网络空间信息系统的.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,网络空间信息系统的组成与结构体系,引言,互联网改变,GIS,数据信息的获取、传输、发布、共享、应用和可视化等过程和方式。互联网为,GIS,数据提供者在,WWW(World Wide Web),上提供方便的,GIS,数据信息发布与共享方式,。,网络与地理信息系统结合成,Interner,GIS/Web-GIS,是,GIS,软件发展的必然趋势。互联网已经成为,GIS,的新的操作平台。,Internet GIS,应是一个交互式的、分布式的、动态的地理信息系统。,现有的,Internet GIS/Web-GIS,软件不少，它们的特征、运行条件各不相同。使用的模型和机制也相差甚远。不同的用户需求对,Internet GIS,有不同的要求,。,5/17/2026,2,一、定义,什么是网络信息系统?,是以网络为中心的地理信息系统，它使用互联网环境，为各种地理信息系统应用提供,GIS,功能(如分析工具，制图功能)和空间数据及其数据获取能力。,基于,Internet,的地理信息系统，我们常称为,Web-GIS，,这主要是由于大多数的客户端应用采用了,WWW,协议。随着技术的进步，客户端可能会采用新的应用协议，因此也被认为是,Internet GIS.,5/17/2026,3,一、定义,WebGIS,是,Web,技术和,GIS,技术相结合的产物，是利用,Web,技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术。,由于,HTTP,协议采用基于,C/S,的请求/应答机制，具有较强的用户交互能力，可以传输并在浏览器上显示多媒体数据，而,GIS,中的信息主要是需要以图形、图像方式表现的空间数据，用户通过交互操作，对空间数据进行查询分析。这些特点，使得人们完全可以利用,Web,来寻找他们所需要的空间数据，并且进行各种操作。,5/17/2026,4,二、,WebGIS,的应用,WebGIS,的应用可以分为以下几个层面：,1)空间数据发布：能够以图形方式显示空间数据，较之与单纯的,FTP,方式，,WebGIS,使用户更容易找到需要的数据；,2)空间查询检索：利用浏览器提供的交互能力，进行图形及属性数据库的查询检索；,5/17/2026,5,二、,WebGIS,的应用,WebGIS,的应用可以分为以下几个层面：,3)空间模型服务:在服务器端提供各种空间模型的实现方法，接受用户通过浏览器输入的模型参数后，将计算结果返回。,4,),Web,资源的组织:在,Web,上存在着大量的信息，这些信息多数具有空间分布特征，如分销商数据往往有其所在位置属性，利用地图对这些信息进行组织和管理，并为用户提供基于空间的检索服务，无疑也可以通过,WebGIS,实现。,5/17/2026,6,三、,WebGIS,与,GIS,的不同之处,它,必须是基于网络的客户机/服务器系统，而传统的,GIS,大多数为独立的单机系统；,它利用因特网来进行客户端和服务器之间的信息交互，这就意味着信息的传递是全球性的；,它是一个分布式系统，用户和服务器可以分布在不同地点和不同的计算机平台上,。,5/17/2026,7,四、,WEBGIS,内容,：,Internet GIS,类型,GIS,分析输出在服务器上完成,GIS,分析输出在,客户,机上完成,构造模式,(工作方式),实例,基于服务器,是,否,CGI.,Server API,MapObjects,/,ArcView,IMS,ProServer,基于客户机,否,是,GIS Plug-in,GIS ActiveX,GIS Java Applet,MapGuide,GeoMedia,Web Map,ActiveMap,GeoBeans,5/17/2026,8,五、系统分类,将现有的,Internet GIS,应用系统主要分为两类：,基于服务器的应用系统,(,Server-side),基于客户机的应用系统,(,Client-side),5/17/2026,9,任务比较,：,Server-side Strategies,Server tasks,Client tasks,Map browsing,Display,Query,Analysis,Map drawing,Client-side,Strategies,Server tasks,Client tasks,Analysis,Display,Map drawing,Map browsing,Query,5/17/2026,10,基于服务器的应用系统,基于服务器的,Internet GIS,依赖服务器上的,GIS,系统完成,GIS,分析和产生输出工作。,Web,浏览器充当前端的对用户友好的接口。用户在客户机端,Web,浏览器上初始化,URL,请求(一个,GIS,操作)，此请求通过互联网送给服务器。服务器接受此请求，处理请求，并将处理结果返回客户端,。,5/17/2026,11,基于服务器的应用系统,由于超文本标识语言(,HTTP,HyperText,Markup Language),不能直接支持矢量的,GIS,数据，,Web,浏览器不能直接与,GIS,服务器程序通讯,。因此，,需要有媒介“解释器(,Interpreter)”,连接,Web,浏览器、,Web,服务器和,GIS,服务器,。,通用的“解释器”有,通用通道接口,CGI,或其它通道脚本,。它们接受用户的输入，将其解析为,GIS,程序能使用的变量参数；使得,Web,服务器能在,GIS,服务器上运行；解释,GIS,服务器产生结果，并将结果送回到客户机浏览器。基于服务器端的互联网地理信息需要,GIS,程序以,GIS,服务器的形式在后台运行。,GIS,服务器通过,CGI,与,Web,服务器相连。,5/17/2026,12,基于,CGI,的,Internet GIS,是基于,HTML,的扩展，需要在后台运行,GIS,服务器。,GIS,服务器和,Web,服务器通过,CGI,连接。其优点是所有的操作、分析由服务器完成，因而客户端很小；同时，有利于充分利用服务器的资源，发挥服务器的最大潜力。但是客户端的功能受到互联网浏览器和,HTML,的限制，,JPEG,和,GIF,是客户端操作的唯一形式。而且，它增加了互联网和服务器的负担，工作效率受到影响。,5/17/2026,13,基于客户机的应用系统,基于客户机端的,Internet GIS,允许,GIS,分析和,GIS,数据处理在客户机端执行。这些,GIS,分析工具和,GIS,数据最初驻留在服务器上。用户通过浏览器向服务器发出需要,GIS,数据和,GIS,处理工具的请求；服务器将所需要的,GIS,数据和,GIS,处理工具传送给客户机端。客户机端接受所需要的,GIS,数据和,GIS,处理工具，按照用户的操作，进行,GIS,数据处理和分析；此时无须服务器的参与。由于所需要的,GIS,数据和,GIS,处理工具已经到客户机端，因而具有操作方便、灵活、速度快等优势。,基于客户机端的互联网地理信息系统工作方式有,GIS Plug-in,GIS ActiveX,和,GIS Java Applet,等。,5/17/2026,14,构造模式分析,服务器端的互联网地理信息系统的构造模式是由,CGI,模式,Server API,构造的，而基于客户机端的互联网地理信息系统的构造模式有,Plug-in,模式,、,GIS Java Applet,、,GIS ActiveX,控件,等。,5/17/2026,15,CGI,模式,基于,CGI,的,Internet GIS,是基于,HTML,的一种扩展，需要有,GIS,服务器在后台运行。通过,CGI,脚本，将,GIS,服务器和,Web,服务器连接。基于,CGI,的互联网地理信息系统的体系结构如图所示。客户端的所有,GIS,操作和分析,，,都是在,GIS,在服务器是完成的。,5/17/2026,16,CGI,模式,服务器端有两个服务进程,Web Server,和,GIS Server，,这两者是通过,TCP/IP,协议进行通讯的，所以既可以运行在一台主机上也可以分别运行在两台计算机上。,基于,CGI,模式的,Internet GIS,体系结构,WWW,浏览器,服务器,WWW,(HTTP),服务器,CGI,Script,GIS,服务器,URL,请求,传输结果,客户机,Internet,5/17/2026,17,CGI,模式,CGI,是连接应用软件和,Web,服务器的标准技术，它是,HTML,的功能扩展。是网络服务器上的可执行程序，基本上所有的计算机语言都可以用来发展,CGI,程序，最常用的几种包括(,C/C+)、,Perl,和,Visual Basic)。Web,一出现，,CGI,技术很快被用于构造能生产动态地图的,Web,网站。,HTML,产生的东西基本上都是静态的而不是动态的，比如一个作为图像嵌入,HTML,文本中的地图就可以在用户端的浏览器中显示出来。这种图像是一种静态图像，用户并不能放大、缩小或查询这种影像地图。,基于,CGI,模式的,Internet GIS,体系结构,5/17/2026,18,CGI,模式,CGI,提供了一个在浏览器和服务器之间，以及服务器和服务器上其他软件之间的一个接口。它允许网页用户通过网页的命令来启动一个存在于网页服务器主机的程序(称为,CGI,程序),并且接受到这个程序的输出结果。,CGI,是最早实现动态网页的技术，它使用户可以通过浏览器进行交互操作，并得到相应的操作结果。,客户端浏览器使用,HTML,将客户的请求传给,Web,服务器，,Web,服务器通过专用的,CGI,访问,GIS,服务器(后端的,GIS,软件)，,GIS,服务器承担所有的查询、计算工作，并将结果(数字图像,),构建成一个,HTML,文档反馈给,Web,服务器，然后再传递给客户端浏览器,。,基于,CGI,模式的,Internet GIS,体系结构,5/17/2026,19,CGI,模式工作原理,Web,浏览器用户发出,URL,及,GIS,数据操作请求；,Web,服务器接受请求，并通过,CGI,脚本，将用户的请求传送给,GIS,服务器；,GIS,服务器接受请求，进行,GIS,数据处理如放大、缩小、漫游、查询、分析等，将操作结果形成,GIF,或,JPEG,图像；,最后,GIS,服务器将,GIF,或,JPEG,图像，通过,CGI,脚本、,Web,服务器返回给,Web,浏览器显示。,5/17/2026,20,基于,CGI,的,WEBGIS,系统的优势：,由于所有的,GIS,操作都是由,GIS,服务器完成的，具有客户端小、处理大型,GIS,操作分析的功能强、充分利用现有的,GIS,操作分析资源等优势；,由于在客户机端使用的是支持标准,HTML,的,Web,浏览器，操作结果是以静态的,GIF,或,JPEG,图像的形式表现，因而客户机端与平台无关。,5/17/2026,21,基于,CGI,的,WEBGIS,系统的劣势：,增加了网络传输的负担。由于用户的每一步操作，都需要将请求通过网络传给,GIS,服务器；,GIS,服务器将操作结果形成新的栅格图像，再通过网络返回给用户。因而网络的传输量大大增加了。,服务器的负担重。所有的操作都必须由,GIS,服务器解释执行，服务器的负担很重；信息(用户的请求和,GIS,服务器返回的图像)通过,CGI,脚本在浏览器和,GIS,服务器之间传输，势必影响信息的传输速度。,5/17/2026,22,基于,CGI,的,WEBGIS,系统的劣势：,同步多请求问题。由于,CGI,脚本处理所有来自,Web,浏览器的输入和解释,GIS,服务器的所有输出。对于每一个客户机的请求，都要重新启动一个新的服务进程。当有多用户同时发出请求时，系统的功能将受到影响。,静态图像。在浏览器上显示的是静态图像，因而用户即不能漫游、缩放，又不能通过几何图形如点、线、面来选择显示其关心的地物。,用户界面的功能受,Web,浏览器的限制，影响,GIS,资源的有效使用。,5/17/2026,23,服务器应用程序接口方法(,Server API),Server API,类似于,CGI,不同之处在于,CGI,程序是单独可以运行的程序，而,Server API,往往依附于特定的,Web,服务器，如,Microsoft ISAPI,依附于,IIS(Internet Information Server),只能在,Windows,平台上运行，其可移植性较差。，在,ISAPI,下 建 立 的 应 用 程 序 是 以 动 态 连 接 库 的 形 式 存 在；而,CGI,的 应 用 程 序 一 般 都 是 可 执 行 程 序。但是基于,Server API,的动态连接模块启动后会一直处于运行状态,而不像,CGI,那样每次都要重新启动，其速度较,CGI,快,得多,。,5/17/2026,24,服务器应用程序接口方法(,Server API),模式,基于,CGI,模式的,Internet GIS,体系结构,WWW,浏览器,服务器,WWW,(HTTP),服务器,ISAPI,URL,请求,传输结果,客户机,Internet,5/17/2026,25,GIS Plug-in,是在浏览器上扩充,Web,浏览器的可执行的,GIS,软件。,GIS Plug-in,的主要作用是使,Web,浏览器支持处理无缝,GIS,数据，并为,Web,浏览器与,GIS,数据之间的通讯提供条件。,GIS Plug-in,直接处理来自服务器的,GIS,矢量数据。同时，,GIS Plug-in,可以生成自己的数据，以供,Web,浏览器或其它,Plug-in,显示使用。,Plug-in,必须安装在客户机，然后才能使用。其体系结构如图所示,：,Plug-in,模式,5/17/2026,26,Plug-in,模式,服务器,客户机,GIS,数据请求,Web,浏览器,GIS,数据,类型理解,查询,plug-in,程序,GIS,Plug-in,GIS,数据,显示,WWW,服务器,GIS,数据文件,INTERNET,加载,Plug-in,基于,Plug-in,模式的,Internet GIS,体系结构,5/17/2026,27,1、,CGI,系统仅提供给用户端(,client),有限的功能，传给用户的信息都是静态的而且用户的,GIS,操作都需要由服务器来处理。解决这个问题的方法之一是把一部分服务器上的功能移到用户端上，这样不仅加快了用户操作的反应速度，而且也减少了交互网上的流量。,浏览器插件法,(,plug-ins),5/17/2026,28,2、标准浏览器只提供一些最基本的浏览和导航功能，而缺乏空间数据的处理能力。一种方法是安装额外能和网络浏览器交换信息的专门,GIS,软件。这种增加网络浏览器功能的方法就叫“插入法”(,Plug-ins),为了便于其他软件厂商发展插入型软件，,Netscape,公司专门提供了一套应用程序接口(,API)。,这种插入软件不但可以增加网络浏览器处理地理空间数据的能力，使人们更容易获取地理数据，而且可以减少网络服务器的信息流量从而使服务器更有效地为更多的用户服务。因为大多数用户的数据处理功能可以由网络浏览器插入软件来完成。,浏览器插件法,(,plug-ins),5/17/2026,29,3、和传统的应用软件浏览器类似，插入软件也需要先安装再使用，因而传统软件不同版本之间的不兼容性及版本管理问题仍然存在。,4、尽管插件可以和浏览器一起有效处理空间数据，但这将导致用户端负担过重(,Fat Client)。,这显然不符合标准网络浏览器便宜简单(,Thin Client),的设计思想。,5、其次，众多插入软件的管理会成为信息技术部门的一个大问题，因为任何人只要可以联上交互网都可以接受最新的插入软件。,浏览器插件法(,plug-ins),5/17/2026,30,Plug-in,模式的工作原理：,Web,浏览器发出,GIS,数据显示操作请求；,Web,浏览器接受到用户的请求，进行处理，并将用户所要的,GIS,数据传送给,Web,浏览器；,客户机端接受,Web,服务器传来的,GIS,数据，并将,GIS,数据类型进行理解；,在本地系统查找与,GIS,数据相关的,Plug-in(,或,Helper)。,如果找到相应的,GIS Plug-in，,用它来显示,GIS,数据；如果没有，则需要安装相应的,GIS Plug-in，,加载相应的,GIS Plug-in，,来显示,GIS,数据。,GIS,的操作如放大、缩小、漫游、查询、分析皆由相应的,GIS Plug-in,来完成。,5/17/2026,31,基于,Plug-in,的,WEBGIS,系统的优势：,无缝支持与,GIS,数据的连接。,由于对每一种数据源，都需要有相应的,GIS Plug-in；,因而,GIS Plug-in,能无缝支持与,GIS,数据的连接。,GIS,操作速度快。,所有的,GIS,操作都是在本地由,GIS Plug-in,完成，因此运行的速度快。,服务器和网络传输的负担轻。,服务器仅需提供,GIS,数据服务，网络也只需将,GIS,数据一次性传输。服务器的任务很少，网络传输的负担轻。,5/17/2026,32,基于,Plug-in,的,WEBGIS,系统的劣势：,GIS Plug-in,与平台相关。对同一,GIS,数据，不同的操作系统如对,UNIX，Windows，Macintosh,而言，需要有各自不同的,GIS Plug-in,在其上使用。对于不同的,Web,浏览器，同样需要用相对应的,GIS Plug-in。,GIS Plug-in,与,GIS,数据类型相关。对,GIS,用户而言，使用的,GIS,数据类型是多种多样的，如,ArcInfo,MapInfo,AtlasGIS,等,GIS,数据格式。对于不同的,GIS,数据类型，需要有相应的,GIS Plug-in,来支持。,5/17/2026,33,基于,Plug-in,的,WEBGIS,系统的劣势：,需要事先安装。用户如想使用，必须下载安装,GIS Plug-in,程序。如果用户准备使用多种,GIS,数据类型，必须安装多个,GIS Plug-in,程序。,GIS Plug-in,程序在客户机上的数量增多，势必对管理带来压力。同时,GIS Plug-in,程序占有客户机磁盘空间。,更新困难。当,GIS Plug-in,程序提供者已经将,GIS Plug-in,升级了，须通告用户进行软件升级。升级时，需要重新下载安装。,使用已有的,GIS,操作分析资源的能力弱，处理大型的,GIS,分析能力有限。,5/17/2026,34,GIS ActiveX,ActiveX,是,Microsoft,为适应互联网而发展的标准。,ActiveX,是建立在,OLE(Object Linking and Embedding),标准之上，为扩展,Microsoft Web,浏览器,Internet Explorer,功能而提供的公共框架。,ActiveX,控件是用于完成具体任务和信息通讯的软件模块。,GIS ActiveX,控件用于处理,GIS,数据和完成,GIS,分析。,ActiveX,控件和,Plug-in,非常相似，是为了扩展,Web,浏览器的动态模块。所不同的是，,ActiveX,能被支持,OLE,标准的任何程序语言或应用系统所使用。相反，,Plug-in,只能在某一具体的浏览器中使用。,基于,GIS ActiveX,控件的互联网地理信息系统是依赖,GIS ActiveX,来完成,GIS,数据的处理和显示。,GIS ActiveX,控件与,Web,浏览器灵活无缝结合在一起。在通常情况下，,GIS ActiveX,控件包容在,HTML,代码中，并通过,参考标签来获取。,5/17/2026,35,INTERNET,GIS,数据对象请求,客户机,Web,浏览器,GIS,控件,GIS,操作和,数据显示,服务器,WWW,服务器,传送,ActiveX,控件,和,GIS,数据对象,基于,GIS ActiveX,控件的,Web GIS,体系结构,5/17/2026,36,GIS ActiveX,的工作原理：,Web,浏览器发出,GIS,数据显示操作请求；,Web,服务器接受到用户的请求，进行处理，并将用户所要的,GIS,数据和,GIS ActiveX,控件传送给,Web,浏览器；,客户机端接受到,Web,服务器传来的,GIS,数据和,GIS ActiveX,控件，启动,GIS ActiveX,控件，对,GIS,数据进行处理，完成,GIS,操作。,5/17/2026,37,基于,GIS ActiveX,控件的,WEBGIS,系统的优势,具有,GIS Plug-in,模式的所有优点。,同时，,ActiveX,能被支持,OLE,标准的任何程序语言或应用系统所使用，比,GIS Plug-in,模式更灵活，使用方便,。,5/17/2026,38,基于,GIS ActiveX,控件的,WEBGIS,系统的劣势,需要下载。,占用客户机端机器的磁盘空间。,与平台相关。,对不同的平台，必须提供不同的,GIS ActiveX,控件。,与浏览器相关。,GIS ActiveX,控件最初只使用于,Microsoft Web,浏览器。在其它浏览器使用时，须增加特殊的,Plug-in,予以支持。,使用已有的,GIS,操作分析资源的能力弱，处理大型的,GIS,分析能力有限,。,5/17/2026,39,GIS Java Applet,GIS Java Applet,是在程序运行时，从服务器下载到客户机端运行的可执行代码。,GIS Java Applet,是由面向对象语言,Java,开发的小应用程序，与,Web,浏览器紧密结合，以扩展,Web,浏览器的功能，完成,GIS,数据操作和,GIS,处理。,GIS Java Applet,最初为驻留在,Web,服务器端的可执行代码。在通常情况下，,GIS Java Applet,包容在,HTML,代码中，并通过,参考标签来获取和引发。它能完成,GIS,数据解释和,GIS,分析功能。但是，对于处理大型的,GIS,分析任务(如叠置、资源分配等)的能力，无法与,CGI,模式相比；,GIS,数据的保存、分析结果的存储和网络资源的使用能力受到限制。,5/17/2026,40,INTERNET,GIS,数据对象请求,客户机,Web,浏览器,GIS Java Applet,GIS,操作和,数据显示,服务器,WWW,服务器,传送,GIS Java Applet,和,GIS,数据对象,基于,GIS Java Applet,模式的,Internet GIS,体系结构,5/17/2026,41,基于,GIS Java Applet,的,WEBGIS,系统的优势,体系结构中立，与平台和操作系统无关。在具有,Java,虚拟机的,Web,浏览器上运行。写一次，可到处运行。,动态运行，无须在用户端预先安装。由于,GIS Java Applet,是在运行时从,Web,服务器动态下载的，所以当服务器端的,GIS Java Applet,更新后，客户机端总是可以使用最新的版本。,GIS,操作速度快。所有的,GIS,操作都是在本地由,GIS Java Applet,完成，因此运行的速度快。,服务器和网络传输的负担轻。服务器仅需提供,GIS,数据服务，网络也只需将,GIS,数据一次性传输。服务器的负担很小，网络传输的负担轻。,5/17/2026,42,基于,GIS Java Applet,的,WEBGIS,系统的劣势,使用已有的,GIS,操作分析资源的能力弱，处理大型的,GIS,分析能力有限。,GIS,的数据的保存、分析结果的存储和网络资源的使用能力有限。,5/17/2026,43,六、,WEBGIS,系统构造模式优缺点对比,类型,工作模式,实例,优点,缺陷,基于,CGI,的,Internet GIS,CGI,IMS,ProServer,客户端很小；,充分利用服务器的资源,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,。,基于,Server API,的,Internet GIS,Server API,GeoBeans,IMS,客户端很小；,充分利用服务器的资源,动态连接库的形 式存在.,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。,基于,Plug-in,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。,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,基于,ActiveX,的,Internet GIS,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,。,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,。,基于,Java Applet,的,Internet GIS,Java,Applet,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。,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。,5/17/2026,44,基于,CGI,基于,API,基于,Plug-in,Java Applet,ActiveX,控件,执行能力,客户机,很好,很好,好,好,好,服务器,差,到好,好,好,很好,很好,网络,差,好,好,好,好,总体,一般,好,好,好到,很好,好到很好,相互作用,用户界面,差,好,好,很好,很好,功能支持,一般,好,好,很好,很好,本地数据支持,否,否,是,否,是,可移动性,很好,很好,差,好,一般,安全,很好,很好,一般,好,一般,六、模式评价,：,5/17/2026,45,七、,Web-GIS,综述,CGI,是,Web,服务器调用外部程序的接口，当用户发送一个请求到,Web,服务器，,Web,服务器通过,CGI,把该请求转发给后端运行的,GIS,服务程序，由,GIS,服务程序生成结果交给,Web,服务器，,Web,服务器再把结果传递到用户端显示。这种方法的缺点是，对于每一个客户机的请求，都要重新启动一个新的服务进程(这可以通过,Server API,的方法改进，但却依附于特定的服务器和操作系统)，同时由于网络传递的图形为栅格图，地图缩放、漫游、选择等操作不能在本地进行，需要传递到服务器进行处理，生成新的栅格图再传递到客户端显示，不能直接在客户端进行复杂的空间分析，一些厂商采用客户端可免费下载插件(,Plugin,-ins,如,MapGuide,)、,JavaApplet,或,ActiveX,控件(如,IMS),的方法支持矢量图形，它使用户在客户端就能执行较复杂的地理数据的操作，从而大大加快了速度，其不足之处在于用户必须先安装才能使用，且直接下载空间数据到客户端，网络传递负担沉重，影响速度。,5/17/2026,46,七、,Web-GIS,综述,对于,Web-GIS,来说，与传统的,GIS,最大不同的是客户端的程序主要在常用的浏览器中运行，如,IE、Netscape,等，扩展了,GIS,的兼容性，大大促进了,GIS,走向开放。,5/17/2026,47,七、,Web-GIS,综述,当前最常用的标准的客户机浏览器，如,IE、Netscape,等，只支持,GIF、JPEG,格式的图象，而不能读取矢量图形。为了实现读取矢量图形，间接的一种方式是将矢量地图在服务器上转换成栅格形式下载到客户机上显示。但每次客户对地图的操作都要传回到服务器，等待服务器生成新的栅格图象传回来显示，这样大大增加了网络和服务器的负担。但是这种方法兼容性强，适用于各种浏览器，对于客户端要求不高。,5/17/2026,48,七、,Web-GIS,综述,ActiveX,控件,、,JavaApplet,在页面中的使用扩展了浏览器的功能，可以实现直接在客户端读取矢量图形。每次对地图的放大、缩小、漫游等一系列简单操作可不必再求助服务器，大大减小了网络和服务器的负担。,ActiveX、,JavaApplet,均是以构件的形式出现的，可以灵活配置，而且还可以回调服务器上其他构件的方法，在很大程度上增强了应用的逻辑性和兼容性。,5/17/2026,49,七、,Web-GIS,综述,ActiveX,控件目前只有,IE,全面支持，在,Netscape,中则必须有特制的,plug-in,才能运行，兼容性较差；,JavaApplet,以其平台独立性、安全性好等特性，在,Web-GIS,中得到了广泛的应用，但是,Java,运行的速度较慢，则每次都需下载，比较费时，对客户端的要求较高。,5/17/2026,50,分布式技术在,WebGIS,中的应用,计算机网络技术的飞速发展,分布式计算的优势正在逐渐显现。作为处理具有天然分布特征的地理信息的地理信息系统与分布式技术结合也就成为必然。,分布式地理信息系统就是利用最先进的分布式计算技术来处理分布在网络上的异构多源的地理信息，集成网络上不同平台上的空间服务，构建一个物理上分布，逻辑上统一的地理信息系统。它与传统的地理信息系统最大的区别在于它不是按照系统的应用类别、运行环境而划分的，而是按照系统中的数据分布特征和针对其中数据处理的计算特征而分类的。,作为分布式地理信息系统的一种重要表现形式，,Web GIS,无论是在理论研究，还是在应用方面都还处于发展阶段。,当前国际、国内都十分注重分布式,Internet GIS,的发展，认为它将成为,GIS,发展的新一轮的热点,。,5/17/2026,51,WebGIS,数据模型,httpd,浏,览,器,CGI,，,Servlet,，,脚本程序，,NSAIP/ISAPI,应用服务,空间数据源,地图图像，,java applet,，,Activex,特定文件格式，,特定空间数据库,现有,WebGIS,技术及其黑箱数据模型,黑箱,WebGIS,系统,浏,览,器,显,示,空间数据源,(,a),WebGIS,体系结构,(,b),黑箱模型,.,5/17/2026,52,WebGIS,数据模型,三层或多层结构，在万维网服务器端，利用类似于,CGI,的,Web,服务器环境，可以对某种空间数据库进行功能强大的访问；或者用独立于平台的,Java Applet,和特定平台的,ActiveX,及浏览器插件技术增强客户端的功能；或者把两者结合起来，达到万维网应用系统的最佳状态。,5/17/2026,53,分步骤服务模型的提出使万维网空间数据处理从封闭走向开放，从而为异构系统之间的数据和服务访问奠定了基础，它表明：建立在某种开放性原则基础上的系统才能适合万维网对异构系统互操作能力的要求。,HTTPD,Web Browser,CGI,Display,Filter,(SF Query),Service,Web Browser,Applet or,Active X,Render,Service,Web Browser,Render Service,Display,HTTPD,DEG Service,Data,Data,Symbols,or Style,Display,Render,Service,DEG,Service,Filter,(SF Query),Service,DEG Service,Filter,(SF Query),Service,Rende,r,Service,DEG=Display Element,Generator,+SF =Simple Features,三种客户服务器结构-,Allan,提出的万维网空间数据分步骤服务模型,5/17/2026,54,三种可能的,WebGIS,系统体系结构,1.客户端请求地图图像的方式:在这种结构下，作为客户端的浏览器只进行图象的显示，而把选择空间数据、生成显示元素序列和地图图像的步骤放在服务器端。浏览器通过服务器的,CGI,接口以,JPEG,或,GIF,图像格式请求地图图像。,5/17/2026,55,三种可能的,WebGIS,系统体系结构,2.客户端请求图形元素的方式。客户端由地图生成和显示两部分组成，通过,Java Applet、ActiveX,来实现，由它们向服务器请求要显示的图形元素或地图图像。随着,SVG（Scalable Vector Graphics）,和（,WebCGM,）,成为万维网协会（,World Wide Web Consortium，,简称,W3C）,的标准，如果用它们来编码矢量空间数据，则浏览器就可以直接显示。,5/17/2026,56,三种可能的,WebGIS,系统体系结构,3.客户端请求空间数据的方式。服务器端只执行查询，从空间数据源中得到需要的空间数据，然后把数据发送到客户方。由浏览器上的,Java Applet、ActiveX,或浏览器插件来进行后面的工作。浏览器生成最终结果时，还会向服务器请求必要的显示符号信息,。,5/17/2026,57,XML,及,GML,在,WebGIS,中的应用,扩展标记语言（,eXtended,Markup Language，,简称,XML）,是万维网协会（,The World Wide Web Consortium,，,简称,W3C）,制定的第二代万维网语言。,它对万维网空间数据技术产生的影响目前主要有以下几个方面：,1)对空间数据的结构化编码;,2)空间数据的显示样式编码;,3),不同空间数据库中相关数据的动态和多重链接;,4)用,XML,来定义万维网远程调用接口，产生了万维网接口定义语言（简称,WIDL）；,并用,XML,来传递服务消息，产生了适合万维网的远程过程调用和消息传递机制;,5/17/2026,58,I.,地理标记语言,GML(,Geography Markup Language),是由,OGC,开发的基于,XML,的地理信息编码工具,II.GML,是一个简单的基于文本的地理特征编码标准。,GML,是基于,OGC,创建的公共地理模型（,OGC,抽象规范）基础上的，已经被大多数的,GIS,开发商所接受并得到进一步的开发。更重要的是，,GML,是基于,XML,的。,GML,的特征:,1)数据完整性的自动化校验,2),GML,可以用公共工具所浏览和编辑,3),GML,可以很容易的与非空间数据集成,4),GML,是可以转换的,5),GML,可以传送行为,XML,及,GML,在,WebGIS,中的应用,5/17/2026,59,地网,GeoBeans,体系构架,浏览器,浏览器,浏览器,Web,服务器,CGI,ISAPI,JDBC,数据库服务器,Java applet,RMI IDL,应用服务器(多线程),Servlet,CORBA IDL,ASP,RMI,ODBC,浏览器：客户端工具，如,IE 4.1,或,NetScape,4.0,以上。,Java Applet:,由服务器下载到客户端，负责图形的放大、缩小、漫游等功能，通过,CGI、RMI、IDL,与应用服务器通信。,Web,服务器：负责,WWW,服务，处理和分发请求。,应用服务器：负责处理并发请求，实例化状态，交易处理，安全管理，数据库连接池管理等。,应用构件：完成不同的用户应用功能。,数据库服务器：负责存储、管理数据,。,5/17/2026,60,致谢！,