WEBGIS原理与方法.ppt

WEBGIS原理与方法西北师范大学地理与环境科学学院万维网地理信息系统万维网地理信息系统万万维维网网地地理理信信息息系系统统，是是GIS与与www的的有有机机结结合合，GIS通通过过www功功能能得得到到了了扩扩展展，从从www的的任任意意一一个个节节点点，人人们们可可以以浏浏览览和和获获取取Web上上的的各各种种地地理理空空间间数数据据及及属属性性数数据据、图图像像、文文件件，以以及及进进行行地地理理空空间间分分析析，地地理理数数据据的的概概念念已已扩扩展展为为：分分布布式式的的、超超媒媒体体特特性性的的、相相互互关关联联的的数据数据。Internet的的飞飞速速发发展展，使使传传统统GIS的的发发展展更更加加广广阔阔。它它改改变变了了GIS数数据据及及应应用用的的访访问问和和传传输输方方式式，使使GIS真真正正变变成了大众使用的工具。成了大众使用的工具。WebGIS是是Internet和和www技技术术应应用用于于GIS开开发发的的产产物物，是是实实现现GIS互互操操作作的的一一条条最最佳佳解解决决途途径径。从从Internet的的任任意意节节点点，用用户户都都可可以以浏浏览览WebGIS站站点点中中的的空空间间数数据据、制制作作专专题题图图、进进行行各种空间信息检索和空间分析。各种空间信息检索和空间分析。WebGIS不不但但具具有有大大部部分分乃乃至至全全部部传传统统GIS软软件件具具有有的的功功能能，而而且且还还具具有有利利用用Internet优优势势的的特特有有功功能能。这这些些特特有有功功能能包包括括用用户户不不必必在在自自己己的的本本地地计计算算机机上上安安装装GIS软软件件就就可可以以在在Internet上上访访问问远远程程的的GIS数数据据和和应应用用程程序序，进进行行GIS分分析析，在在Internet上上提提供供交交互互的的地地图图和和数数据据。WebGIS的的关关键键特特征征面面向向对对象象、分分布布式式和和互互操操作作。也也就就是是说说：任任何何GIS数数据据和和功功能能都都是是一一个个对对象象。这这些些对对象象布布署署在在Internet的的不不同同服服务务器器上上，当当需需要要时时进进行行装装配配和和集集成成。Internet上上的的任任何何其其他他系系统统都都能能和和这这些些对对象象进进行交换和交互操作。行交换和交互操作。全球中国吉林省吉林省白城地区吉林省吉林地区遥感影像吉林省遥感影像WebGIS WebGIS 系统应用系统应用(1)(1)NSII Clearing HouseNSII Clearing HouseNSII Clearing HouseNSII Clearing House中国WebGIS WebGIS 系统应用示范系统应用示范(2)(2)北京北京环境境评估与景点估与景点浏览WebGIS WebGIS 系统应用示范系统应用示范(3)(3)上海市重大工程上海市重大工程项目目监理理WebGIS WebGIS 系统应用示范系统应用示范(4)(4)监视监控（防汛指控（防汛指挥）WebGIS的基本特征的基本特征1、WebGIS是集成的全球化的是集成的全球化的客户客户/服务器网络系统服务器网络系统客客户户/服服务务器器的的概概念念就就是是把把应应用用分分析析为为服服务务器器和和客客户户两两者者间间的的任任务务，一一个个客客户户/服服务务器器应应用用有有3个个部部分分：客客户户、服服务务器器和和网网络络，每每个个部部分分都都由由特特定定的的软软硬硬件件平平台台支支持持。客客户户发发送送请请求求给给服服务务器器然然后后服服务务器器处处理理该该请请求求，并并把把结结果果返返回回给给客客户户，客客户户再再把把结结果果或或数数据据提提供供给给用用户户。客客户户和和服服务务器器间间的连接根据的连接根据TCP/IP这样的能信协议来建立。这样的能信协议来建立。WebGIS应应用用客客户户/服服务务器器概概念念来来执执行行GIS的的分分析析任任务务，它它把把任任务务分分为为服服务务器器端端和和客客户户端端两两部部分分，客客户户可可以以从从服服务务器器请请求求数数据据、分分析析工工具具和和模模块块，服服务务器器或或者者执执行行客客户户的的请请求求并并把把结结果果通通过过网网络络送送回回给给客客户户，或或者者把把数数据据和和分分析析工工具具发发送送给给客户供客户端使用。客户供客户端使用。2、WebGIS是交互系统是交互系统通通过过超超链链接接（Hyperlink），www提提供供在在Internet上上最最自自然然的的交交互互性性，用用户户通通过过超超链链接接，可可以以一一页页一一页页地地浏浏览览Web页页面面。然然而而，每每个个Web页页面面是是由由WWW开开发发者者组组织织的的静静态态图图形形和和文文本本所所组组成成。这这些些图图形形大大部部分分是是JPG和和GIF格格式式的的文文件件，因因此此用用户户无无法法操操作作地地图图，甚甚至至连连像像Zoom、Pan、Query这这样样简简单单的的分分析析功功能能都都无无法法执执行行。WebGIS却却可可使使用用户户在在Internet上上操操作作GIS地地图图和和数数据据，用用Web浏浏览览器器执执行行像像Zoom、Pan、Query和和Label这这样样的的基基本本GIS功功能能，甚甚至至可可以以执执行行像像“离离你你最最近近的的旅旅馆馆或或饭饭店店在在哪哪儿儿”这这样样的的空空间间查查询询，或或者者更更先先进进的的空空间间分分析析，比比如如缓缓冲冲分分析析和和网网络络分分析析等等，在在Web上上作作用用WebGIS就就和和在在本本地地计计算算机机上上使使用用桌面桌面GIS软件一样。软件一样。3、WebGIS是分布式系统是分布式系统Internet的的一一个个特特点点就就是是它它可可以以访访问问分分布布式式数数据据库库和和执执行行分分布布式式处处理理，即即信信息息和和应应用用可可以以部部署署在在跨跨越越整整个个Internet的的不不同同计计算算机机上上。WebGIS利利用用Internet这这种种分分布布式式系系统统把把GIS数数据据和和分分析析工工具具部部署署在在网网络络不不同同的的计计算算机机上上。GIS数数据据和和分分析析工工具具是是独独立立的的组组件件和和模模块块，用用户户可可以以随随意意从从网网络络的的任任何何地地方方访访问问这这些些数数据据和和应应用用程程序序。用用户户不不需需要要在在自自己己的的本本地地计计算算机机上上安安装装GIS数数据据和和应应用用程程序序，只只要要把把请请求求发发送送到到服服务务器器，服服务务器器就就会会把把数数据据和和分分析析工工具具模模块块传传送送组组用用户户，达达到到Just-in-Time的的性能。性能。4、WebGIS是动态系统是动态系统由由于于WebGIS是是分分布布式式系系统统，数数据据库库和和应应用用程程序序部部署署在在网网络络的的不不同同计计算算机机上上，并并由由其其管管理理员员进进行行管管理理，因因此此，这这些些数数据据和和应应用用程程序序一一旦旦由由其其管管理理员员进进行行更更新新，则则它它们们对对于于Internet上上的的每每个个用用户户来来说说都都将将是是最最新新可可用用的的数数据据和和应应用用。这这也也就就是是说说，WebGIS和和数数据据源源是是动动态态链链接接的的，只只要要数数据据源源发发生生变变化化，WebGIS将将得得到到更更新新。和和数数据据源源的的动动态态链接将保持数据和软件的现势性链接将保持数据和软件的现势性。5、WebGIS是跨平台系统是跨平台系统WebGIS可可以以访访问问不不同同的的平平台台，而而不不必必关关心心用用户户运运行行的的操操作作系系统统是是什什么么（如如Windows、UNIX、Macintosh）。WebGIS对对任任何何计计算算机机和和操操作作系系统统都都没没有有限限制制。只只要要能能访访问问Internet，用用户户就就可可以以访访问问和和使使用用WebGIS。随随着着Java,.Net语语言言技技术术的的发发展展，未未来来的的WebGIS可可以以做做 到到“一一 次次 编编 写写，到到 处处 运运 行行”，使使WebGIS的跨平台特性走向更高层次的跨平台特性走向更高层次。6、WebGIS能访问能访问Internet异构环境异构环境在在GIS用用户户组组间间访访问问和和共共享享GIS数数据据、功功能能和和应应用用程程序序，需需要要很很高高的的互互操操作作性性。开开放放式式地地理理数数据据互互操操 作作 规规 范范（Open Geodata InteroperablitySpecification）为为GIS互互操操作作性性提提出出了了基基本本的的规规则则。其其中中有有很很多多问问题题需需要要解解决决，例例如如数数据据格格式式的的标标准准、数数据据交交换换和和访访问问的的标标准准，GIS分分析析组组件件的的标标准准规规范范等等。随随着着Ineternet技技术术和和标标准准化化的的飞飞速速发展，完全互操作的发展，完全互操作的WebGIS将会成为现实。将会成为现实。7、WebGIS是图形化的超媒体信息系统是图形化的超媒体信息系统使使用用Web上上超超媒媒体体系系统统技技术术，WebGIS通通过过超超媒媒体体热热链链接接可可以以链链接接不不同同的的地地图图页页面面。例例如如，用用户户可可以以在在浏浏览览全全国国地地图图时时，通通过过单单击击地地图图上上的的热热链链接，而进入相应的省地图进行浏览。接，而进入相应的省地图进行浏览。另另外外，WWW为为WebGIS提提供供了了集集成成多多媒媒体体信信息息的的能能力力，把把视视频频、音音频频、地地图图、文文本本等等集集中中到到相相同同的的Web页页面面，极极大大地地丰丰富富了了GIS的的内内容容和和表表现现能力。能力。建立建立WebGIS的基本要求的基本要求1、WebGIS应当是开放的应当是开放的WebGIS能能够够共共享享多多种种来来源源、多多级级尺尺度度、存存放放在在不不同同地地点点的的地地理理数数据据，能能够够和和其其他他应应用用软软件件集集成成，并并通通过过Java、.Net、DCOM等等技技术术跨跨平平台台协协作作运运行行，支支持持C/S模式模式等。等。2、WebGIS能在能在Internet环境下运行环境下运行WebGIS使使用用Internet协协议议标标准准，将将GIS与与Web服服务务器器集集成成，通通过过普普通通浏浏览览器器，用用户户可可以以在在任任何何地地方方操操纵纵WebGIS，共共享享地地理理空空间间信信息息服服务务，从从而而将将GIS扩扩展展成成为为公公众众服服务务系系统统：通通过过Internet存存取取地地理理空空间间数数据据，提提高高了了地地理理数数据据的的共共享享程程度度，降低了数据分发的成本降低了数据分发的成本。2、WebGIS必须支持数据分必须支持数据分布和计算分布布和计算分布WebGIS服服务务器器为为网网络络用用户户提提供供GIS服服务务：地地理理数数据据存存取取服服务务、地地理理数数据据目目录录服服务务、地地理理信信息息分分析析服服务务和和地地图图显显示示服服务务。通通过过互互操操作作技技术术，GIS处处理理过过程程可可由由多多个个GIS服服务务器器协协调调完完成成，它它们们共共享享分分布布的的数数据据对对象象，在在多多个个不不同同的的平平台台上上协协同同运运行行，最大限度地利用网络资源。最大限度地利用网络资源。3、WebGIS能在网络上直接能在网络上直接查询和存取数据查询和存取数据建建立立地地理理时时空空数数据据结结构构标标准准和和操操作作标标准准，直直接接在在Inernet上上查查询询数数据据和和存存取取数数据据，使使用用面面向向对对象象技技术术，定定义义空空间间对对象象查查询询语语言言（Spatial ObjectQueryLanguage），或或者者通通过过定定义义通通用用空空间间语语言言CSL（CommonSpatialLanguage），以以最最基基本本的的对对象象作作为为操操作作单单元元，既既可可实实现现高高效效的的数数据据操操作作和和大大容容量量地地理理数数据据存存储储，又又保保证证地地理理数数据据的的共享性和一致性共享性和一致性。WebGIS的基础技术的基础技术1、空间数据库管理技术空间数据库管理技术关关系系型型数数据据库库管管理理系系统统已已经经相相当当成成熟熟，商商业业化化的的RDBMS不不仅仅支支持持C/S模模式式，而而且且 支支 持持 数数 据据 分分 布布，通通 过过 SQL语语 言言 和和ODBC，几几乎乎所所有有GIS软软件件通通过过公公共共标标识识号号都都能能和和其其协协同同运运行行。对对象象关关系系数数据据库库技技术术和和面面向向对对象象的的数数据据库库技技术术正正有有逐逐步步成成熟熟起起来来，成成为为未未来来GIS空空间间数数据据管管理的主要技术。理的主要技术。2、面向对象方法面向对象方法面面向向对对象象是是一一种种认认识识方方法法。面面向向对对象象分分析析（OOA）、面面向向对对象象设设计计（OOD）、而而面面向向对对象象语语言言（OOL）和和面面向向对对象象数数据据管管理理（OODBM）贯贯穿穿整整个个信信息息系系统统的的生生命命周周期期。面面向向对对象象控控件件数数据据库库技技术术正正在在逐逐步步成成熟熟，空空间间对对象象查查询询语语言言（SOQL）、空空间间对对象象关关系系分分析析、面面向向对对象象数数据据库库管管理理、对对象象化化软软件件技技术术等等，都都和和GIS密密切切相相关关。从从面面向向对对象象技技术术的的发发展展来来看看，它它是是描描述述地地理理问问题题非常理想的方法。非常理想的方法。3、客户客户/服务器模式服务器模式客客户户/服服务务器器的的含含义义非非常常广广泛泛，数数据据库库技技术术和和分分布布处处理理技技术术都都和和它它密密切切相相关关。通通过过平平衡衡客客户户/服服务务器器间间的的数数据据通通信信和和地地理理运运算算，能能够够利利用用服服务务器器的的高高性性能能处处理理复复杂杂的的关关键键性性业业务务，并并降降低低网网络络数数据据流流量量；通通过过规规划划客客户户/服服务务器器模模式式的的GIS系系统统，用用户户能能够够最最大大限限度度地地利利用用网网络络上上的的各各种种资源。资源。4、组件技术组件技术为为避避免免系系统统重重复复编编码码，浪浪费费软软件件资资源源，参参照照制制造造业业成成功功经经验验，使使用用插插件件（Plug-in）、组组 件件（ActiveX）和和 中中 间间 件件（Middleware）技技术术组组装装软软件件产产品品：各各软软件件生生产产商商制制作作自自己己最最好好的的组组件件，其其他他软软件件开开发发人人员员和和系系统统集集成成人人员员，可可直直接接使使用用该该部部件件提提供供的的功功能能，无无须须重重新新编编码码，从从而而扩扩大大了了软软件件开开发发社社会会分分工工，提提高高了了软件生产效率软件生产效率(MO)。5、分布计算平台分布计算平台分分布布计计算算平平台台（DistributedComputingPlatform）技技术术，目目 前前 有有 OMG的的 CORBA/Java标标 准准 和和 微微 软软 的的DCOM/ActiveX标标 准准。两两 者者 各各 有有 千千 秋秋，相相 持持 不不 下下。CORBA/java在在运运行行速速度度上上虽虽然然不不如如DCOM/ActiveX，但但和和Java一一样样，CORBA/java规规范范的的最最大大优优势势仍仍然然在在于于其其跨跨平平 台台 能能 力力，适适 用用 于于 Window、Macintosh、Unix等等。DCOM/ActiveX目目前前只只能能运运行行于于32位位Windows平平台台，但但是是其其市市场场占占有有率率达达80%以以上上，在在Internet客客户户端端的的计计算算机机市市场场里里占占有有率率更更高高。具具体体选选择择何何种种标标准准，应应根根据据设设计计目目标标权衡各方面因素。权衡各方面因素。和和WebGIS相相关关的的技技术术还还包包括括下下列列各各方方面面:多多媒媒体体数数据据操操作作标标准准ISOSQL/MM地地理理 数数 据据 目目 录录 服服 务务 技技 术术（GeodataCatalogService）、数数据据仓仓库库技技术术、地地理信息高速公路设施等理信息高速公路设施等。WebGIS的应用模型的应用模型基基于于Internet的的GIS，改改变变了了传传统统的的GIS运运行行模模式式，使使用用户户可可以以在在远远程程作作用用GIS，这这一一点点对对于于GIS产产业业来来说说具具有有重重大大的的意意义义。第第一一，Internet使使GIS由由专专业业人人员员使使用用的的系系统统转转变变为为公公众众信信息息系系统统，通通过过Internet，没没有有GIS专专业业知知识识的的人人，可可以以在在任任何何地地方方操操纵纵网网络络GIS应应用用系系统统，享享用用地地理理空空间间信信息息服服务务；第第二二，通通过过Inernet存存取取地地理理空空间间数数据据，降降低低了了数数据据散散发发成成本本，提提高高了了地地理理数数据据共共享享程程度度，可可能能避避免免信信息息资资源源的的重重复复生生产产；第第三三，运运用用基基于于Internet的的GIS技技术术，通通过过信信息息高高速速公公路路设设施施，可可以以构构造造跨跨地地区区、跨跨部部门门的的地地理理信信息息服服务务网网络络。根根据据Internet构构成成特特点点，适适合合我我国国管管理理体体制制的的基基于于Internet的的地地理理信信息息系系统统可可划划分分为为4个个部部分分：主主要要城城市市GIS中中心心、县县市市级级GIS服服务务站站、Internet服服务务网网络络和和普普通通Inetrnet用户用户，如图所示。，如图所示。GIS中中心心的的服服务务器器包包括括网网络络服服务务器器、数数据据库库管管理理服服务务器器、GIS服服务务器器、Web服服务务器器等等。操操作作系系统统一一般般采采用用UNIX或或WindowsNT。数数据据库库管管理理系系统统RDBMS，使使用用高高性性能能的的Oracle或或Sybase数数据据库库系系统统，或或简简单单易易用用的的Access；数数据据存存取取采采用用较较流流行行的的ODBC或或JDBC等等数数据据库库连连接接标标准准。GIS服服务务器器提提供供数数据据存存取取、地地图图显显示示、空空间间分分析析、模模型型管管理理、目目录录索索引引等等服服务务。通通过过扩扩充充Web服服务务器器，使使GIS服服务务器器透透过过WWW协协议议的的Internet用用户户提提供供地地理理信信息息服服务务。GIS服务器的设计是核心之一。服务器的设计是核心之一。WebGIS的客户机的客户机/服务器模型服务器模型GIS客客户户/服服务务器器模模型型表表示示如如图图所所示示，模模型型共共分分6个个部部分分：数数据据库库、GIS服服务务器器、WEB服服务务器器、GIS服服务务代代理理、本本地地GIS应用软件和远程用户应用软件和远程用户GIS应用软件应用软件。网页数据目录数据地理模型空间数据属性数据服务器群客户群GIS服务器（数据存取、地图显示空间分析模型管理目录服务等）GIS服务代理WWW服务器应用软件空间数据管理维护属性数据管理维护评价模型管理维护地理空间查询，等（C/C+，Java，SQL等）WWW浏览器（Java，DCOM，.Net等）空间信息动态服务系统模型无线或网络通讯PDA用户GIS服务器服务器GIS服服务务器器是是指指能能够够为为网网络络客客户户提提供供各各种种地理服务的软件系统和硬件系统的总称。地理服务的软件系统和硬件系统的总称。服服务务包包括括数数据据存存取取、地地图图显显示示、空空间间分分析、模型管理、目录检索等。析、模型管理、目录检索等。数数据据存存取取服服务务指指服服务务器器响响应应客客户户的的操操作作请请求求，以以数数据据记记录录或或空空间间图图形形要要素素为为单单位位，通通过过数数据据库库管管理理系系统统或或GIS软软件件，完完成成存存取取空空间间数数据据及及相相关关属属性性数数据据，数数据据存存取取服服务务要要支支持持多多用用户户请请求求，并并保保持持空间数据的完整性和一致性。空间数据的完整性和一致性。地地图图显显示示服服务务指指服服务务器器能能够够按按特特定定的的要要求求，取取出出满满足足条条件件的的空空间间信信息息。组组织织成成地地图图格格式式（如如CGM），或图像格式（），或图像格式（JEPG），然后送给用户。），然后送给用户。地地理理空空间间分分析析服服务务指指服服务务器器能能够够按按照照客客户户的的请请求求，对对特特定定的的空空间间数数据据，进进行行最最基基本本的的空空间间分分析析，分分析的结果可返回给用户。析的结果可返回给用户。地地理理目目录录服服务务指指服服务务器器集集中中管管理理本本地地的的空空间间数数据据目录，供给客户检索和判断所需的地理数据。目录，供给客户检索和判断所需的地理数据。本地地理信息应用软件本地地理信息应用软件指指在在本本地地LAN/Internet环环境境中中运运行行的的系系列列软软件件。如如空空间间数数据据维维护护管管理理，包包括括空空间间数数据据采采集集、空空间间数数据据目目录录管管理理等等；属属性性数数据据维维护护管管理理，包包括括空空间间属属性性数数据据管管理理、非非空空间间关关系系型型数数据据管管理理等等；评评价价模模型型维维护护管管理理，包包括括模模型型的的定定义义、建建立立、维维护护、运运行行等等；地地理理空空间间查查询询系系统统，如如土土地地登登记记图图形形查查询询、市市政政设设施施管管理理等等。本本地地地地理理应应用用软软件件内内容容非非常常丰丰富富，它它为为本本地地区区提提供供地地图图服服务务、空空间间信信息息管管理理、地地理理问问题题分分析析等等服服务务；这这些些应应用用软软件件部部分分是是GIS，其其他他可可以以是是用用VB、C/C+、Java等工具编写的等工具编写的GIS相关应用。相关应用。远程用户地理信息应用软件远程用户地理信息应用软件通通过过Internet协协议议，为为远远程程用用户户提提供供空空间间信信息息服服务务的的软软件件。远远程程用用户户地地理理应应用用软软件件的的运运行行，要要求求信信息息通通信信量量尽尽可可能能少少，地地理理分分析析工工作作尽尽可可能能在在服服务务器器端端完完成成。远远程程用用户户地地理理应应用用软软件件主主要要采采用用Applet、ActiveX和和Plug-In等技术等技术。WebGIS地理数据管理及检索机制地理数据管理及检索机制地地理理空空间间数数据据是是GIS最最重重要要的的资资源源，因因而而对对于于WebGIS来来说说，地地理理数数据据目目录录管管理理及及检检索索相相当当重重要要；通通过过有有效效的的目目录录服服务务，可可以以开开拓拓新新的的地地图图传传播播途途径径，快快速速扩扩散散地地理理空空间间数数据据，提提高高地地理理空空间间信息共享程度，使地理空间信息更加大化。信息共享程度，使地理空间信息更加大化。地地理理数数据据目目录录服服务务的的核核心心问问题题是是地地理理目目录录数数据据标标准准、目目录录数数据据管管理理、目目录录数数据据服服务务、目目录录数数据据语语义分析等义分析等。地地理理目目录录数数据据（或或称称元元数数据据，Metadata）是是对对地地理理空空间间数数据据的的定定量量和和定定性性描描述述，主主要要包包括括以以下下内内容容：所所在在区区域域、采采集集者者、所所有有者者、覆覆盖盖范范围围、涉涉及及专专题题和和用用途途、比比例例尺尺和和精精度度（分分辩辩率率）、采采集集日日期期和和更更新新、数数据据结结构构和和属属性性、时时空空参参照照以以及及数数据据所所在在位位置置等等。关关于于目目录录数数据据的的标标准准已已有有很很多多，如如FGDC、ISO、15046-15、SDTS、SAIF、DIGEST等。等。在在分分布布环环境境中中，数数据据对对象象是是分分布布的的，不不同同GIS“信信息息团团体体”内内可可能能使使用用不不同同的的语语义义。为为满满足足分分布布式式GIS要要求求，须须引引入入语语义义分分析析机机制制通通过过这这一一机机制制达达到到语语义义“理理解解”，使使GIS判判别分布数据的可用必和可达性。别分布数据的可用必和可达性。目录数据管理也相当重要，收于地理空间数据量非常巨大，目录数据管理也相当重要，收于地理空间数据量非常巨大，手工维护目录数据相当困难，应当采取有效的手段，及时手工维护目录数据相当困难，应当采取有效的手段，及时获取和更新地理空间数据目录。目录数据管理软件，要能获取和更新地理空间数据目录。目录数据管理软件，要能够自动读取地理数据，自动更新其大部分内容。够自动读取地理数据，自动更新其大部分内容。WebGIS地理分析地理分析“巨事务巨事务”处理方处理方案案与与数数据据库库之之类类的的事事务务处处理理相相比比，地地理理分分析析是是一一个个相相当当长长时时间间的的事事务务，可可称称为为“巨巨事事务务”。一一个个地地理理分分析析事事务务，可可能能在在几几秒秒内内完完成成，也也可可能能需需要要几几十十分分钟钟，为为适适应应地地理理分分析析“巨巨事事务务”，可可以以使使用用HTML网网页页技技术术和和“Push”技技术术，即即将将地地理理分分析析结结果果存存储储在在特特制制的的网网页页中中，并并通通过过“Push”机机制制，将将结结果果送送到到客客户户端端。模模型型如如图图所所示示，地地理理分分析析巨巨事务处理将是一个实的事务处理将是一个实的WebGIS必备的功能。必备的功能。WebGIS空间数据空间数据“动态动态”存取接口存取接口现现有有的的空空间间数数据据标标准准接接口口和和数数据据交交换换软软件件，基基本本上上是是“静静态态的的”数数据据交交换换，其其功功能能是是将将空空间间数数据据从从一一种种格格式式转转化化为为另另一一种种格格式式，然然后后，才才供供系系统统使使用用。为为使使GIS直直 接接 存存 取取 空空 间间 数数 据据，Clement 等等 提提 出出 了了OGDI（OpenGeospatialDatastoreInterface），使使用用驱驱动动程程序序和和标标准准数数据据接接口口，在在网网络络通通信信技技术术基基础础上上，进进行行异异种种GIS数数据据存存取取；Rawlings也也勾勾画画了了空空间间数数据据交交换换蓝蓝图图；孔孔云云峰峰等等则则提提出出了了“开开放放空空间间数数据据引引擎擎”（OpenSpatialDataEngine,OSDE），通通过过类类型型ODBC那那样样的的数数据据接接口口，实实现现不不同同格格式式数数据据存存取取，模型如图所示。模型如图所示。OSDE的核心是采用某一空间数据标准，定义数据存的核心是采用某一空间数据标准，定义数据存取接口和操纵规范，依此开发该种格式的数据开发相取接口和操纵规范，依此开发该种格式的数据开发相应的驱动程序。应的驱动程序。OSDE将是一个很好地解决数据继承将是一个很好地解决数据继承和共享问题的方案和共享问题的方案。“开开放放空空间间数数据据引引擎擎”技技术术要要解解决决三三大大核核心心技技术术:数数据据标标准准和和操操作作标标准准、开开放放引引擎擎设设计计、标标准准驱驱动动程程序序接接口口等等。数数据据操操纵纵标标准准可可采采用用ISO SQL/MM、ISOOQL、SD*SQL、API等。等。标标准准驱驱动动程程序序接接口口类类似似ODBC，但但比比ODBC复复杂杂得得多多。在在分分布布计计算算环环境境中中，设计数据引擎，也需要复杂的技术设计数据引擎，也需要复杂的技术。设计原则设计原则（1）系系统统软软件件资资源源、硬硬件件资资源源和和数数据据资资源能够共享；源能够共享；（2）系系统统可可伸伸缩缩性性强强，容容易易扩扩大大规规模模；（3）网网络络数数据据流流量量均均衡衡，整整个个系系统统运运行行效率高；效率高；（4）遵遵循循系系统统工工程程的的原原则则，使使用用系系统统集集成方便等。成方便等。WebGIS基本框架基本框架WebGIS的的客客户户端端是是Web浏浏览览器器；通通过过安安装装GISPlug-In、下下载载GISActiveX或或GISJavaApplets，实实现现客客户户端的端的GIS计算。计算。WebGIS服服务务器器端端由由WWW服服务务器器、GIS服服务务器器、GIS元元数数据据服服务务器器以以及及数数据据库库服服务务器器组组成成。其其中中WWW服服务务器器负负责责接接受受客客户户端端的的GIS服服务务请请求求，传传递递给给GIS服服务务器器或或GIS元元数数据据服服务务器器，交交把把结结果果送送回回给给客客户户；GIS服服务务器器完完成成客客户户的的GIS服服务务请请求求的的功功能能，将将结结果果转转为为HTML页页面面或或直直接接把把GIS数数据据通通过过WWW服服务务器器返返回回客客户户 端端；GIS服服 务务 器器 也也 能能 同同 客客 户户 端端 的的 GIS Plug-In/ActiveX/JavaApplets直直接接通通信信，完完成成GIS服服务务；GIS元元数数据据服服务务器器管管理理服服务务器器端端的的GIS数数据据，并并为为客客户户提提供供GIS数数据据检检索索、查查询询服服务务。加加外外，在在WWW服服务务器器和和GIS服服务务器器间间还还可可以以增增加加GIS服服务务代代理理，协协调调服服务务器器端端GIS软软件件、GIS数数据据库库和和GIS应应用用程程序序间间的的通通信信，提提高高GIS服务器性能。服务器性能。WebGIS客户端实现技术客户端实现技术客户端客户端WebGIS允许允许GIS的数据和的数据和GIS计计算能在用户本地计算机的浏览器上执行，算能在用户本地计算机的浏览器上执行，客户端应用包括客户端应用包括3种主要技术方案；种主要技术方案；GIS插件插件/Helper程序、程序、GISActiveX控件和控件和GISJavaAppletsGIS插件插件/HelperGIS插插件件/Helper程程序序是是工工作作在在Netscape和和IE这这样样的的WWW浏浏览览器器上上用用于于处处理理GIS数数据据和和地地图图的的插插件件程程序序。它它们们从从Web服服务务器器下下载载到到用用户户的的本本地地计计算算机机上上，安安装装后后在在浏浏览览器器中中运运行行。正正如如Helper程程序序，GIS插插件件处处理理嵌嵌在在HTML中中的的GIS数数据据，而而这这些些特特殊殊 的的 GIS数数 据据 HTML不不 能能 识识 别别。MicrosoftActiveXDocument是种特殊的是种特殊的Helper程序。程序。Autodesk公公司司的的MapGuide就就是是GIS插插件件的的最最典典型的例子。型的例子。1、GIS插件插件/Helper程序的工作方式程序的工作方式插插件件是是动动态态代代码码模模块块，它它们们和和一一种种Web流流览览器器本本身身不不支支持持的的数数据据类类相相关关联联。当当Web浏浏览览器器启启动动时时，它它接接照照一一种种特特定定平平台台的的方方式式列列举举出出可可用用的的插插件件，并并根根据据其其MIME类类型型进进行行注注册册。当当Web浏浏览览器器在在HTML页页面面中中遇遇到到未未知知的的数数据据类类型型时时（大大多多数数GIS数数据据类类型型对对于于Web浏浏览览器器而而言言都都是是未未知知的的），它它会会查查找找一一个个和和该该数数据据类类型型相相关关联联的的插插件件，并并装装截截该该插插件件。客客户户端端插插件件的的工工作作流流程程如如图图示示，可可以以简单地描述如下。简单地描述如下。（1）Web浏浏览览器器用用户户单单击击URL的的超超链链接接向向Web服服务务器发器发出请求。出请求。（2）Web服服务务器器接接受受请请求求，对对请请求求的的数数据据或或文文档档标标识识其其MIME类型，并告诉浏览器要发送数据或文档的类型类型，并告诉浏览器要发送数据或文档的类型。（3）由由于于浏浏览览器器不不直直接接支支持持GISMIME类类型型，因因此此它它查查找找与与此此MIME类类型型相相关关的的GIS插插件件或或Helper程程序序时时，用用其其打打开数据或文档。开数据或文档。（4）如如果果本本地地计计算算机机上上没没有有GIS插插件件或或Helper程程序序，则则必必须须先先安安装装此此插插件件或或Helper程程序序，或或者者通通过过网网络络从从服服务务器器下载。下载。（5）GIS插插件件或或Helper程程序序安安装装后后，就就可可以以解解释释和和操操作作GIS数据。插件或数据。插件或Helper程序与程序与GIS数据流直接通信。数据流直接通信。GIS插插件件可可以以嵌嵌入入到到HTML文文档档中中作作为为HTML页页面面的的一一个个矩矩形形区区域域。这这和和嵌嵌入入的的GIF/JPEG地地图图图图像像类类似似，只只是是这这些些地地图图图图像像是是动动态态的的，用用户可以通过缩放、移动和查询来操纵地图。户可以通过缩放、移动和查询来操纵地图。GIS插插件件也也可可以以在在HTML文文档档之之外外充充满满整整个个显显示示屏屏。该该全全屏屏插插件件用用相相应应的的GIS数数据据完完全全充充满满窗窗口口，MapGuide和和AdobeAcrobat就就是是这这类类插插件件两两个个例例子子。GISHelper程程序序则则通通常常充充满满HTML文档之外的全屏。文档之外的全屏。2、GIS插件和插件和Helper程序优缺点程序优缺点优点：优点：GIS插件和插件和Helper程序用于扩展程序用于扩展Web浏览器的功浏览器的功能以便无缝地支持能以便无缝地支持GIS数据。数据。一些简单的诸如缩放、移动和查询的功能可以做一些简单的诸如缩放、移动和查询的功能可以做到插件中并在本地执行到插件中并在本地执行GIS数据以流的形式在网络上传输提供。数据以流的形式在网络上传输提供。GIS插件插件可以不用看到整个数据流就实现一个渐进的浏览可以不用看到整个数据流就实现一个渐进的浏览器或作出某些特定的决定。器或作出某些特定的决定。当当GIS插件需要数据时，可以从服务器上提取。插件需要数据时，可以从服务器上提取。缺点：缺点：它们不是独立于平台的，因此插件和它们不是独立于平台的，因此插件和Helper程序开发程序开发者不得不为不同的平台开发多个版本的者不得不为不同的平台开发多个版本的GIS插件或插件或Helper程序。也就是说，需要为程序。也就是说，需要为Unix、Windows和和Macintosh操作系统创建单独的插件操作系统创建单独的插件GIS用户中许多用户中许多GIS数据类型，每种数据类型，每种GIS数据类型都需数据类型都需要有一个对应的插件支持。要有一个对应的插件支持。GIS插插件件和和Helper程程序序必必须须永永久久地地安安装装在在用用户户本本地地计计算算机机的的硬硬盘盘上上，大大量量的的下下载载插插件件将将在在用用户户本本地地计计算算机机上上占占用用很很多多硬硬盘盘空空间间。如如果果插插件件和和Helper程程序序很很复复杂杂，规模很大，数量很多，将会给用户带来极大的麻烦。规模很大，数量很多，将会给用户带来极大的麻烦。GIS控件控件用用 Microsoft的的 ActiveX技技 术术 创创 建建 的的GIS控控件件。这这些些GIS控控件件和和GISPlug-Ins一一样样，用用于于扩扩展展HTML的的功功能能，以以便便使使浏浏览览器器能能处处理理GIS地地图图和和数数据据。它它们们也也是是从从服服务务器器下下载载到到用用户户本本地地计计算算机上，安装注册后执行。机上，安装注册后执行。ActiveX控件控件ActiveX控控 件件 技技 术术 创创 建建 GIS控控 件件。ActiveX是是微微软软件