太原理工大学WebGIS原理及应用复习题

一、GIS的发展趋势与研究方向。

目前GIS主要总体上呈现网络化、开放性、虚拟现实、集成化、空间多维性等发展趋势。（1）组件(Components)GIS：Components GIS是是将GIS功能分散制作成Active X Control和Automation,这些标准的Active X Control和Automation可以被任何支持它们的开发环境调用,以便在原有的或新开发的信息系统中加入GIS功能。（2）基于Internet或Intranet的GIS网络GIS（Web GIS）：利用Internet在web上发布和出版空间数据，为用户提供空间数据浏览、查询和分析的功能。Webgis是Internet技术应用于GIS开发的产物。GIS通过万维网功能得得以扩展，从万维网的任意一个节点，Internet用户可以浏览webgis站点中的空间数据，制作专题地图，以及进行各种空间检索和空间分析。（3）开放式地理信息系统（opengis）：在计算级和通讯环境下，根据行业标准和接口所建立的GIS。在开放式地理信息系统之间，能够实现地理空间数据和地理数据处理功能的相互操作，以及不同系统或不同部门之间资源的共享。它具有一下特点：互操作性、技术公开性、兼容性和可移植性。（4）空间可视化技术与虚拟现实技术：运用VR技术进行地形环境仿真，真是再现地景，用于交互式观察和分析。（5）三维、四维GI。（6）多媒体GIS。（7）3S技术的集成：高度自动化、实时化的GIS系统。（8）GIS和知识发现（KDD）技术的集成。（9）智能GIS。

二、WebGIS的基本概念与基本特征。

基本概念：WebGIS即万维网地理信息系统，是利用交互网技术扩展和完善地理信息系统的一项技术，是地理信息系统和交互网技术相结合的一种新的技术方法，通过它人们可以方便地从WWW的任意一个节点浏览或获取Web上的各种分布式地理空间数据以及进行各种在线的地理空间分析。

基本特征：1）更广泛的访问范围；2）平台独立性；3）可以大规模降低系统成本；4）更简单的操作；5）平衡高效的计算负载

三、实现WebGIS系统的基本策略及其主要系统功能。

目前实现WebGIS的策略有三种：

1）服务器端策略：允许客户端用户向服务器端提交数据和分析请求，服务器端

处理请求并将处理结果返回给客户端。

2）客户端策略：允许用户进行数据的本地操作或分析。

3）混合策略：可根据用户请求和网络状况来合理的分配数据处理的位置。

主要系统功能：

1）空间信息浏览与查询阶段：完成静态空间信息的网络发布，具有地图浏览基本功能，还提供简单的信息查询功能。

2）地图制作阶段：除了具有前一阶段的功能外，还具有地图制作功能。系统通过通用的Web浏览器让客户端用户选择制图区域，并设置各种制图参数，服务器端的地图制作系统在获取这些参数后，则利用服务器上的空间数据库进行地图的制作，完成后的地图以浏览器能够接受的方式返回。

3）地理信息系统阶段：具有前一阶段的功能外，还具有以下功能：数据更新以及传统GIS操作在后端服务器的支持下，在前端通过Web页面实现传统GIS的功能。

4）网络空间信息系统阶段：除包括前面阶段具有的功能外，还有以下功能：在线专业分析以及基于WWW的网络协同计算。

四、WebGIS的主要构建内容。

构建内容：

1）信息组织：信息组织关系到网络系统如何向客户端浏览器用户以最佳方式提供需要的信息。目前所采用的空间信息组织有以下几种：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及以图像方式传输空间数据。

2）信息交换：要实现客户端与服务器端的信息交流，需要一整套信息交换协议，协议分请求与应答两个相互对应的部分。

3）信息表达：信息的表达涉及两个方面的问题：一是操作界面的组织；二是空间信息的表达方式。空间信息的表达是通过多种图形化方式实现的。

4）综合分析：综合分析功能的提出，是因为WebGIS不能仅仅满足对空间数据的浏览和简单的数据查询，而且需要有完备的空间查询和空间分析能力，这就需要对数据库中的空间和属性数据进行复杂的处理。

5）数据安全：数据安全和用户管理方面所采用的策略包括以下几个方面：数据库访问控制；用户注册与认证以及加密策略。

6）开放性：一个应用层次上的WebGIS的开放性体现在以下几个方面：①网络的可维护性②动态集成用户分析模型的能力③接受多种数据格式的能力④与其他系统集成的能力

五、可用于实现WebGIS系统的主要技术及其优缺点。

1）HTML和DHTML

HTML是WWW世界上流行的超文本标识语言，是建立超媒体文档的最基本语言。优点：HTML具有跨平台的优势，任何可以运行浏览器的计算机都能访问并显示HTML。

DHTML是HTML的一种扩展，以更少、更快捷的页面下载，提供更加丰富多彩的图形和数据。优点：动态样式、动态内容和动态定位，通过DHTML 可使可能在客户端完成的功能尽可能在客户端完成，从而缩减从客户端到服务器之间传输数据的时间，提高系统的性能。

2）CGI：优点：①简单性：通过一组简单的环境变量或命令传递参数，这种调用程序的方法易于理解和实现。②独立性：以一个独立进程方式运行，与Web 服务器完全隔离。③安全性：Web服务器可以严格地控制访问CGI程序。④可移植性：采用CGI1.1规范的应用可以移植到几乎所有的Web服务器上。缺点：①性能：CGI在有大量请求的环境下性能不佳。②状态：没有一种能自然地区别不同CGI程序对数据共享的好办法。③网络传输负担重。

3）Server API：优点：Server API作为一种进程内扩充的方法，进程创建和进程间通讯负载大大减少，运行速度比CGI程序要快得多。缺点：网络负担重、依赖于特定的服务器和计算机平台。

4）Plug-in技术：优点：大大提高用户操作的响应速度；大大降低服务器和网络的负载。缺点：该技术的前景尚不明朗；对于不同的操作系统以及不同的Web 浏览器需要不同的Plug-in；在使用Plug-in时，还需要事先进行安装，不利于Plug-in的升级。

5）ActiveX技术：优点：ActiveX可以用多种语言实现，因此就可以利用原有的程序代码，从而可以提高控件的开发效率。

6）ASP技术：优点：①完全嵌入HTML，与HTML、脚本语言完美结合；②无须手动编译或链接程序；③面向对象，并可扩展ActiveX Server组件功能；④使