WebGIS技术PPT课件

一部电影以查理为首的一伙职业盗贼，在意大利威尼斯完成了一票大买卖，抢得了大量黄金。史蒂夫竟一个人带着金条溜之大吉。为了抢回属于自己的那份，剩下的人重新出发，与新加入的斯黛拉一起来到洛杉矶。成功的控制了洛杉矶市的交通系统，造成了有史以来最大的城市交通阻塞。而他们驾驶着迷你型宝马车，在装甲车与直升机的追逐下，在大街小巷甚至是地铁隧道里，完成了一场惊天大逃亡。偷天换日内容提纲v 网络网络GIS概论概论v WebGIS特点特点v 主要主要WebGIS平台平台v WebGIS开发技术开发技术v WebGIS最新发展趋势最新发展趋势什么是WebGIS 万维网地理信息系统（WebGIS）指基于 Internet平台、客户端应用软件采用WWW协议运行在万维网上的地理信息系统。时常人们也将这一技术通称为互联网地理信息系统，即：互联网GIS，因特网GIS，Internet GIS WebGISWebGIS是由多主机、多数据库与多台终端，通过Internet/Intranet连接而组成。WebGIS在结构上属于分布式地理信息系统模型，通过Internet/www机制可有效实现分布式地理信息处理WebGIS开拓了GIS资源利用的新领域，为GIS信息的高度社会化共享提供了可能，为GIS信息的提供者和使用者提供了有效途径，为GIS的发展提供了新的机遇WebGIS的特点 WebGIS的特点 基于Internet/Intranet标准 基础技术网络通讯协议TCP/IP文档和文件传输HTTP文档显示与应用程序集成HTML应用程序传送 客户端集成Plug-in,ActiveX,Java Applet服务器端集成CGI，服务器API，Java应用程序扩展 客户端扩展HTML，JavaScript,VBScript服务器端扩展CGI，服务器API，JavaWebGIS的特点分布式服务体系结构 分布式服务体系结构是在客户端和服务器端都能提供活跃的、可执行进程的体系结构；它能有效地平衡两者之间的处理负载。WebGIS的特点 发布速度快，范围广，维护方便由于运用了Internet技术，Web GIS的信息更新之及时、发布速度之快、发布范围之广是其他传统地理信息系统难以比拟的。只需维护服务器端的一套数据，用户端都能及时看到更新的数据WebGIS的特点 高效利用空间数据资源 服务器端的GIS数据（包括图形和属性数据）不需要全部集中在一台机器上，可以分散安装在不同的多台机器上，这些机器可分布在空间距离很远的地方，只要通过Internet/Intranet相联就可以。这种分散存储数据的方式对于降低系统负载，加快访问速度，降低成本等方面都是很有帮助的。这是WebGIS一个极其重要的优势。WebGIS的特点 v ESRI公司的Internet Map Server(ArcIMS)平台v MapInfo公司的MapXtreme平台v Autodesk公司的Autodesk MapGuide平台v Intergraph公司的GeoMedia Web Map平台v 武汉吉奥公司（GeoStar）的GeoSurfv 武汉中地公司的MapWEBv 超图公司的SuperMap ISv 国家遥感应用工程技术中心的地网GeoBeans平台v 北京朝夕公司的MapEnginev 美国的明尼苏达大学的MapServerArcIMSArcIMS ArcIMS是一个通过中心网络门户来发布GIS地图、数据和元数据的有效解决方案。ArcIMS面向开发者面向开发者影像数据格式影像数据格式支持多种数据源：支持多种数据源：DWG、DXF、DGN、TIF、JPEG、Shapefile、Coverage、SDE Layer等等内核为内核为esriMap.dll，基于基于CGIArcIMS的优点支持要素流浏览器端的多种定制方法多层应用服务器ArcXML的通信机制简单的基于向导的界面强大的智能化的客户端地图编辑和地图注释功能高质量的制图显示功能开放、可伸缩的结构MapXtremeMapxtreme特点 可扩展性。MapXtreme Java使用智能Java线程，可同时为多个客户端服务，这样降低了每个客户端的内存消耗，并当增加CPU（或者集群）后保证性能成比例提高。它可以适于处理高强度的使用需求。多平台。MapXtreme Java 可以在异构硬件环境下运行（Linux，UNIX，NT等）。Map Xtreme Java 向所有PC或UNIX工作站的web浏览器发送地图，而无需专用插件。编写一次，随处运行。无论未来选择何种硬件和软件平台，Map Xtreme Java 应用（代码）都可以方便地被移植和重用，节约了开发时间和成本。MapXtreme 快速应用开发与部署。Map Xtreme Java版附带有Java Beans，可加快应用开发。因为它可以用于可视化的Internet开发环境(IDEs)，例如Borland JBuilder、Oracle Jdeveloper或Sun ONE Studio，开发商可以采用标准的拖放、设置属性机制，将对象添加到应用中。灵活性。MapXtreme Java支持大量的网络开发，包括瘦、中和胖的web浏览器客户端。MapGuide是Autodesk公司推出的在网络上发布空间数据的新一代Web GIS平台，为了促进开源Web GIS的发展，Autodesk公司推出了开源版的MapGuide和商业版MapGuide特点 跨平台支持。新一代的MapGuide支持Windows和Linux操作系统。支持多种浏览器。MapGuide提供两种Viewer,DWF Viewer和AJAX Viewer。DWF Viewer使用ActiveX控件，只支持IE浏览器。AJAX Viewer支持Fire fox,Opera浏览器。支持多种数据格式。MapGuide使用FDO（Feature Data Object）存取数据，MapGuide提供多种数据的FDO，如sdf、shp、Oracle、SqlServer、WFS、WMS等多种数据源。特点 提供内容丰富的API，简化二次开发。MapGuide 提供.NET、PHP、JSP三种语言的API，可以对地图数据按照要求进行相应修改，显示，用户可以根据不同条件选用相应的开发语言。集成多种GIS功能。MapGuide API可以进行属性查询和空间查询，MapGuide API包含一系列坐标系的函数，可以 方便地完成坐标转换等功能。框架结构框架结构 MapGuide Server MapGuide Web Extension MapGuide Studio MapGuide ViewerMapGuide Server 用于与空间数据直接交互，并处理MapGuide Web Extension发出的请求，MapGuide Server支持Windows和Linux平台。MapGuide Web Extension MapGuide Web Extension,也称为Web Server，是网络结构的中间层，用于转发IIS(Internet Information Service)的请求，并向MapGuide服务器发出相应的请求。MapGuide Web Extension支持IIS和Apache，它提供一系列完整的API，可以用这些API进行定制开发。MapGuide Web Extension支持三种语言的开发，分别是PHP、ASP和JSP。MapGuide Studio 是一个用于地图管理的工具，为了用户方便,Studio内部集成了浏览器，用户可以用Studio进行所见即所得的便捷管理，MapGuide Studio只能安装在Windows平台。MapGuide Viewer 用于在浏览器中对地图进行浏览，编辑等，它提供两种Viewer,DWF Viewer和AJAX Viewer，由于DWF Viewer是Active控件，所以它只支持Microsoft IE（Internet Explorer），AJAX Viewer支持Fire fox,Opera(Mac)等浏览器。框架结构框架结构 Intergraph公司的Web GIS平台GeoMedia Web Map采用了分布式体系结构，以HTML为应用层协议标准，以通用的浏览器为客户端软件，采用微软 Active Server Pages（ASP）技术，通过客户端浏览器向服务器提出申请，所有的程序都在服务器端执行。当程序执行完毕后，服务器仅将执行的结果返回给客户浏览器。GeoMedia 的特点 直接访问多源数据 动态发布Active CGM矢量图形 实时发布、实时更新 实现客户端空间分析 易于开发 维护简单 客户端操作简便 栅格影像背景 多媒体支持GeoSurf GeoSurf是武汉武大吉奥信息工程技术有限公司开发的面向网络服务的跨平台、分布式、多数据源、开放式的Web GIS平台软件，是国内最早的国产Web GIS软件之一，主要用于空间数据的发布与共享。GeoSurf特点 提供了基于Java类和JavaBeans组件两种灵活的二次开发方式 通过GeoSurfAdmin服务管理向导，快速部署Web地图应用 服务器端MapServer、配置管理工具Admin和客户端Viewer均可以跨平台运行 服务器端地图服务可以部署在支持Java的多种应用服务器上 可扩展的数据源，支持ShapFile、Mif/Mid、GeoStar工作区、GeoSurf等数据文件，支持GeoStar Oracle9i Spatial、GeoImageDB，用户还可采用系统定义接口扩展新的数据源。GeoSurf特点 支持OGC的Web地图服务，遵循WMS1.1.1的规范 支持OGC的Web要素服务，遵循WFS1.0.0的规范 支持OGC的Web覆盖服务 使用GeoSurfViewer在线浏览海量遥感影像数据 强大的地图符号库通过一个转换工具，能够直接读取GeoSymDesign设计用户能够完成地图的点符号、线符号、面符号的配置和表现 丰富的专题制图 数据编辑和更新 通过实现OGC标准的Web互操作接口，提供了一个访问WMS、WFS和WCS服务的集成客户端。MapServer MapServer是美国明尼苏达大学提供的WebGIS解决方案。MapServer做为一款成功开源网络制图软件，在过去的十几个年头里，借鉴相关项目，吸纳政府资助，发展开源社区，联合商业软件，成立基金会，逐渐被商业机构、政府部门、科研院校、非盈利组织，以及个人所广泛的采用。MapServer 的壮大令ESRI、Intergraph，以及Autodesk 等业界巨头们都不敢小觑，纷纷抛邀其合作。MapServer是整个开源地理空间信息软件的一面旗帜，带领着整个社区和众多开源软件一道发展。MapServer从1994年Steve Lime离开明尼苏达大学开始被熟悉；在加拿大推动MapServer的发展。包含Shapelib库，支持OGR库和GDAL库，由此产生了大量的矢量和栅格数据以支持MapServer和其它的开源软件。http:/ MapServer基金会的成立，是基金会的成立，是Autodesk把他把他的的MapGuide提供给原提供给原MapServer。MapServer是几乎所有开源的是几乎所有开源的GIS产品的基础。产品的基础。现在的基金会包括现在的基金会包括2个产品：个产品：MapServer Cheetah 和和 MapServer Enterprise，后者后者是是Autodesk的原的原MapGuide。开源WebGIS项目平台平台项目地址项目地址Deegreehttp:/OpenMaphttp:/GeoServer*14http:/docs.codehaus.org/display/GEOS/HomeGeoToolshttp:/www.geotools.orguDig*12http:/ deegree体系完全基于OGC规范与概念,因此它可以与其它厂商提供的标准产品(如:ESRI的ArcIMS)相结合。deegree提供了一些基于OGC的服务如：Web Map Service(WMS);Web Feature Service(WFS);Web Coverage Service(WCS);Web Gazetteer Service(WFS-G);Web Terrain Service(WTS);Web Coordinate Transformation Service(WCTS);Web Catalog Service(WCAS)。mapbuilder-lib 是一个基于浏览器的(AJAX)web mapping client：模块化设计使得它可扩展新的组件和数据源，快速的客户端反应，支持Internet Explorer6+、Mozilla1.3+、Netscape6+，开源基于LGPL发布。mapbuilder-lib具体包括的客户端：WMS Map Viewer.WMS Time Series Map Viewer.Geographic Feature Viewer(使用GML与WFS技术)Geographic Feature editor和上传到基于Web的geographic数据库(WFS-T).Web Map Context editor.WebGIS实现技术CGISERVER APIPluginActiveXJava AppletCGI 公共网关接口CGI（Common Gateway Interface）初始化软件服务的服务器端接口 定义了信息服务（如 HTTP 服务）和服务器主机资源（如数据库和其他程序）间通讯的规范 根据CGI规范，任何软件都可以是 CGI 程序 CGI是Web服务器技术的一种扩展CGI的工作原理 万维网客户端客户端万维网服务器CGI服务程序外部应用程序Internet基于CGI的WebGIS实现原理 Server API Server API类似于CGI，它可以让软件开发者修改服务器的预定行为，并赋予其新功能。而且在修改、扩充服务器的功能时，不需要改变服务器的原来的代码，也不必重新编译和链接服务器代码。相反，新代码是放在动态链接库（DLL）中的，服务器在运行的时候动态链接它。此外，Server API还具有和服务器共享数据和通信资源、记忆状态等优点。但作为专用接口，各个Web服务器的API都只适用于它们各自的平台。MOIMS的工作原理网络浏览器HTMLActiveX ControlJava AppletsWEB服务器URL HTMLWEB SERVERESRIMAPGIS服务器MapObjects应用程序WebLink空间数据库请求HTML/文本/图形客户端服务器端COM/DCOM和ActiveX 组件对象模型Component Object Model（COM），是微软的Windows对象的二进制标准，定义了对象如何在单个应用程序中或应用程序间相互作用的面向对象的程序设计模型。分布式组件对象模型(DCOM)是组件对象模型(COM)技术的网络扩展，该模式允许通过网络在进程间通讯。ActiveX是一套基于DCOM的可以使软件组件在网络环境中进行互操作而不管该组件是用何种语言创建的技术。基于COM/DCOM和ActiveX的WebGIS实现 Internet 传送 ActiveX 控件和 GIS 数据 GIS 数据请求 GIS 服务请求 客户机 数据库 Web 浏览器 Web GIS 控件 GIS 数据操作 GIS 数据显示 WWW 服务器 Web GIS 服务器 Plug-ins 插件法（Plug-in）是由美国网景公司（Netscape）开发的增加网络浏览器功能的方法。它提供了一套应用程序接口（API），可用于研制和网络浏览器直接交换信息的专门的软件包。最大优点在于当需要是暂时接入，用完后又可以脱开以释放系统资源 减少网络、服务器的信息流量和压力基于Plug-ins的WebGIS实现 Java Sun公司所倡导的Java语言是目前网络应用方面发展较快的一种解决方案 利用Java的Applet实现跨平台特性。ESRI的新一代WebGIS平台ARCIMSWebGIS的技术现状 类型工作模式运行环境优点缺陷基于CGI的WebGISCGI服务器客户端很小；充分利用服务器的资源。JPEG和GIF是客户端操作的唯一形式；互联网和服务器的负担重。基于服务器API 的WebGIS服务器 API服务器客户端很小；充分利用服务器的资源；速度较快。JPEG和GIF是客户端操作的唯一形式；依附于特定的服务器和计算机平台。基于Plug-in的WebGISPlug-in客户机具有动态代码的模块；比HTML更灵活，可直接操作GIS数据。与平台和操作系统相关；不同的GIS数据需要不同的Plug-in支持；Plug-in必须安装在客户机的硬盘上。基于Java Applet的WebGISJava Applet客户机在支持Java的互联网浏览器上运行，与平台和操作系统无关；分布式处理数据对象。对于处理较大的GIS分析任务的能力有限；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。基于ActiveX的WebGISActiveX控件客户机具有动态代码的模块；通过OLE与其它程序、模块和互联网通讯；是一种通用的部件。ActiveX需要下载和安装，占用硬盘空间；与平台和操作系统相关；不同的GIS数据需要不同的ActiveX控件支持。CGICGI、Server APIServer API：早期的早期的Web GISWeb GIS平平台实现技术，难有进一步发展的动力。台实现技术，难有进一步发展的动力。Plug-insPlug-ins、COM/DCOM&ActiveXCOM/DCOM&ActiveX、JavaJava：目前的主流目前的主流Web GISWeb GIS平台开发技术，平台开发技术，“三分天下三分天下”，难见高下。，难见高下。J2EEJ2EE作为作为SunSun最新分布式技术框架，最新分布式技术框架，有明显优势。有明显优势。参考书目 Web GIS原理及其应用原理及其应用-主要主要Web GIS平台开发实平台开发实例例 作者：刘南，刘仁义出版社：科学出版社出版日期：2004年12月版次：ISBN：703010315页数：开本：包装：原价：￥45.0 网络地理信息系统原理与技术网络地理信息系统原理与技术 作者:孟令奎 史文中 张鹏林ISBN:9787030151223 页数:308定价:30出版社:科学出版社装帧:平装(无盘)出版年:2005-3-1