随着分布式计算技术、面向对象的组件技术、网络技术的迅速发展,以及 Internet 在社
会生活中的日益普及,出现了与 WWW 相结合的 GIS——WebGIS,并迅速成为目前 GIS
的发展的重要方向。
WebGIS 的基本概念:指基于 Internet 平台进行信息发布、数据共享、交流协作。客户端
应用软件采用 WWW 协议,实现 GIS 信息的在线查询和业务处理等功能。
其核心是在 GIS 中嵌入 HTTP 和 TCP/IP 标准的应用体系,实现 Internet 环境下的空间
信息管理。
WebGIS 由多主机、多数据库与多终端,通过 Internet/Intranet 连接组成,具有客户/服
务器(C/S)结构,服务器端向客户端提供信息和服务,客户端具有获得各种空间信息
和应用的功能。
一般把因特网中的 GIS 称为 WWW—GIS 或 Web GIS,中文名为万维网 GIS。
与传统 GIS 比较:Web GIS 采用了基于 Internet 的 Client/Server 体系结构,不同部门数
据可以分别储存在不同地点的 Server 上,每个 GIS 用户作为一个 Client 端通过 Internet
与 Server 交换信息,可以与网上其他非 GIS 信息进行无缝链接和集成。
Web GIS 优点:1)集成的全球化的客户/服务器网络系统;2)Web GIS 是交互系统;3)
Web GIS 是分布式系统;4)Web GIS 是动态系统;5)Web GIS 是跨平台系统;6)Web
GIS 能访问 Internet 异构环境下的多种 GIS 数据和功能;7)图形化的超媒体信息系统。
Web GIS 的应用方向:基于 Internet 的公共信息在线服务;基于 Internet 的企业内部业
务管理。
几 种 商 业 化 的 Web GIS 平 台 介 绍 :MapInfo 公 司 的 MapXtreme ;Intergraph 公 司 的
GeoMedia WebMap;AutoDesk 公司的 MapGuide;ESRI 公司的 ArcIMS;超图公司的
SuperMap IS。
计算机网络的发展:远程联机系统阶段;计算机互连阶段;标准化系统阶段;网络互联
与高速网络系统阶段。
开放系统互连基本参考模型(OSI):应用层;表示层;会话层;传输层;网络层;数
据链路层;物理层。
计算机网络分类:1 按覆盖范围分类:局域网;广域网;城域网。2 按数据交换方式分
类:线路交换方式;报文交换方式;分组交换网络。
基本的联网设备:物理层互连设备,即中继器;数据链路层互连设备,即网桥;网络层
互连设备,即路由器;网络层以上的互连设备,统称网关或应用网关。
TCP/IP 的核心思想:把千差万别的物理层/数据链路层协议的物理网络在传输层/网络层
建立一个统一的虚拟“逻辑网络”,屏蔽或隔离所有物理网络的硬件差异。
TCP/IP 分为:网络接口层;网际层;传输层;应用层。
域名与 IP 地址的关系为多对一的关系,即一个域名代表着一个 IP 地址,而一个 IP 地
址可有多个域名来表示。
在因特网中,利用域名服务器 DNS 将域名解析成 IP 地址。
WWW 的工作模式:是基于客户/服务器(C/S)工作模式的。在客户端安装 WWW 浏
览器,简称浏览器;在服务器端安装 WWW 服务器,称为 Web 服务器。浏览器和服务
器之间通过超文本传输协议(HTTP 协议)相互通信,Web 服务器根据客户提出的需求,
为用户提供信息浏览、资料查询、安全验证等方面的服务。
Web 浏览器/服务器系统(B/S)的工作模式:在浏览器中输入 Web 地址,向某个 Web
服务器发出 HTTP 请求;Web 服务器收到浏览器的请求后,在 HTML 文档中找到特定
的页面,并将结果传送给浏览器;浏览器执行收到的 HTML 文档并显示其内容。
支持 HTTP 协议的浏览器称为 Web 浏览器。HTTP 是一种基于 Client/Server 模式的无状
态和“无连接”的协议。特点:以 Client/Server 模式为基础;简单灵活;元信息;无连
接性;无状态性。
统一资源定位器(URL):也称 Web 地址,俗称“网址”,指在 WWW 上浏览或查询信
息,必须在浏览器上输入查询目标的地址。一般格式:协议+“://”+主机域名或 IP
地址+目录路径。
WEBGIS 系统构造模式优缺点对比
类型
实例
工 作 模
式
优点
缺陷
CGI
基 于 CGI
的 Internet
GIS
IMS,
ProServer
客户端很小;
充 分 利 用 服
务器的资源
于
基
Plug-in 的
Internet GIS
于
基
ActiveX 的
Internet GIS
Plug-in
MapGuide
具 有 动 态 代
码 模 块 。 比
HTML 更 灵
活,可直接操
作 GIS 数据。
ActiveX GeoMedia Web Map 具 有 动 态 代
码模块。通过
OLE 与 其 它
程序、模块和
互联网通讯。
是 一 种 通 用
的部件。
JPEG 和 GIF 是客
户端操作的唯一形
式;互联网和服务
器 的 负 担 重 , CGI
的应 用程序一般
都是可执 行程序。
与平台和操作系统
相关;不同的 GIS
数 据 需 要 不 同 的
Plug-in 支持;必须
安装在客户机的硬
盘上
需要下载、安装,
占有硬盘空间;与
平台和操作系统相
关;不同的 GIS 数
据 需 要 不 同 的
ActiveX 控 件 支
持。
对 于 处 理 较 大 的
GIS 分析任务的能
力有限;GIS 数据
的保存、分析结果
的存储和网络资源
的使用能力有限。
基 于 Java
Applet 的
Internet GIS
Java
Applet
模式评价
执 行
能力
客户机
服务器
网络
总体
相 互
作用
用户界面
功能支持
本地数据支持 否
ActiveMap,GeoBeans 在 支 持 Java
的 互 联 网 浏
览器上运行,
与 平 台 和 操
作系统无关;
完 成 GIS 数
据 解 释 和
GIS 分 析 功
能。
基于 CGI 基于 Plug-in
Java Applet ActiveX 控件
很好
差到好
差
一般
差
一般
好
好
好
好
好
好
是
好
很好
好
好
很好
好
好到很好
好到很好
很好
很好
否
很好
很好
是
可移动性
安全
很好
很好
差
一般
好
好
一般
一般
Web GIS 空间信息组织方式:一次传输整个数据文件;一次仅传输数据文件中需要的部
分;以图像方式传输空间数据。
Web GIS 空间数据特点:具有分布式、多源、异构、异质和特定用户显示界面的特点,
具体表现如下:
地理信息本身就具有地域分布特征;
地理信息存储方式不同,表现出异质的特点;
中间件应用服务平台不同;
Web GIS 的客户端不同,支持的地理信息格式不同。
Web GIS 支持的地理信息格式类型:专用的地理信息浏览器;通用浏览器加上地理信息显示
插件;通用浏览器。
Web GIS 地理信息服务空间数据流程的步骤:
服务消费者向分布式地理信息服务提供商发出特定的知识请求;
分布式地理信息服务提供商处理请求,把请求分类,把数据请求转发给数据提供商;
数据提供商处理数据请求,把数据发送给分布式地理信息服务提供商;
分布式地理信息服务提供商对数据根据用户的请求进行处理后,形成知识响应给服务消费
者;
服务消费者根据响应做进一步的处理。
超地图:具有地理参考的超媒体,包含了单个媒体与地图之间的链接。
分布式超地图模型为空间信息对象的集合,由一系列的空间信息对象组成。每一个空间信息
对象包括对象唯一标识符(ID)、超媒体、超图形和超链接四个基本的内容。由对象标识符
ID、内部状态 S 和方法集合三部分构成。
空间数据源分:基于标准格式的数据源;厂商原始的外部交换空间数据;非空间数据厂商提
供的空间数据。
XML 的用途:作为元标记语言,定义各种实例标记语言标准;作为标准交换语言,担负起
描述交换数据的作用。
HTML 与 XML 之间最大的不同在于使用标签的灵活性。
HTML 与 XML 对比
HTML
不具有扩展性
侧重如何表现信息
不要求标记的嵌套,配对,不
要求标识间有一定顺序
难以阅读维护
内容描述与显示方式整合为
一体
不具有保值性
已有大量的编辑浏览工具
XML
元标记语言,可定义新的标记
语言
侧重如何结构化的描述信息
严格要求配对,嵌套,遵循
DTD 树形结构
结构清晰,易阅读维护
内容描述与显示方式分离
具有保值性
编辑浏览工具不成熟
XML 的处理接口:1、DOM:文档对象模型,定义了文档转换成用户程序中的一个对象集合,
是 XML 的一个结构化视图(随机访问)。2、SAX:是非盈利的程序员组建议的 XML API
标准(顺序访问)。
GML 通过提供一个基本的几何标签集(所有支持 GML 的系统使用同样的几何标签),一个通
用的数据模型(OpenGIS 简单特征模型)和一个创建及共享应用模式的机制在不同系统间实
现地理信息的互操作。
GML3.0 的核心模式:要素模式、几何模式、拓朴模式。
几种基本的应用服务器开发技术 :
DCOM:分布式组件对象模型,提供使组件加入网络环境的网络协议,使用户可以将现在对
基于 COM 的应用、组件、工具以及知识转移到标准化的分布式计算领域中来。
CORBA:公共对象请求代理结构,由语言,接口,协议三部分构成。
J2EE:建构于标准版的 Java 平台或 Java2 平台之上的 Java 企业版,其定义的规划服务接口
一共有:数据存取接口,事务服务接口,命名与目录服务接口,安全服务接口四种。
Web GIS 应用服务器的总体框架主要由客户端、Web 服务器、Web GIS 数据库应用服务器和
空间数据服务器四大部分组成。
ArcIMS 分:表现层,对应 View 层,指 ArcIMS 浏览器;事务逻辑层,对应 Controller 层,
由 Web 服务器、ArcIMS 应用服务器和 ArcIMS 应用服务器连接器组成;数据存储层,对应
Model 层,指 ArcIMS 空间服务器和数据源。
ArcIMS 支持数据格式:Shapefile 格式、空间数据引擎、影像数据格式。
虚拟服务器:实际上是一个或多个 ArcIMS 空间服务器的虚拟结合,提供一些特殊的功能,
如要素数据流、地理编码、查询或要素提取等。