第二章第四節(jié)-WebUGIS培訓(xùn)講學(xué)

第二章第四節(jié)_WebUGIS高德地圖/

基于瀏覽器和電子地圖，面向大眾服務(wù)的GIS應(yīng)用基于瀏覽器和電子地圖，面向大眾服務(wù)的GIS應(yīng)用E都市基于瀏覽器和電子地圖，面向大眾服務(wù)的GIS應(yīng)用

基于移動終端，面向外業(yè)采集和維護基于移動終端的定位與導(dǎo)航應(yīng)用基于移動終端的定位與導(dǎo)航應(yīng)用中國聯(lián)通的GPSOne中國移動的基站定位……總結(jié)WebUGIS內(nèi)容龐雜，關(guān)注面廣客戶端變化設(shè)備更加多樣參與人員更多要求終端應(yīng)用簡單，易于操作網(wǎng)絡(luò)計算模式更加復(fù)雜（B/S模式、C/S模式、J2EE技術(shù)……）新技術(shù)層出不窮，UGIS逐漸成為基礎(chǔ)設(shè)施項目化單一應(yīng)用系統(tǒng)化多用戶一體化高效率/可靠性可擴展性網(wǎng)絡(luò)化各類應(yīng)用服務(wù)多用途共享與開發(fā)互操作為什么需要WebGIS?通過網(wǎng)絡(luò)擴展UGIS應(yīng)用范圍，將UGIS由專業(yè)系統(tǒng)變?yōu)楣娦畔⑾到y(tǒng)各類數(shù)據(jù)與日俱增，通過數(shù)字技術(shù)可以獲取世界的各類信息，并將信息快速的發(fā)布到世界各地；便于從多個數(shù)據(jù)源集成數(shù)據(jù)，提高地理數(shù)據(jù)共享程度領(lǐng)導(dǎo)層更加重視：“數(shù)字地球”、“數(shù)字城市”、電子政務(wù)地理數(shù)據(jù)庫……2.4.1概念和特點概念網(wǎng)絡(luò)城市地理信息系統(tǒng)，是UGIS與www的有機結(jié)合。利用Internet技術(shù)在Web上發(fā)布城市地理信息，就能從www的任意一個節(jié)點瀏覽和獲取WebUGIS上的各種城市地理空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)、圖像、文件，以及進行城市地理空間分析。特點2.4.1概念和特點基于Internet/Intranet標(biāo)準(zhǔn)

基礎(chǔ)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議TCP/IP文檔和文件傳輸HTTP文檔顯示與應(yīng)用程序集成HTML應(yīng)用程序傳送

客戶端集成Plug-in，ActiveX，JavaApplet服務(wù)器端集成CGI，服務(wù)器API，Java應(yīng)用程序擴展

客戶端擴展HTML，JavaScript，VBScript服務(wù)器端擴展CGI，服務(wù)器API，Java網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（Server）是可以被網(wǎng)絡(luò)工作站訪問的計算機系統(tǒng)，通常是一臺高性能計算機。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器包括各種網(wǎng)絡(luò)信息資源，并負(fù)責(zé)管理資源和協(xié)調(diào)用戶對資源的訪問。發(fā)布速度快，范圍廣，維護方便

由于運用了Internet技術(shù)，WebUGIS的信息更新之及時、發(fā)布速度之快、發(fā)布范圍之廣是其他傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)難以比擬的。 只需維護服務(wù)器端的一套數(shù)據(jù)，所有用戶端都能及時看到更新的數(shù)據(jù)高效利用空間數(shù)據(jù)資源 服務(wù)器端的GIS數(shù)據(jù)（包括圖形和屬性數(shù)據(jù)）不需要全部集中在一臺機器上，可以分散安裝在不同的多臺機器上，這些機器可分布在空間距離很遠(yuǎn)的地方，只要通過Internet/Intranet相聯(lián)就可以。這種分散存儲數(shù)據(jù)的方式對于降低系統(tǒng)負(fù)載，加快訪問速度，降低成本等方面都是很有幫助的。這是WebGIS一個極其重要的優(yōu)勢。跨平臺特性“一次編寫，到處運行”，使WebGIS的跨平臺特性走向更高層次良好的可擴展性

WebGIS很容易跟Web中的其他信息服務(wù)進行無縫集成，可以建立靈活多樣的GIS應(yīng)用

信息共享，系統(tǒng)成本低（3）傳統(tǒng)GISvs.WebUGIS傳統(tǒng)GISWebUGIS共享性差系統(tǒng)成本高沒有面向大眾集中式軟件操作復(fù)雜培訓(xùn)成本高資源共享系統(tǒng)建設(shè)投資少訪問范圍廣，面向大眾分布式計算操作簡單發(fā)布速度快，范圍廣，維護方便數(shù)據(jù)來源豐富、分布存儲跨平臺2.4.2WebUGIS系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)主要體系結(jié)構(gòu)集中模式客戶/服務(wù)器模式Web/Browser模式（1）集中模式局域網(wǎng)操作系統(tǒng)終端操作系統(tǒng)終端操作系統(tǒng)終端……操作系統(tǒng)應(yīng)用程序DBMSGIS服務(wù)器數(shù)據(jù)接受用戶輸入，結(jié)果輸出接受終端輸入，處理數(shù)據(jù)，結(jié)果傳送和維護數(shù)據(jù)庫信息庫的存儲、瀏覽、查詢、檢索、維護等都依賴UGIS服務(wù)器，對服務(wù)器的速度、可靠性等要求高，提高了系統(tǒng)的造價優(yōu)點：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對簡單缺點：服務(wù)器負(fù)荷重操作系統(tǒng)應(yīng)用程序DBMSGIS服務(wù)器數(shù)據(jù)局域網(wǎng)……應(yīng)用程序操作系統(tǒng)客戶端應(yīng)用程序操作系統(tǒng)客戶端應(yīng)用程序操作系統(tǒng)客戶端（2）客戶／服務(wù)器模式（Client/Server）用戶界面和應(yīng)用層應(yīng)用接口層和和數(shù)據(jù)服務(wù)層優(yōu)點：數(shù)據(jù)庫集中于服務(wù)器，便于數(shù)據(jù)庫的維護，具有強大的數(shù)據(jù)操縱和事物處理能力，以及數(shù)據(jù)的安全性和完整性約束缺點：開發(fā)管理成本高，系統(tǒng)使用復(fù)雜，易形成胖客戶端“胖客戶端”（RichClient）是相對于“瘦客戶端”（ThinClient）（基于Web的應(yīng)用程序）而言的，它是在客戶機器上安裝配置的一個功能豐富的交互式的用戶界面，例如Oracle、DB2數(shù)據(jù)庫的客戶端管理工具。（3）Web／Browser模式GIS服務(wù)GIS服務(wù)GIS服務(wù)GIS服務(wù)

網(wǎng)絡(luò)客戶／服務(wù)器模式與Internet技術(shù)結(jié)合，提高處理速度WEB興起后的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，WEB瀏覽器是客戶端最主要的應(yīng)用軟件。這種模式統(tǒng)一了客戶端，將系統(tǒng)功能實現(xiàn)的核心部分集中到服務(wù)器上，簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護和使用客戶機上只要安裝一個瀏覽器（Browser），如FireFox或IE，服務(wù)器安裝Oracle、Sybase或SQLServer等數(shù)據(jù)庫。瀏覽器通過WebServer與數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交互最大的優(yōu)點就是可以在任何地方進行操作而不用安裝任何專門的軟件。只要有一臺能上網(wǎng)的電腦就能使用。客戶端零維護，系統(tǒng)的擴展非常容易WebUGIS支撐平臺MapInfo公司的MapXtremeESRI公司的ArcIMSAutoDesk的MapGuide武漢吉奧公司（GeoStar）的GeoSurf武漢中地公司的MapWEB超圖公司的SuperMapIS…………ArcIMS（InternetMapServer）面向開發(fā)者支持多種影像數(shù)據(jù)格式支持多種數(shù)據(jù)源：DWG、DXF、DGN、TIF、JPEG、Shapefile、Coverage、SDELayer等內(nèi)核為esriMap.dllArcIMSArcIMS的優(yōu)點支持要素流瀏覽器端的多種定制方法多層應(yīng)用服務(wù)器ArcXML的通信機制簡單的基于向?qū)У慕缑鎻姶蟮闹悄芑目蛻舳说貓D編輯和地圖注釋功能高質(zhì)量的制圖顯示功能開放、可伸縮的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主界面系統(tǒng)查詢界面服務(wù)管理界面雅安旅游信息系統(tǒng)的功能設(shè)計雅安旅游信息系統(tǒng)的功能設(shè)計打印清除選擇矩形框選取消選擇緩沖查詢折線測量直線測量查找SQL查詢漫游取消活動圖層縮小鷹眼圖例放大活動圖層上一顯示窗口標(biāo)識鏈接景點詳情頁面數(shù)據(jù)層名稱數(shù)據(jù)層描述數(shù)據(jù)類型行政界線省界、市界、縣界、鄉(xiāng)界線狀旅游區(qū)旅游區(qū)面狀公路高速公路、國道、省道、一般道路線狀鐵路鐵路線狀河流單線河及雙線河線狀行政單位市縣級行政單位點狀雅安旅游信息系統(tǒng)的功能設(shè)計2.4.3WebUGIS的原理和工作方式基于服務(wù)器端應(yīng)用（ServerSide）

——基于服務(wù)器的WebGIS依賴于服務(wù)器上的GIS系統(tǒng)完成GIS分析和產(chǎn)生輸出工作，Web瀏覽器作為用戶接口。

GIS服務(wù)器通過“公共網(wǎng)關(guān)接口”（CGI，CommonGatewayInterface）與Web服務(wù)器相連WebUGIS的工作原理基于客戶端應(yīng)用（ClientSide）

——

允許GIS分析和GIS數(shù)據(jù)處理在客戶端執(zhí)行；服務(wù)器向客戶端傳送GIS數(shù)據(jù)和GIS處理工具；客戶機接收工具，按照用戶的操作進行處理和分析，無須服務(wù)器的參與，具有操作方便、靈活、速度快等優(yōu)勢，工作方式有：GISPlug-in、GISActiveX和GISJavaApplet等1基于CGI的WebGIS基于CGI的WEBGIS是基于HTML的一種擴展，需要有GIS服務(wù)器在后臺運行客戶機WWW瀏覽器InternetURL請求傳輸結(jié)果www（http）服務(wù)器CGIScriptGIS服務(wù)器服務(wù)器WebGIS工作方式CGI在物理上是一段程序，運行在服務(wù)器上，提供同客戶端HTML頁面的接口。如果你曾經(jīng)遇到過在web上填表或進行搜索，你就是用的CGI腳本。你那時也許沒有意識到，因為大部分工作是在服務(wù)器上運行的，你看到的只是結(jié)果實際例子：現(xiàn)在的個人主頁上部分有一個留言本。留言本的工作原理：先由用戶在客戶端輸入一些信息，如名字之類的東西。接著用戶按一下“留言”（到目前為止工作都在客戶端），瀏覽器把這些信息傳送到服務(wù)器的CGI目錄下特定的CGI程序中，于是CGI程序在服務(wù)器上按照預(yù)定的方法進行處理。在本例中就是把用戶提交的信息存入指定的文件中。然后CGI程序給客戶端發(fā)送一個信息，表示請求的任務(wù)已經(jīng)結(jié)束。此時用戶在瀏覽器里將看到“留言結(jié)束”的字樣，整個過程結(jié)束基于CGI的WebGIS優(yōu)缺點：所有操作由GIS服務(wù)器完成，具有客戶端小（“瘦客戶端”）、處理大型GIS操作分析功能強、充分利用現(xiàn)有的GIS操作分析資源的優(yōu)勢，有跨平臺能力網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)重，服務(wù)器負(fù)擔(dān)重靜態(tài)圖像顯示，不能動態(tài)放縮，用戶漫游，縮放時不流暢用戶界面的功能受Web瀏覽器的限制CGI程序語言：VisualBasic、C++、Shell、Fortran等例子：Yahoo！Map2基于Plug-in的WebUGISPlug-in是在瀏覽器上擴充Web瀏覽器功能的可執(zhí)行GIS軟件；直接處理來自服務(wù)器的GIS矢量數(shù)據(jù)，同時可以生成自己的數(shù)據(jù)，以供Web瀏覽器顯示使用，Plug-in必須安裝在客戶機才能使用Web服務(wù)器GIS數(shù)據(jù)庫Web瀏覽器查找相關(guān)的Plug-inPlug-in顯示GIS數(shù)據(jù)要求加載Plug-in找到?jīng)]有找到GIS數(shù)據(jù)類型理解HTTP請求GIS數(shù)據(jù)基于Plug-in方式的WebGIS體系結(jié)構(gòu)優(yōu)點：GIS插件用于擴展Web瀏覽器的功能以便無縫地支持GIS數(shù)據(jù)可以做到一些簡單的諸如縮放、移動和查詢的功能減輕了服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呢?fù)擔(dān)基于Plug-in的WebGIS的優(yōu)缺點：Autodesk公司的MapGuide就是GIS插件的最典型的例子

缺點：不是獨立于平臺的GIS插件必須永久地安裝在用戶本地計算機的硬盤上，占用很多硬盤空間3GIS控件（GISActiveX）的WebUGIS用Microsoft的ActiveX技術(shù)創(chuàng)建的GIS控件這些GIS控件和Plug-ins一樣，用于擴展HTML的功能，以便使瀏覽器能處理GIS地圖和數(shù)據(jù)它們也是從服務(wù)器下載到用戶本地計算機上，安裝注冊后執(zhí)行GIS控件的優(yōu)缺點：優(yōu)點：具有GISPlug-in模式的所有優(yōu)點控件能被支持OLE（ObjectLinkingandEmbedding）標(biāo)準(zhǔn)的任何程序語言或應(yīng)用程序所使用，比插件模式靈活、使用方便（Plug-in是專門用于瀏覽器的，只能在瀏覽器中使用）ESRI的ArcIMS，Intergraph的GeoMediaWebServer都是采用GIS控件的典型產(chǎn)品缺點：需要下載，占用磁盤空間與平臺相關(guān)，和Plug-in一樣，非跨平臺與瀏覽器相關(guān)，只適用于IE瀏覽器分析資源的能力弱4UGISJavaApplets——GISJavaApplets從服務(wù)器下載到本地計算機并在瀏覽器內(nèi)立刻執(zhí)行。GIS的功能和數(shù)據(jù)被封裝在一個包內(nèi)，并根據(jù)需要遷移到客戶端，但不需要像GISPlug-Ins或GIS控件那樣先進行安裝GISJavaApplet工作方式：GISApplet用于解釋GIS數(shù)據(jù)，執(zhí)行GIS分析。每種GIS功能，如放大、縮小等都可以由一個JavaApplet實現(xiàn)GISApplet是可執(zhí)行代碼，內(nèi)嵌到HTML文檔中，并在客戶端由瀏覽器執(zhí)行GISJavaApplet設(shè)計為跨平臺結(jié)構(gòu)GISApplet創(chuàng)建和顯示圖形和地圖的方式更靈活JavaApplet具有很高的安全性GISJavaApplet優(yōu)缺點：

GISJavaApplet的缺點就是由于安全限制的原因不能把GIS數(shù)據(jù)和分析結(jié)果保存在客戶端計算機上，而且只能和下載它的服務(wù)器連接，而不連接網(wǎng)絡(luò)上的其他計算機處理復(fù)雜分析的能力有限NASAWorldWind、ActiveMaps和武漢測繪科技大學(xué)的IntenetGeoStar是GISJavaApplet的典型代表幾種WebGIS工作方式比較可移動性：CGI方式、JavaApplet的客戶端與平臺無關(guān)，具有可移動性，ActiveX和Plug-in方式受限安全性：CGI方式很安全JavaApplet相對安全ActiveX和Plug-in方式有權(quán)獲得客戶端的平臺權(quán)限，將給客戶端系統(tǒng)帶來威脅現(xiàn)有技術(shù)小結(jié)CGI：早期的WebGIS平臺實現(xiàn)技術(shù)，難有進一步發(fā)展的動力，將會淘汰Plug-ins、ActiveX和Java：目前的主流WebGIS平臺開發(fā)技術(shù)，“三分天下”，難見高下（1）空間數(shù)據(jù)的壓縮與解壓縮

GIS中海量的空間數(shù)據(jù)會產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸和存儲問題；空間數(shù)據(jù)的管理和使用，如影像數(shù)據(jù)庫的建立（影像無縫漫游）、網(wǎng)上數(shù)據(jù)分發(fā)、數(shù)據(jù)通信傳播等都要求對空間數(shù)據(jù)進行壓縮和解壓縮（2）基于WAP技術(shù)的Web瀏覽

強化服務(wù)器端，同時研究具有可兼容、擴展和交互的、滿足客戶端要求的Web瀏覽技術(shù)（3）分布式WebUGIS數(shù)據(jù)庫管理2.4.3WebUGIS關(guān)鍵技術(shù)河南省自動觀測資料

WebGIS共享平臺系統(tǒng)簡介河南省氣象信息共享平臺是基于WebGIS技術(shù)，利用ESRI公司2007年發(fā)布的ArcIMS9.2加以實現(xiàn)的自動觀測資料查詢分析系統(tǒng)平臺集中了自動雨量站、自動氣象站、雷達(dá)、閃電定位、紫外線、自動測墑等六種自動觀測產(chǎn)品的查詢以及WebGIS應(yīng)用通過該系統(tǒng)，客戶端利用瀏覽器實現(xiàn)資料的查詢、地理空間顯示、空間分析、等值線分析、地圖制作、輸出等主要功能登陸系統(tǒng)“河南省WebGIS共享平臺”內(nèi)網(wǎng)地址為49/all/index.asp，在瀏覽器地址欄輸入地址，即可進入系統(tǒng)。

主頁數(shù)據(jù)來源與管理數(shù)據(jù)管理采取空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)分開管理的方式空間數(shù)據(jù)為1：25萬的基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)，主要包括省界、地區(qū)界、縣界、河流水庫、雨量站、自動站、居民點等一些基本地理信息，數(shù)據(jù)格式為ARC/Info的SHAPE文件格式屬性數(shù)據(jù)包括自動觀測資料、站點資料、用戶資料等信息，按不同觀測數(shù)據(jù)現(xiàn)有的存儲管理方式進行管理圖層控制資料查詢自動雨量站查詢及等值線功能雷電資料查詢表格顯示自動雨量站監(jiān)控報警選擇“監(jiān)控報警”欄目進入監(jiān)控頁面，系統(tǒng)內(nèi)有報警設(shè)置、自動雨量站雨量監(jiān)控、自動站溫度監(jiān)控、自動站風(fēng)速監(jiān)控等菜單項缺省進入報警設(shè)置頁面，可選擇監(jiān)控類型、監(jiān)控區(qū)域設(shè)置報警值：在雨量報警設(shè)置頁面，可以定制監(jiān)控的資料類型，報警閥值，監(jiān)控區(qū)域可以選擇多個。報警設(shè)置值會保存在服務(wù)器上，無需每次都設(shè)置進入資料監(jiān)控界面，只要頁面不關(guān)閉，就可以按照設(shè)置好的監(jiān)控區(qū)域、報警閥值進行監(jiān)控，當(dāng)監(jiān)控區(qū)域的監(jiān)控要素值超過報警閥值，會播放音樂。監(jiān)控頁面刷新時間為10分鐘。報警播放的音樂只放一遍，10分鐘后查詢到滿足條件的紀(jì)錄，仍會播放報警音樂監(jiān)控設(shè)置實時監(jiān)控名詞：Georeference影像配準(zhǔn)：是為了使柵格數(shù)據(jù)可以和GIS矢量數(shù)據(jù)集成在一起，而為柵格圖像指定一個參考坐標(biāo)系的過程。選取控制點控制點的數(shù)目取決于你打算使用哪一種數(shù)學(xué)方法來實現(xiàn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。但是，過多的控制點并不一定能夠保證高精度的配準(zhǔn)。要盡可能使控制點均勻分布于整個格格圖像，而不是只在圖像的某個較小區(qū)域選擇控制點