网络地理信息系统课件.ppt

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1、网络地理信息系统第1页，此课件共31页哦1.WebGIS概述概述一、什么是一、什么是WebGIS(定义定义)定义定义1 WebGIS是是(1)基于基于Web的的GIS，(2)不需要购买不需要购买GIS软件。软件。WebGIS=GIS+Web GIS Software第2页，此课件共31页哦1.WebGIS概述概述一、什么是一、什么是WebGIS(定义定义)定义定义2 WebGIS指在指在Internet/Intranet网络环境下，基于网络环境下，基于TCP/IP和和WWW协议，以支持标准协议，以支持标准Htlm的浏览器为统一的客户端，通的浏览器为统一的客户端，通过过Web Server向向G

2、is Server提出提出GIS服务请求的一种技术。服务请求的一种技术。定义定义3 WebGIS是指支持在是指支持在Internet上发布地理信息和服务，而上发布地理信息和服务，而用户可以随时随地获得分布的空间数据和服务的一种技术，它用户可以随时随地获得分布的空间数据和服务的一种技术，它是是Web技术和技术和GIS技术相结合的产物。技术相结合的产物。第3页，此课件共31页哦1.WebGIS概述概述二、为什么需要二、为什么需要WebGIS扩展扩展GIS应用范围应用范围，通过在，通过在Internet发布发布GIS数据和服务可以满数据和服务可以满足更广泛用户的足更广泛用户的GIS需求，需求，GIS

3、由专业系统转变为公众信息系由专业系统转变为公众信息系统；统；从多个数据源集成数据从多个数据源集成数据，通过，通过Internet可以集成各种异可以集成各种异构数据源的数据，降低了数据散发成本，提高了地理数构数据源的数据，降低了数据散发成本，提高了地理数据共享程度；据共享程度；空间信息基础设施的需要空间信息基础设施的需要，运用基于，运用基于Web的的GIS技术，通技术，通过过Internet，可以构造跨地区、跨部门的地理信息服务，可以构造跨地区、跨部门的地理信息服务网络。网络。第4页，此课件共31页哦1.WebGIS概述概述三、三、WebGIS具有什么特点具有什么特点w基于基于Web标准标准nT

4、CP,HTTP,Html,XML等等w平台无关平台无关n通常，无论客户机是何种操作系统，只要支持通用的通常，无论客户机是何种操作系统，只要支持通用的Web浏览器，用户就可浏览器，用户就可以访问以访问WebGIS数据和服务。数据和服务。w分布式分布式n全球化的全球化的Client/Server，GIS数据和服务分布在数据和服务分布在Internet的不同服务器上，当的不同服务器上，当需要时进行集成。需要时进行集成。w互操作互操作n数据在不同的数据在不同的WebGIS之间无缝传输之间无缝传输,一个应用系统可以调用另一个系统的功能，来完一个应用系统可以调用另一个系统的功能，来完成逻辑上的统一的任务。

5、成逻辑上的统一的任务。第5页，此课件共31页哦1.WebGIS概述概述三、三、WebGIS具有什么特点具有什么特点与传统与传统GIS比较比较共享性差共享性差系统成本高系统成本高没有面向大众没有面向大众集中式集中式软件操作复杂软件操作复杂培训成本培训成本访问范围广，面向大众访问范围广，面向大众资源共享资源共享发布速度快，范围广，维发布速度快，范围广，维护方便护方便数据来源丰富、分布存储数据来源丰富、分布存储分布式计算分布式计算系统建设投资少系统建设投资少操作简单操作简单跨平台跨平台传统传统GIS的问题：的问题：WebGIS的优点：的优点：第6页，此课件共31页哦1.WebGIS概述概述3.Web

6、GIS具有什么特点具有什么特点不足不足网络带宽限制网络带宽限制(WebGIS最大的问题就是数据传输量最大的问题就是数据传输量)复杂地理信息的查询、分析和处理复杂地理信息的查询、分析和处理图形信息的表达困难图形信息的表达困难总结：带宽问题，功能问题、可视化问题等总结：带宽问题，功能问题、可视化问题等第7页，此课件共31页哦1.WebGIS概述概述四、四、WebGIS能做什么能做什么(功能功能)WebGlS继承了大部分或者全部传统继承了大部分或者全部传统GIS软件所具有的功能；软件所具有的功能；WebGIS侧重于空间数据和服务的共享。从侧重于空间数据和服务的共享。从Internet的任意节点，的任

7、意节点，用户都可以浏览用户都可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图、进行站点中的空间数据、制作专题图、进行各种空间信息检索和空间分析；各种空间信息检索和空间分析；从应用趋势上看，从应用趋势上看，WebGIS从在从在Internet上简单地发布地理信息发展到上简单地发布地理信息发展到实现地理信息互操作和地理信息实现地理信息互操作和地理信息Web服务；服务；发展现状和趋势是越来越多的发展现状和趋势是越来越多的GIS应用架构在应用架构在Web上。上。第8页，此课件共31页哦1.WebGIS概述概述五、五、WebGIS的应用的应用WebGIS的用户可以分为：的用户可以分为：n公众用户公众用户

8、(外网外网)n专业用户专业用户(内网内网)n其它应用其它应用(服务平台服务平台)根据用户划分，我们将根据用户划分，我们将WebGIS应用分为：应用分为：n空间数据发布空间数据发布n空间查询检索空间查询检索n多用户数据编辑多用户数据编辑n空间模型服务空间模型服务nWeb资源的组织资源的组织nGIS服务平台服务平台第9页，此课件共31页哦1.WebGIS概述概述六、六、WebGIS的组成的组成客户端：浏览器客户端：浏览器服务器端：服务器端：Web服务器、服务器、Map服务器、服务器、GIS服务器和空间数据库服务器和空间数据库WebGIS的组成的组成第10页，此课件共31页哦1.WebGIS概述概述

9、六、六、WebGIS的组成的组成1.Web浏览器浏览器是用户和是用户和WebGIS的交互接口，用来显的交互接口，用来显示地图和实现客户端的在线查询和分析功能；示地图和实现客户端的在线查询和分析功能；2.Web服务器服务器响应来自响应来自Web浏览器的请求，通过浏览器的请求，通过CGI、Servlet将请求传递给将请求传递给Map服务器，并从服务器，并从Map服务器得到服务器得到请求结果发还给浏览器；请求结果发还给浏览器；3.Map服务器服务器是是WebGIS的核心，它负责将的核心，它负责将Web服务器服务器转发过来的用户请求分配给相应的转发过来的用户请求分配给相应的GIS服务器或空服务器或空间

10、数据库，并能够实现网络的负载平衡；间数据库，并能够实现网络的负载平衡；第11页，此课件共31页哦1.WebGIS概述概述六、六、WebGIS的组成的组成4.GIS服务器服务器是是WebGIS的底层的底层GIS软件，它提供了空间数据软件，它提供了空间数据的存取、查询、分析、处理等功能；的存取、查询、分析、处理等功能；5.空间数据库空间数据库是用来存储和管理空间数据；是用来存储和管理空间数据；6.浏浏览览器器和和服服务务器器之之间间是是通通过过超超文文本本传传输输协协议议HTTP来来发发送送请请求求和和结结果果数数据据，数数据据传传输输的的格格式式有有基基于于栅栅格格的的、基基于矢量的和基于于矢量

11、的和基于XML的；的；7.以上不同的服务器可以部署在不同的计算机上。以上不同的服务器可以部署在不同的计算机上。第12页，此课件共31页哦2.WebGIS的技术框架的技术框架WebGIS的网络传输协议的网络传输协议WebGIS的实现技术的实现技术第13页，此课件共31页哦2.WebGIS的技术框架的技术框架一、一、WebGIS的网络传输协议的网络传输协议WebGIS的网络传输协议包括：的网络传输协议包括：请求请求/响应协议响应协议数据传输模型数据传输模型第14页，此课件共31页哦2.WebGIS的技术框架的技术框架一、一、WebGIS的网络传输协议的网络传输协议请求请求/响应协议的实现一般有两种

12、方法响应协议的实现一般有两种方法自定义协议自定义协议客户端通过客户端通过JavaApplet或插件和或插件和Map服务器直接建立一个服务器直接建立一个TCP连接，客户端和服连接，客户端和服务器通过这个连接传输请求和响应；务器通过这个连接传输请求和响应；这种方式高效，但比较封闭，不能满足互操作的需求，并且需要采用专门的端口这种方式高效，但比较封闭，不能满足互操作的需求，并且需要采用专门的端口来实现，这种方式容易受到防火墙的阻隔。来实现，这种方式容易受到防火墙的阻隔。BrowserWeb ServerHTTPApplication ExtensionJ JavaApplet自定义协议自定义协议第1

13、5页，此课件共31页哦2.WebGIS的技术框架的技术框架一、一、WebGIS的网络传输协议的网络传输协议基于基于http协议协议浏览器和服务器之间通过超文本传输协议浏览器和服务器之间通过超文本传输协议(HTP)来发来发送请求和信息；送请求和信息；开放性，例如开放性，例如OGC的的WMS、WFS和和WCS。BrowserWeb ServerHTTPApplication ExtensionCGI第16页，此课件共31页哦2.WebGIS的技术框架的技术框架一、一、WebGIS的网络传输协议的网络传输协议数据传输模型，数据传输模型规定了数据传输模型，数据传输模型规定了WebGIS在在Intern

14、et上传递数据的格式。目前，实际应用中主上传递数据的格式。目前，实际应用中主要有要有3种传输模型：种传输模型：基于栅格的数据传输模型基于栅格的数据传输模型基于矢量的数据传输模型基于矢量的数据传输模型基于基于XML的数据传输模型的数据传输模型第17页，此课件共31页哦2.WebGIS的技术框架的技术框架一、一、WebGIS的网络传输协议的网络传输协议基于栅格的数据传输模型基于栅格的数据传输模型数据格式：数据格式：raster栅格文件类型：一般是栅格文件类型：一般是JPG或或GIF客户端：浏览器客户端：浏览器服务器端：需要对服务器端：需要对WEB服务器进行扩展，工作流程一般服务器进行扩展，工作流程

15、一般为：为：服务器响应客户端用户的请求，服务器响应客户端用户的请求，调用底层调用底层GIS提供的功能，提供的功能，最后动态生成地图栅格，返回给客户端。最后动态生成地图栅格，返回给客户端。第18页，此课件共31页哦2.WebGIS的技术框架的技术框架一、一、WebGIS的网络传输协议的网络传输协议优点：优点：n带宽要求不高带宽要求不高n客户端不需要安装任何额外软件，一般的浏览器都支持客户端不需要安装任何额外软件，一般的浏览器都支持n数据安全，原始数据保存在服务器上，客户只得到动数据安全，原始数据保存在服务器上，客户只得到动态生成的地图栅格态生成的地图栅格缺点：缺点：n和矢量格式相比，地图质量差和

16、矢量格式相比，地图质量差n客户端交互功能差，比如选择地物，移动地物，编辑地物客户端交互功能差，比如选择地物，移动地物，编辑地物n客户端不作任何事情，服务器的负载大客户端不作任何事情，服务器的负载大第19页，此课件共31页哦2.WebGIS的技术框架的技术框架一、一、WebGIS的网络传输协议的网络传输协议基于矢量的数据传输模型基于矢量的数据传输模型数据格式：数据格式：vector矢量文件类型：矢量文件类型：自定义格式自定义格式客户端：浏览器插件或客户端：浏览器插件或JavaApplet，可以进行本地操作，可以进行本地操作服务器端：需要对服务器端：需要对WEB服务器进行扩展，工作的一般流程：服务

17、器进行扩展，工作的一般流程：服务器响应客户端用户的请求，服务器响应客户端用户的请求，调用底层调用底层GIS提供的功能，提供的功能，将用户要求的数据以矢量的形式返回给客户端。将用户要求的数据以矢量的形式返回给客户端。第20页，此课件共31页哦2.WebGIS的技术框架的技术框架一、一、WebGIS的网络传输协议的网络传输协议优点：优点：n在地理数据不大的情况下，传输速度比栅格快在地理数据不大的情况下，传输速度比栅格快n矢量数据可以在本地进行处理，例如放大，缩小，漫游，矢量数据可以在本地进行处理，例如放大，缩小，漫游，选择地物，编辑地物等，不需要每一个操作都由服务器来选择地物，编辑地物等，不需要每

18、一个操作都由服务器来完成，减少了服务器负载完成，减少了服务器负载缺点：缺点：n客户端需要安装任何额外软件客户端需要安装任何额外软件n在客户端编辑，存在数据一致性问题在客户端编辑，存在数据一致性问题n如果是海量数据，网络数据传输量大如果是海量数据，网络数据传输量大n数据版权问题数据版权问题第21页，此课件共31页哦2.WebGIS的技术框架的技术框架一、一、WebGIS的网络传输协议的网络传输协议基于基于XML的数据传输模型的数据传输模型w栅格数据的应用具有局限性；栅格数据的应用具有局限性；w矢量数据功能强，但是矢量格式一般采用自定义格式，封闭不开矢量数据功能强，但是矢量格式一般采用自定义格式，

19、封闭不开放，不利于数据共享和互操作；放，不利于数据共享和互操作；w扩展标记语言扩展标记语言(extensible markup language,XML)是一种是一种可提供描述结构化资料的格式可提供描述结构化资料的格式,详细来说详细来说,XML 是一种用来是一种用来描述数据的语言描述数据的语言,它提供了一种独立的运行程序的方法来共它提供了一种独立的运行程序的方法来共享数据享数据,它是用来自动描述信息的一种新的标准语言它已经它是用来自动描述信息的一种新的标准语言它已经在很多行业得到了应用在很多行业得到了应用,制定了各种与本行业有关的基于制定了各种与本行业有关的基于XML 的规范的规范第22页，此

20、课件共31页哦2.WebGIS的技术框架的技术框架一、一、WebGIS的网络传输协议的网络传输协议基于基于XML的数据传输模型的数据传输模型w广泛用于描述地理信息的XML编码主要有SVG（Scalable Vector Graphics）和GML（Geography Markup Language）nSVG是一种基于XML的描述矢量图形的标记语言，它已经成为W3C的标准。用户可以下载插件(例如Adobe公司的SVGViewer)，在浏览器中显示和操作SVG矢量数据。nOGC的GML是一种用于地理信息（包括地理要素的几何和属性）的表达、传输和存储的XML编码。第23页，此课件共31页哦2.Web

21、GIS的技术框架的技术框架二、二、WebGIS的实现技术的实现技术在在Web GIS 发展的早期，需要在发展的早期，需要在WWWServer端事先把端事先把GIS信息转换为信息转换为GIF或或JPEG图像和文字信息，组织在图像和文字信息，组织在HTML文件内。当用户通过浏览器访问这些页面文件时，文件内。当用户通过浏览器访问这些页面文件时，地理信息以图像和文字的方式传输给客户端，这种方式受地理信息以图像和文字的方式传输给客户端，这种方式受制于制于HTML语言的限制，用户对交互操作的能力很弱，而语言的限制，用户对交互操作的能力很弱，而且纯图像方式也不太适合一些且纯图像方式也不太适合一些GIS的深入

22、使用。后来的深入使用。后来Web GIS实现了矢量地图文件的传输显示，目前已经可以实现实现了矢量地图文件的传输显示，目前已经可以实现把传统把传统GIS的全部功能搬到的全部功能搬到WebGIS上。上。WebGIS的实现方式：的实现方式：w客户端浏览器的扩展技术客户端浏览器的扩展技术。w利用利用WWW服务器端的功能服务器端的功能。第24页，此课件共31页哦2.WebGIS的技术框架的技术框架二、二、WebGIS的实现技术的实现技术1.客户端浏览器的扩展技术客户端浏览器的扩展技术利用浏览器对第三方程序的扩展支持，通过下载解释特定GIS数据格式的程序，放入浏览器指定的位置，浏览器启动时自动加载入内存。

23、当浏览器接收到指定类型的GIS文挡时就交给这些插件处理，完成GIS数据的解译。Plug-inActiveX控件Java Applet 第25页，此课件共31页哦 WebGIS实现技术 用客户端浏览器的扩展技术来实现 A.插件（Plus_in）胖客户端 优点：数据量小，加速用户操作的反映速度，减少网络流量和服务器负担。缺点：插件需先下载安装，才能使用，造成不便。下载插件矢量数据服务器客户端第26页，此课件共31页哦 WebGIS实现技术 用客户端浏览器的扩展技术来实现 B.Jave Applet 与插件相比的优点：a.运行时，Java Applet从服务器下载，不需要进行软件安装；b.可以实现A

24、pplet与服务器程序的直接连接，以实现两段负载的平衡。Web页面Java Applet客户端 简单请求服务器 复杂请求第27页，此课件共31页哦 WebGIS实现技术 用客户端浏览器的扩展技术来实现 C.Active X 方法 Active X控件Web页面客户端服务器 优点：Active X可用各种语言实现，软件开发效率高缺点：只能在 Windows 平台上运行，安全性较差。第28页，此课件共31页哦2.WebGIS的技术框架的技术框架二、二、WebGIS的实现技术的实现技术2.利用利用WWW服务器端的功能扩展服务器端的功能扩展 CGI(通通用用网网关关接接口口,Common Gatewa

25、y Interface)是是一一个个用用于于Web服服务务器器和和客客户户端端浏浏览览器器之之间间的的特特定定标标准准，它它允允许许网网页页用用户户通通过过网网页页的的命命令令来来启启动动一一个个存存在在于于网网页页服服务务器器主主机机的的程程序序（称称为为CGI程程序序），并并且且接接收收到到这这个个程程序序的的输输出出结结果果。CGI是是最最早早实实现现动动态态网网页页的的技技术术，它它使使用用户户可可以以通通过过浏浏览览器器进进行行交交互互操操作作，并并得得到到相相应应的的操操作作结结果果。CGI一一般般通通过过操操作作系系统统的的输输入入输输出出管管道道建建立立WWW Server与与GIS服服务务软软件件之之间的联系。间的联系。第29页，此课件共31页哦 WebGIS实现技术 利用WWW服务器端的功能来实现 A.CGI方式(通用网关接口Common Gateway Interface)瘦客户端 请求回答服务器客户端第30页，此课件共31页哦 WebGIS实现技术 利用WWW服务器端的功能来实现 B.基于Server API（Web API）方式瘦客户端 请求回答服务器客户端优点：效率比CGI高。缺点：程序的移植性难度较大,维护复杂 第31页，此课件共31页哦