第11章：網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng).ppt

1、第十一章：網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng),11.1 分布式系統(tǒng) 11.2 分布式地理信息系統(tǒng) 11.3 WebGIS 11.4 ArcGIS server 11.5 ArcGIS OnLine,11.1分布式系統(tǒng),分布式系統(tǒng) 定義：一組獨(dú)立計(jì)算機(jī)的集合，但是從用戶(hù)的角度來(lái)看，如同于一臺(tái)計(jì)算機(jī)。,分布式系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與微機(jī)系統(tǒng)比較,分布式系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與集中式系統(tǒng)比較,11.1分布式系統(tǒng),C/S 結(jié)構(gòu): C/S模型是一種分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在該體系中，客戶(hù)端通常是同最終用戶(hù)交互的應(yīng)用軟件系統(tǒng)，而服務(wù)器由一組協(xié)作的過(guò)程構(gòu)成，為客戶(hù)端提供服務(wù),11.1分布式地理信息系統(tǒng),B/S結(jié)構(gòu)（Browser/Server結(jié)構(gòu)） 結(jié)構(gòu)

2、瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu) 它是隨著Internet技術(shù)的興起，對(duì)C/S結(jié)構(gòu)的一種變化或者改進(jìn)的結(jié)構(gòu) 在這種結(jié)構(gòu)下，用戶(hù)工作界面是通過(guò)WWW瀏覽器來(lái)實(shí)現(xiàn)，極少部分事務(wù)邏輯在前端（Browser）實(shí)現(xiàn)，但是主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端（Server）實(shí)現(xiàn)，形成所謂三層3-tier結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)： 維護(hù)和升級(jí)方式簡(jiǎn)單 成本降低，選擇更多 應(yīng)用服務(wù)器運(yùn)行數(shù)據(jù)負(fù)荷較重,11.1分布式系統(tǒng),B/S、C/S結(jié)構(gòu)軟件技術(shù)上的比較 數(shù)據(jù)安全性比較 數(shù)據(jù)一致性比較 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性比較 數(shù)據(jù)溯源性比較 服務(wù)響應(yīng)及時(shí)性比較 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用限制比較: C/S結(jié)構(gòu)軟件僅適用于局域網(wǎng)內(nèi)部用戶(hù)或?qū)拵в脩?hù)（1兆以上） B/S結(jié)構(gòu)軟件可以適用于任何網(wǎng)絡(luò)結(jié)

3、構(gòu)（包括33.6K撥號(hào)入網(wǎng)方式），特別適于寬帶不能到達(dá)的地方（例如迪信通集團(tuán)的某些分公司，僅靠電話上網(wǎng)即可正常使用軟件系統(tǒng)）,11.1分布式系統(tǒng),計(jì)算機(jī)網(wǎng)格 網(wǎng)格(Grid)這個(gè)詞來(lái)自于電力網(wǎng)格(Power Grid)。“網(wǎng)格”與“電力網(wǎng)格”形神相似。 一方面，計(jì)算機(jī)網(wǎng)縱橫交錯(cuò)，很像電力網(wǎng) 另一方面，電力網(wǎng)格用高壓線路把分散在各地的發(fā)電站連接在一起，向用戶(hù)提供源源不斷的電力。用戶(hù)只需插上插頭、打開(kāi)開(kāi)關(guān)就能用電，一點(diǎn)都不需要關(guān)心電能是從哪個(gè)電站送來(lái)的，也不需要知道是水力電、火力電還是核能電 分布式計(jì)算的一種，由一群松散耦合的計(jì)算機(jī)組成的一個(gè)超級(jí)虛擬計(jì)算機(jī)，常用來(lái)執(zhí)行一些大型任務(wù) 最終目的是希望它

4、能夠把分布在因特網(wǎng)上數(shù)以?xún)|計(jì)的計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)器、貴重設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)等結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)虛擬的、空前強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)，滿足不斷增長(zhǎng)的計(jì)算、存儲(chǔ)需求，并使信息世界成為一個(gè)有機(jī)的整體,11.1分布式系統(tǒng),云計(jì)算（Cloud Computing） 分布式計(jì)算（Distributed Computing）、并行計(jì)算（Parallel Computing）、效用計(jì)算（Utility Computing）、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（Network Storage Technologies）、虛擬化（Virtualization）、負(fù)載均衡（Load Balance）等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物 一種通過(guò)Internet

5、以服務(wù)的方式提供動(dòng)態(tài)可伸縮的虛擬化的資源的計(jì)算模式,11.1分布式系統(tǒng),云計(jì)算（Cloud Computing） IaaS(Infrastructure-as-a- Service)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù) PaaS(Platform-as-a- Service)：平臺(tái)即服務(wù) SaaS(Software-as-a- Service)：軟件即服務(wù),11.2 分布式地理信息系統(tǒng),隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，基于客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，并在網(wǎng)絡(luò)支持下的分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 分布式的GIS應(yīng)用表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 數(shù)據(jù)的分布：空間數(shù)據(jù)存放在空間上分離的計(jì)算機(jī)上。 應(yīng)用功能的分布：GIS的功能

6、組成了由空間數(shù)據(jù)錄入到輸出的一個(gè)工作流程，不同的人員由于其關(guān)注的信息不同，需要不同的GIS功能服務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將應(yīng)用分布在網(wǎng)絡(luò)上就可以解決該問(wèn)題 外設(shè)共享：許多GIS外設(shè)較為昂貴，如高精度平板掃描儀，噴墨繪圖儀，大幅面數(shù)字化儀等，而通過(guò)分布式系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)這些設(shè)備的共享。 并行計(jì)算：地理信息系統(tǒng)中的許多模型具有較高的時(shí)間復(fù)雜性，利用分布系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算，縮短計(jì)算時(shí)間,11.2分布式地理信息系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)的組合方式 在分布式的網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)中，客戶(hù)機(jī)和服務(wù)器分別由相應(yīng)的軟件、硬件以及數(shù)據(jù)庫(kù)組成，其組合可以按照數(shù)據(jù)和應(yīng)用功能的分布分成五種,11.2分布式地理信息系統(tǒng),(1)全集中

7、式 軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)全部集中在中央服務(wù)器上,客戶(hù)系統(tǒng)只負(fù)責(zé)用戶(hù)界面功能，獲得用戶(hù)指令并傳遞給服務(wù)器，顯示查詢(xún)結(jié)果，常用的客戶(hù)設(shè)置有三種： 只負(fù)責(zé)表現(xiàn)邏輯的客戶(hù)系統(tǒng):以X-server為代表，所有的數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算均在服務(wù)器上執(zhí)行，客戶(hù)端由專(zhuān)門(mén)的X終端或者X模擬器通過(guò)X協(xié)議實(shí)現(xiàn)用戶(hù)與服務(wù)器之間的通訊； 以ArcView為代表的客戶(hù)軟件系統(tǒng)，這類(lèi)系統(tǒng)除了提供一般的用戶(hù)界面以外，還具有相當(dāng)強(qiáng)的分析和處理功能 BS模式:用戶(hù)界面功能由瀏覽器執(zhí)行,11.2分布式地理信息系統(tǒng),（2）數(shù)據(jù)集中式 專(zhuān)門(mén)設(shè)置集中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)的其它部分成為數(shù)據(jù)客戶(hù)，它們一般都是帶有一定功能的地理信息系統(tǒng)軟

8、件 簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)服務(wù)可以由網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)提供，大型的管理系統(tǒng)則需要功能完備和高性能的數(shù)據(jù)服務(wù)器，如Arcstorm和Oracle。,11.2分布式地理信息系統(tǒng),（3）功能集中式 把絕大部分的功能集中在一個(gè)或者幾個(gè)容量大、性能高的服務(wù)器上，由它們負(fù)責(zé)所有的分析和處理，數(shù)據(jù)則分散到客戶(hù)端存儲(chǔ)和管理 由于在大多數(shù)GIS應(yīng)用中，數(shù)據(jù)量一般比較龐大，采用這種方式，會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)的傳輸量，從而降低整個(gè)系統(tǒng)的性能,11.2分布式地理信息系統(tǒng),（4）全分布式 各個(gè)子系統(tǒng)具有完備的數(shù)據(jù)庫(kù)及地理信息系統(tǒng)軟件和其它應(yīng)用軟件，在網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)扮演客戶(hù)和服務(wù)器的角色 （5）函數(shù)庫(kù)服務(wù)器 函數(shù)服務(wù)器把優(yōu)化的功能函數(shù)存儲(chǔ)在服務(wù)器上，通

9、過(guò)網(wǎng)絡(luò)按用戶(hù)要求動(dòng)態(tài)合成應(yīng)用軟件，并使其在客戶(hù)機(jī)上運(yùn)行,11.2分布式地理信息系統(tǒng),概念設(shè)計(jì),11.2分布式地理信息系統(tǒng),概念設(shè)計(jì),11.3 WebGIS,基本概念,1,Web服務(wù),2,分類(lèi)及架構(gòu),3,1 基本概念,因特網(wǎng)和GIS 因特網(wǎng)的發(fā)展為GIS發(fā)展帶來(lái)了極大的便利，同時(shí)也GIS理論及技術(shù)研究提供了新的領(lǐng)域 作為信息系統(tǒng)以及一門(mén)學(xué)科，GIS可以從因特網(wǎng)的發(fā)展受到的影響主要有以下幾個(gè)方面： 利用新聞組或者電子郵件進(jìn)行GIS技術(shù)問(wèn)題的探討 網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育 GIS軟件的下載 空間數(shù)據(jù)發(fā)布和下載,WebGIS簡(jiǎn)介 WebGIS的應(yīng)用可以分為以下幾個(gè)層面： 空間數(shù)據(jù)發(fā)布：由于能夠以圖形方式顯示空間數(shù)

10、據(jù)； 空間查詢(xún)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(kù)的查詢(xún)檢索； 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，接收用戶(hù)通過(guò)瀏覽器輸入的模型參數(shù)后，將計(jì)算結(jié)果返回。 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(xiāo)商數(shù)據(jù)往往有其所在位置屬性，利用地圖對(duì)這些信息進(jìn)行組織和管理，并為用戶(hù)提供基于空間的檢索服務(wù),1 基本概念,WebGIS簡(jiǎn)介 與傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)相比，WebGIS有其特殊之處，主要表現(xiàn)在： 它必須是基于網(wǎng)絡(luò)的客戶(hù)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(lái)進(jìn)行客戶(hù)端和服務(wù)器之間的信息交換，這就意味著信

11、息的傳遞是全球性的； 它是一個(gè)分布式系統(tǒng)，用戶(hù)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。,1 基本概念,2.GIS服務(wù),OGC和ISO/TC211共同推出了基于Web服務(wù)（XML）的空間數(shù)據(jù)互操作實(shí)現(xiàn)規(guī)范 Web Map Service Web Feature Service Web Coverage Service GML：以及用于空間數(shù)據(jù)傳輸與轉(zhuǎn)換的地理信息標(biāo)記語(yǔ)言,2.GIS服務(wù),Web Map Service：利用具有地理空間位置信息的數(shù)據(jù)制作地圖。其中將地圖定義為地理數(shù)據(jù)可視的表現(xiàn)。這個(gè)規(guī)范定義了三個(gè)操作： GetCapabitities 返回服務(wù)級(jí)元數(shù)據(jù)，它是對(duì)服務(wù)信息內(nèi)容和

12、要求參數(shù)的一種描述； GetMap 返回一個(gè)地圖影像，其地理空間參考和大小參數(shù)是明確定義了的； GetFeatureInfo（可選）返回顯示在地圖上的某些特殊要素的信息,2.GIS服務(wù),Web要素服務(wù): Web 地圖服務(wù)返回的是圖層級(jí)的地圖影像，Web要素服務(wù)（WFS）返回的是要素級(jí)的GML編碼，并提供對(duì)要素的增加、修改、刪除等事務(wù)操作，是對(duì)Web地圖服務(wù)的進(jìn)一步深入。 允許客戶(hù)端從多個(gè)Web要素服務(wù)中取得使用地理標(biāo)記語(yǔ)言（GML）編碼的地理空間數(shù)據(jù)，定義了五個(gè)操作： GetCapabilites返回Web要素服務(wù)性能描述文檔（用XML描述） DescribeFeatureType返回描述可以

13、提供服務(wù)的任何要素結(jié)構(gòu)的XML文檔； GetFeature為一個(gè)獲取要素實(shí)例的請(qǐng)求提供服務(wù)； Transaction為事務(wù)請(qǐng)求提供服務(wù)； LockFeature處理在一個(gè)事務(wù)期間對(duì)一個(gè)或多個(gè)要素類(lèi)型實(shí)例上鎖的請(qǐng)求,2.GIS服務(wù),Web覆蓋服務(wù) 面向空間影像數(shù)據(jù)，它將包含地理位置值的地理空間數(shù)據(jù)作為“覆蓋（COverage）”在網(wǎng)上相互交換。 網(wǎng)絡(luò)覆蓋服務(wù)由三種操作組成： GetCapabilities操作返回描述服務(wù)和數(shù)據(jù)集的XML文檔 GetCoverage操作是在GetCapabilities確定什么樣的查詢(xún)可以執(zhí)行、什么樣的數(shù)據(jù)能夠獲取之后執(zhí)行的，它使用通用的覆蓋格式返回地理位置的值或

14、屬性 DescribeCoverageType操作允許客戶(hù)端請(qǐng)求由具體的WCS服務(wù)器提供的任一覆蓋層的完全描述。,3.WebGIS實(shí)現(xiàn)方式及類(lèi)型,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： 一、基于瀏覽器/服務(wù)器模式的WebGIS （一）動(dòng)態(tài)的網(wǎng)頁(yè) （二）主動(dòng) 二、基于中間件技術(shù)的WebGIS CORBA、DCOM、EJB、.Net,(一)動(dòng)態(tài)(Dynamic)WebGIS,動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)(Active Page) 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。 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(hù)端的瀏覽器

15、。 常見(jiàn)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)技術(shù)包括 Microsoft ASP(Active Server Page) Sun JSP(Java Server Page) PHP(Hypertext Preprocessor),由服務(wù)器向客戶(hù)端發(fā)送一段能運(yùn)行在客戶(hù)機(jī)上的程序。由該程序處理用戶(hù)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(hù)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(hù)端。 優(yōu)點(diǎn) 客戶(hù)端得到的不是靜態(tài)圖象，而是矢量地理元素實(shí)體用戶(hù)可以根據(jù)需要對(duì)這些地理元素進(jìn)行查詢(xún)、處理乃至更新。 發(fā)送到客戶(hù)端的運(yùn)行程序(一般為

16、Java程序)不需要安裝，可以在客戶(hù)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(hù)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(hù)請(qǐng)求 軟件設(shè)計(jì)工作量大,(二)主動(dòng)(Active)WebGIS,WebGIS最早采用的方式，也是區(qū)別于客戶(hù)/服務(wù)器模式的本質(zhì)特征；客戶(hù)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。,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(hù)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(hù)。是一種動(dòng)態(tài)地

17、操作空間數(shù)據(jù)庫(kù)并生成相應(yīng)的查詢(xún)結(jié)果(圖形和數(shù)據(jù))的方式 .,(1)通用網(wǎng)關(guān),工作流程如下： (1) Web瀏覽器的用戶(hù)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(hù)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(xún)、分析等，并將運(yùn)算結(jié)果返回給客戶(hù)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(hù)端瀏覽器。,(1)通用網(wǎng)關(guān),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

18、析資源，因此具有客戶(hù)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)。 跨平臺(tái)性好 瀏覽器端得到的靜態(tài)圖象(如GIF或JPEG)對(duì)客戶(hù)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(hù)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 功能操作困難,(1)通用網(wǎng)關(guān),

19、其工作流程如下： Web瀏覽器的用戶(hù)向Web服務(wù)器發(fā)出URL請(qǐng)求。該請(qǐng)求經(jīng)由ISAPI Filter傳輸?shù)椒?wù)器端的ISAPI DLL上。ISAPI Filter將對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行預(yù)處理，例如用戶(hù)身份驗(yàn)證等。 由ISAPI DLL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ISAPI Filter傳輸?shù)綖g覽器。,（2）服務(wù)器應(yīng)用程序接口模式,（2）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(Server API)一般依附于特定的Web服務(wù)器 。 Server API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)

20、，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(Internet Server Application)和ISAPI Filter兩部分。 ISA也可稱(chēng)為ISAPI DLL，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(hù)端URL中指定名稱(chēng)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(lèi)似。ISAPI Filter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(hù)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(hù)身份驗(yàn)證、自定義日志記錄等。,優(yōu)點(diǎn) 運(yùn)行效

21、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：ISAPI Filter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) ISAPI DLL與服務(wù)器密切相關(guān)，程序可移植性差。 受限于ISAPI DLL：WebGIS的所有服務(wù)的實(shí)現(xiàn)均依賴(lài)于ISAPI DLL，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，ISAPI DLL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。,（2）服務(wù)器應(yīng)用程序接口模式,（3）插件技術(shù)（Plug-In）

22、,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。 GIS Plug-in是在瀏覽器上擴(kuò)充Web瀏覽器的可執(zhí)行的GIS軟件。 GIS Plug-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。 GIS Plug-in直接處理來(lái)自服務(wù)器的GIS矢量數(shù)據(jù)。同時(shí)，GIS Plug-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。 Plu

23、g-in必須安裝在客戶(hù)機(jī)，然后才能使用。,其工作流程如下： 客戶(hù)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(hù)請(qǐng)求進(jìn)行處理，將用戶(hù)所需要的GIS數(shù)據(jù)傳給Web瀏覽器。 客戶(hù)端對(duì)接收的GIS數(shù)據(jù)類(lèi)型進(jìn)行分析和理解，如不需要GIS Plug-in，則直接顯示，如需要GIS Plug-in的支持，則轉(zhuǎn)往下一步。 在瀏覽器中搜索相關(guān)的GIS Plug-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GIS Plug-in，并將其加載到客戶(hù)端以顯示GIS數(shù)據(jù)。,（3）插件技術(shù)（Plug-In）,優(yōu)點(diǎn)： 客戶(hù)端處理能力強(qiáng) , GIS Plug-in極大地增

24、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(hù)提供服務(wù)。 支持多種GIS數(shù)據(jù)，客戶(hù)端的瀏覽器在不同的GIS Plug-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GIS Plug-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。,（3）插件技術(shù)（Plug-In）,缺點(diǎn)： 平臺(tái)相關(guān)性：對(duì)于同一類(lèi)型的空間數(shù)據(jù)，在不同的操作系統(tǒng)環(huán)境下(如UNIX、Win

25、dows等)，需要有各自不同的GIS Plug-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GIS Plug-in。這說(shuō)明GIS Plug-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(hù)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(lèi)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(hù)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(hù)重新下載和安裝。 客戶(hù)端功能有限,（3）插件技術(shù)（Plug-In）,（4）ActiveX技術(shù),ActiveX是Microsoft為適應(yīng)

26、互聯(lián)網(wǎng)而發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn) 建立在OLE(Object Linking and Embedding)標(biāo)準(zhǔn)之上，為擴(kuò)展Microsoft Web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 GIS ActiveX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，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。 GIS ActiveX控件與Web瀏覽器靈活無(wú)縫結(jié)合在一起 在通常情況下，GIS ActiveX控件包容在HTML代碼中，并通過(guò)參考標(biāo)簽來(lái)獲取，主要用于

27、實(shí)現(xiàn)WebGIS中的空間數(shù)據(jù)處理和分析功能,其工作流程如下： 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(hù)機(jī)已經(jīng)安裝了GIS ActiveX控件，則不用再下載，否則需將GIS ActiveX控件下載并安裝到瀏覽器上。 瀏覽器利用GIS ActiveX控件對(duì)GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理。 Web瀏覽器向Web服務(wù)器發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求。,（4）ActiveX技術(shù),ActiveX方式的優(yōu)點(diǎn)： 具有GIS Plug-in模式的所有優(yōu)點(diǎn)：GIS ActiveX模式的客戶(hù)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)：GIS Activ

28、eX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GIS Plug-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GIS ActiveX控件。 兼容性較差：ActiveX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,（4）ActiveX技術(shù),Java Applet技術(shù),GIS Java Applet是在程序運(yùn)行時(shí)，從服務(wù)器下載到客戶(hù)機(jī)端運(yùn)行的可執(zhí)行代碼。 GIS Java A

29、pplet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。 GIS Java Applet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，GIS Java Applet包容在HTML代碼中，并通過(guò)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(hù)端的GIS功能，服務(wù)器端仍采用傳統(tǒng)開(kāi)

30、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(hù)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。,（5）Java Applet技術(shù),工作原理同GIS ActiveX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(hù)機(jī)已經(jīng)安裝GIS Java Applet控件，則勿需下載和傳輸，否則將GIS Java Applet控件自動(dòng)下載并安裝到瀏覽器上。 瀏覽器利用GIS Java Applet控件對(duì)GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處

31、理。,Java Applet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 GIS Java Applet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GIS Java Applet更新后，客戶(hù)機(jī)端總能得到及時(shí)的更新，勿需預(yù)先安裝到客戶(hù)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GIS Java Applet在客戶(hù)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

32、此服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷輕。 安全可靠,（5）Java Applet技術(shù),Java Applet方式的缺點(diǎn)： 客戶(hù)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。,（5）Java Applet技術(shù),WebGIS技術(shù)性能的定性比較,WebGIS開(kāi)發(fā)技術(shù)比較,極少使用,較少使用,較少使用,3D

33、仍使用較多,主流技術(shù),11.4 ArcGIS WEB解決方案,概述,1,基本結(jié)構(gòu),2,發(fā)布服務(wù)步驟,3,使用服務(wù)方式,4,1. 概述,ArcGIS for Server為創(chuàng)建和管理基于服務(wù)器的GIS應(yīng)用提供了一個(gè)高效的框架平臺(tái) 提供廣泛的基于Web的GIS服務(wù)，以支持在分布式環(huán)境下實(shí)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)管理、制圖、地理處理、空間分析、編輯和其他的GIS功能 支持大量的并發(fā)訪問(wèn)，具有負(fù)載均衡能力 采用ArcGIS Server站點(diǎn)技術(shù)，可以將大量的并發(fā)訪問(wèn)均衡地分配到多個(gè)服務(wù)器上，可以大幅度的降低響應(yīng)時(shí)間，提高并發(fā)訪問(wèn)量,2.基本結(jié)構(gòu),GIS Server：可以認(rèn)為是安裝了ArcGIS for Serve

34、r的機(jī)器 Web Adaptor：要將GIS服務(wù)器與本地web服務(wù)器集成 Web 服務(wù)器：能承載Web 應(yīng)用程序，并為ArcGIS Serversite提供可選的安全和負(fù)載均衡 Data Server：可以將數(shù)據(jù)直接放在任一GIS服務(wù)器上，或者將數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)，通過(guò)共享網(wǎng)絡(luò)文件夾或者ArcSDE數(shù)據(jù)庫(kù)的方式進(jìn)行訪問(wèn)。,ArcGIS Server 配置,1.創(chuàng)作 GIS 資源 使用 ArcGIS Desktop 創(chuàng)建所得。下表顯示了可以使用 ArcGIS Server 發(fā)布的 GIS 資源的類(lèi)型、資源可以執(zhí)行的功能以及能夠創(chuàng)建該資源的 ArcGIS Desktop 應(yīng)用程序。 注：通過(guò)上面的表格，我們了解到了為完成目標(biāo)，就要使用ArcGIS Desktop中相關(guān)程序準(zhǔn)備何種類(lèi)型的 GIS 資源。,3.發(fā)布服務(wù)步驟,2.將 GIS 資源發(fā)布為服務(wù) 使用 ArcGIS Server 管理器將該資源發(fā)布為服務(wù)。還可以使用管理器查看這些服務(wù)、在文件夾中組織它們、監(jiān)控它們的性能，以及創(chuàng)建使用這些服務(wù)的應(yīng)用程序。 準(zhǔn)備工作：首先，必須以服務(wù)器上所有服務(wù)器對(duì)象容器 (SOC) 計(jì)算機(jī)都能訪問(wèn)引用資源及其數(shù)據(jù)。其次，必須授予