淺談WebGIS在發(fā)展中存在的問(wèn)題及對(duì)策畢業(yè)論文

1、淺談webgis在發(fā)展中存在的問(wèn)題及對(duì)策 摘要：本文通過(guò)對(duì)webgis在發(fā)展應(yīng)用中的分析，得出可利用的數(shù)據(jù)。指出當(dāng)前webgis在開(kāi)發(fā)中存在的主要問(wèn)題：空間信息數(shù)據(jù)傳輸速度已經(jīng)不能滿(mǎn)足用戶(hù)的服務(wù)要求，空間數(shù)據(jù)重復(fù)建設(shè)，資源浪費(fèi)問(wèn)題嚴(yán)重，不利于對(duì)復(fù)雜的空間地理信息數(shù)據(jù)的查詢(xún)和整合，文檔資料占空間大且易損壞和丟失；并提出了相應(yīng)的解決方法：配置svg地圖服務(wù)器和電子商務(wù)系統(tǒng)。本文的研究結(jié)論對(duì)webgis在中國(guó)的發(fā)展應(yīng)用具有積極的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：webgis 相關(guān)技術(shù) 問(wèn)題 對(duì)策1 導(dǎo)言 20世紀(jì)90年代以“美國(guó)國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃(nil)”的提出為起點(diǎn)，internet為范例的信息高速公路建設(shè)席

2、卷全球(美國(guó)于l995年開(kāi)始建設(shè)的internet2如進(jìn)入試運(yùn)行階段)。gis(地理信息系統(tǒng))發(fā)展迎來(lái)了傘新的發(fā)展機(jī)遇。從1995年開(kāi)始以一種基于internet技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、以lmernet為平臺(tái)的、采用分布式體系結(jié)構(gòu)的gis系統(tǒng)webgis系統(tǒng)(叉稱(chēng)萬(wàn)維網(wǎng)地理信息系統(tǒng))在美國(guó)出現(xiàn)1。隨著人們對(duì)地理信息需求的增加，基于inlernet發(fā)布地理信息數(shù)據(jù)，供全球用戶(hù)查詢(xún)、檢索并提供gis服務(wù)的webgis系統(tǒng)已成為地理信息系統(tǒng)發(fā)展的重要方向之一。本文經(jīng)分析提出了webgis的一些使用弊端，并提出相應(yīng)的解決對(duì)策。2 webgis的應(yīng)用現(xiàn)狀2.1 webgis基本要求webgis的發(fā)展和gis技術(shù)、計(jì)算

3、機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展密不可分。從技術(shù)角度，gis系統(tǒng)要成為網(wǎng)絡(luò)化的信息系統(tǒng)，必須符合三個(gè)條件：2.1.1 支持internetintranet技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)支持網(wǎng)絡(luò)通信對(duì)于webgis來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，意味著webgis能實(shí)現(xiàn)客戶(hù)端和服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸通信，實(shí)現(xiàn)這一層次的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化是其他所有功能的基礎(chǔ)和前提。2.1.2 分布式應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)分布式應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)是能實(shí)現(xiàn)在客戶(hù)端與服務(wù)器都具備提供功能強(qiáng)大的、可執(zhí)行進(jìn)程的體系結(jié)構(gòu)，達(dá)到真正有效地平衡兩者之間的處理負(fù)載，最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有計(jì)算機(jī)資源的利用率，實(shí)現(xiàn)計(jì)箅分布和數(shù)據(jù)分布的目標(biāo)，提高系統(tǒng)的性能。2.1.3 系統(tǒng)的開(kāi)放性 系統(tǒng)的開(kāi)放性要求webg

4、is能夠共享多種來(lái)源、多級(jí)尺度、存放在不同地點(diǎn)的地理數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)跨平臺(tái)運(yùn)行和系統(tǒng)易丁集成等方面的特性，從而實(shí)現(xiàn)大眾化服務(wù)。 2.2 webgis體系結(jié)構(gòu)伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式已經(jīng)從早期的單一計(jì)算模式(集中式體系結(jié)構(gòu))發(fā)展到后來(lái)的客戶(hù)服務(wù)器計(jì)算模式(兩層體系結(jié)構(gòu))乃至于今天的瀏覽器服務(wù)器計(jì)贊：模式(層體系結(jié)構(gòu))。2.2.1 兩層體系結(jié)構(gòu)兩層體系結(jié)構(gòu)把webgis分成客戶(hù)端和服務(wù)器兩部分，形成客戶(hù)服務(wù)器計(jì)算模式(clientservercs)。該模式基于簡(jiǎn)單的請(qǐng)求應(yīng)答方式，即由客戶(hù)端向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)處理請(qǐng)求。服務(wù)器接受請(qǐng)求并進(jìn)行處理，將操作結(jié)果傳回給客戶(hù)端。2.2.2 三

5、層體系結(jié)構(gòu)三層體系結(jié)構(gòu)突破了客戶(hù)服務(wù)器兩層模型的限制。將cs結(jié)構(gòu)中的服務(wù)器端分解成應(yīng)用服務(wù)器和多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，形成一種新的計(jì)算模式瀏覽器服務(wù)器模(browserserver，bs)。該模式減輕了客戶(hù)端和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的壓力。而且只需隨機(jī)增加中間層服務(wù)器(應(yīng)用服務(wù)器)，即可滿(mǎn)足應(yīng)用的需要。2.3 webgis數(shù)據(jù)傳輸方式webgis的數(shù)據(jù)傳輸方式主要有三種：柵格圖像、矢量地圖、柵格地圖加矢量地圖。2.3.1 柵格圖像方式柵格圖像的表現(xiàn)方式是根據(jù)用戶(hù)操作的空間范圍以及操作的圖層，由服務(wù)器生成相應(yīng)大小的柵格圖像，返回給客戶(hù)端瀏覽器進(jìn)行顯示。服務(wù)器端的數(shù)據(jù)可以是矢量數(shù)據(jù)，也可以是按一定方式組織的柵格影

6、像數(shù)據(jù)。如果是矢量方式，則服務(wù)器應(yīng)用程序根據(jù)客戶(hù)請(qǐng)求實(shí)時(shí)進(jìn)行矢量柵格化：如果是柵格方式，則根據(jù)客戶(hù)的請(qǐng)求進(jìn)行柵格數(shù)據(jù)重采樣。2.3.2 矢量地圖矢量地圖的表現(xiàn)方式是在客戶(hù)端以矢量的方式顯示。服務(wù)器將矢量數(shù)據(jù)傳遞到客戶(hù)端，由客戶(hù)端程序完成對(duì)矢量地圖的表現(xiàn)，服務(wù)器的空間數(shù)據(jù)以矢量方式組織，同時(shí)服務(wù)器要提供矢量數(shù)據(jù)服務(wù)引擎。mapguide、geosurf、geobeans等產(chǎn)品都具有矢量地圖表現(xiàn)方式。2.3.3 柵格地圖加矢量地圖這種方式的表現(xiàn)方式是在客戶(hù)端既可以表現(xiàn)柵格形式的數(shù)據(jù)，又可以表現(xiàn)矢量形式的數(shù)據(jù)或者矢量和柵格兩種形式的數(shù)據(jù)疊加顯示。這需要服務(wù)器端要提供柵格數(shù)據(jù)服務(wù)引擎和矢量數(shù)據(jù)服務(wù)引擎

7、，目前許多webgis產(chǎn)品都提供這種混合表現(xiàn)方式。2.4 webgis主要實(shí)現(xiàn)方法當(dāng)前開(kāi)發(fā)webgis的方法有很多，從硬件角度來(lái)說(shuō)，可以分為服務(wù)器端和客戶(hù)端。目前基于服務(wù)器端的實(shí)現(xiàn)技術(shù)有通用網(wǎng)關(guān)接口cgi、服務(wù)器端應(yīng)用程序編程接口server api：基于客戶(hù)端的實(shí)現(xiàn)技術(shù)有插件plug in、gis java applet、gis activex控件。3 webgis在發(fā)展中存在的問(wèn)題及原因3.1 空間信息數(shù)據(jù)傳輸速度已經(jīng)不能滿(mǎn)足用戶(hù)的服務(wù)要求由于互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)帶寬及硬件設(shè)備的限制，海量的空間信息數(shù)據(jù)的傳輸速度已經(jīng)不能滿(mǎn)足用戶(hù)的服務(wù)要求，再加上webgis要處理大量的圖形圖像數(shù)據(jù)，使得訪問(wèn)webg

8、is站點(diǎn)的速度越來(lái)越慢，已經(jīng)形成了webgis體系模型的技術(shù)瓶頸2。3.2 空間數(shù)據(jù)重復(fù)建設(shè)，資源浪費(fèi)問(wèn)題嚴(yán)重 現(xiàn)有的webgis在實(shí)際應(yīng)用中是處于一個(gè)相對(duì)獨(dú)立和封閉的系統(tǒng)內(nèi)，它有著自己特定的空間數(shù)據(jù)、運(yùn)行平臺(tái)和支撐環(huán)境，無(wú)法做到數(shù)據(jù)在不同地區(qū)、不同部門(mén)之間的數(shù)據(jù)共享、相互分工與合作，無(wú)法實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的跨平臺(tái)訪問(wèn)，這也導(dǎo)致了大量空間數(shù)據(jù)的重復(fù)建設(shè)，造成了資源的浪費(fèi)。 3.3 webgis不利于對(duì)復(fù)雜的空間地理信息數(shù)據(jù)的查詢(xún)和整合。傳統(tǒng)的webgis是利用html和asp為主要的信息傳輸和表達(dá)工具。但由于html和 asp僅僅擅長(zhǎng)于數(shù)據(jù)表達(dá)，頁(yè)面生成之后信息處于靜態(tài)模式，不支持矢量圖形，不能準(zhǔn)確

9、的描述出數(shù)據(jù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和聯(lián)系，因此webgis不利于對(duì)復(fù)雜的空間地理信息數(shù)據(jù)的查詢(xún)和整合3。3.4 文檔資料占空間大且易損壞和丟失 這些公共文檔包括地籍圖、宗地圖、土地審批資料、土地變遷資料、工程設(shè)計(jì)圖、施工圖、測(cè)繪控制點(diǎn)資料、點(diǎn)之記、外業(yè)測(cè)量手簿等4。這些資料大部分以硬拷貝方式存放，比如圖紙、手簿、膠片、薄膜等。公共文檔資料室對(duì)這些資料建有詳細(xì)復(fù)雜的查詢(xún)檢索方法。這些資料不僅占用大量的空間，而且容易造成損壞和丟失，查詢(xún)也不方便。4 對(duì)webgis在發(fā)展中存在問(wèn)題的對(duì)策及建議待添加的隱藏文字內(nèi)容14.1 svg地圖服務(wù)器webgis技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于解決好gis中的大容量數(shù)據(jù)與低速不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)

10、之間的矛盾。svg地圖服務(wù)器采用標(biāo)準(zhǔn)高效的壓縮矢量格式( svg格式)傳輸gis數(shù)據(jù)，并采用先進(jìn)的空間數(shù)據(jù)索引和地圖剪裁技術(shù)，大大提高了數(shù)據(jù)檢索和傳輸速度。當(dāng)客戶(hù)發(fā)出地圖更新請(qǐng)求后，svg地圖服務(wù)器即可從大容量的 gis數(shù)據(jù)庫(kù)中迅速地檢索提取相關(guān)數(shù)據(jù)，并將查詢(xún)結(jié)果返回給客戶(hù)。svg地圖服務(wù)器的空間索引采用r樹(shù)索引技術(shù)，效率高、響應(yīng)速度快。跟一般的webgis軟件(如arcims,mapxtreme等)比起來(lái)， svg地圖服務(wù)器具有客戶(hù)響應(yīng)時(shí)間短、穩(wěn)定性好、系統(tǒng)集成性強(qiáng)、圖形效果精美及gis功能全面等優(yōu)點(diǎn)。4.2 電子商務(wù)系統(tǒng)電子商務(wù)系統(tǒng)以微軟的商務(wù)服務(wù)器(commerce server)為核心

11、，結(jié)合verisign公司的電子付款服務(wù)器，該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是:用戶(hù)不需要到縣政府的資料室去查詢(xún)公共文檔，可以不受工作時(shí)間和地點(diǎn)約束；支持多用戶(hù)并發(fā)處理和版本管理，多個(gè)用戶(hù)可以同時(shí)查詢(xún)同一個(gè)文檔。該系統(tǒng)的主要功能:用戶(hù)建檔、購(gòu)物車(chē)和電子付款。5 結(jié)論從目前的發(fā)展和研究中可以看出，webgis還是一個(gè)相對(duì)較新的技術(shù)，本身存在著很多不足之處，但毋庸置疑的是，在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的帶動(dòng)下，新一代的webgis將會(huì)給我們帶來(lái)一個(gè)更加方便、快捷、靈活的信息世界?；趕vg格式的webgis軟件技術(shù)比es2ri的arcims,mapinfo的mapxtreme和integraph的geo2mediawebmap等internetgis軟件有更快的傳輸速率、更穩(wěn)定的系統(tǒng)性能、更全面的gis功能和更精美的矢量圖形效果，而且其他webgis軟件主要還是傳輸柵格圖形數(shù)據(jù)?；趕vg的webgis技術(shù)很快也會(huì)在中國(guó)得到推廣應(yīng)用。參考文獻(xiàn)