切，表現(xiàn)出了極大的數(shù)據(jù)相關(guān)特性。插件管理不便在客戶端的瀏覽器上，隨著應(yīng)用的增多，需要安裝多種插件，以適應(yīng)不同類型和格式的空間數(shù)據(jù)處理需要，這將導(dǎo)致插件的管理復(fù)雜化，也會(huì)占據(jù)十分可觀的客戶端存儲(chǔ)空間。更新困難當(dāng)有新版本的插件時(shí)，系統(tǒng)不能自動(dòng)升級(jí)，需要用戶重新下載和安裝?？蛻舳斯δ苡邢轆ctiveX技術(shù)ActiveX是Microsoft為適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)而發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)。ActiveX是建立在OLE(ObjectLinkingandEmbedding)標(biāo)準(zhǔn)之上，為擴(kuò)展MicrosoftWeb瀏覽器IE功能而提供的公共框架。ActiveX控件是用于完成具體任務(wù)和信息通訊的軟件模塊。GISActiveX控件用于處理GIS數(shù)據(jù)和完成GIS分析。ActiveX控件和Plug-in非常相似，是為了擴(kuò)展Web瀏覽器的動(dòng)態(tài)模塊。所不同的是，ActiveX能被支持OLE標(biāo)準(zhǔn)的任何程序語(yǔ)言或應(yīng)用系統(tǒng)所使用。相反，Plug-in只能在某一具體的瀏覽器中使用。GISActiveX控件與Web瀏覽器靈活無(wú)縫結(jié)合在一起。在通常情況下，GISActiveX控件包容在HTML代碼中，并通過(guò)<OBJECT>參考標(biāo)簽來(lái)獲取，主要用于實(shí)現(xiàn)WebGIS中的空間數(shù)據(jù)處理和分析功能。

ActiveX技術(shù)其工作流程如下：Web瀏覽器向Web服務(wù)器發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求。Web服務(wù)器對(duì)接收到的請(qǐng)求進(jìn)行處理，將所要的GIS數(shù)據(jù)傳送給Web瀏覽器。若客戶機(jī)已經(jīng)安裝了GISActiveX控件，則不用再下載，否則需將GISActiveX控件下載并安裝到瀏覽器上。瀏覽器利用GISActiveX控件對(duì)GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理。GIS數(shù)據(jù)請(qǐng)求GISActiveX以及數(shù)據(jù)文件服務(wù)器端(Web服務(wù)器)(GIS服務(wù)器)客戶端(Web瀏覽器)GISActiveX控件(GIS的操作、分析、數(shù)據(jù)的顯示等)ActiveX技術(shù)ActiveX方式的優(yōu)點(diǎn)：具有GISPlug-in模式的所有優(yōu)點(diǎn)GISActiveX模式的客戶端處理能力強(qiáng)、Web服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷較輕、支持多種GIS數(shù)據(jù)、運(yùn)行速度快。軟件復(fù)用能力強(qiáng)GISActiveX控件可以用多種語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，能被任何支持OLE標(biāo)準(zhǔn)的程序語(yǔ)言或應(yīng)用系統(tǒng)所使用(復(fù)用)，因此比GISPlug-in模式更加靈活和方便。這也使得復(fù)用已有GIS軟件的源代碼成為可能，從而加快GIS軟件的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。ActiveX方式的缺點(diǎn)：平臺(tái)相關(guān)不同的GIS平臺(tái)須提供不同的GISActiveX控件。兼容性較差A(yù)ctiveX是微軟公司提出的一種規(guī)范，目前只有IE全面支持，它只能運(yùn)行在Windows平臺(tái)上。需要下載安全性不高JavaApplet技術(shù)GISJavaApplet是在程序運(yùn)行時(shí)，從服務(wù)器下載到客戶機(jī)端運(yùn)行的可執(zhí)行代碼。GISJavaApplet是由面向?qū)ο笳Z(yǔ)言Java開(kāi)發(fā)的小應(yīng)用程序，與Web瀏覽器緊密結(jié)合，以擴(kuò)展Web瀏覽器的功能，完成GIS數(shù)據(jù)操作和GIS處理。GISJavaApplet最初為駐留在Web服務(wù)器端的可執(zhí)行代碼。在通常情況下，GISJavaApplet包容在HTML代碼中，并通過(guò)<APPLET>參考標(biāo)簽來(lái)獲取和引發(fā)。它能完成GIS數(shù)據(jù)解釋和GIS分析功能。但是，對(duì)于處理大型的GIS分析任務(wù)(如疊置、資源分配等)的能力，無(wú)法與CGI模式相比；GIS數(shù)據(jù)的保存、分析結(jié)果的存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源的使用能力受到限制。利用Java開(kāi)發(fā)WebGIS主要有兩種方法。一種是利用Java僅開(kāi)發(fā)客戶端的GIS功能，服務(wù)器端仍采用傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法或僅對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)改造。另一種方法是完全基于Java的WebGIS，即客戶端和服務(wù)器端均采用Java技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)GIS的功能，是一種全新的開(kāi)發(fā)方式。

JavaApplet技術(shù)GISJavaApplet模式的工作原理同GISActiveX的工作流程大體一樣：Web瀏覽器向Web服務(wù)器發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求，訪問(wèn)服務(wù)器端的CGI程序。Web服務(wù)器對(duì)接收到的請(qǐng)求進(jìn)行處理，由CGI程序?qū)⑦\(yùn)算結(jié)果傳送給Web瀏覽器。若客戶機(jī)已經(jīng)安裝GISJavaApplet控件，則勿需下載和傳輸，否則將GISJavaApplet控件自動(dòng)下載并安裝到瀏覽器上。瀏覽器利用GISJavaApplet控件對(duì)GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理。GIS數(shù)據(jù)請(qǐng)求GISJavaApplet以及數(shù)據(jù)文件服務(wù)器端(Web服務(wù)器)(GIS服務(wù)器)(CGI程序)客戶端(Web瀏覽器)GISJavaApplet控件(GIS的操作、分析、數(shù)據(jù)的顯示等)JavaApplet方式的優(yōu)點(diǎn)：平臺(tái)無(wú)關(guān)，軟件復(fù)用能力強(qiáng)Java程序經(jīng)過(guò)編譯后，生成與平臺(tái)無(wú)關(guān)的字節(jié)代碼(Bytecode)，能在不同操作系統(tǒng)的Java虛擬機(jī)上被解釋執(zhí)行，對(duì)Web瀏覽器和操作系統(tǒng)沒(méi)有任何特殊要求，保持了較好的平臺(tái)獨(dú)立性和較強(qiáng)的復(fù)用能力。動(dòng)態(tài)運(yùn)行GISJavaApplet是在WebGIS運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地從服務(wù)器端下載的，當(dāng)服務(wù)器端的GISJavaApplet更新后，客戶機(jī)端總能得到及時(shí)的更新，勿需預(yù)先安裝到客戶端。服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)傳輸負(fù)擔(dān)輕GIS的基本功能主要由GISJavaApplet在客戶端完成，服務(wù)器端只需提供GIS數(shù)據(jù)服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)只需一次性傳輸，因此服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷輕。安全可靠JavaApplet方式的缺點(diǎn)：客戶端負(fù)荷較重速度不快基于JAVA的WebGIS是在JVM上運(yùn)行的，并且程序是解釋執(zhí)行的，代碼相對(duì)冗余，導(dǎo)致運(yùn)行效率不是很高，速度也沒(méi)有其他幾種方式快。分析功能有限利用Java語(yǔ)言雖然可以開(kāi)發(fā)出基于矢量圖形的WebGIS，但在空間分析與處理方面仍受到Java語(yǔ)言本身的一些限制，致使處理復(fù)雜的空間分析能力有限，而且在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化等方面的能力也有限。WebGIS技術(shù)性能的定性比較

技術(shù)類別性能指標(biāo)通用網(wǎng)關(guān)接口服務(wù)器應(yīng)用程序接口動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)技術(shù)插件技術(shù)JavaApplet技術(shù)ActiveX技術(shù)運(yùn)行能力客戶機(jī)端很好很好很好好好好服務(wù)器端差～好好好好很好很好網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷重較重較重較輕較輕較輕綜合運(yùn)行能力一般好好好好～很好好～很好交互能力用戶界面差好好好很好很好功能支持一般好好好很好很好本地?cái)?shù)據(jù)支持否否否是否是可移植性整個(gè)系統(tǒng)差很好差差好一般安全性整個(gè)系統(tǒng)很好很好很好一般好一般WebGIS5.1

WebGIS簡(jiǎn)介5.2WebGIS分類與特點(diǎn)

5.3WebGIS通信協(xié)議及規(guī)范5.4WebGIS的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)5.5

分布式WebGIS技術(shù)框架5.6

WebGIS應(yīng)用5.5

分布式WebGIS技術(shù)框架GIS服務(wù)器的負(fù)載較重，需要完成大量的事務(wù)性工作(如用戶連接)和數(shù)據(jù)交換任務(wù)，如果并發(fā)用戶(即同時(shí)向服務(wù)器提出服務(wù)申請(qǐng)的用戶)太多則極易形成網(wǎng)絡(luò)“瓶頸”。因此如何充分利用網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算資源、通信資源和存儲(chǔ)資源，需要從WebGIS的體系結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步研究。

分布式體系結(jié)構(gòu)的WebGIS是指通過(guò)高速互連網(wǎng)把分布在不同地理位置的計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備、路由設(shè)備、輸入輸出設(shè)備等連接起來(lái)形成的能夠處理GIS數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)GIS功能的分布式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能將各種負(fù)載較均衡地分散到眾多設(shè)備上，使系統(tǒng)整體性能更佳。具有分布式體系結(jié)構(gòu)的WebGIS必須滿足一些功能要求和技術(shù)約束。主要體現(xiàn)在：允許來(lái)自不同部門的用戶按自己的處理習(xí)慣和操作方式與數(shù)據(jù)交互，同時(shí)也允許他們使用來(lái)自其他部門的數(shù)據(jù)。具備存儲(chǔ)空間歷史數(shù)據(jù)和屬性歷史數(shù)據(jù)的能力。確保數(shù)據(jù)更新的安全性。能為所有用戶快速提供所需的空間數(shù)據(jù)?；贘2EE的WebGIS結(jié)構(gòu)

--J2EE技術(shù)概述J2EE(Java2EnterpriseEdition)技術(shù)是SUN公司推出的一種概念模型，它提供了一種利用組件來(lái)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、裝配及部署企業(yè)應(yīng)用程序的方法。J2EE平臺(tái)提供了多層分布式應(yīng)用邏輯，這些應(yīng)用邏輯按功能劃分為傳統(tǒng)的組件，各組件按其所在層分布在不同機(jī)器上。J2EE的多層企業(yè)級(jí)應(yīng)用邏輯可將傳統(tǒng)兩層模式中的不同層面細(xì)分為更多的層，這使得在一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)用中能夠?yàn)椴煌姆?wù)提供一個(gè)獨(dú)立的層。

Web瀏覽器JavaAppletJavaBean應(yīng)用客戶端

實(shí)體Bean

會(huì)話Bean

消息驅(qū)動(dòng)Bean數(shù)據(jù)庫(kù)和企業(yè)系統(tǒng)JSPJavaBean客戶機(jī)客戶機(jī)端Web層業(yè)務(wù)層J2EE服務(wù)器EIS層數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器J2EE技術(shù)概述J2EE規(guī)范所定義的應(yīng)用組件有四種：應(yīng)用客戶組件、EJB組件、JavaServlet和JSP組件以及Applet組件。其中，應(yīng)用客戶端組件和Applet分布在客戶層，JavaServlet和JSP分布在Web層，EJB為業(yè)務(wù)層組件?？蛻魧釉诳蛻舳耍琂2EE應(yīng)用程序既可以是傳統(tǒng)方式的程序，也可以是基于Java的GUI程序，它將提供與本地應(yīng)用程序相似的運(yùn)行方式，并能訪問(wèn)中間各個(gè)層次。例如，Applet是典型的在瀏覽器中執(zhí)行的GUI程序，為J2EE應(yīng)用提供了強(qiáng)大而友好的用戶接口。

基于J2EE的WebGIS結(jié)構(gòu)Web層JSP頁(yè)面或Servlet是在Web層執(zhí)行的J2EEWeb層組件，主要作用是應(yīng)答客戶端的HTTP請(qǐng)求，并產(chǎn)生可在客戶端運(yùn)行的HTML頁(yè)面。在Web層組件結(jié)構(gòu)中，可能會(huì)包含一些JavaBean對(duì)象以處理用戶的輸入，并將輸入發(fā)至業(yè)務(wù)層的EJB來(lái)進(jìn)行處理。Web瀏覽器Web頁(yè)面Applet和可選的JavaBean類應(yīng)用程序客戶端和可選的JavaBean類JavaBean類(可選)業(yè)務(wù)層JSP頁(yè)面和ServletWeb層J2EE服務(wù)器J2EE技術(shù)概述業(yè)務(wù)層業(yè)務(wù)層邏輯由運(yùn)行在業(yè)務(wù)層上的企業(yè)級(jí)Bean(EnterpriseBean，通常也稱為EJB)承擔(dān)。EJB主要負(fù)責(zé)從客戶端接收數(shù)據(jù)、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理(若必要時(shí))、并將結(jié)果存儲(chǔ)于企業(yè)信息系統(tǒng)(EnterpriseInformationSystem，EIS)。企業(yè)信息系統(tǒng)層EIS上運(yùn)行的是企業(yè)業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)，負(fù)責(zé)處理企業(yè)日常的業(yè)務(wù)和企業(yè)數(shù)據(jù)的維護(hù)，并能為J2EE應(yīng)用組件提供數(shù)據(jù)庫(kù)連接和數(shù)據(jù)訪問(wèn)。EJB技術(shù)簡(jiǎn)介

SUN公司對(duì)EJB的定義是：是開(kāi)發(fā)和配置基于組件的分布式商務(wù)應(yīng)用程序的一種組件結(jié)構(gòu)，用它開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序是可伸縮的、事務(wù)型的、多用戶安全的。應(yīng)用程序可能只需編寫(xiě)一次，卻可以在支持EJB規(guī)范的任何服務(wù)器平臺(tái)上進(jìn)行配置與運(yùn)行。EJB從技術(shù)上而言不是一種產(chǎn)品，而是一種技術(shù)規(guī)范，是Java中的企業(yè)應(yīng)用組件技術(shù)規(guī)范，它極大地簡(jiǎn)化了基于Java語(yǔ)言的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和配置，提高了運(yùn)行效率。EJB技術(shù)簡(jiǎn)介基于EJB的分布式計(jì)算結(jié)構(gòu)由六個(gè)部分(又稱為角色)組成，分別是：EJB組件開(kāi)發(fā)者、應(yīng)用組合者、部署者、EJB服務(wù)器提供者、EJB容器提供者和系統(tǒng)管理員這些角色可以由不同的開(kāi)發(fā)商提供，為了保持兼容性，每個(gè)角色必須遵循Sun公司提供的EJB規(guī)范EJB技術(shù)簡(jiǎn)介EJB組件開(kāi)發(fā)者EJB組件開(kāi)發(fā)者(EnterpriseBeanProvider)負(fù)責(zé)完成以下工作：開(kāi)發(fā)EJB組件(EJB組件被打包為EJB-jar文件)、定義EJB的Remote和Home接口、編寫(xiě)EJBClass、提供部署文件(DeploymentDescriptor)。應(yīng)用組合者應(yīng)用組合者(ApplicationAssembler)根據(jù)實(shí)際情況選擇應(yīng)用系統(tǒng)所需要的EJB組件，并將它們組合成完整的應(yīng)用系統(tǒng)。EJB技術(shù)簡(jiǎn)介部署者部署者(Deployer)負(fù)責(zé)將EJB-jar文件部署到用戶的應(yīng)用系統(tǒng)中，并保證部署文件中聲明的資源是可用的。EJB服務(wù)器提供者EJB服務(wù)器提供者(EJBServerProvider)是系統(tǒng)領(lǐng)域的專家，例如操作系統(tǒng)、中間件或數(shù)據(jù)庫(kù)等方面的開(kāi)發(fā)商。EJB技術(shù)簡(jiǎn)介EJB容器提供者EJB容器提供者(EJBContainerProvider)主要為部署好的EJB組件提供良好的運(yùn)行環(huán)境，為EJB組件開(kāi)發(fā)者提供一組標(biāo)準(zhǔn)、易用的API，同時(shí)負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)EJB容器以及其中的EJB組件的運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)管理員系統(tǒng)管理員(SystemAdministrator)負(fù)責(zé)維護(hù)企業(yè)級(jí)的計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，監(jiān)測(cè)EJB組件的運(yùn)行情況。5.5

分布式WebGIS技術(shù)框架J2EE(Java2EnterpriseEdition)技術(shù)是SUN公司推出的一種概念模型，它提供了一種利用組件來(lái)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、裝配及部署企業(yè)應(yīng)用程序的方法。J2EE平臺(tái)提供了多層分布式應(yīng)用邏輯，這些應(yīng)用邏輯按功能劃分為傳統(tǒng)的組件，各組件按其所在層分布在不同機(jī)器上。Web瀏覽器JavaAppletJavaBean應(yīng)用客戶端

實(shí)體Bean

會(huì)話Bean

消息驅(qū)動(dòng)Bean數(shù)據(jù)庫(kù)和企業(yè)系統(tǒng)JSPJavaBean客戶機(jī)客戶機(jī)端Web層業(yè)務(wù)層J2EE服務(wù)器EIS層數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器EJB技術(shù)定義開(kāi)發(fā)和配置基于組件的分布式商務(wù)應(yīng)用程序的一種組件結(jié)構(gòu)，用它開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序是可伸縮的、事務(wù)型的、多用戶安全的。EJB的分布式計(jì)算結(jié)構(gòu)的組成EJB組件開(kāi)發(fā)者、應(yīng)用組合者、部署者、EJB服務(wù)器提供者、EJB容器提供者和系統(tǒng)管理員

EJB的可重用組件

EJB技術(shù)定義了一組可重用的組件，即EnterpriseBeans。（Beans的Home接口，可以快速定位到特定的beans）。優(yōu)點(diǎn)：利用這些組件開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件十分容易，可以像搭積木一樣地來(lái)建立分布式應(yīng)用程序。會(huì)話Beans一個(gè)會(huì)話Beans對(duì)應(yīng)一個(gè)客戶端；從某種程度上來(lái)說(shuō)，一個(gè)會(huì)話Beans對(duì)于服務(wù)器來(lái)說(shuō)就代表了它所在的那個(gè)客戶；會(huì)話Beans的生命周期相對(duì)較短，只有當(dāng)客戶端保持會(huì)話的時(shí)候，會(huì)話Beans才處于激活狀態(tài)。如果EJB容器產(chǎn)生崩潰等意外事故，那么客戶端必須重新建立一個(gè)新的會(huì)話對(duì)象才能繼續(xù)會(huì)話。EJB的可重用組件實(shí)體Beans通過(guò)模擬數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)數(shù)據(jù)為用戶提供一種數(shù)據(jù)視圖。實(shí)體Beans可以被多個(gè)客戶端共享訪問(wèn)，它通過(guò)事務(wù)的上下文來(lái)訪問(wèn)或更新下層的數(shù)據(jù)，保證了數(shù)據(jù)的完整性。與會(huì)話Beans相比，實(shí)體Beans的生命周期較長(zhǎng)，且狀態(tài)是持續(xù)的；只要數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)存在，實(shí)體Beans就一直處于激活狀態(tài)；JSP中引入Bean的例子<%@page

contentType="text/html;charset=GB2312"

%>

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page

import="summer.firstBean"

%>

<html>

<body>

<jsp:useBean

id="mm"

class="summer.firstBean"

scope="page"/>

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mm.setR(100);

%>

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mm.getSquare()

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mm.getZC()

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</body></html>

J2EE

/EJB開(kāi)發(fā)模型

采用J2EE技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)，需要從視圖、控制器和模型三個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。視圖視圖就是用戶所能感觸到的系統(tǒng)界面，亦即Web程序中的HTML、XML與JSP頁(yè)面，它的主要功能是負(fù)責(zé)處理用戶看到的內(nèi)容，包括動(dòng)態(tài)JSP部分(處理動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè))和HTML與XML輸出(靜態(tài)網(wǎng)頁(yè))?？刂破骺刂破髫?fù)責(zé)系統(tǒng)的整個(gè)邏輯，管理用戶與視圖之間的交互。在J2EE中，控制器的功能一般由Servlet、JavaBeans、EJB中的SessionBeans來(lái)實(shí)現(xiàn)。它支持視圖與控制器和模型之間的相互獨(dú)立，這將使得客戶端應(yīng)用程序的變更十分容易，并且不影響基于Web應(yīng)用程序的系統(tǒng)功能。模型模型屬于應(yīng)用業(yè)務(wù)邏輯部分，用于實(shí)現(xiàn)企業(yè)的業(yè)務(wù)應(yīng)用處理功能，主要借助于EJB強(qiáng)大的組件技術(shù)和企業(yè)級(jí)的管理控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員可基于這些組件創(chuàng)建出可重用的業(yè)務(wù)邏輯模塊?；贓JB的WebGIS結(jié)構(gòu)GIS應(yīng)用程序的復(fù)雜性決定了創(chuàng)建大型WebGIS應(yīng)用程序的關(guān)鍵是將GIS應(yīng)用程序分割為功能相對(duì)獨(dú)立的多個(gè)模塊(組件)，這樣可使WebGIS中的每個(gè)組件都負(fù)責(zé)某一特定的GIS服務(wù)功能。為提高WebGIS軟件的性能，可以將這些組件分布在不同的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，以平衡系統(tǒng)中機(jī)器的負(fù)載。基于EJB的WebGIS結(jié)構(gòu)各層地位表示層接收用戶的輸入對(duì)用戶的輸入進(jìn)行分析檢查并作相應(yīng)的處理顯示由服務(wù)器端高層傳來(lái)的運(yùn)行結(jié)果業(yè)務(wù)邏輯層

由Web服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器構(gòu)成應(yīng)用服務(wù)器是一個(gè)基于J2EE的應(yīng)用，以后臺(tái)進(jìn)程形式存在.

響應(yīng)客戶端的數(shù)據(jù)、影像以及查詢等請(qǐng)求將生成的結(jié)果經(jīng)Web服務(wù)器傳送給客戶端

基于EJB的WebGIS結(jié)構(gòu)各層地位數(shù)據(jù)層為業(yè)務(wù)邏輯層提供數(shù)據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)維護(hù)系統(tǒng)的后臺(tái)管理工具，通過(guò)該工具可對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的需要發(fā)布的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置和配置，包括要發(fā)布矢量數(shù)據(jù)的顏色、符號(hào)等的設(shè)置負(fù)載平衡

基本方法把GIS的功能從邏輯上進(jìn)行劃分，然后將各個(gè)功能邏輯分布在不同的組件中完成?；贘2EE技術(shù)的WebGIS多采用軟件組件技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)?？蛻舳薘MIEJB服務(wù)器EJB容器EJB

軟件的組件模型有客戶端組件模型(如JavaBeans)和服務(wù)器端組件模型(如EJB)。服務(wù)器端的組件模型EJB提供了面向事務(wù)的中間件基礎(chǔ)設(shè)施，它支持遠(yuǎn)程客戶端的數(shù)據(jù)存取。通過(guò)遠(yuǎn)程方法調(diào)用(RemoteMethodInvocation，RMI)產(chǎn)生一個(gè)對(duì)象(被安裝在客戶端)，作為存取服務(wù)器對(duì)象的代理對(duì)象，服務(wù)器所處的位置對(duì)于客戶機(jī)來(lái)說(shuō)是透明的。

EJB容器提供了EJB賴以存在的環(huán)境，并通過(guò)EJB服務(wù)器為客戶提供各種服務(wù)。EJB服務(wù)器通過(guò)一個(gè)平衡算法能找出哪個(gè)(些)服務(wù)器的負(fù)載更小，并使負(fù)載最小的服務(wù)器響應(yīng)客戶端請(qǐng)求，這使得應(yīng)用服務(wù)器的負(fù)載從整體上達(dá)到基本平衡。基于.Net的WebGIS結(jié)構(gòu)

--Net技術(shù)概述

“Microsoft.Net代表了一個(gè)集合、一個(gè)環(huán)境、一個(gè)可以作為平臺(tái)支持下一代Internet的可編程結(jié)構(gòu)”。.Net是一個(gè)集合，該集合由多種XMLWeb服務(wù)之間彼此松散耦合而形成，XMLWeb服務(wù)之間通過(guò)XML通信，協(xié)同完成特定任務(wù)。.Net的目標(biāo)是為發(fā)出請(qǐng)求的用戶提供所需的資源和服務(wù)，而不管用戶在何時(shí)、何地以及使用何種設(shè)備發(fā)出請(qǐng)求。對(duì)于用戶而言，并不需要知道他們所需要的資源和服務(wù)存于何地以及如何才能得到。應(yīng)用成為可編程Web服務(wù)開(kāi)放Internet通信協(xié)議(HTTP、SMTP、XML、SOAP)Web服務(wù)應(yīng)用端Web服務(wù)提供端業(yè)務(wù)邏輯及Web服務(wù)操作系統(tǒng)服務(wù)公用Web服務(wù)模塊構(gòu)建服務(wù)Internet服務(wù)服務(wù)器、主機(jī)其他服務(wù)智能客戶機(jī)智能瀏覽器智能設(shè)備.Net技術(shù)概述與其他平臺(tái)相比，.Net技術(shù)平臺(tái)具有下