（计算机应用技术专业论文）基于地图服务平台ArcIMS的地理信息系统研究与构建.pdf

摘要网络地理信息系统( w e b g i s ) 是g i s ( 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 ，地理信息系统) 技术与w e b 技术有机结合的产物。开展基于网络的g i s 研究，实现不同地理位置的数据信息的统一管理和资源共享已经成为今后g i s 的主要研究方向。本文在美国e s r i 公司发布的网络地图服务平台软件( i n t e m e tm a ps e r v e rf o ra r c v i e w ，a r e l m s ) 支持下，对w e b g i s 在税务行业中的应用进行了研究。首先，本文提出一个w e b g i s 在税务行业中具体应用税源管理w e b g i s 系统。在a r e l m s 平台支持下，系统采用c s 和b s 结合的四层架构模式，根据系统总体设计目标设计了系统的功能模块，并从应用角度对这些功能模块进行组合来实现地图管理、地图查询、数据输出及其他功能。其次，为了有效地存储和管理以矢量数据为主的图形图像空间数据及其关联数据，本文设计了以空间数据和属性数据为存储对象的系统数据库，采用对地图对象分层的方式来确定空间数据与其相关属性数据的对应关系，以a r c s d e 为中间件实现空间数据与所对应属性数据的无缝连接，实现了空间数据与属性数据逻辑上和物理上的统一，从而建立地理空间信息与税务数据相结合的税源管理空间地图。最后，使用a r c l m s 组件构建了基于地图信息的税源管理解决方案，运用a s p n e t 和j a v a s c r i p t 技术编写代码实现税源主题图、鹰眼图和数据查询等。在实际应用中，较好地实现了地图缩放、地图显示、信息查询、图层控制、数据输出等功能关键词w e b g i s ，a r c l m s ，空间数据，税源管理a b s t r a c tw e b g i si st h eo r g a n i cc o m b i n a t i o nm a d eb yg i st e c h n o l o g ya n dw e bt e c h n o l o g y g i sr e s e a r c hb a s e do nw e bt or e a l i z et h e u n i f i e dm a n a g e m e n ta n dr e s o u r c es h a r i n gt o g e t h e ro fs t a t i s t i c si n f o r m a t i o nf r o mt h ed i f f e r e n tg e o g r a p h i cs i t u a t i o nh a sb e c o m em a i n l yt h eg i sr e s e a r c hf o ral o n gt i m e t h i sp a p e ra i m sa tr e s e a r c h i n gt h ew e b g i sa p p l i e di nt h et a xt r a d eu n d e rt h es u p p o r to fa r c l m sw h i c hi sp u b l i s h e db ya m e r i c a ne s r ic o m p a n y f i r s to fa l l ，t h i sp a p e rh a sp r e s e n t e dm a n a g e m e n tw e b g i ss y s t e mw h i c hi sa p p l i e do b je c t i v e l yi nt h et a xt r a d e u n d e rt h es u p p o r to fa r e l m sp l a t f o r m ，t h es y s t e mh a st a k e nf o u rl e v e l e dc o n s t i t u t i o nm o d ec o m b i n e db yc sa n db s a c c o r d i n gt ot h eg o a lo fw h o l ed e s i g no fs y s t e mt op r o j e c tt h es y s t e m a t i cf u n c t i o nm o d e l ，i th a so r g a n i z e dt or e a l i z em a pm a n a g e m e n t ，m a ps e a r c h ，s t a t i s t i co u t p u ta n do t h e rf u n c t i o nf r o mt h ep r a c t i c a lp o i n to fv i e w t h e n ，i no r d e rt oe f f i c i e n t l yr e s e r v ea n dm a n a g et h ep i c t u r ea n di m a g e ss p a c es t a t i s t i c sa n di t sr e l a t e ds t a t i s t i c sm a jo r e di nt h ev e c t o rs t a t i s t i c s ；t h ep a p e r sd e s i g n st h es y s t e m a t i cs t a t i s t i c sw a r e h o u s et r e a t e db yt h es p a c es t a t i s t i c sa n da t t r i b u t es t a t i s t i c s ，t a k e st h em a n n e ro fm a po b je c t i v es e p a r a t el e v e lt om a k es u r et h ec o r r e s p o n d e n tr e l a t i o n s h i pb e t w e e ns p a c es t a t i s t i ca n di t sr e l a t i v ea t t r i b u t es t a t i s t i c s ，r e a l i z i n gt h el o g i c a la n dp h y s i c a lu n i t yb e t w e e ns p a c es t a t i s t i ca n di t sr e l a t i v ea t t r i b u t es t a t i s t i c st oe s t a b l i s ho r i g i nt a xm a n a g e m e n ts p a c em a po ft h ec o m b i n a t i o ng e o g r a p h i cs p a c ei n f o r m a t i o na n dt a xs t a t i s t i c s f i n a l l y ，r e s o l v i n gp r o j e c ti sc o n s t i t u t e db yt h ea r c l m sb a s e do nt h em a pi n f o r m a t i o n ，a p p l y i n ga s p n e ta n dj a v a s c r i p tt e c h n o l o g yt oe d i tc o d ea n dr e a l i z et h eo r i g i nt a xt h e m em a p ，e a g l ee y e sm a pa n ds t a t i s t i cs e a r c h i nt h ep r a c t i c a la p p l i c a t i o n ，i ti sb e t t e rt or e a l i z em a pz o o m ，m a pi n d i c a t i o n ，s t a t i s t i cs e a r c h ，m a pl e v e lc o n t r o la n ds t a t i s t i co u t p u ta n ds oo n k e yw o r d sw e b g i s ，a r c l m s ，s p a c es t a t i s t c s ，o r i g i no ft a xm a n a g e m e n t原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：丘陋学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供信息服务。作善签名：凰鲢导师签名趁日期：2 亟年i l i t第一章绪论地理信息系统( g i s ，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 ) 是以地理空间数据库为基础，在计算机硬、软件环境的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、描述、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究、综合评价、管理、定量分析和决策服务而建立起来的一类计算机应用系统，是集计算机科学、地理科学、测绘学、遥感学、环境科学、空间科学、信息科学、管理科学等学科为一体的新兴边缘学科i l , 2 1 。1 1引言自1 9 6 3 年世界上第一个地理信息系统诞生以来，经过多年来的发展，传统的g i s 技术已经成熟。g i s 正广泛应用于城市规划、设施管理、资源、环境、能源、农业、水利、交通、国防、人口、灾害防护以至人民生活的各个方面，发挥着重要的作用【3 】。但是，传统的g i s 也存在着一些缺陷：g i s 多数属于单机版或有限结点模式；有些用户使用g i s 仅限于一般功能，而每个客户端都要配备昂贵的专业g i s 软件，这无疑是巨大的浪费；g i s 桌面系统操作复杂，需要使用者具有一定的专业基础并进行长期培训，不适合企业及大众化应用1 4 j 。这些缺陷极大地阻碍了大多数的非专业用户使用g i s ，也防碍了地理信息在国民经济和宏观决策中的推广应用。进入9 0 年代，随着i n t e m e t 的迅猛发展和广泛使用，以i n t e m e t 为范例的信息高速公路建设席卷全球，人们对地理信息系统的需求也日益增长，给g i s 带来了全新的发展机遇。从1 9 9 5 年开始以一种基于i n t e m e t 技术标准、以i n t e m e t 为平台的、采用分布式体系结构的g i s 系统w e b g i s 系统( 又称万维网地理信息系统) 在美国出现，并成为地理信息系统发展的一个重要方向1 5 j 。w e b g i s 不但具有大部分乃至全部传统g i s 软件所具有的功能，而且还具有利用i n t e m e t 优势的特有功能。一个普通的地理信息系统用户只要熟悉网络，不必在自己的本地计算机上安装g i s软件，就可以从i n t e m e t 的任一节点上浏览w e b g i s 站点中的各种地理空间数据和属性数据，制作专题图，进行各种空间信息检索和空间分析，以及在i n t e m e t 上提供交互的地图和数据【6 】。因此，对w e b g i s 的研究具有重要的现实意义和价值。w e b g i s 技术正在不断地发展并逐步走向成熟，在各个行业中的应用也越来越广泛。w e b g i s 应用开发时，有两种开发方式：一是从底层自主开发，二是选用w e b g i s 商用开发工具【_ 刀。从底层开发灵活性大，可以针对用户的需求进行开发，但是由于开发人员将很多精力集中在与应用无关的底层实现，使得开发周期长，花费多；而商用开发工具已经将底层实现包装起来，开发人员无需考虑底层实现，所以大多数w e b g i s 应用开发选用商用开发工具【8 】。目前比较成熟的w e b g i s 产品主要有：e s r i 公司的a r c i m s ，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 ，i m e r g r a p h 公司的g e o m e d i aw 曲m a p 等。互联网上也己经出现了许多基于这些平台开发的w e b g i s 成功应用实例，如基于m a p g u i d e 开发的数字深圳( h t t p ：w w w s z m a p c o m ) ，基于a r e l m s 开发的香港黄页( h t t p ：w w w y p c o r n 1 l l ( ) 等。1 2w e b g i s 国内外发展现状从2 0 世纪9 0 年代开始，各种w e b g i s 系统如雨后春笋般地出现，各大g i s商业软件都在向w e b 靠拢，开始把自己的g i s 产品与w w w 挂钩、接轨和包装【9 】。在国外，网络地理信息服务技术发展迅速，已成为各大厂商争相发展的前沿研究课趔1 0 1 。m a p l n f o 公司推出了m a p x t r e m e 2 0 0 4 和m a p x t r e m ef o rj a v a4 7 分别是支持n e t 和j 2 e e 平台体系的w e b 应用地图服务开发平台；e s r i 公司早在2 0 0 2年就提出了g n e t 战略思想，把g i s 系统的构建方式和应用从i n t r a n e t 方式推动到了i n t e m e t 方式，e s r i 的理论研究一直是走在w e b g i s 技术的前面，这主要体现在其对空间数据模型( a r e i n f o 和g e o d a t a b a s e ) ，数据库( a r c s d e ) ，网络发布( a r c l m s ) 的领导性研究和商业产品中；微软的m a p p o i n t 3 0 完全基于v s n e t 开发，任何网络用户都可以通过s o a p ( 简单对象访问协议) 来存取m a p p o i n t 的基于x m l的w 曲g i s 接i s l ；西门子在s i c a di n t e r n e tm a ps e r v e r 上使用s i c a d o p e n ，接收b r o w s e r 端网关语言，用p e r l 给出的坐标和范围等做请求参数；i n t e r g r a p h 公司的g e o m e d i aw 曲分m a p 和e m e r p r i s e 两个软件，前者用来发布和观看地理空间数据，后者分析和处理地理数据；a u t o d e s k 公司的m a p g u i d e 分为三部分，a u t h o r 负责管理，s e r v e r 提供数据，p l u gi n 做客户端显示地图数据。在国内，对于相关w e b 技术理论的研究比较多，如何基于网络提供成熟的地理信息服务应用正处于试验阶段【1 1 】。在开发和应用方面，目前提供公众基础w r e b地理信息服务的应用比较多，基本上是政府服务公众而建立的网站式服务，包括旅游、购物、住宿、公共交通等多方面的信息，辅之以多媒体形式的信息共同发布。例如：数字北京( h t t p ：w w w d i g i t a l b e i j i n g g o v c n ) ，图行天下( h t t p ：w w w 9 0 2 m a p c o m ) 等。这些网站目前以提供电子地图服务为主，对于高级的地理空间信息处理服务( 如地理编码，路径分析等) 的功能还比较弱。在w e b 地理信息服务软件提供商中，有中科院的g e o b e a n ；s u p e r m a p 公司的s u p e r m a pi s n e t5 ；吉奥之星g e o s t a r 推出了g e o s u r f 4 0 ；另外还有灵图公司的s m r t l m s 等。1 3 本文研究的主要内容本论文在宏观上学习、了解a r c l m s 和w e b g i s 体系结构，掌握如何在a r c l m s基础上架构一个中型的w e b g i s 服务平台，并在n e t 平台上开发了一个基于a r c l m s 的税源管理w 曲g i s 系统。具体如下：( 1 ) 研究了a r c l m s 与w e b g i s 的体系结构，掌握以a r c l m s 系列软件作为网络地图服务平台，搭建w e b g i s 系统的方法；( 2 ) 在a r c l m s 平台支持下，采用b s 方式的四层架构模式设计一个税源管理w e b g i s 系统，设计了系统的功能模块，并对功能模块进行组合；( 3 ) 研究了a r c s d e 引擎在空间数据管理中的应用，设计了以空间数据和属性数据为存储对象的系统数据库，采用分层的方式来确定空间数据与其相关属性数据的对应关系，以a r c s d e 为中间件实现空间数据与所对应属性数据的无缝连接，实现了空间数据与属性数据逻辑上和物理上的统一，从而建立地理空间信息与税务数据相结合的税源管理空间地图( 4 ) 使用a r c l m s 组件构建了基于地图的解决方案，运用a s p n e t 和j a v a s c f i p t技术编写代码实现税源主题图、鹰眼图和数据查询等。1 4 本文的组织结构论文的内容共分为六章，各章的内容简介如下：第一章为绪论，主要介绍了地理信息系统( g i s ) 的网络化趋势，w e b g i s 在国内外的发展现状，说明了本文的主要研究内容，最后给出了论文的组织方式；第二章对a r c l m s 平台软件进行介绍，对e s r 公司的软件a r c l m s 的体系结构和运行机制进行了探讨，分析了a r c x m l 的作用，同时对数据库引擎a r c s d e的结构和工作原理进行了研究；第三章为w 曲g i s 及其实现技术，这一部分主要介绍w 曲g i s 的定义、特点，分析了w e b g i s 的体系结构，对w e b g i s 的构造技术进行了详细的讨论，对各种构造技术的优劣进行了比较；第四章是基于a r c l m s 的税源管理系统设计，对整个系统的设计目标、体系结构以及功能架构进行了详细的分析和说明，并详细地介绍了数据库系统的设计；第五章实现了税源管理w e b g i s 系统，根据前面几章研究成果，结合n e t 平台实现了一个基于a r c l m s j a v a s c r i p t n e t 的税源管理w e b g i s 系统，并给出部分关键代码；第六章为总结与展望，对全文进行总结，对今后的进一步研究工作进行展望。硕士学位论文第二章a r c l m s 平台软件第二章a r c i m s 平台软件开发w e b g i s 需要用g i s 系统的网络开发平台。平台的选择至关重要，不同的平台性能会相差悬殊，开发难度也会不同。在平台选择方面应该遵循性能稳定，编程方便，功能完善，响应迅速，易于升级以及价格便宜等原则。国内外有很多不同的w e b g i s 平台，其中比较著名的有以下几种：m a p l n f o 公司推出的m a p l n f o m a p x t r e m e ，i n t e r g r a p h 公司的w e b m a p ，武汉吉奥公司的w e b g i s开发工具g e o s u r f 以及e s r i 公司提供的a r c l m s 等。前三种开发工具分别具有不同的缺点，如：服务器传输数据格式单一，未解决多源数据集成问题，运行不稳定，只能运行于某几种操作平台等。而a r c l m s ( i n t e m e tm a ps e r v e rf o ra r c v i e w )是美国e s r i 公司推出的第二代互联网地理信息系统平台，主要用于基于i n t e m e t的g i s 服务的开发。它凭其严谨的体系结构，丰富的定制方式，跨平台和分布式的特点，己成为目前最常用的w e b g i s 开发平台之一i l 引。2 1a r c l m s 的体系结构a r c l m s 是一个可伸缩的网络地图服务平台。它拥有强大的地理数据添加和分析功能，可以集成多源数据，另外还有基于标准的信息交流、简单易用的数据框架、多用户体系、支持多种客户端、高伸缩性服务器端、提供大量g i s 功能等特点【1 3 】。它被广泛地用于大量的网络用户发布网络g i s 地图、数据和元数据。a r c l m s通过支持多种i t 和g i s 的w e bs e r v i c e s 协议，通过多种规范( 如x m l 、s o a p 、w m s 、w f s 、g m l 等) 向用户提供互操作选择，它在g i s 互操作中扮演着关键的角色。目前其版本为a r c l m s 9 0 版。a r c l m s 多层体系结构经过特别设计用来满足在i n t e r n e t 上提供地理数据和服务的需要，运行在一个分布式的环境中，由客户端、服务器端和中间层的w e bs e r v e r 组成1 1 4 】。服务器部件允许扩展一个站点使之有提供g i s 服务的能力，以便使a r c l m s 站点可以提供g i s 数据、地图以及应用。许多客户端的应用能够通过i n t e m e t 连接到并应用已经发布的a r c l m s 站点，这些客户端应用可以是从a r c l m s自带的h t m lv i e w e r 和j a v av i e w e r 浏览工具到更高级的a r c g i sd e s k t o p 应用。a r c l m s 结构是高度可调整的，许多用户能够并发进入到己经发布的a r c l m s 的站点，许多请求能够被同时处理。应用a r c l m s 软件平台，能够随着时间的推移扩展a r c l m s 的服务器以满足日益增长的请求。正是因为a r c l m s 的高度可调整性，从每天只提供几十个地图的小企业到每天提供成千上万个地图的大企业，a r c l m s 都是很好的选择。4硕士学位论文第二章a r c i m s 平台软件2 1 1 服务器端的组件构成a r c l m s 的核心在服务器端的一系列组件上。服务器端的组件包括a r c l m s 客户端连接器、a r c l m s 应用服务器、a r c l m s 空间服务器和一系列用来定制、设计、发布、管理地图服务的工具构成( 例如a u t h o r 、d e s i g n e r 、a d m i n i s t r a t o r 等) 。这些组件协同工作，同时运行，并根据客户端请求产生地图以便于通过w e bs e r v e r 传输。它们都使用标准的t c p i p 通信协议，因此能够被分布到网络上的任何位置并保持各组件之间同步。每个宿主计算机的操作系统负责a r c l m s 进程的运行和内存的使用【1 5 1 。这些a r c l m s 进程和相关可执行文件的名称列在表2 一l 中。表2 1a r e l m s 的进程表p r o c e s sf i l en a m ea r c i m s 应用服务器a i m s _ a p p s e r v e r e x ea r c l m sm o n i t o ra i m s m o n i t o r e x ea r c i m st ：l s k e ra i m s t a s k e r e x ea r c l m s 空间服务器a i m s s e r v e r e x ea r c l m s 服务器端的核心是a p p l i c a t i o ns e r v e r 、s p m i ms e r v e r 、v i r t u a ls e r v e r和m a ps e r v i c e 1 6 1 。( 1 ) a r c l m s 应用服务器r ( a p p l i c a t i o ns e r v e r )a r c l m s 应用服务器负责发送来的请求的负载均衡，并跟踪哪个a r c l m s 服务运行在哪个a r c l m s 空间服务器上、以及各个空间服务器上面所运行的地图服务( m a ps e r v i c e ) 的情况，并以此决定每一个来自客户端的请求该提交给哪一个空间服务器上的m a ps e r v i c e 加以处理。在物理层次上包括以下几部分：a r c l m sm o n i t o r ( 监视器1 用于监控空间服务器的状态，当系统重启的时候，m 印s e r v i c e 被它恢复；a r c l m st a s k ( 任务管理器1 用来在规定时间间隔内移除i m a g e 服务产生的输出图像，只有在设计的页面使用了i m a g e 服务的时候它才发挥作用，这个时间间隔由用户在服务器管理工具中设定；( 要) a r c l m sc o n n e c t o r ( 连接器) 提供了一个连通w r e b 服务器和第三方服务引擎及a r c l m s 应用服务器的管道，它把来自第三方服务引擎的请求转换为a r c x m l 格式，递交给应用服务器，而来自应用服务器的回复直接返回给客户端。a r c l m s 应用服务器没有用户界面，它通过a r c l m s 的a d m i n i s t r a t o r 进行配置。通过a d m i n i s t r a t o r 还可以创建虚拟服务器，空间服务器，以及虚拟服务器实例。( 2 ) a r c l m s 空间服务器( s p a t i a ls e r v e r )a r c l m s 空间服务器是a r c l m s 的核心，其主要功能就是根据用户请求动态生硕士学位论文第二章a r c l m s 平台软件成地图。空间服务器里面运行着多个进程，这些进程访问数据和生成地图，然后通过w e bs e r v e r 把这些地图发送到客户端的浏览器上，访问者就可以看到请求的结果了。使用a r c i m sa d m i n i s t r a t o r 可以在本地机器上或另外一台运行a r c i m s 空间服务器的机器上添加a r c l m s 空间服务器【。注意：另外机器上的a r c i m s 空间服务器需要额外的a r c i m s 许可。空间服务器的负载远大于a r c l m s 的其他组件，所以当考虑负载均衡时，应用服务器和m o n i t o r 以及t a s k e r 所占的资源可以忽略不计，最重要的考虑因素是空间服务器里运行的总的实例数。实例是a r c l m s 空间服务器的最基本的处理单位，一个实例一次处理一个请求( r e q u e s t ) 并产生一个返回给客户端的响应( r e s p o n s e ) ，多个实例就意味着可以同时处理多个请求。( 3 ) 虚拟服务器( v i r t u a ls e r v e r )虚拟服务器，实际上就是能够提供某项特定功能的一组a r c l m s 空间服务器的组合。虚拟服务器的实例可以来自一个或多个空间服务器，并且可以把实例放在任何在应用服务器上注册过的空间服务器上。虚拟服务器分为公有型( p u b l i c ) 和私有型( p r i v a t e ) ，每个虚拟服务器都提供一种类型的服务。公有型的虚拟服务器可以被a r c l m s 的服务直接使用，这些虚拟服务器包括i m a g es e r v e r ，i m a g ea r c m a ps e r v e r 和f e a t u r es e r v e r 等。i m a g es e r v e r地图在服务器端生成，以图像格式( j p g 、p n g 、g i f 等) 传递给客户端，地图图像可以从s h a p e 文件、s d e 数据集和支持的图像格式生成；i m a g ea r c m a ps e r v e r充分利用a r c m a p 的高级绘图功能来发布地图，支持所有a r c g i s 能支持的数据类型，包括空间数据库( g e o d a t a b a s e ) 、c o v e r a g e 注记、a r c s d e 中版本化的图层和m r s i d 影像压缩文件以及c a d 作图文件( d g n ，d w g ，和d x f ) 等；f e a t u r es e r v e r服务器从s h a p e 文件和a r c s d e 数据集读取数据，并转换为经过数据压缩和流化的矢量格式( a r c x m l ) 传递给客户端。私有型的服务器不能被a r c l m s 服务直接使用，但可以被一个请求重定向。这些私有的服务器包括g e o c o d e ，e x t r a c t ，和q u e r y 服务器。q u e r ys e r v e r查询功能用来返回对空间和属性数据的查询结果，这种查询可以针对s h a p e 文件、a r c s d e 数据和联接的外部表。当使用i m a g es e r v e r 的时候，必须使用q u e r ys e r v e r 处理属性数据的查询；g e o c o d es e r v e r地理编码功能是根据地址、交叉路1 2 1 或地名，在地图上确定点位。它基于s h a p e文件和a r c s d e 数据集中包含的地址信息实现该功能；6硕士学位论文第二章a r c l m s 平台软件e x t r a c ts e r v e r根据客户端的请求，从服务器端( s h a p e 文件或s d e 的图层) 抽取指定的数据，把该数据以压缩过的s h a p e 文件格式返回给客户端。( 4 ) 地图服务( m a ps e r v i c e )a r c l m s 地图服务是通过w e b s e r v e r 实现的特定用途的空间数据和元数据的一种表现。服务的符号、标注以及图层顺序在一个叫做地图配置文件中定义，这个地图配置文件可以是一个a r c x m l ( 扩展名为a x l ) 文件或一个a r c m a p 文档文件( 扩展名为m x d ) ，服务是通过虚拟服务器来访问空间服务器中的功能的。2 1 2 客户端组件a x c l m s 提供了两种不同的客户端显示方式：h t m lv i e w e r 和j a v av i e w e r 。不同的客户端决定了a r c i m s 站点的功能和外观，也决定了提供哪些空间、属性查询工具和显示工具。( 1 ) h t m lv i e w e rh t m lv i e w e r 由h t m l 、d h t m l 和j a v a s c r i p t 写成。在h t m lv i e w e r 里同时只能支持一个影像地图服务。当用户点击地图或工具后，v i e w e r 生成一个请求并通过s e r v l e tc o n n e c t o r 将请求发送到a r c l m s 的空间服务器端；当响应返回时，客户端解析响应结果并完成显示操作。h t m lv i e w e 要求i e 4 0 或更高版本的浏览器，通过定制v i e w e r ，可以支持低版本的浏览器。它是一个瘦客户端，v i e w e r 的胖或瘦代表了需要下载到浏览器的数据量。选择h t m lv i e w e r 的一个好处是它的功能的可扩展性，通过d h t m l 、j a v a s c r i p t 、x m l 和其他技术，我们可以对已有的功能进行扩展。( 2 ) j a v av i e w e r与h t m lv i e w e r 相比，j a v av i e w e r 是胖客户端，它通过a p p l e t 来显示地图和处理请求。j a v av i e w e r 支持矢量数据流和更丰富的客户端的功能。数据临时下载到客户机的高速缓存中，除非需要下载新的数据，其他所有的请求都由客户机来完成。当v i e w e r 关闭时，临时缓存被清空。a r c l m s 支持两种j a v av i e w e r s ：可定制的j a v av i e w e r 和标准的j a v av i e w e r 。它们具有相似的功能。可定制的j a v av i e w e r 通过j a v a s c r i p t 与a p p l e t 通讯。通过v i e w e r 的对象模型接n ( o b j e e t m o d e l a p i ) 可以定制v i e w e r 的功能，同时，可定制的j a v a v i e w e r 只支持i n t e m e te x p l o r e r 。标准的j a v a v i e w e r 不使用j a v a s c r i p t ，所有的工具和功能都是预先设定的，不能通过对象模型接n ( o b j e c tm o d e la p i ) 进行定制。标准的j a v av i e w e r 同时支持n e t s c a p e 和i n t e r n e te x p l o r e r4 0 及更高版木。7硕士学位论文第二章a r c i m s 平台软件j a v av i e w e r 需要下载两部分内容，一是使用a p p l e t 所要求的j a v a 运行环境，二是一次性下载的a r c l m sv i e w e r 的部件，a p p l e t 通过这些部件与服务器进行通讯。2 1 3 中间w e b 服务器( w e bs e r v e r )a r c l m s 支持多种w 曲服务器，如b e a 的w 曲l o g i c a l 、i b m 的w 曲s p h e r e 、a p a c h e 的t o m c a t 、m i c r o s o f t 的i i s 等等。w e b 服务器主要是用来接受客户端发送的请求，然后再通过c o n n e c t o r 连接器连接到a r c l m s 的应用服务器。同时w e b 服务器也负责接收a r c l m s 地图服务返回的请求结果并把请求结果返回到相应的客户端。w e b 服务器还负责站点和地图的发布，使得客户端可通过i n t e r n e t 和i n t r a n e t访问到服务器端发布的地图服务所对应的站点。2 1 4a r c l m s 网络连接器连接器提供了一个w e b 服务器或第三方应用服务器与i m s 的应用服务器之间的通讯通道。a r c l m ss e r v l e tc o n n e c t o r 会作为一个默认组件被安装。a r c l m s 有五个连接器：( 1 ) a r c i m ss e r v l e tc o n n e c t o r ，默认连接器，支持所有平台，它使用一个s e r v l e t引擎提供通讯连接；( 2 ) a c t i v e xc o n n e c t o r ，这个连接器是使用c o m 标准的d l l 组件编写，它可以被一个c o m 程序如a s p 来使用，它仅仅在w i n d o w s 平台才可用；( 3 ) c o l d f u s i o nc o n n e c t o r ，这个连接器允许你自定义c o l d f u s i o n 标签，它处理来自c o l d f u s i o n 服务器的请求，并把它发送到i m s 应用服务器，它可以使用在所有平台上；( 4 ) j a v ac o n n e c t o r ，这个连接器是一组j a v a b e a n s ，它可以和j s p 连接，用于所有平台；( 5 ) n e tl i n k ，这个连接器是一个n e t 程序集，它提供了一个中立的n e t 库给i m s 的应用服务器，我们可以使用两种类型的通讯，t c p i p 或h t t p h t t p s ，这个组件在w i n d o w s 平台上可用。2 2a r c l m s 运行机制a r c l m s 的运行机制具体运作是这样完成的：客户端根据初始化的情况或用户的某一操作，转换为一个具体指令，发送给w r e b 服务器，再通过a r c l m s 连接器( a r c l m sc o n n e c t o r s ) 提交给应用服务器处理；应用服务器根据客户端的具体请求和8硕士学位论文第二章a r c l m s 平台软件客户端的类型、配置，提交给空间服务器去读取数据集，进行具体的处理；处理的结果再按照相反的顺序回应给客户端，由客户端进行显示或其它操作。在请求应答过程中，w e b 服务器和a r c l m sc o n n e c t o r s 之间是通过t c p i p 协议的某一端口实现监听与通讯的，如果s p m i ms e r v e r 是读取s d e 数据源，同样依赖于t c p i p 协议。整个操作的请求应答，无论是操作指令还是操作结果，全部为a r c x m l 格式。a r c x m l 是e s r i 结合网络g i s 系统的特点，通过对可扩展标记语言x m l 进行扩展和修订而衍生出来的，文件扩展名为a x l 。它包括一系列对服务器的请求指令和服务器端的应答，一套完整的空间对象描述，以及a r c l m s 的m a ps e r v i c e 的配置信息，比较适合于客户端和服务器端在网络上进行通信【l 踟。2 3a r c x m l 简介a r c x m l 源于x m l 和h t m l ，文件的结构与h t m l 页面类似，但h t m l 主要用于描述页面整体布局和显示结构，而a r c x m l 更注重结构化的描述内容。a r c x m l 是a r c l m s 用来在各组件之间进行通信的文件格式【1 9 1 。a r c x m l 文件是文本文件，以a x l 结尾，可以编辑。a r c x m l 的标记和属性用于定义下列要素的结构：地图服务( m a p s e r v i c e ) 的配置文件描述地图如何显示，包括图层清单及图层的显示属性等内容；请求由客户端发出的一系列要求，送到应用服务器处理；响应将处理结果返回客户端。当客户端向运行在a r c l m s 空间服务器上的地图服务发送请求时，就相应产生通讯，如查询一张新的地图，返回地理要素的属性，改变图层的显示方式，显示或关闭地图【2 0 】。通过在地图配置文件里手工添加元素和元素的属性，可以实现一些不能通过a u t h o r 实现的功能，例如更多的表现方法和标注选项，数据源，表联接以及其他的功能。a r c x m l 定义了m a p s e r v i c e 的内容以及从客户端发出的请求，a r c t m s 响应，各业务逻辑层和服务器之间的通信的内容。一个服务的配置文件即为它的a x l 文件，也是一个a r c x m l 文件【2 1 1 。a r c x m l 是x m l 语言的一种，通过一定的封闭结构，标记化记录了相关的地理信息，如服务信息、图层信息等，它是i m s 模型中用于通讯的标准语言。a r c x m l 按照一定的格式写成，它包括以下部分：这是每一个x m l 都需要的部分，不限于a r e x m l ，用于说明x m l 的版本和编码格式。x m l 中每一个用于描述信息的，具有起始单位的部分称为元素，元素必须为大写，如下： 起始部分 一终止部分以上是根元素，其它所有的x m l 元素都包含在这两个元素中间。根元素中包9硕士学位论文第二章a r c l m s 平台软件含的有子元素，它的格式与根元素类似，如： 子元素的起点 子元素的终点子元素和根元素都是元素的一种，一种元素可以为其它元素的子元素，也可以为更低级元素的根元素。如果子元素中不包含更低级的子元素的时候，它称为空元素，可以这样写法： 。除了子元素，我们还可以使用属性来标识信息。属性必须为小写，其值必须在 号内。部分属性必须有值，而更多的属性可有可无【2 2 ，2 3 1 。2 4a r c s d e 技术a r c s d e 是一种中间件技术，它在g i s 应用程序和基于r d b m s ( 关系数据库系统) 的空间数据库间提供了一个开发的接口【2 4 1 。用户可以通过a r c s d e 将空间数据提交给r d b m s ，由r d b m s 统一存储、管理；同样客户也可以通过它从r d b m s 中获取空间数据。通过使用a r c s d e 扩展了r d b m s 的空间数据处理功能，将空间数据与属性数据集成到r d b m s 中，由r d b m s 统一管理，充分利用了r d b m s 的安全性、稳定性、数据一致性等特点。a r c s d e 支持多种r d b m s ，如s q ls e r v e r , o r a c l e ，i n f o m i x 等。2 4 1a r c s d e 体系结构a r c s d e 采用客户服务器( c l i e n t s e r v e r