（计算机应用技术专业论文）基于webgis的防汛信息服务系统的研究.pdf

华北电力人学硕十学位沦文 摘要 w e b g i s 是一种结合了 www 技术和传统地理信息系统的全新的技术，近年来 迅速成为 g i s发展的最重要的方向之一，并在很多领域都得到了广泛的应用。 “ 基 于 w e b g i s的防汛信息服务系统”作为防汛决策支持系统的重要组成部分，是 w e b g i s 在我国水利行业具有代表性的应用之一。 论文简要介绍了w e b g i s的技术特点、体系结构、主要实现方法、国内外应用 现状及发展趋势;分析了防汛信息服务系统功能需求、特点以及各主要功能模块的 数据流程， 提出了基于we b g i s的防汛信急服务系统b / s多层体系结构的设计方案; 重点阐述了基于j a v a自主开发 w e b g i s平台的方法和水文过程线绘制的实现方法: 借鉴r树及四叉树索引特点， 论文提出了优化系统性能的空间数据组织与检索方法， 并将此方法应用在防汛信息服务系统中。论文最后对防汛信息服务系统尚须研究和解 决的问题进行了初步探讨。 关键词: we b g i s . b / s模式，防汛 abs tract we b g i s is a b r a n - n e w t e c h n iq u e s y n t h e s iz i n g www t e c h n iq u e a n d t r a d it i o n a l g e o g r a p h ic in f o r m a t io n s y s t e m a n d h a s b e e n b e c o m in g o n e o f t h e m o s t im p o rt a n t d e v e lo p in g a s p e c ts . t h e f lo o d i n f o r m a t io n s e rv i c e s y s t e m ( f i s s ) b a s e d o n we b g i s , a s a n i m p o rt a n t c o m p o n e n t o f r e a l- t i m e fl o o d c o n t r o l d e c is io n - m a k in g s u p p o rt i n g s y s t e m , is o n e o f r e p r e s e n t a t iv e a p p li c a t i o n c a s e s i n w a t e r f i e ld a t p r e s e n t . t h e t h e s i s g iv e s a b r i e f i n t r o d u c t i o n t o t h e we b g i s i n t h e a s p e c t s o f t e c h n i q u e c h a r a c t e r i s t i c s , s y s t e m c o n s t r u c t i o n , m a i n r e a l iz i n g m e t h o d s , m a i n d e v e l o p i n g t r e n d a n d a p p l i c a t i o n s it u a t i o n i n t h e w o r l d a t p r e s e n t . i t a n a l y z e s i n d e t a i l t h e f i s s f u n c t i o n d e m a n d s t h e c h a r a c t e r i s t i c s a n d t h e d a t a f l o w s o f t h e m a i n f u n c t i o n m o d u le s . t h e p a p e r r a is e s t h e d e s i g n s c h e m e o f m u l t i - l a y e r s b / s s y s t e m s t r u c t u r e f o r f i s s . t h e r e a l i z a t io n o f s e lf - d e v e l o p i n g we b g i s p l a t f o r m b a s e d o n j a v a a n d h y d r o g r a p h d r a w i n g i s s p e c i a l ly d e s c r i e d i n p a p e r . t h e p a p e r b r i n g s u p t h e m e t h o d s o f s p a t i a l d a t a o r g a n i z a t i o n a n d s e a r c h i n g t o o p t i m i z e t h e s y s t e m s f u n c t i o n s . f i n a l l y , t h e t h e s i s d i s c u s s e s i n i t i a l l y t h e i s s u e s o n f i s s w h i c h a r e n e e d e d t o s t u d y a n d r e s o l v e i n f u t u r e . x i a o l ix i a n ( c o m p u t e r a p p l i e d t e c h n o lo g y ) d i r e c t e d b y p r o f . l i u k e q i n k e y wo r d s : we b g i s , b i s p a t t e r n , f l o o d c o n t r o l 华北电力人学硕十学位沦文 摘要 w e b g i s是一种结合了 www 技术和传统地理信息系统的全新的技术，近年来 迅速成为 g i s发展的最重要的方向之一，并在很多领域都得到了广泛的应用 “ 基 于 we b g i s的防汛信息服务系统”作为防汛决策支持系统的重要组成部分，是 we b g i s 在我国水利行业具有代表性的应用之一。 论文简要介绍了we b g i s的技术特点、体系结构、主要实现方法、国内外应用 现状及发展趋势;分析了防汛信息服务系统功能需求、特点以及各主要功能模块的 数据流程， 提出了基于we b g i s的防汛信息服务系统b / s多层体系结构的设计万案; 重点阐述了基于j a v a自主开发we b g i s平台的方法和水文过程线绘制的实现方法; 借鉴r树及四叉树索引特点， 论文提出了优化系统性能的空间数据组织与检索方法， 并将此方法应用在防汛信息服务系统中。论文最后对防汛信息服务系统尚须研究和解 决的问题进行了初步探讨。 关键词: we b g i s , b / s 模式，防汛 abstract we b g is i s a b r a n - n e w t e c h n i q u e s y n t h e s iz in g www t e c h n iq u e a n d t r a d i t i o n a l g e o g r a p h ic i n f o r m a t io n s y s t e m a n d h a s b e e n b e c o m in g o n e o f t h e m o s t i m p o rt a n t d e v e l o p i n g a s p e c t s . t h e f lo o d in f o r m a t io n s e rv ic e s y s t e m ( f i s s ) b a s e d o n we b g i s , a s a n i m p o rt a n t c o m p o n e n t o f r e a l- t ime fl o o d c o n t r o l d e c i s io n - m a k i n g s u p p o rt in g s y s t e m, is o n e o f r e p r e s e n t a t iv e a p p li c a t io n c a s e s i n w a t e r f ie ld a t p r e s e n t . t h e t h e s i s g iv e s a b r i e f i n t r o d u c t i o n t o t h e we b g i s i n t h e a s p e c t s o f t e c h n iq u e c h a r a c t e r i s t i c s , s y s t e m c o n s t r u c t i o n , m a i n r e a l iz i n g m e t h o d s , m a i n d e v e l o p i n g t r e n d a n d a p p l i c a t i o n s it u a t i o n i n t h e w o r l d a t p r e s e n t . i t a n a l y z e s i n d e t a i l t h e f i s s f u n c t i o n d e m a n d s , t h e c h a r a c t e r i s t i c s a n d t h e d a t a f l o w s o f t h e m a i n . f u n c t i o n m o d u le s . t h e p a p e r r a i s e s t h e d e s i g n s c h e m e o f m u l t i - l a y e r s b i s s y s t e m s t r u c t u r e f o r f i s s . t h e r e a l i z a t io n o f s e lf - d e v e l o p i n g we b g i s p la t f o r m b a s e d o n j a v a a n d h y d r o g r a p h d r a w i n g i s s p e c i a l l y d e s c r ie d i n p a p e r . t h e p a p e r b r i n g s u p t h e m e t h o d s o f s p a t i a l d a t a o r g a n i z a t i o n a n d s e a r c h i n g t o o p t i m i z e t h e s y s t e m s f u n c t i o n s . f i n a l ly , t h e t h e s i s d i s c u s s e s i n i t i a l ly t h e i s s u e s o n f i s s w h i c h a r e n e e d e d t o s t u d y a n d r e s o l v e i n f u t u r e . x i a o l i x i a n ( c o m p u t e r a p p l i e d t e c h n o lo g y ) d i r e c t e d b y p r o f . l i u k e q i n k e y w o r d s : we b g i s , b i s p a t t e r n , f l o o d c o n t r o l 丫7 1 3 2 6 4 .口匕口口 尸7明 本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文 基于we b g i s的防汛信息服务系统的 、研究 )， 是 本人 在 华 北电 力大 学 攻读 硕 士 学 位 期间， 在导 师 指导 下 进行的 研究 工 作 和 取 得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外， 论文中不包含其他 人己 经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位 、 或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 学 位 论 文 作 者 签 名 :有 l 1, 日期 : 、 了 . 二 . 引 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、 使用学位论文的规定， 即: 学校有权保管、 并向有关部门送交学位论文的原件与复印件: 学校可以采用影印、 缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文; 学校可允许学位论文被查阅或借阅: 学校可以学术交流为 目 的， 复制赠送和交换学位论文; 同 意学校可以用不同方式在不同媒体_ 发表、 传播学 位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守 此规定) 作者签名: 日期:煮 、 吴 2 ,g o s . s. ; i 导师签名: 对 a 日期: ,; to 吐 击3 华北电力大学硕士学位论文 第一章绪论 1 . 1 研究背景及意义 飞速发展的i n t e r n e t / i n t r a n e t 己经成为g i s ( g e o g r a p h i c i n f o r m a t i o n s y s t e m地理 信息系统)新的系统平台。利用i n t e r n e t 技术，在we b 上发布空间数据，供用户浏览 和使用，是g i s 发展的必然趋势。基于www的地理信息系统 ( w e b g i s )可以使得 i n t e r n e t 用户从www的任意一个节点，借助浏览器浏览w e b g i s 站点中的空间数据、 制作专题图、进行各种空间数据检索和空间数据分析。we b g i s 显然要求支持 i n t e r n e t / i n t r a n e t 标准，具有分布式应用体系结构，它可以看作是山多主机、多数据 库与多台终端通过i n t e r n e t / i n t r a n e t 组成的网络，其网络c l i e n t 端为g i s 功能层和数据 管理层，用以获得信息和实施各种应用;网络s e r v e r 端为数据维护层，提供数据信 息和系统服务。 互联网 ( i n t e r n e t )技术在改变着人们的生活方式，同时也对g i s 的进一步发展 提出了新的要求。例如，如何以i n t e r n e t 作为分布式计算平台构建g i s 系统?如何在 i n t e r n e t 上发布地理空间数据和信息?如何方便用户查询所需要的地理相关信e 另一方面，i n t e r n e t 也为解决g i s 发展所面临的降低地理空f 司 数据采集成本、提高地 理信息的共享程度和范围等问题提供了良好的基础条件，适应了g i s 的社会化和大 众化的要求。随着互联网技术的日益成熟和普及，人们越来越关注w e b g i s 的研究、 开发和应用。 防汛信息服务是防汛抗旱决策过程中最重要的工作环节。它通过会议的形式， 以群体( 包括决策、决策辅助人员以及其它有关人员) 会商的方式，从所做出的各种 可行的防洪调度方案中，根据有关规定，以确保防洪工程安全，充分发挥防洪_ r 程 的效益，尽量减少洪灾损失和对环境生态的不利影响，协调各方，甚至牺牲局部保 护整体利益的原则，进行群体决策，选择出满意的调度方案付诸实施，或者对各种 抗旱的预案做出科学的评估和决策。 防汛信息服务系统的作用就是为会商现场提供决策支持环境和手段，满足决策 者对防洪决策信息的需要。 采用最新 w e b技术和 g i s技术构造防汛信息服务系统，以we b为运行平台， 紧密围绕防汛会商业务核心，同时涵盖汛期值班和信息采集、发布、浏览等业务的 水利水情综合应用系统的研究与应用是目前我国防汛抗旱部门的热点研究课题 华北电力大学硕士学位论文 1 . 2 论文工作 结合 w e b g i s当前的发展现状以及防汛信息服务系统的特点，论文主要做以下 几方面工作: 1 .认真查阅文献，对 we b g i s 及其相关技术进行研究与探讨，掌握 we b g i s的 特点、结构和当前实现 we b g i s的常用方法，了解 we b g i s 应用的现状、主 要发展方向和趋势。 2 通过分析防汛信息服务系统的功能和特点，提出一种基于b/ s 模式的多层 体系结构模型。 3 .完成防汛信息服务系统 we b g i s平台的选择方案， 给出水文过程线的设计与 实现方法。 4 .在充分分析四叉树及r树索引特点的基础上， 提出一种结合两者优点实现木 系统快速空间数据检索的方法。 5 .对进一步优化及完善系统提出自己的设想。 华北电 力人学硕十学位论 文 第二章w e b g i s 及相关技术综述 2 . 1 w e b g i s简介 2 . 1 . 1 w e b g i s的定义 w e b g i s 系统是在i n t e r n e t 或i n t r a n e t 网络环境下的一种兼容、存储、 处理、 分 析和显示应用地理信息的计算机信息系统 2 ! 。 地理信息是描述地球表面的空间位 置和空间关系的信息。空间数据包括带有空间位置特征的图像、图形数据和与此相 关的文本数据。 we b g i s系统的基本思想就是在互联网上提供地理信息，让用户通过浏览器浏 览和获得一个地理信息系统中的数据和功能服务。 2 . 1 . 2 w e b g i s的特点 w e b g 工 s 是将w e b 技术与传统g i s 技术融合形成的一个全新的技术领域。与传统的 g i s 相比， w e b g i s 具有以下特点 ， ， : 1 .更广泛的客户访问范围。 客户可以同时访问多个位于不同位置的服务器 仁 的 最新数据，而工 n t e r n e t / 工 n t r a n e t 所特有的优势大大扩展了g 峪的数据管 理能力，增强了对空间数据管理的时效性。 2 .客户端平台独立性。 无论客户端是何种操作系统， 只要支持通用的w e b 浏览 器，用户就可以访问w e b g i s 系统数据。 3 .更简单的操作。要推广g 工 s ，使g 工 s 系统为广大的普通用户所接受，而不仅 仅局限于少数受过专业培训的专业用户， 就要降低对系统的操作难度。 通用 的w e b 浏览器无疑是降低操作复杂度的最好选择。 4 .平衡高效的计算负载。 传统的g i s 大都使用文件服务器结构的处理方式， 其 处理能力完全依赖于客户端，效率较低。而当今一些高级的w e b g i s系统能 够充分利用网络资源， 将复杂的处理交由服务器端执行， 而对简单的操作则 由客户端直接完成。 这种计算模式能灵活地在服务器端和客户端之间合理分 配处理任务，从而提高了网络计算资源的利用效率。 w e b g i s 系统涉及到在网络环境下， 地理信息 ( 图像、图形和与此相关的文木数 据)的建模、传输、管理、分析、应用的理论与技术。作为地理信息系统的一种新 形式，w e b g i s无论是在理论研究，还是在应用方面都还处于发展阶段，但开放的 i n t e r n e t 为w e b g i s 提供了广阔的社会应用前景。 华北电力大学硕十学位论文 2 . 2 w e b g i s 的体系结构 从系统构成的角度来看，w e b g i s 是由w e b g i s 浏览器、w e b g i s 信自 、 代理、w e b g 丁 5 服务器、w e b g i s 编辑器几部分组成c , . i . w e b g i s 浏览器( b r o w s e r ) : w e b g i s 的终端用户通过浏览器连接到远程w e b ( , i s 站点上，浏览 w e b g i s站点中的空间数据，制作专题图，进行各种空间检索 和空间分析等工作。作为用户界面，w e b g 工 s浏览器含有的语义解释和转化 机制，能够方便 w e b g i s 用户的查询和分析。 2 . w e b g i s 信息代理 ( i n f o r m a t i o n a g e n t ): w e b g i s 信息代理反映着地理信息 的数据结构， 是空a信息网络化的关键部分。 它介于w e b g i s 浏览器和w e b g i s 服务器之间，主体是信息代理机制和信息代理协议，负责定义 w e h g i s浏览 器与w e b g 工 s 服务器间查询请求和响应的通信协议，提供直接访问g i s 数据 库的功能。 通过信息代理机制， 可以在c l i e n t / s e r v e r 结构中合理地分配各 部分功能， 平衡网络负载，以达到减少网络传播带宽， 增大请求响应速度的 目的。 3 . w e b g i s 服务器 ( s e r v e r ):提供易于配置和管理的w e h g i s 服务，该服务器 能解释中间代理请求并根据查询请求对 g i s数据库进行空f h j 操作，实现 w e b g 工 s 浏览器和w e b g i s 服务器的动态交互。 采用空间元数据管理技术，对 分布异构的空间数据源进行描述与索引， 提供网络空间信息导航访问， 结合 分布式对象技术，提供对分布式超媒体g i s 数据的访问。 4 . w e b g i s 编辑器 ( e d i t o r ): 该编辑器提供一个所见即所得的编辑生成环境， 具有可视化、 交互式窗口的功能，能建立g i s 对象和模型，实现浏览器与服 务器的动态交互， 提供对空间数据库数据导入功能， 可对多源g i s 数据按指 定结构导入空间数据库。 实现编辑器与w e b 服务器、 浏览器及相关子系统的 无缝连接， 形成完整的g i s 对象、 g i s 模型和g i s 数据结构的编辑及表现环 境， 以嵌入式方式向浏览器及w e b 服务器的网页制作提供g i s 对象编辑及表 现功能。 2 . 3 w e b g i s 主要实现方法 w e b g i s 的工作模式分为三种: ( i ) 服务器端的g i s 应用程序处理大部分操作; 2 )客户端的 g i s应用程序完成对下载数据的大部分操作:c 3 )与前两种1作模 式相比，这是一种比较灵活的工作模式，即对数据的操作完成既可放在服务器端， 也可放在客户端，或两边分别完成一部分。根据工作模式的不同可以将 w e b g i s的 实 现 方 式 相 应 地 分 为 以 下 几 类 口 3 6 . 华北电力大学硕十学位论文 2 . 3 . 1 c g i ( c o m m o n g a t e w a y i n t e r f a c e, )方法 c g i 是 w e b 服务器调用外部应用程序的接口。 它允许网页用户通过网页的命令 来启动一个存在于网页服务器主机的程序 ( 称为 c g i 程序) ，并且接收这个程序的 输出结果。当用户发送一个请求到 w e b服务器，w e b服务器通过 c g i 把该请求转 发给后端运行的 g i s服务程序，由 g i s服务程序生成结果交给 we b服务器，we b 服务器再把结果传递到用户端显示。c g i 是最早实现动态网页的技术，它使用户可 以通过浏览器进行交互操作，并得到相应的操作结果。 这种方法的缺点是，对于每一个客户机的请求，都要重新启动一个新的服务进 程，当有多用户同时发出请求时，服务器的负担重。同时由于网络传递的图形为栅 格图，因而导致地图缩放、漫游、选择等操作不能在本地进行，需要传递到服务器 进行处理，在服务器端生成新的栅格图再传递到客户端显示，不能直接在客户端进 行复杂的空间分析。 2 . 3 . 2 服务器应用程序接口( s e r v e r a p i )方法 s e r v e r a p i 类似于 c g i ，不同之处在于 c g i 程序是单独可以运行的程序而 s e r v e r a p i 往往依附于特定 we b服务器，如 mi c r o s o f t i s a p i 依附于 i i s ( i n t e r n e t i n f o r m a t i o n s e r v e r ) ， 只能在w i n d o w s 平台上运行， 其可移植性较差。 但是基于s e r v e r a p i 的动态连接模块启动后会一直处于运行状态，而不像 c g i 那样每次都要重新启 动，其速度较c g i 快得多。它的缺陷在于它依附于特定的服务器和计算机平台。 2 . 3 . 3 插件 ( p l u g 一i n )法 g i s p l u g -i n 是在浏览器上扩充w e b 浏览器功能的可执行的g i s 软件。 g i s p l u g -i n的主要作用是使 we b浏览器支持处理特定格式的g i s数据，并为we b浏览器 与g i s 服务程序之间的通讯 提供条件。g i s p l u g -i n 直接处理来自 服务器的g i s 矢 量数据。 同时， g i s p l u g - i n 可以 生 成自己 的数据，以 供w e b 浏览器或其它p l u g - - i n 显示使用。 利用c g i 或者s e r v e r a p i ，虽然增强了客户端的交互性，但是仅提供给客户端 有限的功能，传给用户的信息依然是静态的。而且用户不能操作单个地理实体以及 快速缩放地图，因为在客户端，整个地图是一个实体，任何g i s 操作，如放大、缩 小、漫游等都需要由服务器来完成并将结果返回。浏览器插件很好的解决了这个问 题。 对w e b g i s 而言， g i s 插件不但可以增加网络浏览器处理地理空间数据的能力 使人们更容易获取地理数据，而且插件处理和传输的是矢量格式空间数据，其数据 量小，网络也只需将 g i s数据一次性传输，这样就加快了用户操作的反应速度，减 少网络服务器的信息流量，从而使服务器更有效地为更多的用户服务。 华北电力大学硕十学位论文 2 . 3 . 1 c g i ( c o m m o n g a t e w a y i n t e r f a c e, )方法 c g i 是 w e b 服务器调用外部应用程序的接口。 它允许网页用户通过网页的命令 来启动一个存在于网页服务器主机的程序 ( 称为 c g i 程序) ，并且接收这个程序的 输出结果。当用户发送一个请求到 w e b服务器，w e b服务器通过 c g i 把该请求转 发给后端运行的 g i s服务程序，由 g i s服务程序生成结果交给 we b服务器，we b 服务器再把结果传递到用户端显示。c g i 是最早实现动态网页的技术，它使用户可 以通过浏览器进行交互操作，并得到相应的操作结果。 这种方法的缺点是，对于每一个客户机的请求，都要重新启动一个新的服务进 程，当有多用户同时发出请求时，服务器的负担重。同时由于网络传递的图形为栅 格图，因而导致地图缩放、漫游、选择等操作不能在本地进行，需要传递到服务器 进行处理，在服务器端生成新的栅格图再传递到客户端显示，不能直接在客户端进 行复杂的空间分析。 2 . 3 . 2 服务器应用程序接口( s e r v e r a p i )方法 s e r v e r a p i 类似于 c g i ，不同之处在于 c g i 程序是单独可以运行的程序而 s e r v e r a p i 往往依附于特定 we b服务器，如 mi c r o s o f t i s a p i 依附于 i i s ( i n t e r n e t i n f o r m a t i o n s e r v e r ) ， 只能在w i n d o w s 平台上运行， 其可移植性较差。 但是基于s e r v e r a p i 的动态连接模块启动后会一直处于运行状态，而不像 c g i 那样每次都要重新启 动，其速度较c g i 快得多。它的缺陷在于它依附于特定的服务器和计算机平台。 2 . 3 . 3 插件 ( p l u g 一i n )法 g i s p l u g -i n 是在浏览器上扩充w e b 浏览器功能的可执行的g i s 软件。 g i s p l u g -i n的主要作用是使 we b浏览器支持处理特定格式的g i s数据，并为we b浏览器 与g i s 服务程序之间的通讯 提供条件。g i s p l u g -i n 直接处理来自 服务器的g i s 矢 量数据。 同时， g i s p l u g - i n 可以 生 成自己 的数据，以 供w e b 浏览器或其它p l u g - - i n 显示使用。 利用c g i 或者s e r v e r a p i ，虽然增强了客户端的交互性，但是仅提供给客户端 有限的功能，传给用户的信息依然是静态的。而且用户不能操作单个地理实体以及 快速缩放地图，因为在客户端，整个地图是一个实体，任何g i s 操作，如放大、缩 小、漫游等都需要由服务器来完成并将结果返回。浏览器插件很好的解决了这个问 题。 对w e b g i s 而言， g i s 插件不但可以增加网络浏览器处理地理空间数据的能力 使人们更容易获取地理数据，而且插件处理和传输的是矢量格式空间数据，其数据 量小，网络也只需将 g i s数据一次性传输，这样就加快了用户操作的反应速度，减 少网络服务器的信息流量，从而使服务器更有效地为更多的用户服务。 华北电力大学硕十学位论文 同的 g i s数据、 持;插件需要q 、操作系统、g i s 数据类型又是相关的，即对于不 、不同的浏览器需要有各自 不同的g i s p l u g -i n支 装多个g i s p l u g -i n 程序，还存在插件程序的版本升级问题等。 2 . 3 . 4 a c t i v e x方法 a c t i v e x 是建立在 o l e技术之上发展起来的因特网新技术，其基础是 c o m ( c o m p o n e n t o b j e c t m o d e l ) ， 是为扩展m i c r o s o f t w e b 浏览器i e 功能而提供的公 共 框架。 a c t i v e x控件和p l u g - i n 非常相似， 是为了 扩展w e b 浏览器的动态模块。 所 不同的是，a c t i v e x能被支持o l e标准的任何程序语言或应用系统所使用，相反， p l u g - i n 只能 在某一具体的浏览器中 使用。基于 g i s a c t i v e x控件的万维网地理信 息系统是依赖 g i s a c t i v e x来完成 g i s 数据的处理和显示的。 a c t i v e x控件目 前只有 i e全面支持， 在n e t s c a p e 中则必须有特制的p l u g - i n 才能运行， 兼容性较差: 并且只能运行在ms wi n d o w s 平台上; 还需要下载到本地， 占有了客户机的磁盘空间:由于可以进行本地磁盘操作，安全性较差其优点是; 执行速度快;由于a c t i v e x可以用多种语言实现，这样就可以重复使用原有 g i s软 件的源代码，提高了软件开发效率。 2 . 3 . 5 基于j a v a 编程语言的方法 j a v a 是面向对象的、支持多线程的、体系结构独立的解释型语言，具有很高的 安全性、可移植性和代码可重用性， 具有很高的运行效率，是开发 i n t e r n e t 应用最 好的编程语言之一。 任何系统平台只要安装了相应版本的j a v a 虚拟机就可以解释执 行j a v a 程序，这就极大地减少了应用系统运行的环境限制。 j a v a 可通过下载j a v a a p p l e t ( j a v a 小程序) 到客户端， 还可以实现全部在服务 器上运行到部分在服务器上、部分在客户机上运行的计算等操作。 由于j a v a 具有这些功能特点， 使其成为实现we b g i s的分布式应用体系结构的 理想开发语言。目前利用j a v a 编程语言开发we b g i s系统的方法可分为两种; 第一种是仅客户端部分基于j a v a 的we b g i s 系统， 即仅用j a v a 语言开发客户端 的g i s 功能， 而服务器端在现有的系统代码基础上， 通过制定g i s 空间数据传输协 议以及和j a v a 程序交互的功能模块来实现。 第二种方法是客户端和服务器端都基于 j a v a的 w e b g i s ，也就是常说的纯 j a v a w e b g i s ，这种开发方式可以 最大限度地发挥j a v a 编程语言的优势。 采用这种方法的缺 点是系统开发难度大、工作量多、周期长。 表 2 . 1 列出了这几种 we b g i s实现技术的优缺点比较。 华北电力大学硕十学位论文 同的 g i s数据、 持;插件需要q 、操作系统、g i s 数据类型又是相关的，即对于不 、不同的浏览器需要有各自 不同的g i s p l u g -i n支 装多个g i s p l u g -i n 程序，还存在插件程序的版本升级问题等。 2 . 3 . 4 a c t i v e x方法 a c t i v e x 是建立在 o l e技术之上发展起来的因特网新技术，其基础是 c o m ( c o m p o n e n t o b j e c t m o d e l ) ， 是为扩展m i c r o s o f t w e b 浏览器i e 功能而提供的公 共 框架。 a c t i v e x控件和p l u g - i n 非常相似， 是为了 扩展w e b 浏览器的动态模块。 所 不同的是，a c t i v e x能被支持o l e标准的任何程序语言或应用系统所使用，相反， p l u g - i n 只能 在某一具体的浏览器中 使用。基于 g i s a c t i v e x控件的万维网地理信 息系统是依赖 g i s a c t i v e x来完成 g i s 数据的处理和显示的。 a c t i v e x控件目 前只有 i e全面支持， 在n e t s c a p e 中则必须有特制的p l u g - i n 才能运行， 兼容性较差: 并且只能运行在ms wi n d o w s 平台上; 还需要下载到本地， 占有了客户机的磁盘空间:由于可以进行本地磁盘操作，安全性较差其优点是; 执行速度快;由于a c t i v e x可以用多种语言实现，这样就可以重复使用原有 g i s软 件的源代码，提高了软件开发效率。 2 . 3 . 5 基于j a v a 编程语言的方法 j a v a 是面向对象的、支持多线程的、体系结构独立的解释型语言，具有很高的 安全性、可移植性和代码可重用性， 具有很高的运行效率，是开发 i n t e r n e t 应用最 好的编程语言之一。 任何系统平台只要安装了相应版本的j a v a 虚拟机就可以解释执 行j a v a 程序，这就极大地减少了应用系统运行的环境限制。 j a v a 可通过下载j a v a a p p l e t ( j a v a 小程序) 到客户端， 还可以实现全部在服务 器上运行到部分在服务器上、部分在客户机上运行的计算等操作。 由于j a v a 具有这些功能特点， 使其成为实现we b g i s的分布式应用体系结构的 理想开发语言。目前利用j a v a 编程语言开发we b g i s系统的方法可分为两种; 第一种是仅客户端部分基于j a v a 的we b g i s 系统， 即仅用j a v a 语言开发客户端 的g i s 功能， 而服务器端在现有的系统代码基础上， 通过制定g i s 空间数据传输协 议以及和j a v a 程序交互的功能模块来实现。 第二种方法是客户端和服务器端都基于 j a v a的 w e b g i s ，也就是常说的纯 j a v a w e b g i s ，这种开发方式可以 最大限度地发挥j a v a 编程语言的优势。 采用这种方法的缺 点是系统开发难度大、工作量多、周期长。 表 2 . 1 列出了这几种 we b g i s实现技术的优缺点比较。 华北电力大学硕十学位论文 同的 g i s数据、 持;插件需要q 、操作系统、g i s 数据类型又是相关的，即对于不 、不同的浏览器需要有各自 不同的g i s p l u g -i n支 装多个g i s p l u g -i n 程序，还存在插件程序的版本升级问题等。 2 . 3 . 4 a c t i v e x方法 a c t i v e x 是建立在 o l e技术之上发展起来的因特网新技术，其基础是 c o m ( c o m p o n e n t o b j e c t m o d e l ) ， 是为扩展m i c r o s o f t w e b 浏览器i e 功能而提供的公 共 框架。 a c t i v e x控件和p l u g - i n 非常相似， 是为了 扩展w e b 浏览器的动态模块。 所 不同的是，a c t i v e x能被支持o l e标准的任何程序语言或应用系统所使用，相反， p l u g - i n 只能 在某一具体的浏览器中 使用。基于 g i s a c t i v e x控件的万维网地理信 息系统是依赖 g i s a c t i v e x来完成 g i s 数据的处理和显示的。 a c t i v e x控件目 前只有 i e全面支持， 在n e t s c a p e 中则必须有特制的p l u g - i n 才能运行， 兼容性较差: 并且只能运行在ms wi n d o w s 平台上; 还需要下载到本地， 占有了客户机的磁盘空间:由于可以进行本地磁盘操作，安全性较差其优点是; 执行速度快;由于a c t i v e x可以用多种语言实现，这样就可以重复使用原有 g i s软 件的源代码，提高了软件开发效率。 2 . 3 . 5 基于j a v a 编程语言的方法 j a v a 是面向对象的、支持多线程的、体系结构独立的解释型语言，具有很高的 安全性、可移植性和代码可重用性， 具有很高的运行效率，是开发 i n t e r n e t 应用最 好的编程语言之一。 任何系统平台只要安装了相应版本的j a v a 虚拟机就可以解释执 行j a v a 程序，这就极大地减少了应用系统运行的环境限制。 j a v a 可通过下载j a v a a p p l e t ( j a v a 小程序) 到客户端， 还可以实现全部在服务 器上运行到部分在服务器上、部分在客户机上运行的计算等操作。 由于j a v a 具有这些功能特点， 使其成为实现we b g i s的分布式应用体系结构的 理想开发语言。目前利用j a v a 编程语言开发we b g i s系统的方法可分为两种; 第一种是仅客户端部分基于j a v a 的we b g i s 系统， 即仅用j a v a 语言开发客户端 的g i s 功能， 而服务器端在现有的系统代码基础上， 通过制定g i s 空间数据传输协 议以及和j a v a 程序交互的功能模块来实现。 第二种方法是客户端和服务器端都基于 j a v a的 w e b g i s ，也就是常说的纯 j a v a w e b g i s ，这种开发方式可以 最大限度地发挥j a v a 编程语言的优势。 采用这种方法的缺 点是系统开发难度大、工作量多、周期长。 表 2 . 1 列出了这几种 we b g i s实现技术的优缺点比较。 华北电力大学硕十学位论文 表 2 . 1 we b g i s多种实现技术的优缺点对比 技术类型优点缺点 cgi 客户端小;处理大型 g i s操作分 析的能力强:充分利用服务器现 有资源。 网络传输和服务器的负担贡，作为静 态图像，j p e c和 g i f是客户端操作 的唯一形式。 s e r v e r ap i 不像 c g i那样每次都要重新启 动。其速度较c g i 快得多。 需要依附于特定的 w e b服务器和计 算机平台。 p l u g 一i n 服务器和网络传输的负担轻，可 直接操作g i s 数据，速度快。 需要先下载安装到客户机 l :与平台 和操作系统相关;对 t 不同的( i t s 数 据类型，需要有相应的g i s p l u g -i n 来支持。 ac t i v e x co n t r o l 执行速度快，具有动态可重用代 码模块。 与操作系统相关:需要下载、安装， 占用存储空间;安全性较差，对于不 同的 g i s数据类型，需要有相应的 g i s a c t i v e x控件来支持 j a v a 与平台和操作系统无关，实时下 载运行，无需预先安装，g i s操 作速度快，服务器和网络传输的 负担轻。 开发难度大、工作量多、周期长 从以上分析来看，纯j a v a we b g i s 是实现g i s 开发最理想的方案，防汛信息服 务系统所使用的we b g i s即是