网络地理信息系统关键技术及发展趋势

发布于:2021-06-19 13:19:27

总第127期

西部探矿工程

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文章编号;1004--5716(2006)ll一0310一05

中图分类号:1='40文献标识码:B

网络地理信息暴统关键救术没发展趋势

李红娟1,邓 军2,王胜利3,李益彬4
(1.江苏恒基路桥总公司,江苏常州213000;2.中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221008; 3.徐州建筑职业技术学院土木工程系,江苏徐州,221008;4.江苏兴源电力建设监理有限公司,江苏南京210008)

摘要}首先介绍了Web、(趱、WebGI¥的定义,然后论述了WebGIS的特点、主要实现模式、开发方法及开发的关链技 术,最后总结了WebGIS面临的问题并对未来WebGIS的发展趋*辛顺醪教教帧 关键词:地理信息系统;WebGIS;GIs发展趋势

1概述

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(1)万维网:万维网最初是由位于瑞士日内瓦的黢搠粒子物

理实验室研究出来的。它所采用的通讯协议是“超文本传输协
议”(Hyper Text Transfer Protoco卜HTrP)。荑周债利诺依大

为重要”;

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(3)万维网地理信息系统:WebGIS(或称万维网地理信息系

统)是通过互联网按术扩展和完善地理信息系统盼。项新搜术, 其基本思想是在互联网上提供地理信息系统,让用户通过浏览

学厄巴纳二尚佩思分校国家超级中心研制并免费提供使用的网 络浏览器(Web browser)u莫赛克”(Mosaic)j使万维跨很快在世 界各国政府部门、院校及各个机构普及开来;
(2)地理信息系统:地理信息系统(Geographical Information
System或(粕一Information System,GIS),有时又称为“地学信 息 系统”或“资源环境信息系统”。它是在计算机硬件、软件系统
支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空问中的地理分布 数据进行采集、存储、管理、运算、模拟i分析、显示、和描述的技术

器浏览和获得GIS中的数据和功能服务。W幽GIS以WWW中 的Web页面作为G璐软件的用户界面,把intemet翻GIS技术 结合在一起。储够进行各种互操作,是一种失社会级的GIS。从 wWW的任意一个节点。用户可以通过浏览器测览Web GIS站 点中的空间数据,制作专题地图,进行各种空间检索和空闻分析, 从两使GIS进入千家万户。Web GIS的关键是网络环境下地理 信息(图象、图形和与此相关的文本数据)的模型、传输、管理、耄l!I 览、分析与应用的理论和技术。Web GIS的应用包括空洞数据

系统。旱在1992年,世界环发大会秘书长斯特朗就指出:“在持 发布、空间数据检索、空闽模型服务、Web资源组织应用等。

续发展的研究和决策中,没有任何其他领域比利用Gls_技术更 2 WebGIS的特Ji;c_ 飞呜肯。督6督。它。崎酋督6帑e一帑。督-譬各帑凶督。,譬。譬o’o’G帑。膏。它。帑。督6弩∞它。它。督6々o督6督e,奇。胄6崎。耷。胄。帑。督争帑簟督函督e唷e水峭啃e内e1呜水水带,神

管扭曲变形,钢筋被绕在钻头上提出,导管被强行压入孔底,想法

(1)泥浆性能指标是影响成孔、成桩的主要医紊。针对不同

是好的,实践证明不可取。原因是钢筋笼在孔内已散,排列无序, 通过回转让其扭在钻头上容易。,但若提拔不动,势必造成钻头及 钻具被卡在孔内。再者,导管是刚性的·它不安象棉花那样被压

的地层’,应当合理调整,且不可一概而论。。如本工程嚼来要求泥 浆粘度为20~25s,比重为1.15~1.25。适当提高泥浆的牯度和 比重,有利于提高其排渣能力和清孔速度,提高其稳定孔壁的性

人孔底,可能会破坏孔壁,造成二次坍塌事故。因此,采取这样的 能I

处理方法,出现这样的结果,最终将事故推至极难处理的地步。 针对上述事故,项目部马上召开会议,同时通过电话咨询省
内知名专家,研究下一步处理措施,最终的方案是:采取冲击钻处 理i
(2)事故处理:2004年9月27日下午,从郑州调来18型冲 击钻机一台,经过27h的冲击,孔内导管和钢筋笼全部被冲击变 形,压人孔底,同时冲孔至一38m。符合设计孔深,然后重新下入 钢筋笼和导管,予以灌注,结果混凝生超灌7m3。 5启示

(2)孔内事故的出现对;畦基施工队伍丽畜j是经常会遇到 的。在施工中,只有强化技术质量管理,把好每个工序关,依据规 范及施工组织设计施工,才能将事故发生率降至最低;
(3)事故出现后,现场主要管理人员千万耍冷静地分析情 况,对业主及监理的意见耍吸取精华i弃其糟粕。本工程后来处 理埋管事故就得到很好豹经验,埋管事故出现后,不要强力起拔, 要立邵组织工人用钢丝绳捡往导管上口,播入细钢管不停反推, 60min后再起拔,便可拔出。此种处理方法。其他桩基施工队伍 出现类似事故后不妨一试}

978孔事故处理历时4d,调动钻桃两台,报废钢筋笼一个,

(4)针对孔内事故,要从不同的角度寻找多种处理方法,丽

彩250导管一套,损坏钻具伸缩弹簧一个,多用混凝土,15m3,造成 直接损失4万余元,间接影响工期造成的损失无法估算。该次事 故的处理给我们留下较多的启示,同时也为以后的施工积累了许 多经验:

后对每个办法进行分析,选出最优方案,采取处理措施; (5)事故处理过程中,应尽量避免出现事故重叠的情况。因
此,选取方案过程中,事先考虑好可能出现的宿果,切不可颞此失 彼。将事故推到极难处理的地步,既耗人力又耗财力。

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李红娟,邓军,王胜利,李益彬:网络地理信息系统关键技术及发展趋势 。,,

由于发展速度很快,出现的时间短,Web GIs本身实际上还 处于发展和变动之中。Web GIS具体的概念和内涵都存在很多 不同的理懈。综合来看,且前w如GIS具备以下一些基本特点:
(1)全球化的客户/服务器应用全球范围内任意一个Www 节点的Internet用户都可以访问WebGIs服务器提供的各种GIS 服务,甚至还可以进行全球范围内的GIS数据更新;
(2)真正大众化的GIS曲于Internet的爆炸性发展,Web服
务正在进入千家万户,we觚S给更多用户提供了使用GIs的机
会。WebGIS可以使用通用浏览器进行浏览、查询,额外的插件 (plug—in)、ActiveX控件和Java Applet通常都是免费的,降低 了终端用户构经济和技术负担,很大程度上扩大了GIs的潜在 用户范围。丽以往的GIS由于成本高和技术难度大,往往成为 少数专家拥有的专业工具,很难推广,
(3)良好的可扩展性WebGIS很容易跟Web中的其他信息 服务进行无缝集成,可以建立灵活多变的GIS应用;
(4)跨*台特性在webGIS以前,尽管一些厂商为不同的操 作系统(如:Windows、UNIX、Macintosh)分别提供了相应的GIS 软件版本,但是没有一个GtS软件真正具有跨*台的特性。而 基于Java的WebGIS可以做到“一次编成,到处运行(write OnCe, run anywhere)”,把跨*台的特点发挥得淋漓尽致。 3 W曲GIS主要实现模型
目前基于Intemet/Intranet的WebGIS应用开发模型一般 是C(客户机)/S(服务器)的结构以及在此基础上发展起来的B
(浏 览器)/S(服务器)结构,体系结构由最开始的二层结构发展
到多层结构。学者们也提出了多种实现模型归纳起来主要为以 下三种:
(1)瘦客户端/胖服务器模型。典型的“瘦客户端/胖服务器” 模型,其处理过程如图1所示。图中显示的处理过程分以下4 步:①用户从浏览器端发出请求,请求从Intemet送到服务器端; ②服务器端按请求的参数从数据库中提取数据,并进行请求处 理;③处理结果生成包含地图的Web页面被返回客户端;④返回 的Web页在测览器中显示。这是基于GIS服务器模型,主要利 用CC-I方法来实现的。这种处理模型简化了客户端,但加重了 服务器端处理数据和网络传辅的负担。ESRI公司的MapOb— jectsInternetMapServer产品,剑桥大学的CamMap系统都属于 这类模型;
图1服务器实现模式的处理漉程图
(2)胖客户端/瘦服务器模型。这种模型需要配套的服务器

端和客户端软件,客户端从服务器端下载所需空间数据,再由客

户端软件处理。其处理流程包括以下3步(图2):①用户从浏览

器发出请求,请求从Internet送到服务器端;②服务器端提取数 据,并将数据和相应的(;IS插件发送回客户端;③数据由客户端

的GIS插件处理,并在浏览器中显示处理结果。这种模型它虽

然减少了服务器端的负担,但由于客户端软件功能是非常有限

的,限制了系统的性能;

浏览器③
GIS插件
J ava Applets Plug-ins ActiveX
赣据

l请求I
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冈 同【......一
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数据GIS插件


IFl塑二i。。。二空间二数据 *

圈2 webGIs客户端模型处理流程圈

(3)均衡客户端/赧务器模型。这是当前最普遍的模型。它 利用Plug—in、ActiveX、JavaApplets等前端插件技术将webGIS 服务器上的部分处理功能转移到客户端,从而较好的*衡客户 和服务器两端的数据处理量,减轻了网络传输负担。谴种模型的 代表应属ESRI公司的ArcIMS r产品国内的GeoBeans、MBGIS 产品也属该模型。 4 w毫bGIs构设计与实现的圭薹方法
目前,已有若干不同的技术方法被用于研制万维网地理信 息系统。他们是“通用网关接口”(Common Gateway Interface~ CGI)方法,服务器应用程序接口方法7(Server API),“插入法” (Ptugins),AetiveX技术,Java技术。表1显示了每种技术方法 的主要运行环境。

衷l万维网地理信悫系巯遥行环境

4.1通用网关接口法(CGI) CGI(Common Gateway Interface通用网关接I=1)是定义标准
数据结构和方法的规范,是外部应用程序与Web服务器之问的 接口标准。CGI允许用户通过网页的命令来启动一个存储于网 页服务器主机的程序(称为CGI程序),并接受这个程序的输出 结果。采用CGI技术的WebGlS需要后台运行GIS服务器,是 一种基于服务器的WebGIS模式,(;Is服务器与Web服务器通 过CGI连接,CGI用于定义服务器与网关的通信。其实现的基 本过程是:用户通过wWw浏览器将请求发送给web服务器, Web服务器通过专用的CGI再把这个请求转到后端的GIS服务 器,G1S服务器承担所有的查询、计算工作,按照用户要求产生一 幅数字图象并交给Web服务器,Web服务器再把这~结果传送

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给远程的客户端浏览器。早期的We盼IS开发方法就是采用
CGI和ServerAPl(扩充的CGI工具)来建立应用程序和WebGlS 服务器之间的接口(图3)。

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图3基于CGI的WebGIS

CGI法的优点是,由于服务器完成了所有的数据操作和分析 任务,所以客户端很小,这有利予充分利用服务器的资源,发挥服 务器的潜力。但客户端的功能受Web浏览器和HTML的限制,
GIF和JPEG是客户端操作显示的唯一图像格式;而且服务器对 客户机的每次请求都需要重新启动GIS应用程序,增加了互联
网和服务器的负担,降低了系统响应的速度和工作效率。目前市 场上的ESRI公司的AreViewIntemetMapServer(AreViewlMS) 和MapObjeetslMS等采用的就是这种方法。 4.2服务器应用程序接口方法(,Selwer m叮)
&心I应用程序是Web服务器应用程序的扩展,Server API 方法类似于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
IS APl依附予IIS(Internet Information Server),且只能在Win—
dows*台上运行,其可移植性较差。这种方式的WebGIS的工
作原理如图4所示。基于Server API的动态连接模块启动后一 起处于运行状态,而不象CGI那样每次都要重新启动,因此其速 度较CGI快。这种方法的缺点首先在于它依附于特定的服务器 和计算机*台,其次很难同时运行多个CGI程序。此外,这种方 法需要制图软件一直处予运行状态,这不仅要求GIS软件所在 的服务器一直联机而且也消耗不少计算机资源。所以尽管CGI 技术似乎显得很落后,但是由于其普遍性,在任何*台上都可以 用,而且可以用任何语言写,其应用仍然非常广泛。许多商业化
系统如№plnfo的Pr0§erver和ESRI的Internet Map Server仍
采用CGl技术。

图4基于ServerAPl的WebGIS

了客户端GlS操作功能(图5)。对WebGiS而畜,G1S插件不但 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,而且插件处理和传输的矢量格式空闰教搪;其数 据量小,网络也只需将GIS数据一次性传输,这样就加快了用户 操作的反应速度,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,但GISPlugins受运行*台、操作系 统、数据类型的限制。不同韵*台、数据类型对应不同的Plugins 插件。AutoDesk公司的MapGauide,ESRI公司的ArcExplorer 以及Intergraph公司的GeoMediaWebMap等主要商业G玲产品 都提供了客户端可选韵Plug—in插件。这种系统的主要特点是 速度快,可以处理矢量地图数据,但它和传统的应用较件相似,也 需先安装,再使用,对互联网用户来讲,是极失不便的,因为用户 要先从互联网上获取特定的插件。而且传统软件不同版本之间 的兼容性及版本管理f爵题仍然存在。
圈5善于pII嚼稻的WebGlS
4.4 ActiveX技术 ActiveX技术是在0LE控件OCX加上一些新的交互网的
界面函数发展起来的一个解决方案,它是利用嵌在J浏览器上的 Active2(组件作为客户端操作界面,当用浏*鞣梦拾粒恪 tiveX组件的WEB页面时,该组件自动下载到客户端,较成功地 解决了CG!/HTI、P瓶颈的约束.基于GIS ActiveX控件的万维 网地理信息系统,依赖GIS ActiveX来完戚GIS数据的处理和显 示,:利用这种技术可以把空间处理功能集成在ActiveX GIS构件 中,而客户机可以下载安装并能及时更新这样的构fl:(1薹l 6),因 此充分利用了客户机空间数据处理分析能力,再加上ASP(At— tiveServerPages)技术可以作为AetiveX技术中胸服务器端技术 使用,ASP的置对象以方便地和Web服务器和数据库服务器交 互,它存放并且运行在服务器端,减轻了对客户端的要求,但Ac— tiveX控件存在着兼容性不好,安全性差等不足。目前许多GIS 厂商都推出了ActiveX产品,如ESRI公司的MapObjeets,Ar- cObjects,Maplnfo公司的MapX以及Intergraph公司的GeoMe— dia Professional组件式GIS产品,国内也开发了一批高质量的组 件式GIS产品,如中科院地理所的SuperMap。武汉大学的Geo— Surf等。

4.3 插件法(Plugins) Plugins技术主要利用网络浏览器的API函数开发一个客
户端浏览器上的能识别矢量图形格式数据的插件,相比其它方 式的WebGIS需先将矢量图形转换成栅格图像(*.jpg或*.gif 等),GISActiveX的插件使服务器端的矢量图形数据无须转换就 能直接为用户浏览、查询和分析等,减少了网络数据的传输,增强

图6基于Active)[的WebGIS 4.5 Java技术

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Java是Sun公司于1、995年推出的主要应用于网络应用开发 的、面向对象的程序设计语言。因它采用了Java虚拟机技术 (JVM),实现了*台独立性,做到了“一次编译,到处运行”的效 果,同时支持Internet/Intranet环境下数据分布和计算分布的功 能,所以它是目前实现WebGIS的较为理想的方案。
Java通过URL(UniversalResourceLocator)实现分布式访问 具有URL的数据对象,通过下载Java_Applet小程序到客户端, 将服务器上的计算操作部分放到客户机上执行,从而实现分布 计算,利用Java技术开发WebGIS有两种方式:一种是只利用 Java开发客户端GIS功能,服务器端仍用其它传统的开发方法 或保持原有系统不变,这种方式在充分利用原有的基础上,增强 了客户端的制图和地理分析功能,并可以处理矢量数据,具开发 周期短,开发成本低等优点;另一种是服务器端和客户端全都利 用Java语言从底层开发,这是全新的开发方式,是未来WebGIS 实现的主要方式。
AutoDesk公司的MapGuide;MapInfo公司的MapXtremfor- Java(JavaEdition)以及国声的GeoSUrf等产品就是利用Java技 术开发的。
从上面的论述可以看出,无论采用怎样的方式进行WebGIS 的开发都有其优缺点,针对具体的应用采取相应的方式来组织 开发,扬长避短,才能取得满意的应用效果。总之,WebGIS的不 同实现技术各有优缺点,它们的比较见表2。

 
;R‘
实现技术

VTcu■,■a霉。甲r,警矾搋界I掰仉驮思J呀嵋~硒仞为}伐岢,IUUl,

优点

缺点

1 篮服务坌器錾现譬有冀资鏖源翌;充分利用桑磊j茹蠢萑瑟=翁完苫藩第“薹疋衾。芬’嘉删嚣”

…墨僦黧燃磊羹蕹蓁1G翥”I群吴S㈣”不紫巩1。票“,’盖萎砉磊蠹兰罱 ...。S,胛‘ e新rv启e动,,r其荔建度窘较嬲伐T麓快锝瓣嚣熏麟姜苍篇謦誓帅萎W阴协服曲服 务务器器

P1ugins誓’:_fl要,Jr。It }接操作G1S数据,

…’㈣Ho

觚Vex煞簧黩浪有动态可重

与*台和操作系统无关;实

时下载运行,无需预先安

J. 8va

装;GIS操作速度快,服务

器和阿络传输负担轻

与操作系统相关;需要下载、 安装,占用存储空间;安全性 较差;对于不同的GIs数据类 型,需要相应的GIS ActiveX 控件支持
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;r处理较大的GIS分析任 务的能力有限

5 WebGIS面临的问题 地理信息技术经过*40年的发展,已经逐步进入了IT主
流,WebGIS发展更是进一步拓展其应用领域,从而能够在更广 泛的领域为更多的用户提供空间信息服务,但是从WebGlS的应 用现状可以得知这项技术远未成熟,仍面临着一系列的技术瓶 颈和挑战【9 ̄1…:
(1)多源、异构的空阔数据的交换和互操作的实现。目前 WebGIS用户不能同时查看不同空间数据库中的数据,因为现有

的WebGIS都有着自己特定的空间数据,这些空间数据为了便于 管理和出于安全方面的原因,大多是面向行业的,依赖于特定的 支撑环境和运行*台。他们各自独立、相对封闭,无法互相沟通 和协作,形成了一个个的“空间信息孤岛”无法实现多源、异构空 间数据的交换和互操作;
(2)结构复杂的空间地理信息数据的查询和整合。H’FML、 ASP是目前WebGIS最主要的信息传输和表达的工具,但由于 HTML、AsP采用的标记固定,有限且无内涵缺乏描述数据的内 部结构和联系且不支持矢量图形等缺陷因此它们愿对复杂的空 闯地理信息数据的查询和整合方面显得力不从心;
(3)图形信息的传输速度与可视化受Internet的网络带宽 以及其它路由限制,海量的空间数据的传输及图形图像的表达 问题一直是WebGIS的技术瓶颈,在现有的网络和硬件条件下, 如何建立快速韵响应和传输机制,如何向用户提供多样化的。直 观易懂的图形用户界面,是目前WebGIS的一大难题;
(4)跨*台的实现。由于微软的D【Ⅺ|MOMG的CORBA和 Sun的RMI等分布式对象技术必须要求需要服务的客户端与系 统提供的服务本身之间进行耦合,即要求一个同类的基本结构。 因此基于这些*台开发的WebGIS*台无法实现跨*台的数据
访6 问W。螂发展趋势
随着计算机技术的发展及其在GIs中不断的深入应用,未 来webGIs的发展趋势和发展方向将会如下:
(1)基于.NET乎台的WebOIS系统模式。Microsoft公司 基于“软件就是服务”理念在2001年提出的Microsoft.Net战略 计划,.NET框架是生成、部署和运行Web服务及应用程序的* 台,其战略核心是WebServiee。由于WebServiee是在代码级上 工作的,能够被其它软件调用,并与其它软件交换数据,最终形成 一个能与用户交互的应用系统n11,因此基于Web Service的GIS 系统有望在更高层次上解决基于组件式GIS不能很好地解决的 在大范围内GIS数据集成和共享这一GIS难题。基于.Net*台 建立的WebGIS系统将不再关注单个的网站和与因特网连接的 单个设备,丽是让所有的计算机群、相关设备和服务商协同工作 提供更加广泛和丰富的解决方案,通过Internet标准的服务描述 协议WSDL标准的服务调用协议SOAP和标准的数据描述语言
X胤建立的基于WebService的GIS系统可以解决WebGIS的
分布式。互操作等目前的技术难点和运行瓶颈[12q“,做到真正 的信息共享,使目前以单个网站为中心“信息孤岛”现象将不再存 在;
(2)动态仿真、虚拟现实与WebGIS的结合。基于三库(图 形、影像、1)EM)一体化的实时3D可视化技术发展非常迅速,在 PC机上已实现GIS环境下的三维建筑物室内外漫游、信息查 询、空间分析、剖面分析等功能[1引。随着数字地球、数字中国、数 字城市等相关工作的开展。目前基予二维的WebGIS显然已不能 满足日益需求的3DGIS在Internet/Intranet上应用c16州引。结合 虚拟现实的可视化优点和GIS的空间分析功能,运用wwW上 构建虚拟现实环境的国际标准VRMI。(Virtual Reality Modeling Language)及OpenGL编程等技术在Internet环境下实现虚拟 3IX;IS已成为国内外研究的热点。虚拟现实地理信息系统(VR一 (;ls)主要是通过VRMI,转换文件格式,把(HS信息转到VR(虚

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拟现实)中表示,它是一个在传统的GIS数据基础上,利用VR的 制图功能,采用VRML标准的GIS系统把虚拟现实地理信息系 统(VRG!S)应用到互联网上和WebGIS技术相结合实现Web— VRGIS是地理信息系统发展的必然阶段[193;
(3)移动通信技术与GIS的有机结合。随着计算机通讯网 络(包括有线和无线网)的发展,无线应用协议WAP(Wireless Application Protoc01)的完善与推广,移动通信技术将使WehGIS 的应用将得到进一步延伸,未来的GIS用户可以随时方便地双 向互动地获取Interact通过无线网络提供的地理信息服务,使将 来的地学信息是随时随地为任何人任何事提供.4A服务(geoin— formation for anyone and,anything anywhere and anytime)。目 前,限制移动GIS发展的主要是现有2G移动技术的有限带宽。 随着全球移动交换系统(UMTS)渐成无线通讯和信息传输新的 业界标准,其2兆的带宽条件能够支持具有多媒体特征的交互式 应用,将会极大地扩展移动地理信息服务的范围和质量[舯]。
(4)开放式地理信息系统。为了实现客户端透明地访问分 布式数据以及无缝操作这些数据;网络地理信息系统就必须进 一步走向开放。随着OpefiGIS发展及以WebOIS和OI妯nGIS的 相互结合,会使OpenGIS联盟(oG‘∞得到更广泛的支持,从而促 进开放式的GIS的发展,使GIS真正走向社会化,大众化[21]。
(5)基于网格计算的新一代WebGlS网橇胃以称之为第三 代因特网应用。它是把整个因特网整合成一台巨大的超级计算 机,实现各种资源的全面共享。网格计算是一种利用互联弼或专
用网 络把地理上分布的各种计算机、计算机集群、存储系统和可
视化系统等[2引。基于网格计算的GIS*台,能够分布式协作和 智能化处理信息。网格计算已成为人们研究的热点,随着应用的 深入,网络计算必将会运用到GIS中并和计算资源!空间地理 数据和通信等集成,构成一个较完整的空间信息服务系统。
此外基予分布式计算的webGIS-体化的空间数据管理与 分析及地理标记语言网络环境下开放鹪空间数据交换格式等也 必将是未来WebGIS的发展趋势。 7绪柬语
综合以上对GIS基本功能的进展,与其倦信息技术的结合, 提出了当前的GIS已不能满足信息时代。数字时代的要求,目前 GIS总体上星现出网络化、开放性、虚拟现实r、'集成化、空阃多维 性等发展趋势。作为一种基于计算机的应用工具,GIS把地图的 视觉和空间地理分析功能与数据库功能集成在一起,提供了一 种对空间数据进行分析!综合和查询的橱能化手段。上述这些 GIS的发展趋势并不是孤立的,而是相互影响、相互促进,它涉及 多学科的相互渗透、相互支撑,其作用就是促进地理信息产业的 建设与发展,更好地为了姆和保护人类赖以生存的环境服务。经 过几年的发展,WebGIS已经积累了丰富的构造方法和构造的 模型。单个WebGIS向增强空间分析功能、处理分布式的多源数 据方向发展;多个webGls之间的互操作研究对于构建数字地球 这样的伟大设想尤为重要。目前WebGIS正处在发生重大技术 变革的前夕,开放的空间数据交换标准的出现将真正地实现空 间数据的互操作和数据共享;数据库技术的发展和成熟将海量 数据的管理和数据分析成为可能;分布式技术的成熟将分布式 空间数据的访问、计算、存储成为现实;三维技术的发展将会通过

互联网把人们带到一个虚拟的地理环境中;无线通信技术将GIS 应用从室内带到室外,极大扩展了其应用,并使其成为主流的IT 技术领域之一。。

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网络地理信息系统关键技术及发展趋势

作者: 作者单位:
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李红娟, 邓军, 王胜利, 李益彬 李红娟(江苏恒基路桥总公司,江苏,常州,213000), 邓军(中国矿业大学环境与测绘学院,江 苏,徐州,221008), 王胜利(徐州建筑职业技术学院土木工程系,江苏,徐州,221008), 李益 彬(江苏兴源电力建设监理有限公司,江苏,南京,210008)
西部探矿工程 WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING 2006,18(11) 4次

参考文献(22条)
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相似文献(10条)
1.学位论文 李骏 基于WebGIS的旅游地理信息系统的设计与开发 2007
旅游地理信息系统(Tourism Geographical Information System,简称TGIS),是地理信息系统应用于旅游业的产物,是获取、存储、管理、传输、 分析和应用旅游地理信息的多媒体信息系统。旅游地理信息系统将人类社会赖以生存的地球空间中的各种空间对象以数字化的形式在计算机中反映出来 ,它能够有效的管理空间数据、显示地理空间信息、为用户提供准确的信息咨询服务、为管理部门提供决策支持所需的信息。我国现有的旅游景区、景 点的信息化建设十分薄弱,通过网上查询我们发现许多景点、景区没有配套的基于WebGIS的旅游信息服务*台。这使得游客无法通过Internet迅捷的获 得信息咨询服务、景点失去了Internet这个全球化的宣传*台、游客和旅游管理部门信息交流也会因为失去了Internet的支持而变得不畅。因此开发基 于WebGIS的旅游地理信息系统具有极其重大的现实意义和市场应用前景。
论文着重阐述了Internet环境下,基于WebGIS的旅游地理信息系统的构造模型、关键开发技术,研究了WebGIS的相关理论,探索了基于Oracle

Spatial 9i的空间数据存储和访问,设计了旅游地理信息系统的系统结构并对其软硬件环境进行了配置,最后采用ASENET和MapXtreme 2005对系统进行 了总体开发。
本论文的研究工作分为以下3个部分: 1、系统*台的搭建,此部分在对WebGIS的特点、体系结构、构造模型和实现技术的研究基础之上探讨了系统的软硬件环境的构成、服务器端和客户 端软件系统的配置,简述了系统开发所使用的技术,包括:ASENET技术、MapXtreme2005和Oracle Spatial 9i。 2、原型系统的设计与开发,在此部分分别从普通游客和旅游管理部门的角度对系统进行了总体设计,数据库设计,并在总体设计的基础之上完成了 原型系统的开发。 3、对WebGIS性能的分析,在此部分对影响WebGIS性能的因素进行了分析,并探讨了提高WebGIS性能的技术,最后介绍了改进系统性能的方法。 基于WebGIS的旅游地理信息系统为广大旅游者提供了可视化的旅游地理信息服务,为旅游管理部门制定政策提供了准确的信息。除此之外,在旅游 产品的推广、宣传,旅游商务网站的开发、建设等方面基于WebGIS的旅游地理信息系统都是十分优秀的信息发布*台。
2.期刊论文 李战成.马明栋.王巧成.LI Zhan-cheng.MA Ming-dong.WANG Qiao-cheng 基于WebGIS的旅游地理信息
系统的设计与实现——以徐州市为例 -东华理工学院学报2007,30(1)
建立基于 WebGIS技术的旅游地理信息系统,对旅游事业的发展及人们外出旅游具有十分重要的意义.该系统引入空间决策支持系统(SDSS),把 WebGIS和SDSS技术充分结合起来.根据徐州市旅游业发展实际,从方便用户出发,构建了基于WebGIS技术的徐州市旅游地理信息系统.一方面充分利用GIS强 大的空间查询和分析功能;另一方面,在基于WebGIS的基础上,利用SDSS,可以根据游客选定的标准以及个人偏好,为游客制定旅游计划提供空间决策支持服 务.该系统的建立将对进一步树立徐州市旅游业发展的新形象,促进徐州旅游业的信息化发展具有重要的意义.
3.学位论文 王志强 WebGIS的构造方法及其在供水管网地理信息系统中的应用 2004
地理信息系统(GIS)集现实世界对象的空间位置和人文经济信息的管理于一体,如何选择一个好的计算机实现模型,达到信息存储、处理的高效、一 致和应用程序开发的方便、易维护,是使其真正实用化,为社会提供有效服务的必由之路。WebGIS将GIS技术与Web技术、网络技术、分布式数据库管理 技术相结合,以客户机/服务器模式向Internet/Intranet环境下的用户提供GIS的一些服务。
本文在介绍WebGIS的定义与特点以及发展现状的基础上,较系统地对WebGIS进行了分类,提出了针对基于服务器的应用系统和基于客户机的应用系 统的WebGIS系统分类方法。通过对WebGIS的分类,进一步详细阐述了WebGIS的构造方法。WebGIS构造方法主要有CGI方法、服务器应用程序接口方法、插 件方法、ActiveX方法以及JavaApplet方法等。其中CGI方法是基于服务器的WebGIS应用方法,其它方法是基于客户机的WebGIS应用方法。本文详细分析 了各种构造方法的优点、缺点以及工作原理,并对这些构造方法进行了对比。
通过对WebGIS构造方法的分析,在大庆供水管网地理信息系统建立过程中,应用了CGI方法,搭建了WebGIS供水管网地理信息系统。该系统采用了 B/S架构,应用MapXtreme作为网络*台,设计并运用JAVA语言,实现了供水管网系统所需要的各项功能,尤其在WebGIS智能功能开发方面,取得了进展 。进了了*斯δ芸ⅲ窘饩隽顺跫吨悄芄胤Чδ埽笔迪至送绱蛴」δ埽笄旃┧鞠执芾硖峁┝擞欣墓ぞ摺
4.期刊论文 张长锁.袁永博.ZHANG Changsuo.YUAN Yongbo 基于WebGIS的校园地理信息系统的研究与应用 -地理空
间信息2008,6(2)
以大连理工大学校园地理信息系统为例,对利用Web技术构建校园地理信息系统进行了研究,阐述了基于中间件的B/S多层结构的系统总体结构,对系统 数据库和系统功能进行了设计,并说明了校园地理信息系统对于校园实现自动化、科学化、网络化和智能化管理的作用以及对于数字化城市建设的借鉴意 义.
5.期刊论文 刘志芳.付华.LIU Zhi-fang.FU Hua 基于WebGIS的旅游信息系统建设 -测绘科学2009,34(1)
建设基于WebGIS的旅游地理信息系统,是促进和推广GIS在旅游部门中应用的有效方法.本文提出了Intemet和GIS技术相结合,将地理信息与旅游专业 信息相结合,建设旅游地理信息系统的技术方法,介绍了基于WebGIS的旅游信息系统的建设过程、技术路线、系统的功能设计、系统的特点以及系统中存 在的问题,为旅游企业部门的管理,和人们出行旅游提供了及时的地理信息保障.
6.期刊论文 赵亚蓓.ZHAO Ya-bei 基于WebGIS技术的铁路工务地理信息系统的建立 -测绘与空间地理信息
2009,32(2)
探讨了利用WebGIS技术建立铁路工务地理信息系统的方法及实现的功能.系统的建立可以最大限度地达到铁路工务信息的共享,提高了铁路工务部门 日常工作的信息化程度.
7.学位论文 彭宇新 贵州电网地理信息系统(GZEGGIS)的设计与实现及ComGIS和WebGIS的研究以及它们在GZEGGIS中
的应用 2000
该论文研究的主要内容正是怎样结合贵州电网的实际需求,将最新的地理信息系统(GIS)技术用于电网管理,建立贵州电网地理信息系统.针对该目标 ,该论文主要进行了如下工作:1、分析贵州电力调度通信局的实际需求,设计并开发了基于局域网的贵州电网地理信息系统.2、研究了ComGIS和WebGIS.目 前全球各大GIS公司、科研院所和高校均在对传统GIS的不足(这也是GZEGGIS的不足)展开研究,提出了组件式GIS(ComponentsGIS,简称ComGIS)和万维网 GIS(WebGIS).3、在对ComGIS和WebGIS研究的基础上,该论文用ComGIS*台SuperMAP2000和WebGIS*台MapXtreme2.0对新一代ZEGGIS进行了规划,提出了构 造方案.
8.期刊论文 钟广锐.ZHONG Guang-rui 基于WebGIS技术的校园地理信息系统的设计与实现 -测绘与空间地理信息
2005,28(1)
校园作为一个小的社会集体,利用万维网地理信息系统(WebGIS)技术,对它进行科学、有效的管理,可以充分利用学校的资源配置,提高工作效率.简要 分析了WebGIS的技术特点,阐述了利用WebGIS的代表软件-SuperMap IS进行校园地理信息系统开发的解决方案.
9.学位论文 徐东魁 基于WebGIS的数字校园地理信息系统的研究与实现 2007
地理信息系统是收集、管理、操作、分析和显示空间数据的计算机软、硬件系统。它是一个以地理坐标为基础的信息系统,具有强大的处理空间数 据的能力。*年来,地理信息系统及其相关技术得到了广泛的关注,发展迅猛。
随着Internet技术的快速发展,使传统GIS向网络化方向发展。互联网地理信息系统WebGIS即是Internet和WWW技术应用于GIS开发的产物。其核心是 在地理信息系统中嵌入HTTP和TCP/IP标准的应用体系,用来实现互联网环境下空间信息管理等地理信息系统功能。WebGIS是建立在Internet上具有浏览 器/服务器体系结构(B/S)的网络 GIS,是利用万维网技术对传统GIS的改造和发展,使用户可以借助方便、廉价的Internet网,通过Browser。这一统一 的图形用户界面,访问位于不同地区不同类型的空间信息资源。
同时随着信息化建设和高校信息化的飞速发展,建立基于互联网的数字校园地理信息系统成为现代高校规划和管理的发展趋势。数字校园是利用计 算机技术、网络技术、通讯技术对学校与教学、科研、管理和生活服务有关的所有信息资源进行全面的数字化;并用科学规范的管理对这些信息资源进 行整合和集成,以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制;把学校建设成面向校园内,也面向社会的一个超越时间、超越空间的虚拟 大学。
本文主要通过以下几章进行了系统的研究和开发工作: 第一章前言部分主要是对GIS的概念、发展历程、应用领域、GIS应用新趋*辛瞬龊凸槟勺芙幔ü缘乩硇畔⑾低诚喙刂兜慕樯埽佣 地理信息系统有一个直观的认识。 第二章主要是对互联网地理信息系统(WebGIS)的概念、特点、体系结构、实现形式等进行归纳和分析,并对国内外几种实现WebGIS的开发*台进行

了介绍,通过比较得出本系统采用的开发*台即:MapXtreme for java*台。 第三章主要是结合本文实际开发的需要对MapXtreme for java的工作机*辛讼晗傅慕樯埽∕XJ相对于其他开发*台的优点,MXJ中有关地图
的基本概念和基于MXJ的分布式应用体系结构等方面进行了详细的介绍。 第四章通过需求分析,确定了系统的指导思想、建设目标,并根据开发的效率、成本等角度综合考虑,选定了开发环境和开发工具。 第五章在西南财经大学校园地图的基础上,通过地图矢量化并利用MapXtreme for java和相应的开发工具,初步设计和实现了一个基于浏览器/服务
器模式的数字校园地理信息系统,该系统实现了一些基本的地图功能,如放大,缩小,鹰眼和图层控制与查询等功能。 第六章主要是对本文存在的问题和不足进行了总结和探讨,为下一步完善校园地理信息系统指明了方向。
10.期刊论文 吴信才.郭玲玲.白玉琪.Wu Xincai.GUO Lingling.Bai Yuqi WebGIS开发技术分析与系统实现 -计算
机工程与应用2001,37(5)
地理信息系统与国际互联网结合形成的互联网地理信息系统(WebGIS)是目前地理信息系统发展的一个重要方向。文章在分析了当今WebGIS的开发技 术之后,提出了基于Java技术的全新WebGIS构架设计,并简要介绍了已实现的WebGIS原型系统实例。
引证文献(4条)
1.张猛 基于WebGIS和ASP技术的矿区环境管理信息系统开发[期刊论文]-能源环境保护 2009(4) 2.向中林.徐华山.任玉芬.王妍 矿区环境信息管理与决策系统的研究与开发[期刊论文]-环境科学与技术 2008(3) 3.吴庆双.胡祺.蔡继盛 WebGIS构建模式初步探讨及实例分析[期刊论文]-计算机技术与发展 2007(11) 4.向中林.徐华山.王润怀.王妍 基于ArcIMS的矿区环境监测WebGIS研究与开发[期刊论文]-河南理工大学学报(自
然科学版) 2007(4)

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