WebGIS综述

2
3．WebGIS产生背景 WebGIS产生背景
“19世纪是铁路的时代，20世纪是高速公路的时代，21世纪是网络的 19世纪是铁路的时代，20世纪是高速公路的时代，21世纪是网络的 世纪是铁路的时代 世纪是高速公路的时代 时代” 时代”; 网络商店、书店、交费、网上银行、祈祷的教堂、灵堂等出现; 网络商店、书店、交费、网上银行、祈祷的教堂、灵堂等出现; 利用Internet Web上发布和出版地理空间数据和信息 Internet在 上发布和出版地理空间数据和信息， 利用Internet在Web上发布和出版地理空间数据和信息，为用户提供空 间数据浏览、查询和分析的功能，已经成为GIS发展的必然趋势。 GIS发展的必然趋势 间数据浏览、查询和分析的功能，已经成为GIS发展的必然趋势。
6．ActiveX技术 ActiveX技术
ActiveX是由Microsoft公司开发的用于Internet的一种对象链接 与嵌入技术(OLE)，它可将一个巨大的GIS软件系统分解成相对独立的 构件，通过构件技术和OLE(对象链接与嵌入)，SDE(空间数据引擎)等 实现WebGIS。
7．Java语言 Java语言
9
4．ISAPI/ Microsoft和NSAPI/Netscape方案
利用DLL技术，DLL和Web服务器在同一内存空间，执行代码被缓存， 避免激活进程，提高了性能和速度。
HTTP请求
浏览器 客户端
HTML
IIS Web 服务器
命令
ISA (DLL)
SQL
数据库
HTML
ISAPI访问数据库的示意图
因此， 因此，基于 Internet技术，用户可 Internet技术， 技术 以从WWW的任一个节点， 以从WWW的任一个节点， WWW的任一个节点 浏览Web GIS站点中的 浏览Web GIS站点中的 空间数据、制作专题图、 空间数据、制作专题图、 进行各种空间检索和空 间分析的计算机系统— 间分析的计算机系统— —即WebGIS就应用而生。 WebGIS就应用而生。 就应用而生
WebGIS综述 第一讲 WebGIS综述
WebGIS概述 一、 WebGIS概述
1.关于Internet(因特网) 1.关于Internet(因特网) 关于Internet(因特网
计算机网络按照连接距离的长短，可以分为局域网（LAN）、城域网（MAN） 计算机网络按照连接距离的长短，可以分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和 按照连接距离的长短 ）、城域网 广域网（WAN）。 广域网（WAN）。 互联网——通过WAN连接起来的LAN集合。 ——通过WAN连接起来的LAN集合 互联网——通过WAN连接起来的LAN集合。 Internet是一个连接世界各地不同计算机网络系统的全球性网络系统 是一个连接世界各地不同计算机网络系统的全球性网络系统， Internet是一个连接世界各地不同计算机网络系统的全球性网络系统，是一种 特定的世界范围的互联网。 特定的世界范围的互联网。 目前主要服务：电子邮件( mail)、远程登录(Telnet)、文件传送协议(FTP)、 目前主要服务：电子邮件(E-mail)、远程登录(Telnet)、文件传送协议(FTP)、 新闻沙龙(USENET)、电话拨号连接(Dial-up Connection)等。 新闻沙龙(USENET)、电话拨号连接(Dial- Connection)等
11
浏览器
JAVA Applet
客户端 服务器端 RMI IDL Web服务器 Web服务器
CGI、NSAPI、 CGI、NSAPI、ISAPI
应用服务器（多线程） ASP Servlet RMI CORBA IDL JDBC ODBC 数据库 服务器
12
8．基于分布式超图模式
在客户机端，用户能完成放大、缩小、漫游、查询、统计、 在客户机端，用户能完成放大、缩小、漫游、查询、统计、 分析等基本操作。 分析等基本操作。如：武汉测绘科技大学的GeoSurf2.0。 武汉测绘科技大学的GeoSurf2.0。 GeoSurf2.0 优点： 矢量图形数据； 任务分离； 分布式计算； 优点 ： 矢量图形数据 ； 任务分离 ； 分布式计算 ； 分布式服务器 和客户端；多数据源的互操作性。 和客户端；多数据源的互操作性。 缺点：应该说基于分布式超图模式的Web GIS是一种很有前途的 缺点：应该说基于分布式超图模式的Web GIS是一种很有前途的 产品，但正如JAVA本身的雷声大雨点小，其整体效率还有待提高。 JAVA本身的雷声大雨点小 产品 ， 但正如 JAVA 本身的雷声大雨点小 ， 其整体效率还有待提高 。
Web浏览器
HTTP等协议
Web服务器
JSP等
DBMS
文件 其他格式
······
GUI用户
DCOM等协议
应用服务器 (商业逻辑)
表现层
中间层
数据服务层
三层结构的划分把C/S结构下的应用可靠地推广到企业级 三层结构的划分把 C/S结构下的应用可靠地推广到企业级 C/S 的关键任务环境中，并利用它所带来的高效率、 的关键任务环境中，并利用它所带来的高效率、多功能与灵活 增强了软件在市场上的竞争能力。 性，增强了软件在市场上的竞争能力。
3
二、WebGIS模式的发展过程 WebGIS模式的发展过程
网络环境下GIS体系结构的发展： 网络环境下GIS体系结构的发展 GIS体系结构的发展 1．集中式主机计算（host-based computing）阶段； 2．PC/文件服务器计算（PC/ file server–based computing）阶 段； 3．客户/服务器（C/S）的局域网计算阶段（两层结构）； 4. 基于Internet/Intranet的浏览/服务器（B/S）计算阶段； 在逻辑上将应用程序按表现部分（负责用户界面显示和输入）、商 业逻辑部分（负责数据处理）和数据访问部分（负责数据存取）三个 模块独立开来，利用分布式组件技术和中间件强大的网络、数据库连 接、事务处理功能和高可靠性，使开发人员更能集中精力处理企业业 务逻辑。 4
3．基于服务器/客户机的混合WebGIS模式 基于服务器/客户机的混合WebGIS模式 WebGIS
6
简单地 图交互
瘦客户
胖客户
分布式 GIS
Web浏览器
Web浏览器 表 现
Web浏览器 表 现 应用逻辑
Web浏览器 表 现 应用逻辑
表 现 应用逻辑 GIS数据管理
（1）
应用逻辑 GIS数据管理
（2）
2．基于客户机的WebGIS模式 基于客户机的WebGIS模式 WebGIS
客户机完成GIS的分析输出工作，空间分析和GIS分析工具最初 放在服务器上，运行时下载到客户机，数据处理在客户机上进行。 该模式又可分为： —— GIS小程序客户机需求传递模式: 系统每次运行时，都从 服务器上返回数据和GIS小程序（如：Java Applets、ActiveX等) —— GIS小程序客户机驻留模式: 为减少客户端和服务器端传 递数据和小程序时间开销，将GIS小程序传递到客户端后，通过插件 法将其安装在用户的浏览器上。适合于局域网上熟练的GIS专业用户。
2．脚本制作语言（Script） 脚本制作语言（Script）
脚本制作语言可用来处理Web页面上的事件，集成Web 页上的对象和创建动态内容。也用来控制控件的属性等。 现通常有VBScript和JavaScript 语言两种。
8
3．通用网关界面（CGI，Common Gateway Interface）
13
五、Web GIS 信息表达方式
1、静态栅格图象 2、动态栅格图象 （MapInfo Proserver、ESRI IMS） 3、矢量地图 （AutoDesk MapGuide、GeoBeans) 4、栅格地图与矢量地图 （AutoDesk MapGuide、GeoSurf、GeoBeans） 5、虚拟地理景观三维表现
优缺点：1)采用Server API，服务器请求后端GIS应用程序时通过 IPC(Inter-process Communication，进程间通讯协议)与之进行信息 交 换 。 2) 由 于Server API 没 有 统 一 的 标 准， 所 以 一 旦 采用 了 某 种 Server API，那么服务器端将依赖于这种服务器程序。3)因需要考虑 线程同步问题，开发难度大，出错后易导致网站崩溃。 10
2.WWW（万维网） 2.WWW（万维网） WWW
1989年欧洲粒子研究中心（CERN）的科学家T.B.Lee提出了万维网（WWW， 1989年欧洲粒子研究中心（CERN）的科学家T.B.Lee提出了万维网（WWW，World 年欧洲粒子研究中心 T.B.Lee提出了万维网 Web），也称Web ），也称Web。 Wide Web），也称Web。 万维网是建立在因特网和客户/服务器模型上，以超文本传输协议（HTTP， 万维网是建立在因特网和客户/服务器模型上，以超文本传输协议（HTTP， Protocol）、超文本标识语言（ ）、超文本标识语言 Hypertext Transfer Protocol）、超文本标识语言（HTML, Hypertext Markup Language）和全球资源定位器（URL， Locator）为基础， Language）和全球资源定位器（URL，Universal Resource Locator）为基础，能 够提供各种Internet服务， Internet服务 够提供各种Internet服务，用户界面一 致的信息浏览系统。 致的信息浏览系统。
用来定义服务器和网关程序如何通信的接口。CGI程序可用能运行 在服务器上的任何一门语言来编写。
客户 请求
启动 CGI
浏览器
HTTP 服务器 应答
Web 服务器
查询 结果
CGI 应用 服务器
SQL查询
ODBC查询 结果
服 务 器
客户端
中间层
CGI访问数据库的示意图 CGI访问数据库的示意图
数据库
缺点： CGI对每一个HTTP请求都激活一个相应进程 挤占系统资源， 对每一个HTTP请求都激活一个相应进程。 缺点 ： 1 ） CGI 对每一个 HTTP 请求都激活一个相应进程 。 挤占系统资源 ， 降低效率；2 ） 将 CGI转成HTTP后， 数据量至少增加一倍，降低了网络整体效 降低效率； CGI转成HTTP后 数据量至少增加一倍， 转成 HTTP 率；3）不具备事务管理能力；4）要求后端GIS软件一直处于运行状态。 不具备事务管理能力； 要求后端GIS软件一直处于运行状态。 GIS软件一直处于运行状态
5百度文库
三、WebGIS构建的模式分类 WebGIS构建的模式分类
1．基于服务器的WebGIS模式 基于服务器的WebGIS模式 WebGIS GIS分析和输出工作主要依赖于服务器来完成 分析和输出工作主要依赖于服务器来完成， GIS分析和输出工作主要依赖于服务器来完成，客户端任务是 提交请求和对服务器返回的结果进行显示。面向不需要很强GIS GIS分 提交请求和对服务器返回的结果进行显示。面向不需要很强GIS分 析能力的大众用户。 析能力的大众用户。
5．插件技术（Plug-ins） 插件技术（Plug-ins）
插件法是由美国网景公司（Netscape)开发的增加网络浏览功能 的方法，它提供了一套应用程序接口（API）。也可用能和网络浏览 器直接交换信息的专门的GIS软件包的方法来构建WebGIS。例：美 国Autodesk公司的AutoDesk Mapguide4.0 插件。
应用逻辑 GIS数据管理
（3）
GIS数据管理
（4）
GIS功能分配 Web GIS功能分配 7
四、WebGIS的实现技术 WebGIS的实现技术
1．HTML语言 HTML语言
网络浏览器通过超级链接功能可显示用HTML编写的网 网络浏览器通过超级链接功能可显示用HTML编写的网 HTML 页，但网页不能进行GIS所需的动态交互。 但网页不能进行GIS所需的动态交互。 GIS所需的动态交互
Java 是一种面向对象的计算机语言，除少数基本数据类型外，其余均 以对象(Object)的形式出现。由于使用虚拟机技术(JVM)，Java在目标代码级 实现了平台无关性。Java支持万维网的数据分布和操作分布。 可以真真做到“ Write once，run anywhere ”。如国家遥感工程技术 中心的地网GeoBeans1.0 .