网络gis(期末论文)

1/20南京师范大学网络GIS学习及思考学院：地理科学学院专业：姓名：学号：指导教师：董福田日期：南京师范大学教务处2/20摘要本文主要介绍了网络GIS的概念，同时针对网络GIS的基于Internet/Intranet标准，分布式服务体系结构，高效利用空间资源等特征做出了详细的阐述，同时还系统的描述了其实现技术：空间数据库管理技术、组件技术、分布计算平台、多媒体数据操作标准ISOSQL/MM、地理数据目录服务技术（GeodataCatalogService）、数据仓库技术、面向对象方法客户/服务器模式。详细的描述了网络GIS的三种体系架构：集中模式的GIS系统、客户/服务器模式的GIS系统、Web/Internet模式的GIS系统。以及介绍了其实现技术CGI、Plug-ins、COM/DCOM和ActiveX、Java等及其优缺点。最后作者对于学习网络GIS的思考也做出了结合现实的分析。本文通过查阅各种资料，然后总结出了网络GIS的一系列的系统知识，针对体系架构都有很好的图形作为解释说明，能够深刻的使读者了解其想表达的内容，可读性比较强。关键词：网络GIS实现技术体系架构发展趋势思考3/20目录一、网络GIS学习部分…………………………………………………………41.网络GIS的概念........................................................................................................................42.网络和GIS的结合对GIS的影响.....................................................................................43.网络GIS的基本特征..............................................................................................................53.1基于Internet/Intranet标准.....................................................53.2分布式服务体系结构...............................................................63.3发布速度快，范围广，维护方便..................................................63.4其他.................................................................74.网络GIS的基础技术..............................................................................................................74.1空间数据库管理技术...............................................................74.2面向对象方法.........................................................84.3其他.................................................................85.网络GIS的体系架构及其应用模型................................................................................95.1集中模式的GIS系统...............................................................95.2客户/服务器模式的GIS系统......................................................105.3Web/Internet模式的GIS系统....................................................116.网络GIS的【服务器】和【客户端】实现技术及其优缺点.......................................116.1CGI.................................................................................126.2其他................................................................147.网络GIS的发展趋势............................................................................................................18二、网络GIS的思考部分……………………………………………194/20一、网络GIS学习部分1、网络GIS的概念万维网地理信息系统（WebGIS）指基于Internet平台、客户端应用软件采用协议运行在万维网上的地理信息系统。时常人们也将这一技术通称为互联网地理信息系统，即：互联网GIS，因特网GIS，InternetGIS。WebGIS是由多主机、多数据库与多台终端，通过Internet/Intranet连接而组成。WebGIS在结构上属于分布式地理信息系统模型，通过Internet/资源利用的新领域，为GIS信息的高度社会化共享提供了可能，为GIS信息的提供者和使用者提供了有效途径，为GIS的发展提供了新的机遇WebGIS不但具有大部分乃至全部传统GIS软件的功能，而且还具有利用Internet优势的特有功能。这些特有功能包括用户不必在自己的本地计算机上安装GIS软件就可以在Internet上访问远程的GIS数据和应用程序，进行GIS分析，在Internet上提供交互的地图和数据处理，真正实现资源的共享。网络GIS包括“狭义网络GIS”和“广义网络GIS”。2、网络和GIS的结合对GIS的影响随着网络的发展，网络与GIS的结合成为一种趋势。网络具有资源共享功能；信息的快速转输和集中处理功能；均衡负荷及分布处理功能；综合信息服务功能；提高系统可靠性。5/20GIS的三大特性：第一，具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力，具有空间性和动态性；第二，由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务；第三，计算机系统的支持是地理信息系统的重要特征，因而使得地理信息系统能以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程动态分析。网络与GIS的结合使得GIS具有明显的优点：大大降低了GIS的成本，GIS应用更加广泛；使GIS与企业相结合，更好地为企业服务；网络GIS中的WEBGIS采用网页操作取代了传统GIS操作，使得操作更加简单；GIS处理能力提高，互操作能力强。同时，网络GIS也有其缺点：网络带宽的限制；复杂地理信息的查询，处理和分析；图形信息的表达困难。3、网络GIS的基本特征3.1基于Internet/Intranet标准WebGIS支持Internet网络通信和TCP/IP和HTTP（超文本传输协议），采用标准的HTML浏览器作为应用外壳。实现这一层次的网络协议标准化是实现其它所有功能需求的基础和前提，也是WebGIS结构优越性的前提。基础技术网络通讯协议TCP/IP文档和文件传输HTTP文档显示与应用程序集成HTML应用程序传送客户端集成Plug-in,ActiveX,JavaApplet服务器端集成CGI，服务器API，Java应用程序扩展客户端扩展HTML，JavaScript,VBScript服务器端扩展CGI，服务器API，Java6/203.2分布式服务体系结构分布式服务体系结构是在客户端和服务器端都能提供活跃的、可执行进程的体系结构；它能有效地平衡两者之间的处理负载。分布式处理显著地降低了带宽要求并提高了系统的性能。它允许用户嵌入自己定制的GIS服务，使用的数据既可以是本地的也可以是分布的数据集，从而使传统GIS向分布式GIS转变。3.3发布速度快，范围广，维护方便由于运用了Internet技术，WebGIS的信息更新之及时、发布速度之快、发布范围之广是其他传统地理信息系统难以比拟的。只需维护服务器端的一套数据，用户端都能及时看到更新的数据3.4数据来源丰富、分布存储WebGIS能充分利用已有的GIS数据资源和属性数据库数据，将常用的多种GIS数据转换成自己的空间数据格式和相应的关系数据库，保护用户的先期投资。服7/20务器端的GIS数据（包括图形和属性数据）不需要全部集中在一台机器上，可以分散安装在不同的多台机器上。这种分散存储数据的方式对于降低系统负载，加快访问速度，降低成本等方面都是很有帮助的。3.5用户界面友好WebGIS使用标准的Internet浏览器作为用户使用界面和工具，通过与用户交互可定制网页。开发工具丰富，功能强大。3.6系统建设投资少利用Internet的基础设施，以较少的投资就可以建立一套覆盖整个企业或全行业甚至世界范围内的空间信息发布体系。终端用户不需要购买任何专门的GIS软件，就可以享受到真正的、实时的GIS信息服务。3.7系统安全性有的WebGIS软件(如AutoGuide)还具有对数据访问的安全控制。通过口令密码可以限制访问人员的范围以及可访问的内容。对于面向全社会的专业信息系统，在实际应用中，往往要求根据不同的用户(如行政首长、各级部门工作人员、一般用户等)提供相应的信息。3.8系统协同性遍布全球的代理商可以直接为用户发布数据并提供服务。用户可以将广泛分布的数据和本地数据结合在一起，使不同地区的计算机主机协同工作。3.9高效利用空间数据资源服务器端的GIS数据（包括图形和属性数据）不需要全部集中在一台机器上，可以分散安装在不同的多台机器上，这些机器可分布在空间距离很远的地方，只要通过Internet/Intranet相联就可以。这种分散存储数据的方式对于降低系统负载，加快访问速度，降低成本等方面都是很有帮助的。这是WebGIS一个极其重要的优势。4、网络GIS的基础技术4.1.空间数据库管理技术8/20关系型数据库管理系统已经相当成熟，商业化的RDBMS不仅支持C/S模式，而且支持数据分布，通过SQL语言和ODBC，几乎所有GIS软件通过公共标识号都能和其协同运行。对象-关系数据库技术和面向对象的数据库技术正在逐步成熟起来，成为未来GIS空间数据管理的主要技术。4.2.面向对象方法面向对象是一种认识方法。面向对象分析（OOA）、面向对象设计（OOD）、面向对象语言（OOL）和面向对象数据管（OODBM）贯穿整个信息系统的生命周期。面向对象控件数据库技术正在逐步成熟，空间对象查询语言（SOQL）、空间对象关系分析、面向对象数据库管理、对象化软件技术等，都和GIS密切相关。从面向对象技术的发展来看，它是描述地理问题非常理想的方法。4.3.客户/服务器模式客户/服务器的含义非常广泛，数据库技术和分布处理技术都和它密世相关。通过平衡客户/服务器间的数据通信和地理运算，能够利用服务器的高性能处理复杂的关键性业务，并降低网络数据流量；通过规划客户/服务器模式的GIS系统，用户能够最大限度地利用网络上的各种资源。4.4.组件技术为避免系统重复编码，浪费软件资源，参照制造业成功经验，使用插件