（地图学与地理信息系统专业论文）ria技术在webgis构建中的应用.pdf

_-_，_j_ill t h e a p p l i c a t i o no fr i at e c h n o l o g y i nb u i l d i n gw e b g i s j | i i l 1ll u i l li ll i ii il y 17 3 0 1 3 7 ad i s s e r t a t i o ns u b m i a e df o rt h ed e g r e eo fm a s t e r c a n d i d a t e ：w a n gz h i f a n g s u p e r v i s o r ：p r o f k o n gj i n l i n g c h a n g a nu n i v e r s i t y , x i a n ，c h i n a 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研 究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文 中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：王知方毛犏 2 0 1 0 生g5 月2 0e t 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归 属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请 专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的 学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 王知方彩翁j 2 0 1 0 年6 月1 日 导师签名： 孔金玲儆 2 0 1 0 匀z6 月1 日 摘要 g i s 技术经过近5 0 年的发展已从理论走向成熟应用，随着互联网在各个领 域的不断渗透g i s 应用也不断从c s 架构向b s 架构迁移。w e b g i s ( 网络地理 信息系统) 作为g i s 与w e b 技术相结合的产物，与主流w e b 技术的发展紧密结 合。近年来，r i a ( 富互联网应用程序) 技术日趋成熟并在w e b 领域得到广泛 应用，由于r i a 技术的诸多优势，使得w e b g i s 与r i a 技术的结合成为必然。 本文概述了w e b g i s 与w e b 新技术结合的发展趋势，包括r i a ，m a s h u p ( 混 搭) 和云计算，分析了s i l v e r l i g h t 作为主流r i a 技术的优势，论述了r i a 与w e b g i s 结合的优势及必要性；选用a r c g i ss e r v e r 为平台，介绍了该平台的架构与优势， 对在其之上构建r i a + w e b g i s 应用程序的技术基础做了研究，包括 c a l l b a c k r e s u l t 异步通信框架，地图缓存技术及其改进，基于r e s t ( 表达性状态 转移) 风格的各种网络服务等；基于a r c g i sa p if o rs i l v e r l i g h t 提出了传统 w e b g i s 功能在r i a 技术下的解决思路和具体实现办法，如专题地图和图表，查 询与分析，地图编辑等，还对r i a 的s i l v e r l i g h t 技术应用在w e b g i s 程序中发挥 出的优势功能，如动态符号，多种数据源混搭等提出了具体实现办法。 在此基础上，以陕西省高速公路养护决策支持系统中g i s 子系统的开发工 作为依托，详细阐述了动态分段理论技术，并提出了r i a 结合w e b g i s 在应用 中相应的实现思路。应用本文提出的技术和实现办法，利用s i l v e r l i g h t 技术开发 了w e b g i s 应用程序，为r i a 技术在w e b g i s 中的应用，提供了借鉴作用。 关键字：r i a ，w e b g i s ，s i l v e r l i g h t ，a r c g i ss e r v e r ，公路养护决策支持系统 a b s t r a c t a f t e rd e v e l o p m e n to fn e a r l y5d e c m e s ，g i st e c h n o l o g ym i g r a t e sf r o ma c a d e m i ct o m a t u r ea p p l i c a t i o n ，a n dt r a n s f e r r e df r o mc l i e n t s e r v e ra r c h i t e c t u r et ob r o w s e r s e r v e r a r c h i t e c t u r eb e c a u s eo ft h ew i d e s p r e a du t i l i z a t i o no fi n t e m e t a st h ep r o d u c to f c o m b i n a t i o no fg i sa n dw e b ，w e b g i sh a sc l o s e l yi n t e g r a t e di n t ot h em a i n s t r e a mo f w e bt e c h n o l o g y n eq u a n t i t yo fm a t u r er i c hi n t e m e ta p p l i c a t i o no nt h ew e b i n c r e a s e dr a p i d l yi nr e c e n ty e a r s ，a n dt h en u m e r o u sa d v a n t a g e so fr i am a k et h e i n t e g r a t i o no f 、b g i sa n dr l a sa ni n e v i t a b l ef a c t t h i sp a p e ro u t l i n e dt h et r e n do ft h ec o m b i n a t i o no fw e b g i sa n dw e bt e c h n o l o g y ， i n c l u d i n gr i a ，m a s h u p ，a n dc l o u dc o m p u t i n g ，a n a l y z e dt h ea d v a n t a g e so f s i l v e r l i g h tt e c h n o l o g y ，a n da l s od i s c u s s e dt h en e c e s s i t yo ft h ec o m b i n a t i o no ft h et w o t h e ns u m m a r i z e dt h ea r c h i t e c t u r ea n dt h ea d v a n t a g eo fa r c g i ss e r v e rs o f t w a r e ，a n d r e s e a r c h e dt h eb a s et e c h n o l o g yo fr i ao fw e b g i so nt h a tp l a t f o r m ，i n c l u d i n g c a i l b a c k r e s u l ta r c h i t e c t u r eo fa s y n c h r o n o u s l yc o m m u n i c a t i o n , t h et e c h n o l o g yo f b a s em a pc a c h i n g ，a n dr e p r e s e n t a t i o n a ls t a t et r a n s f e rs t y l ew e bs e r v i c e s t h ep a p e r a l s o p u t sf o r w a r dr i as o l u t i o n sa n di m p l e m e n t a t i o n so f t r a d i t i o n a lw e b g i s f u n c t i o n a l i t i e s ，s u c ha st h e m a t i cm a p p i n ga n dc h a r t i n g ，q u e r y i n ga n da n a l y s i s ，m a p e d i t i n ge t e ，b a s e do na r c g i sa p if o rs i l v e r l i g h t i na d d i t i o nt ot h e s e ，p a p e rb r i n g s f o r w a r dt h ea d v a n t a g e sa n di m p l e m e n t a t i o n so fb u i l d i n gr i ao fw e b g i si n s i l v e r l i g h tt e c h n o l o g y ，i n c l u d i n gd y n a m i cs y m b o l o g ya n dm u l t i p l ed a t a s o u r c e m a s h u p ，e t c b a s e do nt h e s e ，t h i sp a p e re l a b o r a t e dd y n a m i cs e g m e n t a t i o nt e c h n o l o g ya n dt h e c o r r e s p o n d i n gi m p l e m e n t a t i o no fr i a o fw e b g i s ，r e l y e so nt h ew o r ko fb u i l d i n gg i s s u b s y s t e m o fd e c i s i o ns u p p o r t s y s t e m o n h i g h w a ym a i n t e n a n c e i ns h a a n x i p r o v i n c e ，f i n a l l yc o m p l e t e dt h ew e b g i ss u b s y s t e mb yu s i n gs i l v e r l i g h tt e c h n o l o g y ， 、析t hc o n f i r m a t i o no ff e a s i b i l i t yo ft h e o r i e sa b o v e k e y w o r d s ：r i a ，w e b g i s ，s i l v e r l i g h t , a r c g i ss e r v e r , d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e mo n h i g h w a ym a i n t e n a n c e 目录 摘善墓i a b s t r a c t i i 第一章绪论。l 1 1 研究背景和意义。1 1 2 国内外研究现状2 1 3 研究内容3 1 4 文章结构4 第二章w e b g i s 与r i a 5 2 1w 曲g i s 发展的历史及现状5 2 2w e b g l s 的发展趋势8 2 2 1r i a ( 富互联网应用程序) 8 2 2 2m a s h u p ( 混搭) 10 2 2 3 云计算1 2 2 3r i a 主流技术比较1 4 2 3 1a j a x 技术。1 4 2 3 2a d o b e 的f l e x 技术15 2 3 3m i c r o s o f t 的s i l v e f l i g h t 技术16 2 3 4 其他融a 技术。l8 2 4r i a 技术与w 曲g i s 的结合1 9 第三章基于a r c g i ss e r v e r 的r i a 厂w e b g i s 基础技术2 1 3 1a r c g i ss e r v e r 体系结构2 1 3 2 基于c a l l b a c k r e s u l t 的异步通信技术一2 4 3 - 3 插件式t a s kf r a m e w o r k 2 5 3 4 缓存瓦片技术及其改进2 7 3 5r e s t 风格的w 曲服务2 9 3 6a r c g i sa p if o rs i l v e r l i g h t 简介3 0 第四章a r c g i ss e r v e r 中s i l v e r l i g h t 构建w e b g i s 技术的实现3 2 4 1 地图显示与基本操作3 2 4 2 交互信息在地图上的表现3 4 4 3 专题地图和图表的实现3 6 4 4 查询与分析3 9 4 5 加载多种数据源4 l 4 6 地图编辑的实现4 3 4 6 1 利用w c f 调用服务器端方法4 3 4 6 2 利用g e o p r o c e s s i n g 服务扩展功能4 4 4 6 3 利用符合o g c 标准的w f s t 服务4 5 第五章陕西省高速公路养护决策支持系统中r i a 技术的应用4 7 5 1 项目背景与系统结构4 7 5 1 1 项目背景4 7 5 1 2 系统结构4 7 5 2r i a 与w e b g i s 技术在系统中的应用4 8 5 2 1 子系统功能4 8 5 2 2 子系统关键技术动态分段5 0 5 2 3 主要功能及其实现5 3 5 3 子系统特点5 8 第六章结论与展望5 9 6 1 结论5 9 6 2 展望5 9 参考文献6 1 致 射6 3 长安大学硕士学位论文 1 1 研究背景和意义 第一章绪论 地理信息系统( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ) 是- - f - j 综合性学科，已经广 泛地应用在不同领域。伴随着技术的日趋成熟，g i s 技术正应用于测绘、气象、 电力、地质、物流、邮政、环保、交通、大型工程建设、灾害防治、城市管理、 国土资源规划和基础设施管线等领域。2 0 0 8 年我国地理信息产业总规模超过6 0 0 亿元，从业人员约4 0 万，从业机构超过1 万家。 传统的g i s 技术建立在各种专业软件之上，对于非专业用户，难以掌握其 复杂的操作流程。实质上，对于需要使用g i s 功能的普通用户，往往只需要一 种简单、便捷的操作方法，使他们能够迅速运用g i s 技术到其业务流程中去； 另一方面，商业g i s 软件高昂的成本也是许多用户所无法承担的，即使购买了 整个软件平台，往往产生的效益也与投入的成本不成正比；而g i s 的本质是对 空间数据进行分析、处理和显示，空间数据的获取成本能够占到整个g i s 项目 的7 0 以上。对空间数据的重复利用，不同部门或者项目间空间数据的共享，是 节约成本，快速实施项目的重要途径之一。在以上三种需求下，网络地理信息系 统( w e b g i s ) 应运而生。w e b g i s 是采用b s ( b r o w s e r s e r v e r ) 架构的应用程 序，地理空间数据以及软件功能都由服务器端负责，客户端一般不需要安装任何 软件，通过浏览器即可对空间数据进行访问，从而进行查询和分析等操作。对于 最终用户而言，w e b g i s 具有服务范围广，跨平台，操作简单，成本低廉，支持 分布数据源等特剧1 1 ，因此，近些年来发展迅速，已成为g i s 技术的主流发展趋 势之一。但w e b g i s 受制于传统b s 应用程序开发技术的限制，通常只能提供空 间信息的可视化表达，无法进行复杂的人机交互；用户针对地理空间数据所发送 的请求完全由服务器端处理，既增加了服务器的软硬件压力，也无法对空闲的客 户端资源进行合理利用。 w e b 2 0 概念的成熟，对网络应用程序提出了更高的要求。传统的网络应用 程序将所有交互应用都集中在基于“瘦 客户端的b s 架构上。在这样的系统中， 所有处理操作均在服务器端执行，客户端仅仅是用于显示静态的信息内容( 如 h t m l ) 。这种系统最大的缺陷是所有的交互操作都必须经由服务器端进行，首 第一章绪论 先客户端要将请求数据上传至服务器端，然后服务器端做出响应并传回结果，最 后客户端在重载响应信息【2 】；另一方面，浏览器承载信息量的不断加大，原先主 流的h t m l + c s s + j a v a s c r i p t 客户端显示技术变得捉襟见肘，尽管加入了a j a x ( a s y n c h r o n o u sj a v a s c r i p ta n dx m l ) 技术，使得传统的b s 应用程序交互体验 有所改善，但同时增大了应用的开发难度。r i a ( r i c hi n t e m e t i n t e r a c t i v e a p p l i c a t i o n ，富互联网应用程序) 是集桌面应用程序的最佳用户界面功能与w e b 应用程序普遍采用的快速、低成本部署以及互动多媒体通信的实时快捷于一体的 新一代网络应用程序【3 l 。相较于传统的网络技术，r a 具有表现力丰富、反映迅 速、c s 结构的负担平衡、异步通信、网络效率耐2 】和跨平台等优点，因此r i a 成为互联网应用开发的优先选择技术。 s i l v e r l i g h t 作为目前主流r j a 技术之一，将其与w e b g i s 相结合，不仅能够 提高地理空间数据的展示效率，也使得在w e b g i s 中应用表现力丰富的图形符号， 构建功能强大、体验流畅的复杂地理数据处理系统成为可能。对其研究具有十分 重要的实际意义。 1 2 国内外研究现状 早期的w e b g i s 主要以数据展示和简单查询功能为主，无法利用桌面g i s 的高级功能，进行与实际业务相结合的有效应用【4 j 。受制于i t 技术的发展，基 于w e b g i s 的应用也始终无法与传统的桌面g i s 应用相媲美。2 0 0 1 年后，e s r i 公司的a r c l m s ，早期的a r c g i ss e r v e r ，m a p i n f o 公司的m a p x t r e m e ，a u t o d e s k 公司的m a p g u i d e 等均为w e b g i s 的二次开发平台，但它们都不提供r i a 开发方 式接口，呈现结果与功能受到限制。 m a c r o m e d i a 公司在2 0 0 2 年3 月发表的一份白皮书中首先提出了r i a 的概念 【2 】，随着2 0 0 5 年g o o g l e 公司在其g m a i l 等产品中大量运用a j a x 技术，才将真 正的r i a 应用带到了人们面前。目前主流的r i a 技术包括基于j a v a s c r i p t 的a j a x 技术，a d o b e 公司的f l e x 技术，微软公司的s i l v e r l i g h t 技术，s u n 公司的j a v a f x 技术等。2 0 0 5 年g o o g l em a p 首先推出了基于j a v a s c r i p t 的a p i ，随后又推出了 g o o g l em a p a p if o rf l a s h ；同年，微软公司推出v i r t u a le a r t h 产品并提供相应的 a j a xa p i 。2 0 0 9 年v i r t u a le a r t h 更名为b i n gm 印，并推出基于s i l v c r l i g h t 的b i n g 2 长安大学硕士学位论文 m a ps i l v e r l i g h tc o n t r o l 开发组件。相比专业w e b g i s 产品，它们虽然提供了r i a 开发方式，但是其功能比较简单，仅有常用的地图显示，周边搜索，路线查询等 功能，不具备地理空间数据分析功能。2 0 0 8 年6 月e s r i 公司推出a r c g i sa p if o r f l e x ，a r c g i sa p if o rj a v a s c r i p t ，2 0 0 9 年4 月推出a r c g i sa p if o rs i l v e r l i g h t w p f ， 不仅提供了r i a 开发方式，并且能够利用a r c g i ss e r v e r 产品的支持，完成地理 空间数据的存储、发布、查询、分析甚至在线编辑功能。d a v i dj m a g u i r e ( 2 0 0 7 ) 提出了g e o w e b 2 0 的概念；m o x i ez h a n g ( 2 0 0 8 ) 在a r c g i sa p if o rf l e x 基础上 构建了g e o w e b 2 0 的开发框架f l e x v i e w e r ；在国外投入运行的基于r i a 的 w e b g i s 网站有美国学校分布情况的地图应用，意大利的交通系统，f l e xv i e w e r 的在线演示系统，波士顿地图，旧金山市的房地产网站，英国地质调查局的 o p e n g e o s c i e n c e 网站等。 在国内，发布地图a p i 的公司尚不多，主要有5 1 d i t u 的地图a p i ，m a p b a r 的地图a p i ，m a p a b c 的地图a p i ，但目前都没有基于r i a 的应用。超图公司会 在明年初推出基于j a v a s c r i p t ，f l e x 和s i l v e r l i g h t 的w e b g i sa p i 。其他方面，何 正国等( 2 0 0 3 ) 研究了采用f l a s i 小创作工具，制作了网上电子地图，将地图 转换为f l a s h 文件，给出了制作电子地图的步骤，也实现了电子地图的放大、缩 小、漫游功能。李宗志等( 2 0 0 3 ) 利用f l a s h 作为开发工具，成功地开发了重庆市 高校信息查询w e b g i s 系统，实现了动态图形控制操作和交互信息查询，以及公 交车乘车线路的查询功能，其中地图数据存储在f l a s h 中；吴涛等( 2 0 0 6 ) 基于 f l e x 技术进行了“富客户端模式 w e b g i s 的理论研究【5 1 ；张宏等( 2 0 0 7 ) 基于 f l e x 进行了w e b g i s 关键技术构建的研究，并针对空气质量检测发布了实验系统 【4 l ；但这些都没有很好的服务器端产品来支撑，很难达到良好的应用效果。投入 运行的基于r i a 的w e b g i s 网站有中央气象台的台风实时路径显示系统。 1 3 研究内容 传统的w e b g i s 一方面面临地理空间数据展示、查询、分析的灵活需求，另 一方面受制于w e b 开发技术的限制，始终无法真正发挥出g i s 在行业应用中的 优势。将r i a 主流技术s i l v e r l i g h t 应用到w e b g i s 中，能够解决传统w e b g i s 中用户体验差，开发概念复杂，多数据源利用困难等难点，利用r i a 技术本身 3 第一章绪论 的优势给w e b g i s 带来新的活力。本论文以陕西省高速公路养护决策支持系统中 的g i s 子系统开发工作为依托，开发了s i l v e r l i g h t 技术在w e b g i s 上的应用程序， 上世纪6 0 年代加拿大人r o g e rt o m l i n s o n 首先提出了地理信息系统( g i s ) 的概念，并组织开发了世界上第一个g i s 系统，c a n a d ag e o g a p m ei n f o r m a t i o n s y s t e m 。随着信息技术和测绘技术的不断发展，g i s 技术也得到了飞速发展。 1 9 9 3 年w e b g i s ( 网络地理信息系统) 技术出现并迅速成为发展热点【6 j 。同年， 美国x e r o x 公司的p a l oa l t o 研究中心开发出世界上第一个w e b g i s 的原型系统， 提供了全球1 ：2 0 0 万的d l g 数据，让用户进行浏览。但这仅仅是空间信息发布， 该系统也只是地图服务器，还不能称之为w e b g i s 。1 9 9 6 年以后，随着i n t e r n e t 技术的飞速发展，客户机朋艮务器体系的进一步完善，各大g i s 厂商将与w e b 浏 览器紧密结合在一起推出了真正意义上的w e b g i s 平台软件。在国内，2 0 0 0 年 时已有多个公司独立研发了w e b g i s 产品，包括武汉奥发科技工程有限公司开发 的a f i n t e m e tg i s ，国家遥感应用工程技术研究中心网络与运行工程部开发的 g e o b e a n s ，武汉吉奥信息工程技术有限公司的g e o s u r f , 北京神州通网络技术有 限责任公司的c d w e b g i s 等；超图公司也于之后推出了s u p e r m a pi s 和s u p e r m a p i s e r v e r 两个w e b g i s 产品。 随着互联网技术与g i s 技术的推进与普及，国外出现了越来越多能够投入 商业运营的w e b g i s 软件。商业软件有e s r i 公司的a r c l m s ，a r c g i ss e r v e r ， m a p l n f o 公司的m a p x t r e m e ，a u t o d e s k 公司的m a p g u i d e ( 2 0 0 5 年开始开源) ， i n t e r g r a p h 公司的g e o m e d i aw e b m a p ，b e n t l e y 公司的m o d e l s e r v e r 等产品；涉及 到w e b g i s 的开源项目或产品有o s g e o ( o p e ns o u r c eg e o s p a t i a lf o u n d a t i o n ，地 理空间开元基金会) 的g e o s e r v e r ( 服务器产品) 、m a p g u i d eo p e ns o u r c e ( 原 a u t o d e s k 公司m a p g u i d e 产品) 、m a p s e r v e r ( 原明尼苏达州立大学于n a s a 合 作项目) 、o p e n l a y e r s ( j a v a s c r i p t 类库) 、m a p b u i l d e r ( 客户端软件) 【7 】；基于 5 第二章w e b g i s 与r i a p y t h o n 的g e o d j a n g o 类库等。 而主流w e b g i s 软件在技术实现上可分为以下五类【8 】：通用网关接口技术 ( c o m m o ng a t e w a yi n t e r f a c e ，简称c g i ) ；服务器端应用程序编程接1 3 方法 ( s e r v e ra p i ) ；应用程序插件技术( a p p l i c a t i o np l u g i n ) ；a c t i v e 控件以及j a v a 语言编程的技术，包括j a v a 小程序( a p p l e t ) 和j a v a 虚拟机技术( v r l v l ) 等。 这些技术可按宿主位置不同分为两类：基于服务器策略的技术( 又称“瘦客户端”) ； 基于客户端策略的技术( 又称“胖客户端 ) 【9 j 【l 们。见下表。 图2 1 主要w e b g l s 实现技术的特点 对于基于服务器策略的w e b g i s 实现方案而言，地理信息的处理、查询、分 析全部由服务器来完成；客户端只能发送请求和显示最终结果。这种实现方案中 客户端要与服务器不断地进行交互，网络传输负担较重。另外，服务器几乎完成 了所有的工作，所以服务器的负担也较重。其具体实现步骤是：客户端通过浏览 器发送一个请求；利用网络技术通过h t t p 协议把该请求发送到服务器；服务器 响应并处理该请求；最后服务器再利用网络技术通过h 丌p 协议把结果传送给客 户端的浏览器。基于服务器策略的处理方式见下图： 6 长安大学硕士学位论文 图2 2 基于服务器策略的i - i t t p 请求处理方式 对于基于客户端策略的w e b g i s 实现方案而言，一部分地理信息分析处理的 功能由客户端来实现，而高级的分析和处理则由服务器来完成，这种策略在一定 程度上减轻了网络和服务器的负担。其具体实现步骤是：客户端首先判断用户请 求，如果客户端可以处理由客户端处理，否则向服务器发送请求，接下来的处理 与基于服务器策略的处理方式类似。基于客户端策略的处理方式见下图： 图2 3 基于客户端策略的i - i t t p 请求处理方式 近年来，随着网络运行环境的不断提高，传统上对于因为网络传输原因而造 成w e b g i s 程序运行受挫的担心正逐渐消除，而通过互联网进行地理空间数据访 问、分析的需求越来越多以及基于服务的g i s 技术不断发展，w e b g i s 已成为 g i s 的发展趋势。2 0 0 8 年在美国圣地亚哥举行的e s r i 国际用户大会开幕式上， e s r i 总裁j a c kd a n g e r m o n d 多次提及w e b g i s 的发展现状，并在随后几天的技 术分会上着重演示了未来w e b g i s 技术发展的趋势【1 1 1 。w e b g i s 比传统的网络地 图具有更复杂和丰富的表现形式，它不但改变了传统g i s 的设计、开发及应用 方法，而且完全改变了空间数据的互操作性和共享模式，解决了基于i n t e m e t 进 7 第二章w 曲g i s 与r i a 行地理信息浏览、查询、发布等问题，极大地推动了地理信息行业的发展。 2 2w e b g i s 的发展趋势 g i s 技术经过近五十年的发展，已经逐步进入了计算机技术的主流，从而能 够在更广泛的领域为更多用户提供地理空间信息服务。w e b g i s 技术是g i s 技术 与i n t e m e t 技术相结合的产物，是g i s 技术走向社会化的必然途径，是实现“数 字地球”的核心技术之一【8 】；w e b g i s 的发展趋势是g i s 技术和i n t e m e t 技术新 的发展方向的体现和结合，因而在互联网飞速发展及其开发技术不断迅速更新的 长安大学硕士学位论文 都必须经由服务器端进行，首先客户端要将请求数据上传至服务器端，然后服务 器端做出响应并传回结果，最后客户端在重载响应信息。而通过使用在客户端执 行指令的客户端技术，r i a 可以有效的避免延时，实现程序与用户操作的同步。 随着时间的迁移，互联网标准正在逐渐地改变着，从而以适应这种新技术。 另外r i a 具有“与生俱来”的跨平台性。在h t m l + j a v a s c r i p t 的传统w e b 开发工作中，往往要考虑程序界面在不同浏览器、不同操作系统中的表现问题， 为了使它们达到一致，通常需要做更多的编码工作。而r i a 是运行在客户端引 擎上的，因此在各种操作系统和浏览器中均可以无差别呈现，解决了传统w e b 开发技术中的一个难题。除此之外，r i a 还具有以下优点： 表现力丰富； 网络效率高； 交互能力强； 面向操作系统和浏览器透明； 沙箱环境提供可靠的安全性； 易于与现有系统集成。 r i a 的缺点主要集中在客户端引擎的下载和安装。由于需要在客户端完成更 多的工作，一般的r i a 技术都会在浏览器中嵌入客户端引擎。比如f l e x 技术需 要f l a s hp l a y e r 插件，s i l v e r l i g h t 技术需要s i l v e r l i g h t 插件等。但f l a s h 在互联网 中的引用极为普遍，而s i l v e r l i g h t 也会随着微软公司的推广，以及其他与微软公 司合作软件的推广在计算机中拥有很高的占有率，所以r a 技术的推广已经不 存在障碍。 传统c s 架构下g i s 应用程序的功能已趋于成熟，如今w e b g i s 发展的瓶 颈之一在于如何将c s 程序下的强大功能成功移植到b s 模式下，过去几年 w e b g i s 也一直在努力尝试，例如基于a j a x 的o p e n l a y e r 产品，商用软件中 a r c o l ss e r v e r9 3 中的c a l l b a c k 和p a r t i a lp o s t b a c k 解决方案等，都力图将复杂的 b s 实现技术透明化，争取使w e b g i s 用户获得与c s 程序近似的操作体验。 而在原先的“瘦”客户端b s 程序中，所有的交互操作都必须由服务器来处 理，对于g i s 服务器，不仅要处理来自客户端的普通操作请求，还需要处理g i s 程序内部的空间分析等操作请求，这就显得不尽合理。r i a 的最大特点就是能够 9 第二章w e b g i s 与砌【a 充分发挥客户端资源，仅将一些必须的请求发往服务器端。在w e b g i s 中利用 r i a 这种特性，就能够将g i s 服务器从大量的请求负担中解脱出来，仅专注于与 地理空间数据有关的处理工作，从而提高服务器的利用效率。另一方面，r i a 会 提供非常出色的表现能力，这也是r i a 被称为“富”客户端的重要原因。传统 的w e b 页面即使通过j a v a s c r i p t 脚本的帮助也很难达到r i a 能做到的页面效果 和功能，特别是g i s 领域，在用户有复杂交互、地图无缝平滑缩放等需求的情 况下，r i a 的优势尤为突出。将r i a 与w e b g i s 相结合，能够使用户获得更好 的、类似于桌面程序的操作体验。 下图是传统w e b g i s 程序与基于r i a 技术的w e b g i s 程序界面对比： ” l l i ，c t i t ：l5 一 “。：“一一r“1一， ”。“一1一 一， “十。叶 l 舔熬磊。赫烈翔噬凌i? 竺。l ：未l ：鑫。i21 袅，i 。3l 器l 。磊。i ，黛。i 聂l 怠圜 瞠攀煳一霜 l 押hl e 口_ 叫 只：= = = ：芸 d - 同= = 囝一一 囹一一 ： “ 瞄 ： 逆群刍险三 图2 4 传统w e b g i s 程序界面( 基于a r c i m s ) a r c g i sa p if o rs i l v e r l i g h t 开发出的应用程序 图2 5s i l v e r l i g h t 技术开发的w e b g i s 程序界面( 基于r i a ) 2 2 2m a s h u p ( 混搭) 1 0 长安大学硕士学位论文 m a s h u p 一词起源于音乐，即把来自两种或两种以上歌曲的音乐片段或声道 进行组合，从而形成一首全新风格的歌曲【1 4 1 。m a s h u p 在计算机技术中，表示通 过多种渠道将多个来源的数据、功能糅合起来创建新的服务【”l 。其基本架构如 下图： m a s h u p 服务 |l l ll 。 丫。 凫产 图2 6m a s h u p 基本架构 在g i s 领域e s r i 于2 0 0 7 年首先提出m a s h u p 的概怠1 6 1 1 7 1 。g i s 应用都是建 立在地理空间数据的基础上，而这些数据从采集到发布的过程中会产生高昂的成 本，m a s h u p 就是利用这些数据的一种思想，能够从其他地方引用数据，而使精 力投入到业务逻辑的建设上来。虽然很多数据在共享上涉及到版权问题，但避免 重复的数据投入，通过m a s h u p 来丰富自己的地图内容已经是一种趋势。g o o l g e m a p ( g o o g l em 印a p i ) 、b i n gm a p ( b i n gm a pa p i ) 和a r c g i so n l i n e ( m a ps e r v i c e ) 这些行业领先者都已经提供了免费的地图服务供w e b g i s 设计者使用。 在w e b g i s 中，m a s h u p 不仅仅表现在地图内容上，还表现在g i s 功能上。 比如将s i l v e r l i g h t 控件嵌入到地图页面中，通过j a v a s c r i p t 来控制s i l v e r l i g h t 里的 地图；把g e o c o d i n g 在线服务集成到自己的地图中，用来将经纬度解析成人们所 熟知的地名；将普通地图浏览功能与g o o g l em a p 的街景功能相结合等。 第二章w e b g l s 与r i a 鼍t 舶m i n ，丑脚钳礁m 蛳毒岫磅毒帅嗡帅 七删嘶 脚忡童螂嘲嚣蛳 2 2 3 云计算 图2 7a j a x 技术构建的m a s h u p 程序 根据维基百科的定义，云计算( c l o u dc o m p u t i n g ) 是一种动态的、易扩张 的、且通常是通过互联网提供虚拟化的资源计算方式【1 9 】，它是分布式处理 ( d i s t r i b u t e dc o m p u t i n g ) 、并行处理( p a r a l l e lc o m p u t i n g ) 和网格计算( g r i d c o m p u t i n g ) 的发展和实现。通俗的讲，原来完成一项工作所需的软件甚至硬件 资源，都不需要自己准备，“云端”已经提供，只需拿来即用即可。比如最早的 时候用电需要自己用手摇式发电机发电，现在统一由发电厂( 或电网) 来提供。 云计算是未来计算机发展的重要趋势之一，这从搜索引擎的统计结果( g o o g l e t r e n d s ) 中即可看出： c l o u dc o m p u t i n g 5 翔隐f c 如v 蛐m e m d e ，【 二：每：l ：串一 2 0 0 l 2 s l 一1 l ll 1 t t l n e w sf e 僚e n 伪v 口鼬m 口 图2 8 关键字_ 云计算一在互联网中的搜索趋势 1 2 长安大学硕士学位论文 如图2 8 所示，自2 0 0 7 年提出云计算概念后，该技术迅速被人们所关注， 并且得到广泛的推广和应用。