网络GIS考试大纲.docx

一、名词解释WebGIS: WebGIS是Internet技术应用于GIS开发的产物。是一个交互式的、分布式的、动态的地理信息系统，是由多个主机、多个数据库的无线终端，并由客户机与服务器（HTTP服务器及应用服务器）相连所组成的。一般由多主机，多数据库和多个客户端以分布式连接在Internet上而组成，包括以下四个部分： WEB-GIS浏览器，WEB-GIS服务器，WEB-GIS编辑器,WEB-GIS信息代理。格网GIS：它是利用现有的网格技术、空间信息基础设施、空间信息网络协议规范，形成一个虚拟的空间信息管理与处理环境，将空间地理分布的、异构的各种设备与系统进行集成，为用户提供一体化的空间信息应用服务的智能化信息平台。特点：异构性、动态性的环境；跨多管理域（测绘、国土资源、交通、气象、商务）及多区域的动态的资源共享。AJAX：AJAX是指一种创建交互式网页应用的网页开发技术。通过在后台与服务器进行少量数据交换，AJAX 可以使网页实现异步更新。这意味着可以在不重新加载整个网页的情况下，对网页的某部分进行更新。移动式GIS：是以移动互联网为支撑、以智能手机或平板电脑为终端、结合北斗、GPS或基站为定位手段的GIS系统，是继桌面GIS、WEBGIS之后又一新的技术热点，移动定位、移动办公等越来越成为企业或个人的迫切需求，移动GIS就是其中最核心的部分，使得各种基于位置的应用层出不穷。分布式GIS：分布式GIS其核心是指GIS系统的数据和功能拥有多个服务端，不同服务端提供不同的数据或功能服务，共同组成功能完整的GIS平台系统。地理空间元数据:空间元数据是指在空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方法、空间 参考和l管理方式等特征的数据，是实现地理空间信息共享的核心标准之一。地理空间信息中的元数据(简称空间元数据)，通过提供地理空间信息的这些特征资料，来达到实现地理空间信息的有效管理和合理共享的双重目的。对于数据生产者，一方面通过提供空间元数据，及时发布有效的地理空间数据，最大限度地发挥己有地理空间信息的价值，另一方面根据空间元数据的内容有效地管理和维护己有地理空间数据。对于各级的数据交换中心，则根据数据生产者提供的空间元数据，实现地理空间信息的快速检索和l 准确定位，最终达到数据共享的目的。空间元数据最主要的作用在于对数据用户提供的极大方便。方便数据用户查询检索有效的地理空间数据，了解己有的地理空间数据信息，选择合适的地理空间数据，促使地理空间数据的再利用。 LBS(Location-Based Service)：基于位置的服务，它是通过电信移动运营商的无线电通讯网络（如GSM网、CDMA网）或外部定位方式(如GPS)获取移动终端用户的位置信息（地理坐标，或大地坐标），在GIS平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务。 位置服务(LBS Location-Based Service)，即基于位置的服务，是结合移动通信技术和定位技术而提供位置相关服务的一种增值业务，它通过定位系统来获得移动终端的地理位置(如经纬度)，然后通过移动通信网络提供给移动用户本人、他人或通信系统，并能根据用户需求提供给用户与位置相关的其他服务。 位置服务(LBS)，从本质上说就是一种为用户提供位置与位置相关信息的新型业务。 关于位置服务(LBS可以得出以下结论: 1、要为用户提供服务，必须事先获知用户当前所处的地理位置，即定位是前提; 2、提供的服务内容与用户当前的位置有着密切的关系; 3、用户使用智能移动终端来获取当前位置及与位置相关服务; 4、相关服务通过无线通信网络传送给移动终端。 总的来说，位置服务(LB S)可以理解成定位技术、互联网技术、无线通信技术和移动终端的集成，是当代通信技术和定位技术融合的充分体现。切片地图：地图瓦片技术将配置好的一定坐标范围的地图, 按照固定的若干个比例尺(瓦片级别)和指定图片尺寸, 切成若干行及列的正方形图片, 以指定的格式保存成图像文件, 按一定的命名规则和组织方式存储到目录系统中或是数据库系统里, 形成金字塔模型的静态地图缓存。地图切片采用类似四叉树的方式进行切剖，每一层的图幅数目皆为前一层的四倍.地图切片的意思就是将每个级别的矢量地图切成很小的栅格地图，然后以静态方式通过web显示山来，这样做的目的就是用户访问的时候 不用调用som中的arcgis动态地图，直接访问jpg 或者bmp即可，减轻服务器压力，提高效率和执行速度。切片地图是预先将地图渲染生成为图片，这样在用户访问的时候，可以直接调用这些结果图片，而不需要实时的进行渲染，大大减少了服务器的压力提高了用户体验，缩短了访问时间。二、问答1.试分析胖、瘦客户端的区别：胖客户端，主要像C/S模式的项目，把数据库、业务逻辑、显示界面等都安装在客户端，这样客户端计算机就要承担很多责任。而相对而言，瘦户端，就是把这些数据库操作、业务逻辑放到服务器，客户端只需通过运行显示页面，它通过服务器提供的接口完成业务操作，这样存户端负荷就相对小了很多，而且维护也简单很多。 胖客户端是相对于瘦客户端而言的，它将应用程序的处理过程分为两个部分:客户端部分用户桌面计算机执行的处理和服务器部分的一些集中处理。胖客户端应用程序的客户端部分除了负责将程序的UI界面显示给用户进行交互外，还负责进行大部分的业务逻辑处理。这种类型的应用程序需要客户端部分具 有执行任务的能力，对客户端机器的要求比较高，但是可以减轻服务器很大一部分的压力，降低对服务器性能的要求。典型的胖客户端应用程序都包含一个或多个在服务器和客户PC上运行的引用程序，客户 端PC上安装功能丰富的交互式的用户界面，用户通过这个交互界面可以进行查看和操作数据，处理业务事务等，分担服务器的一部分或者全部业务逻辑的处理(这样胖客户端就显得很脚肿，所以叫胖客户端，也叫 富客户端)。服务器部分一般集中处理数据的访问操作，同时也负责处理一部分成全部的业务逻辑。 瘦客户端应用程序主要是指B/S结构的Web应用程序，他实际上是C/S结构的一种变种.它将C/S结构中的客户端程序统一为浏览器(Broswer)，浏览器中只解析标准的HTML来显示用户交互界面.这样，服务器端负责处理业务逻辑和数据存取，然后将处理完的结果以HTML的形式发送给客户端，客户端负责将结果显示给用户，客户端除了负责一些数据的验证和组织之外，基本上不处理任何的业务逻辑，只专注于用户交互界面显示.(这样瘦客户端就显得很瘦小，所以叫瘦客户端)2.OSI/RM模型的功能：OSI/RM是ISO在网络通信方面所定义的开放系统互连模型，1978 ISO（国际化标准组织）定义了这样一个开放协议标准。有了这个开放的模型，各网络设备厂商就可以遵照共同的标准来开发网络产品，最终实现彼此兼容。各层功能是这样的，从上往下依次为：第七层：应用层数据用户接口，提供用户程序“接口”。第六层：表示层数据的表现形式，特定功能的实现，如数据加密。第五层：会话层数据 允许不同机器上的用户之间建立会话关系，如WINDOWS第四层：传输层段 实现网络不同主机上用户进程之间的数据通信，可靠与不可靠的传输，传输层的错误检测，流量控制等。第三层：网络层包 提供逻辑地址（IP）、选路，数据从源端到目的端的传输。第二层：数据链路层帧将上层数据封装成帧，用MAC地址访问媒介，错误检测与修正。第一层：物理层比特流设备之间比特流的传输，物理接口，电气特性等。3. 什么是WEBGIS?WEBGIS的优缺点有哪些? 优点:( 1 )更广泛的访问范围，全球化的服务器/浏览器应用。全球范围内任意一个客户可同时访问多个位于世界各地不同的WebGIS服务器上的最新数据。Internet所特有的这些优势大大方便了WebGIS的管理，使分布式的多数据源的数据管理和合成更易于实现。(2)平台独立性。无论客户机与服务器是何种机器，操作系统如何，或者服务器端使用何种WebGIS软件， 由于使用了通用的Web浏览器用户都可透明访问WebGIS数据库，在本机或某个服务器上进行分布式部件的动态组合和空间数据的协同处理与分析，实现远程异构数据的共享。( 3)真正大众化的GIS。以往的GIS由于成本高、技术难度大，往往成了少数专业人士拥有的专业工具，很难推广。而且对于每个用户来说，在每个客户端都要配备昂贵的专业GIS软件，但用户经常使用的却只是一些最基本的功能，这在实际上造成了极大的浪费。WebGIS则给更多的用户提供了使用GIS的机会。WebGIS在客户端通常只须使用通用浏览器进行浏览和查询(有时还要加入一些免费使用的插件、ActiveX控件等) ，从而大大降低了系统成本。( 4)平衡高效的计算负载。以往的GIS大多使片J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WebGIS能充分利用网络资源，将基础性、全局性的处理交由服务器执行，而把数据量较小 的简单操作交给客户端去完成。这种计算模式能灵活高效地寻求计算负荷网络流量负载在服务器端和客户端 的合理分配，是一种较理想的优化模式。(5) 良好的可扩展性。WebGIS很容易与Web中的其他信息服务进行无缝集成，可以建立灵活多样的GIS 应用。例如随着通信终端向多媒体和移动化方向发展，数字移动电话、PDA(个人数字助理)将成为WebGIS的客户端，WAP(Wireless Application Protocol，即无线通信协议)服务器和WebGIS服务器将连为一体。(6) 系统成本大大降低(7) 更简单的操作(8) 灵活高效的计算模式缺点:(1)有限的交互性。WebGTS与传统的桌面GIS相比，用户与浏览器的交互显然要逊色得多。用户不能 像桌面GIS或CIS模式的GIS客户端那样体验地图。(2)响应速度受带宽的影响。对于WebGIS用户而言，最让人关心或害怕的是由于网络的延迟而带来的 超长的等待。它不能像桌面或本地GIS系统那样对用户的请求作出迅速响应。(3)超时限制。对于许多WebGlS应用，出于性能和安全的需要，往往有超时设置。当用户两次请求超过一定时间间隔时，可能不能正确得到所需要的结果。基于服务器的Web GIS的缺点：（1）用户的任何请求，不管这一请求的任务量如何小，必须提交给服务器进行处理，处理结果必须通过Internet返回给用户。（2）服务器和客户端的执行结果受Internet的宽带和网络传输的影响，特别是当传输的文件很大时，响应速度非常慢。（3）用户的客户机仅用于递交请求和结果显示，其处理能力得不到应用而浪费。基于客户机的Web GIS的缺点：（1）服务器在传输大量的数据和小程序时受宽带影响会引起响应延迟，增加了用户的等待时间。（2）客户机通常缺乏处理大型和复杂的数据集的能力。（3）客户机上运行复杂的GIS分析例程相当缓慢。（4）因为缺少培训，用户可能难以正确地操作数据和使用GIS分析功能。4.WEBGIS的发展方向：Web GIS的发展与GIS技术、信息技术和通信技术的发展密不可分。许多Internet组网技术可直接移植于Web GIS系统。但Web GIS自身还有一些关键技术必须解决，如高质量数据压缩技术、宽带和高码率WAP技术、组件式GIS设计等。随着宽带网的加速普及和WAP技术的快速发展，Web GIS的应用领域将不断拓宽。（1）空间数据的压缩与解压缩：GIS中海量的空间数据会产生数据传输和存储问题，即使是宽带高速网，也不能使影象在万维网上以各种比例尺任意漫游，因此空间数据的压缩就显得尤为重要。此外，空间数据的管理和使用，如影象数据库的建立(影象无缝漫游)、网上数据分发、数据通信传播等都要求对空间数据进行压缩和解压缩。目前，由于小波理论能有效地应用于空间数据的压缩和解压缩，从而成为地理信息数据压缩领域的研究热点。（2）基于WAP技术的Web浏览：由于无线互联网属于窄带网，网络环境并不十分稳定，但本身技术含量又特别高，因此，如何解决客户端的负荷是一个关键问题。最好的解决办法就是强化服务器端，同时研究具有可兼容、扩展和交互的、满足客户端要求的Web浏览技术。（3）分布式Web GIS数据库管理：目前Web GIS数据访问技术有CGI、Web服务器专用APl、JDBC、Object Web 4种方法。Object Web是最新一代的动态网页技术，主要是Java/CORBA和Active X/DCOM 2种互相竞争的技术。Object Web通过分布式对象技术，允许客户机直接调用服务器，开销小，避免了CGI形成的“瓶颈”。2种方式都是独立于语言的，而且是组件式的。但Active X/DCOM目前只能运行在Win 95/NT上，而Java/CORBA具有跨平台的特性，具有十分突出的特点。We b G IS的发展趋势（1）服务理念，从数据服务到信息处理服务随着 Internet分布式计算以及计算图形学的飞速发展 , 开发基于Internet的3维GIS系统已成为可能。这三种技术的有力结合,为地理信息系统开创了一个新的时代,促使WebGIS的概念由“地理数据服务”提高到“地理信息处理服务”的新阶段。地理信息服务( GIServices) 的概念是地理信息系统发展的必然趋势。（2）网格GIS互联网技术正经历着 Internet Web 网格的发展历程。网格技术已逐渐成为新一代计算机网络技术发展的主流。 在基于网格技术的网络环境下,互联网应用更强调网上各种资源的共享与互操作性,这种发展趋势对当前各种形式的GIS(包括 WebGIS)必将产生越来越深刻的影响。（3）虚拟地理环境所谓“虚拟地理环境”, 是指用计算机技术来生成一个逼真的三维视觉、听觉、触觉或嗅觉等感觉世界, 让用户可以从自己的视点出发,利用自然的技能和某些设备对这一生成的虚拟世界客体进行浏览和交互考察。这一定义强调的是:逼真的感觉、自然的交互个人的视点及迅速的响应 。虚拟现实技术( Virtual Reality) 提供的可视化, 不只是一般几何型体( 目标) 的空间显示, 还可对获取的有关目标地理信息予以可视化。在地理信息系统中,结合三维可视化技术与虚拟现实技术 , 完全再现目标地理环境的真实情况,而不必亲自到达现场,对于现代战争以及“ 绘制”行星地貌都是一种高效实用的手段。(4)多源数据访问网络环境下开放的空间数据交换格式是目前普遍追求的目标。G M L + S VG 方式是今后的发展方向。GM L( Geography Markup Language ) 是由 Open G I S 联盟制定的基于X M L 的对地理信息( 包括地理特征的几何属性) 的传输和存储的编码规范 , S V G( Scalable Vector Graphics )是可伸缩的矢量图形 ,是用来描述二维图形的 XM L语言。应用 GML和S VG可以克服传统 WebGIS的很多缺点。GML可以用来交换GIS数据,而SVG可以用来方便浏览GIS数据。两者可以互相补充,使WebGIS的功能更加丰富,开发更加简单,实现更加容易。(5)智能化的 GIS目前GIS的大部分应用都处于输出信息为客户提供辅助决策支持的阶段,缺乏知识处理 、 主动学习和推理的能力,而客户需要的却不仅仅是信息,还有针对某种问题的知识或智能解决方案 。客户希望在与G I S的交互过程中, G I S能通过知识学习和积累逐步了解客户的习惯、 需求等,不断实现优化以便提供个性化的服务。因此,基于知识的G IS智能化研究是今后一个很重要的方向5.AJAX技术: Ajax，异步JavaScript与XML，是使用客户端脚本与Web服务器交换数据的Web应用开 发方法。Ajax不是一个技术，它实际上是几种技术，每种技术都有其独特这处，合在一起就成了一个功能强大的新技术。AJAX异步通讯：异步通信是一种很常用的通信方式。相对于同步通信，异步通信在发送字符时，所发送的字符之间的时隙可以是任意的，当然，接收端必须时刻做好接收的准备（如果接收端主机的电源都没有加上，那么发送端发送字符就没有意义，因为接收端根本无法接收）。发送端可以在任意时刻开始发送字符，因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志，即加上开始位和停止位，以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。内部处理器在完成了相应的操作后，通过一个回调的机制，以便通知发送端发送的字符已经得到了回复。异步通信在有限信道中传输效率高，缺点是设备复杂、信道利用率较低（因为开始位和停止位的开销所占比例较大），但随着光网络的发展，这些已不是根本问题。异步通信也可以是以帧作为发送单位。接收端必须随时做好接收帧的准备。这时，帧的首部必须设有一些特殊的比特组合，使得接收端能够找出一帧的开始。这也称为帧定界。帧定界还包含确定帧的结束位置。这有两种方法。一种是在帧的尾部设有某种特殊的比特组合来标志帧的结束。或者在帧首部中设有帧长度的字段。需要注意的是，在异步发送帧时，并不是说发送端对帧中的每一个字符都必须加上开始位和停止位后再发送出去，而是说，发送端可以在任意时间发送一个帧，而帧与帧之间的时间间隔也可以是任意的。在一帧中的所有比特是连续发送的。发送端不需要在发送一帧之前和接收端进行协调（不需要先进行比特同步）。AJAX异步处理：通常情况下，用户注册，那么用户首先得填写好表单，然后点提交，这样表单就会向服务发出一个请求，则服务器处理代码，如果用户存在，则返回一个信息。总之，就是所有的数据需要你点提交后，信息才会发送！而AJAX就相当于是模拟了一个信息发送请求，你可以在很多网站上注册的时候会发现，比如用户名输入“123”，那么它可能会提示你该用户已经存在，而给你的感觉是页面并没刷新，也就是并没有提交表单，而用户名又是存放在数据库内的，也就是说要查询用户名是否存在，就必须得发送表单的里的用户名，然后再在数据库中去查询。而这个过程就是用了AJAX来处理的，用户输入用户名，当表单的焦点发生变化的时候，则会触发AJAX，然后AJAX模拟一个GET或者POST请求给服务器，服务器就会处理传递过来的数据！而服务器在处理数据的时候，你可以做其它的，比较你可以填写密码或者其它的！空间资源共享A空间数据共享及其意义 近年来，随着高分辨率遥感影像系统和全球定位系统(GPs)等技术的发展，越来越多的个人和组织参与空间数据的采集和使用，空间数据采集的速度迅速增长，而且呈现持续加速增长的趋势。数字化空间信息的大量积累为实现空间数据共享提供了充足的数据贮备，但空间数据的格式不一致性以及不可互操作性严重阻碍着共享的实现。虽然随着各类GIs软件的广泛应用，这些空间数据大多得到了有效的管理。但现有的GIs软件都是从满足某个特定业务领域需求的角度出发，对空间数据和非空间数据进行一定的描述、规定和集成，它们之间尚未形成一套成熟的领域标准，数据结构的不一致性使得空间数据支离破碎，不易为不同领域的使用者所利用。这样的状况持续下去，将导致空间数据的巨大浪费，并导致其获得成本居高不下，严重阻碍GIs产业的发展和人类进一步从空间数据的有效利用获得福利。 空间数据共享是指使得查询、浏览、获取、交换、使用和再加工地球上与人类生存直接或间接相关的信息能够做到方便、快捷、准确、安全和全面，包括对部分数据处理资源的自由使用13。空间数据共享强调空间数据集之间的相互透明访问和用户对数据集的透明访问与使用，注重从空间数据的语义层次、数据模型层次和数据结构层次消除空间数据描述方法上的差异性以及表示方法上的差异性，对空间数据给出统一的描述和表示，达到空间数据本质上和形式上的共享。 空间数据共享的目的是实现空间数据在应用层次上的共享，而且由于我们处在以计算技术和网络技术发展为主要特征的信息时代，所以空间数据共享更多地表现为空间数据的网络共享，即地理空间数据的网络化和全球化。 WebGIS当前的发展还面临很多的问题，但无论面临什么样的问题，不能忘记的是WebGIS的本质是空间数据和空间处理的网络共享，解决上述问题的关键之一就是建立空间信息共享体系，在一个标准化的数据层上才更有利于建立更高层的服务。因此，如何将现有GIS软件中所包含的各种空间数据进行有效的集成，并提供高效的分析方法和工具来支持空间决策，己经成为摆在我们面前的一个有重要科研、经济和社会意义的问题。B空间数据共享的难点 空间数据共享活动涉及了三个主要概念:空间数据资源、空间数据的获取与处理和空间数据应用。而这样也就出现了三种不同的角色:空间数据提供者、空间数据处理软件和使用者一一就是通常所谓的GIS以及用户。 空间数据是描述地球上的客观事物的地理位置与地理特性的信息。与一般的数据资源不同，空间数据资源通常与某种GIS产品绑定。也就是用户只能使用特定的GIS来访问特定的空间数据资源。这与GIS厂商的纵向的产品线密切相关，即一个GIS厂商会从数据管理，数据传输一直到数据表现全方位地向用户提供服务。在这种情况下，共享空间数据面临三个困难:可达性、互操作性和易用性。(1)可达性 可达性问题即用户难以获取数据，由于空间数据具有比较复杂的结构，通常由GIS产品自己负责空间数据传输的工作，换言之用户只能通过GIS产品来获取空间数据资源。不幸的是，以往的大量GIS应用都是针对单机或局域网开发的，这样就产生了大量不可在Internet上直接访问的遗产型空间数据资源。要解决如何在Internet上对这些资源的访问，需要考虑以下问题:如何弥合遗产型空间数据资源和 Internet之间的鸿沟，利用Internet的协议传输空间数据。用户如何在Internet上找到该系统。用户如何通过该系统访问到遗产型空间数据。用户得到的空间数据的格式如何。目前，有很多标准化组织如OGC和ISO/TC211、国外公司如ESRI/Arc1MS和Maplnfo的MapXTreme，以及国内的一些公司都在这方面有一定的研究成果(2)互操作性 互操作性问题是指用户难以理解数据，由于不同的GIS产品的纵向型产品线造成了空间数据提供者与软件服务提供者的一体化，不同的GIS之间边界分明、用户难以理解和使用异构空间数据的局面。随着空间数据在应用系统中的广泛使用，用户不希望受到过多的局限，迫切需要打破这种割据局面，这样就出现了GIS互操作的呼声。 GIS互操作的关键就是想解决空间数据异构问题。而数据具有语法和语义，可以分层次讨论数据异构问题。因此在Internet环境中的空间数据共享应当考虑如下问题:消除空间数据资源的语法差异。这种差异的主要来源使不同空间数据资源 采用不同存储格式，而同一类存储格式也可能有不同时期的版本。消除空间数据资源的语义差异。有的空间数据资源在概念模型的组织上就存在不同，不同的概念体系中的概念显然无法比较(3)易用性 易用性问题是指用户难以方便地处理空间数据。具体说就是用户在使用空间数据时，有各式各样的需求，很多GIS产品都提供了二次开发平台以便用户构造自己的应用。在Internet环境中，应用的构造方法也从单机单任务模式扩展到了多任务分布计算模式。潜在的用户市场不可能被一两家大厂商垄断，他们也很难针对特定应用提供服务，这样就需要一种开放的数据处理框架，提供数据原子与服务原子，然后通过原子之间的组合协同完成应用提交的任务。 由此可见，要实现空间数据的共享，就必须考虑上述三个问题。C实现空间数据共享的传统模式 由于空间数据本身及其获取、表示和操作的复杂性，使得GIs空间数据共享比其它信息领域的数据共享更具挑战性，这首先体现在共享中GIs数据格式的“不兼容性”方面。概括起来，实现空间数据共享主要有以下两种传统模式: (1)采用数据格式两两转换方法，即使用数据转换器或中介格式进行转换。其问题在于:一、实现复杂:每两种数据就要设计一个转换器。二、信息损失:由于地理信息的复