網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)基礎網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)揚州市職業(yè)大學2017.4.19目錄CONTENTS01什么是WebGIS?02為什么需要WebGIS？03WebGIS具有什么特點？04WebGIS能做什么?05WebGIS的組成01什么是WebGIS?什么是WebGIS(定義)？定義1WebGIS是(1)基于Web的GIS，(2)不需要購買GIS軟件。WebGIS=GIS+Web–GISSoftware定義2

WebGIS指在Internet/Intranet網(wǎng)絡環(huán)境下，基于TCP/IP和WWW協(xié)議，以支持標準Htlm的瀏覽器為統(tǒng)一的客戶端，通過WebServer向GisServer提出GIS服務請求的一種技術。定義3WebGIS是指支持在Internet上發(fā)布地理信息和服務，而用戶可以隨時隨地獲得分布的空間數(shù)據(jù)和服務的一種技術，它是Web技術和GIS技術相結(jié)合的產(chǎn)物。02為什么需要WebGIS?為什么需要WebGIS?擴展GIS應用范圍，通過在Internet發(fā)布GIS數(shù)據(jù)和服務可以滿足更廣泛用戶的GIS需求，GIS由專業(yè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)楣娦畔⑾到y(tǒng)；從多個數(shù)據(jù)源集成數(shù)據(jù)，通過Internet可以集成各種異構(gòu)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)，降低了數(shù)據(jù)散發(fā)成本，提高了地理數(shù)據(jù)共享程度；空間信息基礎設施的需要，運用基于Web的GIS技術，通過Internet，可以構(gòu)造跨地區(qū)、跨部門的地理信息服務網(wǎng)絡。03WebGIS具有什么特點?WebGIS具有什么特點？基于Web標準TCP,HTTP,Html,XML等平臺無關通常，無論客戶機是何種操作系統(tǒng)，只要支持通用的Web瀏覽器，用戶就可以訪問WebGIS數(shù)據(jù)和服務。分布式全球化的Client/Server，GIS數(shù)據(jù)和服務分布在Internet的不同服務器上，當需要時進行集成?；ゲ僮鲾?shù)據(jù)在不同的WebGIS之間無縫傳輸,一個應用系統(tǒng)可以調(diào)用另一個系統(tǒng)的功能，來完成邏輯上的統(tǒng)一的任務?；A技術標準、協(xié)議網(wǎng)絡通訊協(xié)議TCP/IP文件傳輸協(xié)議HTTP文件格式HTML,XML(SVG,GML)客戶端擴展Plug-in,ActiveX,JavaApplet,VBScript,JavaScript服務器端擴展CGI,PHP,ServerAPI,JSP,Servelet,ASP,ASP.NET,WebServiceWebGIS的特點-傳統(tǒng)GISvs.WebGIS共享性差系統(tǒng)成本高沒有面向大眾集中式軟件操作復雜培訓成本訪問范圍廣，面向大眾資源共享發(fā)布速度快，范圍廣，維護方便數(shù)據(jù)來源豐富、分布存儲分布式計算系統(tǒng)建設投資少操作簡單跨平臺傳統(tǒng)GIS的問題：WebGIS的優(yōu)點：WebGIS的特點-不足網(wǎng)絡帶寬限制(WebGIS最大的問題就是數(shù)據(jù)傳輸量)復雜地理信息的查詢、分析和處理圖形信息的表達困難

總結(jié)：帶寬問題，功能問題、可視化問題等04WebGIS能做什么?WebGIS能做什么(功能)？WebGlS繼承了大部分或者全部傳統(tǒng)GIS軟件所具有的功能；WebGIS側(cè)重于空間數(shù)據(jù)和服務的共享。從Internet的任意節(jié)點，用戶都可以瀏覽WebGIS站點中的空間數(shù)據(jù)、制作專題圖、進行各種空間信息檢索和空間分析；從應用趨勢上看，WebGIS從在Internet上簡單地發(fā)布地理信息發(fā)展到實現(xiàn)地理信息互操作和地理信息Web服務；發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢是越來越多的GIS應用架構(gòu)在Web上。WebGIS的應用WebGIS的用戶可以分為：公眾用戶(外網(wǎng))專業(yè)用戶(內(nèi)網(wǎng))其它應用(服務平臺)根據(jù)用戶劃分，我們將WebGIS應用分為：空間數(shù)據(jù)發(fā)布空間查詢檢索多用戶數(shù)據(jù)編輯空間模型服務Web資源的組織GIS服務平臺05WebGIS的組成?WebGIS的組成客戶端：瀏覽器服務器端：Web服務器、Map服務器、GIS服務器和空間數(shù)據(jù)庫圖1：WebGIS的組成WebGIS的組成Web瀏覽器是用戶和WebGIS的交互接口，用來顯示地圖和實現(xiàn)客戶端的在線查詢和分析功能；Web服務器響應來自Web瀏覽器的請求，通過CGI、Servlet將請求傳遞給Map服務器，并從Map服務器得到請求結(jié)果發(fā)還給瀏覽器；Map服務器是WebGIS的核心，它負責將Web服務器轉(zhuǎn)發(fā)過來的用戶請求分配給相應的GIS服務器或空間數(shù)據(jù)庫，并能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡的負載平衡；GIS服務器是WebGIS的底層GIS軟件，它提供了空間數(shù)據(jù)的存取、查詢、分析、處理等功能；空間數(shù)據(jù)庫是用來存儲和管理空間數(shù)據(jù)；瀏覽器和服務器之間是通過超文本傳輸協(xié)議HTTP來發(fā)送請求和結(jié)果數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷接谢跂鸥竦?、基于矢量的和基于XML的；以上不同的服務器可以部署在不同的計算機上。3.2WebGIS的技術框架WebGIS的網(wǎng)絡傳輸協(xié)議WebGIS的體系結(jié)構(gòu)WebGIS的實現(xiàn)技術WebGIS的網(wǎng)絡傳輸協(xié)議WebGIS的網(wǎng)絡傳輸協(xié)議包括：請求/響應協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸模型請求/響應協(xié)議的實現(xiàn)一般有兩種方法自定義協(xié)議客戶端通過JavaApplet或插件和Map服務器直接建立一個TCP連接，客戶端和服務器通過這個連接傳輸請求和響應；這種方式高效，但比較封閉，不能滿足互操作的需求，并且需要采用專門的端口來實現(xiàn)，這種方式容易受到防火墻的阻隔?；趆ttp協(xié)議瀏覽器和服務器之間通過超文本傳輸協(xié)議(HTP)來發(fā)送請求和信息；開放性，例如OGC的WMS、WFS和WCS。BrowserWebServerHTTPApplicationExtensionJavaApplet自定義協(xié)議BrowserWebServerHTTPApplicationExtensionCGIWMS命令實例-GetMaphttp://www2.demis.nl/mapserver/request.asp?Service=WMS&Version=1.1.0&Request=GetMap&BBox=-20,-40,60,40&SRS=EPSG:4326&Width=400&Height=400&Layers=Countries,Borders,Coastlines&Format=image/gifWebGIS的網(wǎng)絡傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸模型，數(shù)據(jù)傳輸模型規(guī)定了WebGIS在Internet上傳遞數(shù)據(jù)的格式。目前，實際應用中主要有3種傳輸模型：

基于柵格的數(shù)據(jù)傳輸模型基于矢量的數(shù)據(jù)傳輸模型基于XML的數(shù)據(jù)傳輸模型基于柵格的數(shù)據(jù)傳輸模型數(shù)據(jù)格式：raster柵格文件類型：一般是JPG或GIF客戶端：瀏覽器服務器端：需要對WEB服務器進行擴展，工作流程一般為：①服務器響應客戶端用戶的請求，②調(diào)用底層GIS提供的功能，③最后動態(tài)生成地圖柵格，返回給客戶端。基于柵格的數(shù)據(jù)傳輸模型優(yōu)點：帶寬要求不高客戶端不需要安裝任何額外軟件，一般的瀏覽器都支持數(shù)據(jù)安全，原始數(shù)據(jù)保存在服務器上，客戶只得到動態(tài)生成的地圖柵格缺點：和矢量格式相比，地圖質(zhì)量差客戶端交互功能差，比如選擇地物，移動地物，編輯地物客戶端不作任何事情，服務器的負載大基于矢量的數(shù)據(jù)傳輸模型數(shù)據(jù)格式：vector矢量文件類型：自定義格式客戶端：瀏覽器＋插件或JavaApplet，可以進行本地操作服務器端：需要對WEB服務器進行擴展，工作的一般流程：①服務器響應客戶端用戶的請求，②調(diào)用底層GIS提供的功能，③將用戶要求的數(shù)據(jù)以矢量的形式返回給客戶端?；谑噶康臄?shù)據(jù)傳輸模型優(yōu)點：在地理數(shù)據(jù)不大的情況下，傳輸速度比柵格快矢量數(shù)據(jù)可以在本地進行處理，例如放大，縮小，漫游，選擇地物，編輯地物等，不需要每一個操作都由服務器來完成，減少了服務器負載缺點：客戶端需要安裝任何額外軟件在客戶端編輯，存在數(shù)據(jù)一致性問題如果是海量數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸量大數(shù)據(jù)版權問題基于XML的數(shù)據(jù)傳輸模型柵格數(shù)據(jù)的應用具有局限性；矢量數(shù)據(jù)功能強，但是矢量格式一般采用自定義格式，封閉不開放，不利于數(shù)據(jù)共享和互操作；擴展標記語言(extensiblemarkuplanguage,XML)是一種可提供描述結(jié)構(gòu)化資料的格式,詳細來說,XML是一種用來描述數(shù)據(jù)的語言,它提供了一種獨立的運行程序的方法來共享數(shù)據(jù),它是用來自動描述信息的一種新的標準語言它已經(jīng)在很多行業(yè)得到了應用,制定了各種與本行業(yè)有關的基于XML的規(guī)范；基于XML的數(shù)據(jù)傳輸模型廣泛用于描述地理信息的XML編碼主要有SVG