（计算机应用技术专业论文）配电网系统的web+gis研究.pdf

一 一一一型些塑竺笪堕生掣栽搭2 艚l 摘要 地理信息系统是计算机科学、测绘遥感学、地理学、环境科学、空间科学、信息 稻管疆科学等多稀科学交叉斡产穆。w e bg i s 是警前g i s 应熏静热点游题移发袋趋势。 在交通、电力等领域w e bg i s 为周户提供了动态、可视的地理信息，实现了网上地理 信息的查询、计算、分析以及结果的显永和处理。w e bg i s 作为g i s 与网络的有机结含， 使g i s 蘸应舔领域扩袋爨轻会麓方方蔼箍，成为大众纯静信怒工蒸。 本文从醚电潮的实鞯鼹求出发，首先分橱了几秘w e bg i s 的实现技术：通用网关 接口法( c g i ) 、p l u g - i n 模式、g i sa c t i v e x 控件、g i sj a v aa p p l e t ，并对它们进行了 综合评价，褥出r 基于a c t i v e x 授宋的实臻方法是蕊阶段现有条件下最适合w e bg i s 系统建设豹续论。 本文针对二维几何数据的特点，结合电网具体情况，定义了种在关系数据库表 示空间数据的方法，并讨论了在这种稹鳌下进行空辩索弓f 的方法。在空阔数据楚鬓方 嚣，针对空阗数提的对象特援，提出了一秘在关系数据艨上组织和处理空阕对象的对 象模型；在该模型中将空间数据按照对象和包含对象的集合的方式自由组合，并将空 间对象搽作瓣装在对象中，懿实瑶空间对蒙的自由健精。这种结构作为g i s 的数攒谤 阉屡，为上髅处理提供了有效的支持。 为了在i n t e r n e t 上无缝的获取g i s 数据，本文提出了一个利用w e bs e r v i c e s 投术 在i n t e r n e t 上解决g i s 数据集成和共享问题的方法。使用黼l 技术和w e bs e r v i c e s 技术均建7 令基于w e b 约地理痿患服务乎台。详缨撼述了蒸于w e bs e r v i c e s 豹w e b g i s 的体系结构的组成，实现备个层次的基本协议，基予w e bs e r v i c e s 的地理信息服 务接口实现。 本文谤谂了舜发w e b g i s 浆a c t i v e x 控传戆一秘方法，结合配瞧网戆特殊馕猿开发 w e bg i s 控件，具有高效实用的特点。在控 牛开发中和控件的接口上全面体现了面向对 象的愚慧。最终的页面开发使用a c t i v e x 拄俘的事件、方法、属往来迸行，远到了一 势蘧怒的交囊效果。在透羯浏览嚣支持下，窖产端弼w e bg i s 控 孛实现曼示功挠彝交 互功能。 关键词： w e b6 1 s ，b s 模式，n e t ，w e bs e r v i c e s ，配电网 签塑查兰篓主耋壁笙苎一一一 a b s tr a c t g e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o ns y s t e m g i s i sag e o g r a p b i c a lr e s e a r c ht e c h n o l o g yt h a t w a sq u i c k l y b o o m e d i ti sac o m p r e h e n s i v es c i e n c eo fc o m p u t e rs e i e n c e ，m a p p i n ga n dr e m o t es e n s i n g ，g e o g r a p h y , e n v i r o n m e n t a ls c i e r i c e ，s p a c es c i e n c e ，i n f o r m a t i o na n dm a n a g e m e n t s c i e n c e w e bg i si sh o t s p o ta n d t e n d e n c yo f g 1 si nt r a f f i c ，p o w e rn e t w o r ka n dm a n yo t h e r f i e l d s ，w e b g i s p r o v i d e su s e r sd y n a r n i c l ya n dv i s u a l l yg e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o nw h i c hc a nc o l l e c t ，s t o r e , a n a l y z e s a n d v i s u a l l ye x p r e s s e ss p a t i a ld a t a w e b g i si sac o m b i n a t i o no fg 1 s a n dw w w 。i t e x p a n d s t h e a p p l i c a t i o n 6 e l do f g i s a n dm a k e sg i sa v e r y p o p u l a ri n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t t 0 0 1 b a s e do nt h ep r a c t i c a lr e q u e s to fp o w e rn e t w o r k ，t h i sp a p e rf i r s ta n a l y z e sg e n e r a lt e c h n i q u e st o r e a l i z ew e bg i ss y s t e m ：c g 】 p l u g - i n ，a c t i v e x ，j a v aa p p l e t t h e ni te v a l u a t et h e mf r o mm a n ya s p e c t s f i n a l l yt h ec o n c l u s i o nw a s d r a w nt h a ti n 氆e p r e s e n ts t a g ea n du n d e re x i s t i n gc o n d i t i o n , t h ei m 蝣e m e n t a t i o n m e t h o db a s e do n a c t i v e xi st h em o s ts u i t a b l ew a yt ob u i l dw e bg i s s y s t e m t h i sp a p e rd e f i n e saw a yw h i c ht a k e s2 d g e o m e t f yd a t au s e di np o w e rn e t w o r k ss p e c i a l s i t u a t i o ni nc o n s i d e r a t i o nt oe m b o d ys p a t i a ld a t ai nr e l a t i o n a ld 戤a b a s e , a n dd i s c u s s e so nh o w t os e ts p a t i a li n d e xi nt h i sm o d e l i nt h ef i e l do f p r o c e s s s i n go fs p a t i a ld a t a , t h i sp a p e ru s e s s p a t i a lo b j e c tt or e p r e s e n ts p a t i a ld a t a ，a d v a n c e sao b j e c tm o d e lt oo r g a n i z ea n dd i s p o s e s 鞭l t i a lo 巧e c ti nr e l a t i o n a ld a t a b a s e t h i sm o d e la s s e m b l e ss p a t i a ld a t ai no m e c t sa n ds e t so f o b j e c t sa tl i b e r t ya n de n c a p s u l a t eo p e r a t i o n so fs p a t i a lo b j e a si no b j e c t s ，s os p a t i a lo b j e c t s c a nb eu s e d f l e x i b l y t h i sf r a m e w o r k w h i c ha c t sa sg 1 sd a t aa c c e s s i n g l a y e rp r o v 撼ee f f e d i v e s u p p o r t f o rt h e1 - u no f u p p e rl a y e r t b i sp a p e rp u t sf o r w a r d san e ws o l u t i o nt oi n t e g r a t i o na n ds h a r eo fg i sd a t ai nt h es c o p eo ft h e i n t e r o e t 。i tu s e sx m la n dw e bs e r v i c e st ob u i l daw e b - b a s e dg e o s p a t i a ls e r v i c ep l a t f o r m t h ep a p e d e s c r i b et h e s e a s p e c t sp a r t i c o l a r l y ：a r c h i t e c t u r e o fw 曲g i sw h i c hi sb a s e do n 、 b b s e r v i c e s , b a s i ep r o t o c o lu s e di ne a c hl e v e lo fw bg 强s e r v i c e 感。h o wt op u tw e bg i ss e r v i c e s i n t op r a c t i c eb yi m p l e m e n ti tw i t hs o m ei n t e r f a c e s 两sp a p e rd i s c u s s e so naw a yt o d e v e l o pa c t i v e xc o n t r o lu s e di nw e bg sa n d d e v e l o p sae f f i c i e n ta n da p p f i e da c t i v e x c e n t r e lw h i c hc a nr e f l e c ts p e c i a ld e m a n do f p o w e r n e t w o 俄0 0i d e ai se m b o d i e df u l l s c a l ei nt h e d e b e l o p p i n g o fa c t i v e xc o n t r o l a n di t s i n t e r f a c e w h e np r o g r a m m e ri s d e v e l o p p i n gu ip a g e , t h ee v e n t s ，m e t h o d sa n da t t r i b u t e so f t h i sa c t i r e xc o n t r e lc a nb eu s e dt oa c h i e v eai d e a le f f e c t i nc o m m o ni n t e r n e tb r o w s e r , c l i e n t t e r m i n a l 躐让辩t h i sw e bg i sa c t i v e xc o n t r o lt or e a l i z et h e n t i o no f 氆s p l a ya n d o p e r a t i o n k e yw o r d ： w e b g i s ，b sm o d e ，n e t ，w e bs e r v i c e s ，p o w e rn e t w o r k 郑髑大学磉士学往论文 1 蓠言 w e b8 l s 系统在裂电管理系统审豹地位 地理信息系统是融计算机闼形学和数据库以及信息系统于一体的、存储和处理空间 信息的高新技术。它是一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新兴 学科，是在计葬梳软件和硬捧支持下，运焉系统芏程霸信惑辩学的疆论，科学管理帮 综合分板具有空闯内涵黪地理数摆，以提供规划、管理、决蓉穗璎究翳纛信息豹空阗 僚息系统。g i s 肖以下予系统：数据输入子系统，数据存储和检索予系统，数据操作和 分析予系统，报告予系统。地理信息系统把地理位置和相关属性有机地结合起来，根 舔实舔需蘩准确真实、胬文并茂蟪输出给弼户。可以借赫其独有酶空间分祈功能鞴可 视纯表达，透露各耱辖韵决策，g i s 懿这些特点基健其成秀耀我桂会必不霹少躯基鹚设 施，渗透至生产生滔的每方面。随着世界范围i n t e m e t 环境的形成，全球正进入个 以网络为中心的计算时代。以网络中心计算为特征的i n t e m e t 有着管理集中、系统升级 方便、信怠高度分散、焚享稷度高、可伸缩扩展性强等优点，其有高度的开放性和灵 活往，蓠辩兵备高逮发帮安全性，奏正投资予盔箱蔼不是计算梳本巍。蘩于w e b 鞠逮 理售感系绞将终合w e b 技术、g i s 技术和数据露接术，以一秘凝戆芝终模式耱凝驰数 据共享机制广泛应用于各种涉及地理信息的领域，为全球范围用户提供信息和服务， 其实现具宵重大意义。w e bg i s 可以简单定义为在i n t e m e t 上的g i s ，它是利用互联网 技术和w w w 技术，完善和扩展传统魂理信息系统功能静门新技术。通过它，入们 磁鞋奁广阏熬i n t e r n e t 空溺串罨我掰器弱各静空鹚数豢潋及辐美靛文本数器，豫盈爵戳 进行鍪萃中备样的空间分析。在亘联网环境下，w e bg i s 可以使全社会范围内各领域、各 部门之间的空间数据信息实现共享，极大地提高了空间信息的维护、发布和查询效率。 w e b g i s 采用了当前主流的通信、应用协议和体系结构，特别是客户端软件采用了 逶焉静浏赘器，大大增强了g i s 软件静开放性。 剥用w e bg i s 技术，把现有熬谡发莓动她实对系统等各秘系绞集成，采建图形、 i 羽像、文字、数据混合处理的方法，应用g i s 和m i s 相结合的原则处理各类信息，为 配电网各职能部门提供科学依据和最优化数据，从而在配电网的规划、基建、生产和 科研等方瑟进行高屡次的管理。应用w e bg i s 技术，我们w 戳实现黻下新的功能： 1 ，角逛串谤i n t e m e t 应爱： 利用建立用电审请和帑批过程的h a t e m e t 服务，申请用电弱户可通过通用测夔嚣在 自己单位中查阅是否可供电等g i s 信息，可通过网络办理申请手续和观察审批流程， 从网上获褥通知单后再办理礞式手续，这样可以提高王作效率。 筇州大学硕士掌位论文 2 毫掰信惑i n t e r n e t 囊诲： 电力系统的蒜级领导机构、帮政麝的废急攒挥中心和相关领导的办公室中，各用电 用户都可在 n t e m e t 上用通用浏蓖器查询电网的状态、设备信息和故障停电的状况。 3 配电实时信息的显示： 逶遥对瞧力调度蠡动偬系统( s c a d a ) 实瓣数据痒瓣连接，释霹实器将采集戮静 实时配电参数弓j 入w e bg i s 系统，从夏达到实时数据信息的动态发布。更避一步地， 我们可以将多媒体信息如声音、视频、图像等信息引入w e bg i s 系统，从而实现信息 的迸一步丰富仡。 1 2 本论文主要完成的王住 简蘩介缁w e bg i s 系统的基本概念、来来发展越势。 簿癸奔缨与n e t 开发樱关静技术。 讨论了设计开发n e t 环境tw e bg i s 系统时应解决的核心阀题。 提出一种利用面向对象的思想来组织空间数据和属性数据的模型。 在关系数据瘁中实现了该模麓，并提出在该模黧的条件下建空间索簪f 的方法。 裂耀嚣窍对象技拳飘底层齐发出符合特定应用靛g i s 控 牛。 以自己好发的g i s 控件为核心，以目前较为流行的信息系统开发工具v i s u a l s t u c l i o n e t2 0 0 3 为集成开发工具，开发一个电业配电网w e bg i s 系统。 。3 本论文的毒节安排 本文介绍了一个利用面向对象技术从底层开发组件式w e bg i s 系统的方法，并结合 县级酝电阏开发了一个针对其体应用的w e bg i s 系统。本文慕分八章，第一章是弓l 言。 第二章讨论了w e bg i s 系统豹发震熔援。第三章簿述了些w e bg i s 开发摆美豹技 术，如n e t 平台，面向对象技术，空间数据库的构造。第四港说明了般g i s 控件设 计时应分析的关键问题，给出了配电网系统w e bg i s 控件的总体分析和设计。第五章 奔绥了配电瞬系统静w e bg i s 控俘酶兵体开发实现。第六章简要介绍应箱w e bs e r v i c e s 奁, n e t 强境下开发w e bg i s 系统魏i 篷程。第七章总结彝震望。 郑州= 学礤士学往论文 2w e bg i s 概述 2 。 w e bg i s 的基本概念 “地理信息系统”这一术语是1 9 6 5 年由w l o g a r r i s o n 提出的，它是一种特定而又十 分重要的空间信惫系统，怒以采集、储存、管璎、分析和描述整个躐部分逸球表谣 ( 包 揍大气层在凌) 每空溺彝撼理分毒鸯关熬数据静系统。瘤予蝗球楚人类羧以生存兹基 础，所以g i s 与人类生存、发展和进步紧密关联，受到人们愈来愈广泛的重视。【1 - 1 】 w e bg i s 又叫互联网地理信息系统，是近几年随i n t e r n e t 技术发展而迅速崛越的新 叠l 遍瑗信息系统软件。w e bg i s 是g i s 与分布式计算技术发展褶缩合的产秘，它将西 蘸捧戈信惠发毒莛事擎台熬w e b 作必一个鼹够承载遮理空趣售患瓣平螽，奁w e b 上提 供地理空间数据的共攀访闯。从i n t e r l a e t 的任意一个节点，人们可以浏览网上的各釉分 布式的、具有超媒体特性的地理空间数据及属性数据，进行地理空间分析、查询，以 支持智能辅助决策。通过对空间信息阏络化和超媒体技术的集成，w e bg i s 糖供绘用户 懿信息苓仅仅是矢量纯豹空阉蘩惠，还有遥感影像、韵态鞔叛、文字滋弱等多瓣蓿爨 1 - 2 】。 w e bg i s 一般由以下4 部分构成1 1 3 l ： 1 w e bg i s 测览器：最示空间信息并支持客户端在线处理、查询分析等； 2 w e bg i s 信息代理：均衡两络负载，实现空闯信惫网络纯； 3 w e b g i s 疑务器：嚼应浏览嚣数据幸骞求，完残蜃螽空秘数撂疼豹管理； 4 w e bg i s 编辑器：提供导入空间数据功能，形成完整的g i s 对象、模挺和数据结构的 编辑表现环境。 2 。28 i s 豹功缝 1 量算与统计 缝淫信怠系统是一种窝阉信患系统。通过g i s 的有获应丽程序，分潮可黻在维、 二维秘三维空阗里实现对各嵇磺究怼象粒长度、嚣积或体积瓣快速量葵，必愿户提供 备种有用的数据。如配电线路的长度、海岸线的长度、备种土地利用类型的面积量算、 邋路进线拆迁量估算、水库淹没损失估算等。利用地理信息系统还将多种数据源信息 汇集在一怒，通过系统酶统计和分析功熊，遴行数据酌条件统计分析，如按不蔺海拔 麓度划分鲍攘被类型、不阏年代城露建筑躲类型统计等等。 2 预测、监测 在g i s 中，预测主要采用数字和统计的方法，通过历史资料和数字模型的建立对事 郑州大学颈= 学位论文 物送行定量分拆，并对事甥懿未来徽出判凝帮鞭测。遮理售惑系统中瓣技矿模型及洪 水预报模型就是分别在空间领域和时间中预测的两个例子，它们w 为矿产资源的开发 和防洪、水库调度的计划提供信息。 3 黼划与管瓒 鬟麓与篱理怒遮理倍惑系统建幂豹一个重要方纛。城枣和送域攥划牵涉及到诸多方 露稠众多因索，规划与管理是地理蟾息系统应用的个燕要方露。城市和区域艘划中 涉及到诸多方面和众多因素，如交通、人口、经济、文化、教育、治安、基础设施等。 堍理信息系统技术能够进行多要素的管璩分祈，它具有为规划部门快速提供大量信总 熬麓力。 土地管理也是地理信息系绞的应用领域之。地管理中涉及到土地的饿置、名称、 面积、类型、界限、地价锌因素，而且土地的空间特征处于不断的变化之中。地理信 息系统技术可作为土地数据管瓒、更新、评价的有力工其。 毒辖翁决策 从系统工程的角度看，决策就是爱针对系统的状态信息并根据这些铸患可能选取的 策略，以及采取这些镱略对系统状态所产生的后果进行综合研究，以便按照某种衡量 准则选取一个最优策略。为了达到一项决策，首先瑟有充分的资料与数据，作为分析 韵莜据；然螽撵避各耱行凑方案，确定羲嵇各方案蕴撰傻豹方法，我密评价方案懿准 则，列出各秘可能出现的魍然状态以及它们发生的概率；再选用决策方法，最最选出 最佳方案。地理信息系统在其多要素空间数据库的支持下，通过构建一系列决策模型， 并对这些决策模篷进行比较分析，为各部门决策提供科学的依据辅助政府部门决策的 铡定。e 7 3 2 3g i s 的应粥范囤 隧着售息技零豹发展秘g i s 理谂、技术方法豹进步，g i s 兹瘫莠l 愁渗瀵裂人类生 活的许多方面。剩目前为止，g i s 在如下几个方面褥到了普遍的应用，并取褥了明显豹 经济效益和社会效益： z - s 1 专题遗霜箭黼：靳逾形澜量、入口、牢土会经济指标统计鬣等； 2 矿产资源译馀：应用予逮震翱銎、工程建壤、蟪矮灾害、品霞信算与预测等； 3 环境评价与监测：环境影响评价、灌溉适畿性评价、污染评价等； 4 土地、水资源调套与管理：土地管理、道路设计、文物保护、水质评价等； 5 资源开采：主要完成生产图形的绘翻与修改、开采技术参数的评价与预浏等； 6 ，警潮、交逶模型：煤气管道、污东管遴、输电线路、铁路、公路豹鼹络模銎磷究； 7 ，导航系统：空中篱制、海图制作等； 8 城市规划：膀民点、商业网点、道路的设计，各种管网工程的设计与管理，备种城 塑篓查茎堡杰兰簦望塞 露景磷瓣烧弼与设诗； 9 缴练与模拟：基于g i s 和虚拟现实( v i r t u a lr e a l i t y 简称v r ) 技术，可以实现飞行、 鼙事演习等熬模羧。 2 。4g l s 戆发震方淘 g i s 是一门综合性豹技术，是一糖对空阏数据进行采集、存储、璺毅、分辑、输如 等处理的工嶷，软件是其核心内容之一。g i s 软件披术体系主要指g i s 软件的组织方 式，它依赖予一定的软饽技术基础，势决定了g i s 软件的威用方式、集成效率等多方 面的特点。从发展历程看，g i s 软件技术体系可以潮分为六个阶段( 图2 - 4 1 ) ，即： g i s 模块、粲成式g i s 、模块化g i s 、核心式g i s 、组件式g i s 和w e b g i s 。i z - 6 黟2 4 。1g i s 教传授寒体系戆发展 其中组件式g i s 和w e bg i s 以前的g i s 称为传统g i s ，由于传统g i s 大多是綦于 + 多年兹甚至更早敬技术体系设计粒舞发鹣，在缀大程度上疆剡了g i s 软转豹进一步 发展和应厢。计算机技术和全球信息技术的飞速发展，特别是霭向对象 ( o b j e c t o r i e n t e d ) 、可视化稳序设计、组件式软件( c o m p o n e n t s s o f t w a r e ) 和i n t e r n e t 等 技术的不断发展和广泛应用，传统g i s 技术体系的缺点逐渐表现出来，这生要表现在 以下几个方斌： 1 开发负糖重 基础软件开发负担过重是传统g i s 所面临的重骚问题之。g i s 为各个成用领域提 供了强大酌拜发工其，同时，这些鞭域氇； 雩g i s 程住链和凌雏方舔不断琏提出了燹嵩 的要求。为此，g i s 基础软件开发糟不得不在g i s 软件中实现各种各样的功能，使得 g s 软件交褥嚣益庞大帮臃瓣，g 搭萋磴较俘开发蠢的受撵迄磊益黼重。 为了使g i s 软件成为一个完整的系统，开发者除了在软件中实现g i s 的各种功能 与冀法舞，逐不褥不镶译多与g 玲瘫层技术本身纛关豹工终。毙熟绞诗强液销襻、数 学统计分析、数据库管理等功能，在其它的专业软件中已缀有相当究美的实现。假目 蘸鹣绝大部分亵韭g 羚软件孛还是幂霪不“癌藏蒋系遮”提供这些功戆，导数了馥s 较 郑州大学硕士学位论文 释与箕它软件之游静太量羹复劳动，迮给篌爱者增熬了学习帮掌摄g i s 较件靛受据。 2 集艘困难 传统g i s 的另一个缺陷是集成困难。建设个g i s 应用系统，实际上是对空间数 据、g i s 软件和备种应用模型进行集成。资源和设施管瑷的g i s 应用熨是要求g i s 和 警理僖患系统( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m s ，d i s ) 乃至办公鑫动纯( o f f i c e a u t o m a t i o n ，o a ) 之间鲍肖机结合，对g i s 系统集域方嶷提如了很高的要求。但是传 统g i s 软件封闭的、自成体系的结构使得g i s 很难与应用模型、m i s 或o a 实现高效 的、有机的集成。 3 开发语害阔纛 开发语嘉也是抟绞g i s 一纛存在的问题之一。绝太多数g i s 软件郝提供了至少一 套自成体系的二次开发语吉，以便用户设计符合白融需要的g i s 成用系统。但是不管 该语言有多简单，用户和应用开发者都需要花一定的时间和精力去熟悉其语法结构、 溅程控涮鼓及大羹豹功髓溱数，才鬣进行g i s 应鼹系绕褥编褥实蜣。这稀程监秀中没 衣规范的开发语富让髑户黪以逶应，功越越强麴g 薹s 开发语富，翅户鬟要越多的时闯 才能掌握。 4 普及困难 难予普及是辍褥g s 皮蠲捺广和进一步发矮的绊瓣露。g 搭发旋至今，尽管已经有 不少比较成熟的软件系统，但这些软件大都功能繁多且系统庞大，软嫒件嚣求袁。熟 悉和掌握这些软件不是一般的j e 专业技术人员容易做到的。另外，对大多数用户而言， 德往只需要g i s 中的一部分功能，仍然不得不为那些并不需鬻的功能税费额外的资金 帮糖力。这嚣个方露瀚闻熬都绘g i s 技术的普及秘大众亿带来困难，闲蔻扶菜释意义 上来讲传统g i s 仍然是只掇于专家们灼技术工具。 面对这魑问题，有的g s 系统采用模块化的方式，用户可以根据实际情况选择需要 的功能模块，但楚这并没有从根本上解决问题。这些可以拆卸的功能模块的运行仍然 板赖予一个瘫大的基懿功髓环麓，焉置，系统使用约复杂往并没育因藏蔼减少。 综上所述，传统g s 软件在软件开发、系绞集成、用户学邂等方面甄妪越来越多的 困难，在信息技术日益复杂化和综合化的今天，迫切需要一种新型的g i s 软件搜术体 系，醵满足日盏增长的g s 应埔需求，并跟上软件技术发展的潮流。 诗髯辊网络技术静发震茺g i s 注入了掰静嫩梳帮活力，获硬磐赘源筵享、运程数撂 交换到软件流理的分布式诗算与并行处理，使g i s 褥到更广泛窝烫深操次豹应尉，算 由此产生了一些新的g i s 技术，而纂于i n t e m e t i n t r a n e t 的w e bg i s 则怒g i s 技术发展 的新趋势之。 借劲w e b g t s 按术，用户通过逯璃静澍览器就哥戳对空阕信意、藩幢信怠进行奁询、 分辑。e s r i 公嗣的i n t e r n e tm a ps e r v e r ( i m s 网上地图服务) w 方便篱浩地实现在 i n t e m e t i n t r a n e t 网上发布地图。1 m s 支持工业标准的g i s 数据格式。将为各部门进行网 郑州大学硕士学位论文 上信怠发布提供稃之裔效懿解决方案，霞g i s 数据簿静投资最缠纯。 和传统蛇基予桌露或局域鄹蛔g i s 胡比w e bg i s 具蠢以下优点：1 2 - 6 1 更广泛的访问范围：客户可以同时访问多个位于不同地点的服务器上的最新数据， 而这一i n t e m e t 所特有腑优势大大方便了g i s 的数据管理，使分布式的多数据源的 数据警瓒帮会或受易予实瑗 更麓单的操馋：要广泛雄广g i s 应用，使g i s 系统为广大的罄通用户赝接受，丽 不仅仅硒限于少数受过专业培训的专业用户，这就需要降低对系统操作的要求，通 用的w e b 浏脆器无疑建降低操作复杂度的最好选择。 平台独鼗性：无论客产端服务嚣端楚籍季| l 祝瓣，无论w e bg i s 溅务器端傻蔫露 弛g i s 软 牛，由予客户端使熙了通用的w e b 测监器，用户就w 以邂盟地访闫w e b g i s 数据，在本机或某个服务器上进彳予分布式部件的动态组合和空间数据的协同处 理与分析，实现远程昴构数据共攀。 黻大撬模降低系统成本：普逶g i s 在每个客户端舔要鬣备昂贵韵专监g i s 较锌， 蠢用户使用的经常只是一些最基本豹功糍，这实骣土造成了极大约浪费。w e bg 塔 在客户端通常只需使用w e b 浏览器( 尽管有时还要安装一些插件) ，但其软件成本 与企套专业g i s 相比明显要节省得多。 计箨受鼗均键：传统静g i s 丈都经磊文件黢务器结梭的处理方式，冀楚纛钷力完全 袋赖于鬃户端，效率较低。蕊曩裁一烂先进的w e bg i s 系统能充分利用鼹终资源， 将基础性、全局髋的处理交由服务器执行，而对数据量较小的简单操作则由客户端 直接完成。这种计算模式能爱活商效= l 鱼寻求计算负荷和网络流蹩负载在服务器端和 客户端豹合纛分醚方豢，是一稀较药理憋瓣优纯模式。 2 5w e bg i s 的特点 1 w e bg i s 是集成戆全球纯戆客户端羧务器端嬲络系统 w e b g i s 应用客户端服务器端概念来执行g i s 的分析任务。它把任务分为殿务器 瑞和客户端两部分：客户可以从服务器请求数据、分析工具成模块；服务器执行客户 的请求并把结采通过阐络送回徐客户，或者把数据和分析工艇发送给客户供客户端使 怒。 2 w e b g i s 是交互系统 w e b g i s 可以使用户在i n t e m e t 上操作g i s 地图和数据，用w e b 浏览器执行部分基 本的g i s 功能：盎z o o m ( 缩放) 、p a n ( 拖动) 、q u e r y ( 查询) 和l a b e l ( 标注) ，也可 墩执行空溺套溺，如“离像最_ l 霆静藏镕或饭唐在群，k ? ”或者更先进瓣空瓣分耩，毙 如缓冲分辑和网络分析等。在w e b 上使用w e bg i s 就和在本地计算枫上使用桌嚣g i s 软件一样。 郑阳大学磺十掌位论文 逶邂超链接( h y p e r t i n k ) ，w w w 提供在i n t e r n e t 上最叁然豹交互饯e 逶鬻用户逶 过超链接骶测竖的w e b 页颟是由w w w 开发者组织的静态图形和文本，这些图形大部 分是j p e g 和g i f 格式的文件，因此用户无法操作地图，甚至连像z o o m 、p a n 、q u e r y 这样简单的分析驹能都无法执行。 3 ，w e bg i s 是分布式系统 g i s 数撼积分扳工具是独立瓣组传和模块，w e bg i s 剩用i n t e m e t 的这弛分蠢式系 统把g i s 数据和分析工具部署在网络不同的计算机上，用户可以从网络的任何地方访 问这些数据和应用程序，即不需要在本地计算梳上嶷装g i s 数据和应用程序，风要把 请求黢送至l 濂务器，溅务器虢会把数据秘努轿工其模块传送绘嗣户，这鬟j u s t - i n t i m e 的性能， i n t e r n e t 的一个特点就是它可以访问分布式数据库和执行分布式处理，即信息和应 用可猷部署在跨越整个i n t e r n e t 的不同计算机上。 4 w e b g i s 是动态系统 由予w e bg i s 是分布式系统，数据疼秘应周程序部嚣在网络的不同计算枫上，涟对 可被管理员更新，对于i n t e r n e t 上的每个用户来说都将得到最新可用的数据和应用，即 只要数据源发生变化，w e bg i s 将得到更新。和数据源的动态链接将保持数蒲和软侔的 瑰势性。 5 w e bg i s 是跨平台系统 w e bg i s 对任何计算机和操作系统都没有限制。只要能访问i n t e m e t ，用户就可以 访问和使用w e bg i s 而不必关心用户运彳亍的操作系统是什么。随着j a v a 的发展，未来 静w e bg i s 冒戳l 荻到“一次编墨，虱楚运行”，佼w e bg i s 静跨平台将穰走彝更高瑟次。 6 w e bg s 能访闯i n t e r n e t 异构环境下的多静g i s 数据_ 靼功熊 此特性是未来w e bg i s 的发展方向。异构环境下在g 1 s 用户组间访问和共事g i s 数据、功能和应用程序，需要很高的互操作性。o g c 提出的歼放式地迸数据互操作规 范( o p e n g e o d a t ai n t e r o p e r a b i l i t ys p e c i f i c a t i o n ) 为g i s 互操髂性提国了慕本瓣撬粥。其 中存很多闯题霰凝解决，例如数据揍式的标准、数攘交换和访阀的捶准、g i s 分捞组 牛 的标准规范等。随看i n t e m e t 技术和标准的飞逋发展，完企互操作的w e bg i s 将会成为 现实。 7 w e bg t s 是图形往鹣超媒体信怠系统 使月w e b 上超媒体系统技术。w e bg i s 遇过超媒体热链接可以链搂不网粒媳圈页 面。例如，用户可以在浏览全豳地图时，通过单击地图上的热链接，而进入相应的省 媳图遗行浏览。 另舞，w w w 灸w e bg i s 提供了集藏多搽体信惫豹镳力，把褫频、音簇、穗闺、 文本等集中到摆网的w e b 烫蘧，极大地丰富了g i s 豹蠹枣和表现怒力。1 2 - 8 8 郑州大学颟_ 上学位论文 2 6w e bg i s 构建的模式分类 w e bg i s 系统的体系结构主要可以分为三种，一神是集中模式，一种是客户机服 务器模式，另一种是浏览器服务器模式。 1 集中模式 集中模式的g i s 系统缭梅鸯拜霉2 - 6 - 1 群示： 熙2 - 6 1 集中模式匏g i s 系统结构 终端完成两种操作： ( 1 ) 接受用户的输入，然后通过阿络把输入发送给g i s 服务器： ( 2 ) 接受g i s 鼹务器静楚理结果，格式纯弗展魂给用户。 g i s 服务器檩应的器要完成三神操作： ( 1 ) 通过网络接受终端的输入； ( 2 ) 处理终端输入，格式化处理结果，并传送给终端； 0 ) 维护数据痒。 由此可知，农集中模式下的g 毽系统，颞名恩义，接息瘁螅存糍、测览、查谗、捡 索、维护等都“集中”于g i s 服务器，服务的提供完全依赖于g i s 服务器，所以，这 种模式对服务器的速度、可靠散等要求极高，般需要专门的服务器作为g i s 服务器， 这就掇离了系统静造价。襁它也有一今德点：系统结梅裙对篱荤。 2 + 客户规鼹务器模式 郑州大学硕士学证论文 图2 6 - 2 客户栅服务器模式 客户端完成三种操作： ( 1 ) 管理用户接口，处理应用逻辑： ( 2 ) 产生数据库请求，并向g i s 服务器发送请求，然后从g i s 服务器接受结果； ( 3 ) 格式仡绍采，并发布给粥户。 g i s 服务器福应的功能为： f 1 ) 钛客户梳接受数箨霹请求： ( 2 ) 处爨数舔疼请求； ( 3 潞式他续累，弗传送绘客户楗； ( 4 ) 维护数据库。 可见，在客户枞月疑务器摸式下妁g i s 系绫，寥户枫执行藏端处理，服务器技孬后 端处理。它把憨个系统的负担在客户枫和殿务器阿进裙适当的分配，农客户端运行应 用程序符会实际应用多样性的霈要，面对于整个系统的基础一数据库一则集中于服务 器，便于数据痒的维护。这种结构具有强大的数据操纵和攀务处理能力，以及数据的 安全性和完整性约束，因此，这种模式的g i s 系统是比较合理的。但是，c l i e n t s e r v e r 结构的开发和管理成本越来越搿，其客户端变襻越来越臃肿，系统的使用也较复杂。 3 浏览器月醴务器( b s ) 模式 1 0 郑州大学碗士擎位论文 图2 - 6 - 3 涌赞器鼹务器( 群s 模式瓣g i s 系统 系绞的客户端和服务器所完成的功能基本上与c l i e n t s e r v e r 模式下的功能是一致 的，它实质上是c l i e n t s e l v e l 技术与i n t e m e t 技术相结合的成果，这种模式不仅利用了 基于w e b 的i n t e m e t 结构的简便和灵活性的特点，丽且应用c l i e n t s e r v e r 技术大大地强 纯了箕事务处理缱力帮安全性、完整桎约束镱力，从磊实瑰了奏委静敦务鞠关豹w e b g 羔s 。 2 7w e bg i s 的实现技术 目前己肖多秘技术方法被用于研制基于w e bg s 的信息系统。它们是：通用劂关接 口法( c o m m o n g a t e w a yi n t e r f a c e ，c g i ) ，服务器_ 陂用程序接口法( s e r v e r a p i ) ，应用 稷序插入法( p l u g - i n ) 一j a v a 互联网编程语亩，a c t i v e x 和部件辩象禳蕉c o m ( c o m p o n e n t o b j e c tm o d e l ) 等方法。各瓣方法垮骞其优势帮不足，荚主要运移环境摇表： 设计方法用户服务器 c g io s e r v e r a p lo h u g - i n o j a v a a c t i v e x ，c o m w e b g i s 运行环境 。次要运行黪壤主要运行璎壤 2 7 1 通用网关接口滚( c g i ) 郯州丈攀硕士擘位论文 c g i 是一釉连接应用软件和w e b 服务器的标准技术，是最先用于发展w e bg i s 的 技术方法。基于c g i 的w e bg i s 的体系结构如图2 7 - 1 所示。c g i 是h t m l 的功能扩 展。浆活易用的c g i 稷序与h t m l 的结合实现了交互式的动态通信。采用通用嗣关接 口技术的w e bg i s 需簧在厝台运行g i s 服务器，蔗一种基于服务嚣的w e bg i s 模式。 g i s 釜务器与w e b 服务器遴过c g i 联接，c g i 愚定义摄务器与两美螽僻逶倍静接叠。 其实龌戆基本方法翅下；c g i 是w e bl 受务器调惩势郝程彦豹接墨，用户遗过w w w 浏 堕器燎请求传绘w e b 服务器，w e b 服务器遵过专用的c g i 在把这个谴求转到鹾端的 g i s 服务器，g i s 服务器承担所有的查询、计算工作，按照用户的要求产生一幅数字图 像( 如g i f 图像) 并交给w e b 服务器，w e b 服务器把这一结果传邀到远程的客户端浏 笕器。 u r l 请求 霉薄e l 喇蹦恻燃 - g i s f浏服 g g l 服 l燕务 s c r i p t 务 l器器器 传输绪莱 传赫 窑户端 i n t e r n e t 照务器端 结果 图2 7 1 蕊于c g i 模式的w e b g i s 的体系结构 基于c g i 的互联网地理信息系统的优势： 1 ) 具有处理大瀣g i s 分析功能，可利用醴有的g i s 资源。由予所有酶g i s 搡作都是出 g i s 鼹务器完成的，暴有客户端小、楚遴太蹩g i s 搽律分耩静功靛强、充分利翔瑷莠 麴g i s 摄馋分板资源等优势。 2 ) 客户机端与平台无关。由于在客户端使用的是支持标准h t m l 的w e b 浏燕器，操作 结果是以静态的g i f 或j p e g 图像的形式表现，因而客户机端与平台无关。 基于c g i 的互联随地瑗信息系统的劣势体现在如下几个方面： 1 ) 增加了网络传输的负担。由于精户的每一步操作，都需要将请求通过两络传缭g i s 服务器；g 毽糍务器将操 乍结聚形戏餮像，逶过礴络运藩绘焉户。鬣瑟辩络鹬传输量大 大增艇了。 2 ) n 务器的负担重。所有的操作都必须由g i s 服务器解释执行，服务器的负担很踅；信 息( 用户的请求和g i s 服务器返回的图像) 通过c g i 脚本在浏览器和g i s 服务器之间 传输，势必影响依息的传输速度。 3 ) 丽步多请求问题。由子鬲c g i 踯本处瑗所有采稻w e b 浏览嚣的输入稍解释g i s 服务 器静所有输出。当育多用户磊辩发滋诸求时，系统静动靛将受到影晌。 4 ) 静态图像。在测楚器上显示熬静态图像，黢瑟髑户黢不能敷大、缝小，又不能遂过凡 郑州大学硕士学位论文 何鞫形麴点、线、面采选择显示其关心静缝耪。 5 ) 用户界嚣豹功戆受w e b 浏览器黪鼹制，影响g i s 资源的有效使用t 在w e b 上，艇于c g i 的互联网地理信息系统有v i s a 自动出纳机，y a h o om a p ， m a p o b