海事相关GIS技术培训 PPT课件

海事相关GIS技术培训 1 目录 GIS基础概念电子海图相关概念OGC标准主流WebGIS平台GIS应用主流架构谷歌 百度 天地图 OpenLayersAPI相关案例经验 2 GIS基础概念 GeographicInformationSystem GIS 是一种特定的十分重要的空间信息系统 它是在计算机硬 软件系统支持下 对整个或部分地球表层 包括大气层 空间中的有关地理分布数据进行采集 储存 管理 运算 分析 显示和描述的技术系统 GIS包含两大任务 一是空间数据处理 二是GIS应用开发 3 电子海图概念 S 57S 57格式是国际海事组织 IMO 颁布的电子海图标准 本身是一种矢量海图 S 52电子海图内容与显示规范 S 58推荐ENC 官方电子海图 ElectronicNavigationalCharts 验证检查标准 S 63IHO 国际海道测量组织 数据保护方案 加密电子海图 4 OGC标准 开放地理空间信息联盟 OpenGeospatialConsortium OGC 致力于提供地理信息行业软件和数据及服务的标准化工作 OGC提出了一个能无缝集成各种在线空间处理和位置服务的框架即OWS OGCWebService 使得分布式空间处理系统能够通过XML和HTTP技术进行交互 并为各种在线空间数据资源 来自传感器的信息 空间处理服务和位置服务 基于Web的发现 访问 集成 分析 利用和可视化提供互操作框架 地图服务 WMS 矢量服务 WFS 栅格服务 WCS 5 WMS WebMapService Web地图服务 利用具有地理空间位置信息的数据制作地图 其中将地图定义为地理数据可视的表现 这个规范定义了三个操作 GetCapabitities返回服务级元数据 它是对服务信息内容和要求参数的一种描述 GetMap返回一个地图影像 其地理空间参考和大小参数是明确定义了的 GetFeatureInfo 可选 返回显示在地图上的某些特殊要素的信息 6 WFS WebFeatureService Web要素服务 WMS返回的是图层级的地图影像 而WFS返回的是要素级的GML编码 并提供对要素的增加 修改 删除等事务操作 是对Web地图服务的进一步深入 Web要素服务允许客户端从多个Web要素服务中取得使用地理标记语言 GML 编码的地理空间数据 定义了五个操作 GetCapabilites返回Web要素服务性能描述文档 用XML描述 DescribeFeatureType返回描述可以提供服务的任何要素结构的XML文档 GetFeature一个获取要素实例的请求提供服务 Transaction为事务请求提供服务 LockFeature处理在一个事务期间对一个或多个要素类型实例上锁的请求 WFS T WebMapService Transactional 允许用户以可传输的块编辑地理数据 7 WCS WebCoverageService Web覆盖服务 Web覆盖服务 WCS 面向空间影像数据 它将包含地理位置值的地理空间数据作为 覆盖 Coverage 在网上相互交换 网络覆盖服务由三种操作组成 GetCapabilities GetCoverage和DescribeCoverageType GetCapabilities操作返回描述服务和数据集的XML文档 GetCoverage操作是在GetCapabilities确定什么样的查询可以执行 什么样的数据能够获取之后执行的 它使用通用的覆盖格式返回地理位置的值或属性 DescribeCoverageType操作允许客户端请求由具体的WCS服务器提供的任一覆盖层的完全描述 8 主要WebGIS系统平台 ESRI公司的InternetMapServer ArcIMS 平台MapInfo公司的MapXtreme平台Autodesk公司的AutodeskMapGuide平台武汉吉奥公司 GeoStar 的GeoSurf武汉中地公司的MapWEB超图公司的SuperMapIS国家遥感应用工程技术中心的地网GeoBeans平台北京朝夕公司的MapEngine美国的明尼苏达大学的MapServerOpenLayers GeoServerOpencpn 9 ArcIMS 10 ArcIMS ArcIMS是一个通过中心网络门户来发布GIS地图 数据和元数据的有效解决方案 11 ArcIMS 面向开发者影像数据格式支持多种数据源 DWG DXF DGN TIF JPEG Shapefile Coverage SDELayer等内核为esriMap dll 基于CGI 12 ArcIMS的优点 支持要素流浏览器端的多种定制方法多层应用服务器ArcXML的通信机制简单的基于向导的界面强大的智能化的客户端地图编辑和地图注释功能高质量的制图显示功能开放 可伸缩的结构 13 MapServer MapServer是美国明尼苏达大学提供的WebGIS解决方案 MapServer做为一款成功开源网络制图软件 在过去的十几个年头里 借鉴相关项目 吸纳政府资助 发展开源社区 联合商业软件 成立基金会 逐渐被商业机构 政府部门 科研院校 非盈利组织 以及个人所广泛的采用 MapServer的壮大令ESRI Intergraph 以及Autodesk等业界巨头们都不敢小觑 纷纷抛邀其合作 MapServer是整个开源地理空间信息软件的一面旗帜 带领着整个社区和众多开源软件一道发展 14 MapServer从1994年SteveLime离开明尼苏达大学开始被熟悉 在加拿大推动MapServer的发展 包含Shapelib库 支持OGR库和GDAL库 由此产生了大量的矢量和栅格数据以支持MapServer和其它的开源软件 15 GeoServer geoserver只能用j2ee开发 geoserver是符合ogc wms wfs wcs标准的地图服务器 建设一套完整的webgis系统还需要客户端配合 mapbuilder和openlayers是非常好的两个选择 对于较大的项目 空间数据库也是必不可少的 geoserver支持商业的oracle db2 开源的postgis mysql GeoServer也支持googlemap和googleearth 16 GeoTools Geotools是开源的Java代码库 在GIS中提供对地理空间数据的标准操作 简单说 它就是一个中间件 提供的功能符合OGC规范 且与GeoAPI有密切的联系 它支持的数据格式有Shapefile GML WFS PostGIS OracleSpatial ArcSDE MySQL GeoMedia MapInfo等 利用Geotools能够实现 格网覆盖Gridcoverages 栅格数据 坐标系统转换CoordinateTransformation 数据渲染Renderers 格式化Styling 符号化数据集等功能 17 MapServer和GeoServer比较 MapServer提供两种工作方式 CGI方式 适用于CGI AJAX FLEX开发人员 和MapScript方式 适用于Php Java C Python开发人员 以原生CGI方式效率最高 配合TileCache 可以快速生成大范围的地图瓦片数据 比较基于 Net和J2EE的商业或开源平台 MapServer更适合高负荷的大型互联网地图应用 mapserver是基于C写的地图服务软件 比用JAVA写的geoserver速度要快 而且mapserver历史要比geoserver悠久 甚至还描述mapserver的性能与商业的arcIMS的功能一样 GEOSERVER实现了让你在线编辑空间数据 生成专题地图 地图发布是用xml文件 MAPSERVER善长于生成专题地图 比以前更成熟了 地图发布是通过和Win32相似的文本配置文件 如果只是发布地图而不允许修改的话我主张使用MAPSERVER 我觉得它维护起来更简单容易些 我选择GEOSERVER是因为我想要更好的功能就像在线编辑和数据库的支持像PostgreSQL或Oracle空间数据库 GEOSERVER的另一个优势就是有一个免费的跟ESRI sArcVies相似的客户端软件UDIG 18 GIS应用架构 19 海事GIS应用架构 20 百度地图 覆盖物事件工具服务图层 21 覆盖物 Overlay 覆盖物的抽象基类 所有的覆盖物均继承此类的方法Marker 标注表示地图上的点 可自定义标注的图标Label 表示地图上的文本标注 您可以自定义标注的文本内容Polyline 表示地图上的折线Polygon 表示地图上的多边形 多边形类似于闭合的折线 另外您也可以为其添加填充颜色Circle 表示地图上的圆InfoWindow 信息窗口也是一种特殊的覆盖物 它可以展示更为丰富的文字和多媒体信息 注意 同一时刻只能有一个信息窗口在地图上打开可以使用map addOverlay方法向地图添加覆盖物 使用map removeOverlay方法移除覆盖物 注意此方法不适用于InfoWindow 22 服务 LocalSearch 本地搜索 提供某一特定地区的位置搜索服务 比如在北京市搜索 公园 TransitRoute 公交导航 提供某一特定地区的公交出行方案的搜索服务 DrivingRoute 驾车导航 提供驾车出行方案的搜索服务 WalkingRoute 步行导航 提供步行出行方案的搜索服务 Geocoder 地址解析 提供将地址信息转换为坐标点信息的服务 LocalCity 本地城市 提供自动判断您所在城市的服务 TrafficControl 实时路况控件 提供实时和历史路况信息服务 23 OpenLayers OpenLayers是一个专为WebGIS客户端开发提供的JavaScript类库包 用于实现标准格式发布的地图数据访问 OpenLayers支持的地图来源包括GoogleMaps Yahoo Map 微软VirtualEarth等 用户还可以用简单的图片地图作为背景图 与其他的图层在OpenLayers中进行叠加 在这一方面OpenLayers提供了非常多的选择 除此之外 OpenLayers实现访问地理空间数据的方法都符合行业标准 24 OpenLayers MapViewSourceLayer 25 View View负责地图的中心点 放大 投影之类的设置一个ol View实例包含投影projection 该投影决定中心center的坐标系以及分辨率的单位 如果没有指定 如下面的代码段 默认的投影是球墨卡托 EPSG 3857 以米为地图单位 放大zoom选项是一种方便的方式来指定地图的分辨率 可用的缩放级别由maxZoom 默认值为28 zoomFactor 默认值为2 maxResolution 默认由投影在256 256像素瓦片的有效成都来计算 决定 起始于缩放级别0 以每像素maxResolution的单位为分辨率 后续的缩放级别是通过zoomFactor区分之前的缩放级别的分辨率来计算的 直到缩放级别达到maxZoom 26 Source OpenLayers3使用ol source Source子类获取远程数据图层 包含免费的和商业的地图瓦片服务 如OpenStreetMap Bing OGC资源 WMS或WMTS