第七章 地理信息系统的设计及评价

1、第一节第一节 GISGIS设计概述设计概述第二节第二节 专题专题GISGIS设计设计第三节第三节 地理信息标准化地理信息标准化第四节第四节 分布式对象与数据仓库分布式对象与数据仓库第五节第五节 互联网互联网GISGIS技术技术第六节第六节 信息资源的共享与互操作信息资源的共享与互操作第七节第七节 GISGIS评价评价一、系统设计的目的一、系统设计的目的 工具型地理信息系统工具型地理信息系统 工具型地理信息系统是一种通用型GIS，它具有GIS的一般功能和特点，向用户提供了一个通用的GIS操作平台或开发工具。工具型GIS设计的侧重点总体结构和功能设计; 确定软硬件的运行环境和选择合适的开发工具;

2、系统数据结构设计; 用户界面设计; 各子功能模块设计与系统集成; 程序编制与优化调试。 第一节第一节 GIS设计概述概述 2. 2. 应用型地理信息系统应用型地理信息系统 应用型GIS实在比较成熟的工具型GIS基础上，根据用户的需求和目的而设计的一种解决一类或多类实际问题的地理信息系统，它具有特定的用户和应用目的,具有为满足专门用户专门需求而开发的地理空间实体数据库和应用模型,它继承工具型地理信息系统开发平台提供的大部分功能和软件,以及具有专门开发的用户应用界面。 第一节第一节 GIS设计概述概述 应用型GIS设计的侧重点 1）需求分析; 2）总体结构设计; 3）软件配置,包括选择合适的工具型

3、GIS软件; 4）数据来源信息分类规范标准和内容的确定;5）数据库结构设计; 6）应用方法选择和应用模型设计; 7）用户界面设计; 8）数据标准化和数据质量保证等等。 第一节第一节 GIS设计概述概述 二、系统设计的模式二、系统设计的模式 1.1.结构化的系统设计模式 地理信息系统最早的设计模式，是Calkins在1972年由国际地理学会地理数据收集和处理委员会主持召开的地理数据处理学术会议上提出来的，后来又经过了几次修改和补充。这个最早的设计模式称为结构化的系统设计模式，由四个组成部分构成，见下图。 第一节第一节 GIS设计概述概述 系系统统设设计计模模式式概概念念框框图图第一节第一节 GI

4、S设计概述概述 1）通过访问用户，调查用户的需求和数据源，确定系统的目的、要求和规定；2）描述和评价与系统设计过程有关的资源和限定因素，例如现有的硬件、软件和有关的政治和法律因素；3）说明和评价所拟定的不同系统,这些系统能够满足所规定的要求；4）对拟定的系统作最后的评价,从中选择一个运行的系统。系统设计模式下，各阶段的主要任务系统设计模式下，各阶段的主要任务第一节第一节 GIS设计概述概述 强调对用户的调查和系统功能需求的分析。 在系统设计的各个阶段都要写成有关的文件，以便进行评价，以及用户要参与系统的设计，以免系统设计的失误。 该设计模式是假定系统的大部分组成（除了硬件以外，包括所有的软件和

5、数据库）都要由系统设计人员来完成，有时甚至包括处理空间数据的某个专门的硬件。 系统设计模式的主要特点系统设计模式的主要特点第一节第一节 GIS设计概述概述 2 2、结构化的系统评价模式自从结构化的系统设计模式诞生以来，地理信息系统的开发已经取得很大的进展。现在，不但有许多处理空间数据的重要软件，而且有现成的系统和空间数据库，因此对原来的地理信息系统设计模式有了一定修改，形成了结构化的系统评价模式，见右图。第一节第一节 GIS设计概述概述 结构化的系统评价模式结构化的系统评价模式 强调对现有的各个组成部分（包括硬件、软件和数据库）进行深入、认真的评价，以研究其满足系统功能的程度，保证所设计系统的

6、使用可靠，及有效地处理数据和使用周期长等要求。结构化的系统评价模式下，各阶段的主要任务结构化的系统评价模式下，各阶段的主要任务1 1）目的与任务）目的与任务指出该系统的目的,谁是主要的用户，以及如何使用该系统。关于任务，要说明所要完成的工作。 第一节第一节 GIS设计概述概述 2)2)概念的定义概念的定义 介绍系统的各个主要组成部分，分别按照输入、输出、主要的过程和数据库，来说明系统的基本结构，包括主要模块、系统开发的主要资源、主要的限制条件等。 3)3)功能的要求功能的要求具体说明该系统要做什么,对每一种功能要求都要说明。(1) 输入(来源、数据、频率)；(2) 输出(格式、数据量、用户)；

7、(3) 功能需要的处理步骤；(4) 功能成功的实现所需要的条件；(5) 功能生成的数据。 第一节第一节 GIS设计概述概述 (1)系统的正常操作条件；(2)重点测试,包括最坏情况和极端操作情况；(3)逻辑测试,指检查各种可能的逻辑条件；(4)线路测试。(5)硬件、软件和数据库的测试，是对系统进行总体评价的最后阶段。 4)4)性能测定性能测定对每个组成部分分别进行测试。具体测试的内容包括：硬件、软件模块、数据库的质量控制等。第一节第一节 GIS设计概述概述 1）完整的需求定义和规范说明；2）综合的质量保证措施和计划；3）严格的设计过程和管理控制。3 3、软件工程设计模式、软件工程设计模式用工程方

8、法来研究软件和进行地理信息系统的设计，以保证系统的功能标准和质量指标。 “软件工程”的设计方法主要设计内容主要设计内容第一节第一节 GIS设计概述概述 三、系统设计的流程系统设计的流程 包括需求分析、应用目的、范围确定、可行性分析、系统总体结构设计、系统功能分析等；1.GIS1.GIS设计的主要内容设计的主要内容(1)(1)系统总体设计：系统总体设计：数据类型、研究分类体系设计、属性数据模型设计、空间数据模型设计、图像数据模型设计等；(2)(2)数据模型设计：数据模型设计：第一节第一节 GIS设计概述概述 各种功能模块的划分和设计，以及各子功能模块的继承方法设计；(3)(3)数据库设计：数据库

9、设计：包括逻辑结构设计和物理结构设计；(4)(4)系统功能设计系统功能设计：第一节第一节 GIS设计概述概述 以用户熟悉的语言设计专用的界面等。(5)(5)应用模型和方法设计应用模型和方法设计：常用应用模型、设计方法设计等；(6)(6)输入输出以及产品输出形式设计等输入输出以及产品输出形式设计等；(7)(7)用户界面设计：用户界面设计：第一节第一节 GIS设计概述概述 2 GISGIS设计的流程设计的流程 系统分析：立项、调研、可行性分析、用户需求；系统设计：总体设计、详细设计、数据库设计；系统实施：软件开发、建库、组装、试运行、诊断； 系统运行与维护：系统交互使用和更新。 主要阶段第一节第一

10、节 GIS设计概述概述 第一节第一节 GIS设计概述概述 一、系统分析一、系统分析 基本思想：是从系统观点出发，通过对事物进行分析与综合，找出各种可行的方案，为系统设计提供依据。任务：是对系统用户进行需求调查和可行性分析，最后提出新系统的目标和结构方案。第二节第二节 地理信息系统设计地理信息系统设计二、系统设计二、系统设计 1、总体设计、总体设计总体设计又称为逻辑设计，是根据系统研制的目标来规划系统的规模和确定系统的各个组成部分，说明它们在整个系统中的作用与相互关系，以及确定系统的软硬件配置，技术规范，经费预算与时间安排，以保证系统总体目标的实现。最后撰写系统总体设计方案。2 2、详细设计、详

11、细设计 详细设计又称为实际设计，其任务是根据总体设计方案确定的目标和阶段开发计划，紧密结合特定的硬件、基础软件和标准规范，进行子系统和数据库的详细设计，用于具体指导系统的开发。 第二节第二节 地理信息系统设计地理信息系统设计三、系统实施三、系统实施 系统是实施在系统设计的原则指导之下，按照详细设计方案确定的目标、内容和方法，分阶段、分步骤完成系统开发的过程。 第二节第二节 地理信息系统设计地理信息系统设计四、系统运行和维护四、系统运行和维护 系统运行：指系统经过调试和验收之后，交付用户使用。系统维护：为保证系统正常工作而采取的一切措施和实际步骤:数据的维护：使系统的数据处于相对最新的状态；软件

12、的维护：使软件能适应运行环境和用户需求的不断变化硬件的维护：使硬件能经常保持完好和正常运行的状态等。 标准和规范的制订其目的是为了统一表达，方便地将不同地点、单位的同类或异类的数据进行集成和应用，同时标准化和规范化是反映一个国家经济发展和科技进步的重要标志，也是保证信息交换与共享的前提。一、一、意义和作用意义和作用 地理信息技术标准化委员会地理信息技术标准化委员会针对空间数据的应用以及“数字地球”研究需要，国际标准化组织成立了“地理信息技术标准化技术委员会”即ISO/TC211，该委员会的工作范围为数字地理信息领域标准化，其主要任务是针对地球上位置相关的目标或现象等信息制定标准，以便确定地理信

13、息数据管理、采集、分析、查询、表示、以及在不同用户、不同系统、不同地方之间转换的方法和服务。二、数据的规范化与标准化二、数据的规范化与标准化 标准化的内容：标准化的内容：v统一的名词术语内涵v统一的数据采集原则v统一的空间定位框架v统一的数据分类标准v统一的数据编码系统v统一的数据组织结构v统一的数据记录格式v统一的数据质量含义v统一的元数据标准 标准化内容的含义标准化内容的含义1 1、统一的名词术语内涵：、统一的名词术语内涵：在所涉及的学科中使用规范统一的术语及含义；2 2、统一的数据采集原则：、统一的数据采集原则：统计数据以统计部门为准：通常只采集和存储基本的原始数据，不存储派生数据；只采

14、集权威性、科学性、现实性的数据。数据采集规范原则：遵照已颁布的规范标准。如：我国1:5001:2000地形图航空摄影规范、1:50001:10万地形图航空摄影规范、GPS测量规范等。3 3、统一的空间定位框架、统一的空间定位框架(1)(1)地理坐标：地理坐标：经纬度坐标。(2)(2)投影坐标：投影坐标：与国家基本图系列所采用的投影相一致，即 1:1万-1:50万比例尺的图幅采用采用高斯-克吕格投影； 小于1:100万比例尺的图幅采用等角圆锥投影。(3)(3)网格坐标：网格坐标：包括基本、加密、合并和辅助4种格网。 基本格网：分为3级 加密格网：在基本格网基础上再细分为6级 合并格网：以基本格网

15、为基础，按需要将格网整倍数合并为5级 辅助格网：对1:1万-1:5万的数据文件，采用平面直角坐标作为辅助格网；对- 格网均以经纬度的细分作为格网划分依据。4 4、统一的数据分类标准、统一的数据分类标准 信息分类体系采用全国分类系统与详细的专业系统之间相递归的分类方案，即低一级的分类系统必须能归并和综合到高一级的分类系统之中。第一层：社会环境，自然环境，资源与能源3类第二层：依据环境因素和资源类型特征与差异分为14类第三层：按照二级分类包括的主要类型，作为第三级类别第四层：按照区域地理特点和用户需求，拟定区域的分类系统和每一专业类型的具体分类系统。5 5、统一的数据编码系统、统一的数据编码系统

16、制定统一的编码标准实现地理要素的计算机输入、存储以及系统间数据的交换和共享。我国现有的信息编码系统有GB-2260-80编码、GB-2659-81编码和中华人民共和国邮政分区编码。 地理信息及其属性的编码系统和标准要求有：(1)凡国家已实施的编码和标准，均按国家规定的执行。(2)编码设计要便于可靠识别，结构便于数据逻辑推理和判断。(3)编码不宜过长，一般为4-7位。(4)编码标准化，包括统一的码位长度、码位格式、明确的代码含义等。6 6、统一的数据组织结构、统一的数据组织结构 指地理实体的数据组织形式及其相互关系的抽象描述。描述地理实体的空间数据包含空间位置、拓扑关系属性三个方面的内容。其组织

17、结构分矢量和栅格数据结构。7 7、统一的数据交换标准、统一的数据交换标准 包括：矢量、影像和格网3种空间数据及其元数据的交换标准交换标准 。8 8、统一的数据质量含义、统一的数据质量含义 数据质量是指数据对特定的分析、操作和应用的适宜程度。其含义包括数据的空间维、时间维和专题维的内容：数据完整性：数据完整性：要素完整性和属性的完整性数据一致性：数据一致性：逻辑一致性和拓扑一致性位置精度：位置精度：包括绝对精度、相对精度、像元位置精度等时间精度：时间精度：数据的现实性属性精度：属性精度：指连续、有序值、标准值的精度等9 9、统一的元数据标准、统一的元数据标准 （1 1）基本识别信息：）基本识别信

18、息：数据集的基本信息，如标题名称、地理范围等。（2 2）空间数据组织信息：）空间数据组织信息：用于表示数据集中空间信息的数据结构，如用于描述空间位置的方法以及数据集中空间目标的数目。（3 3）空间参考信息：）空间参考信息：数据集中坐标的参考坐标和编码方法的描述，如地图投影或格网坐标系统、水平和垂直基准以及坐标分辨率的名称和参数（4 4）实体和属性信息：）实体和属性信息：主要包括数据集内容的信息，如实体类型、属性及属性赋值的范围。（5 5）数据质量信息：）数据质量信息：数据集质量的评定信息，如接边质量评价信息，位置和属性的精度、完整性、一致性以及数据生产的方法。（6 6）数据来源信息：）数据来源

19、信息：关于获取数据集的信息，即分发者描述信息。（7 7）其他参考信息：）其他参考信息：包括元数据的现势性和应负责任等描述信息。（1）帮助数据生产单位有效地管理和维护空间数据有效地管理和维护空间数据，建立数据文档，并保证即使其主要工作人员变动时，也不会影响对数据情况的了解；（2）提供数据生产单位数据存储、分类、内容、质量、交换网络及销售等方面的信息，便于用户查询检索地理空间数据；（3）提供通过网络对数据进行查询的方法和途径，以及与数据交换和传输有关的辅助信息；（4）帮助用户了解数据，以便就数据是否能满足其需要作出正确的判断；（5）提供有关信息，以便用户处理和转换接受的外部数据。地理信息元数据可以

20、用来辅助地理空间数据，主要作用为：地理信息元数据可以用来辅助地理空间数据，主要作用为：国际上几种著名的空间数据标准二、标准化的制定ISO/TC211国际标准化组织ISO的TC211专题组，其主要任务是制订地理信息领域的标准化，并由五个工作组分别制订出一套结构化的相关标准。第一工作组：负责框架和参考模型，承担地理信息的参考模型、综述、概念图解语言、术语、一致性测试等项目。第二工作组：第二工作组： 负责地理空间数据模型和算子，承担地理信息的空间算子、空间子模式、时间子模式、应用模式规则等项目。第三工作组：第三工作组：负责地理空间数据管理，承担地理信息的分类、大地参考系统、间接参考系统、质量、质量评

21、价方法、元数据等项目。第四工作组：第四工作组：负责地理空间数据服务，承担地理信息的空间定位服务、地理信息描述、编码、服务等项目。第五工作组:负责专用标准，目前只承担专用标准一个项目。主要任务是确定在ISOTC211制订的全部标准的基础上，针对某项具体应用，提取出专用标准子集的方法和参考手册。开放式地理数据互操作规范开放式地理数据互操作规范 开放式地理数据互操作规范Open GIS(Open Geodata Interoperation Specification)是由美国Open GIS协会(Open GIS Consortium, OGCOGC)提出的。 目的目的是是制定一个能提供地理数据和

22、地理操作的交互性和开放性软件开发规范，使软件开发者可以在单一的工作流中使用分布于网上的任何地理数据和地理处理。开放式地理空间数据模型开放式地理空间数据模型(Open Geodata Model, OGM)(Open Geodata Model, OGM) 以数学和概念化的方法来表示地球及地球现象的通用数字化方法。定义了一系列通用的基本地理空间信息类型，基于这些基本空间信息内容，可以使用基于对象的程序设计方法或常用的程序设计方法，为不同的领域的地理空间数据建模。Open GISOpen GIS服务模型服务模型(OGIS Services Model, OSM)(OGIS Services Mod

23、el, OSM) 是一个在不同的信息团体之间实现地理空间数据获取、管理、操纵、表达以及共享服务的通用规范模型。它定义了一系列服务，这些服务可以获取和处理开放式地理空间数据模型中定义的地理空间信息类型，为使用同一种地理特征定义的用户团体提供地理空间数据共享，以及用户之间的地理空间数据转换能力。信息团体模型信息团体模型(Information Communities Model, ICM)(Information Communities Model, ICM) 它使用OGM和OSM，来解决技术性的非互操作能力问题，以及公共团体的非互操作能力问题的框架。信息分布式特征涉及信息分布式特征涉及3 3个方

24、面个方面1 1、具有基础性特征：、具有基础性特征：地理信息是人类生存和的基本信息，具有丰富的内容，包括图形、图像、数据和文本。2 2、具有空间上的分布性，具有明显的地理参考系统：、具有空间上的分布性，具有明显的地理参考系统：例如行政区划、自然地理区域、地名、地下管线等，它们之间没有因果关系，而是分布的、相对独立的。3 3、具有综合性的特征：具有综合性的特征：例如例如自然资源、环境和社会经济数据等分布在不同的部门。 一、一、地球信息的分布式特征地球信息的分布式特征 分布对象技术是伴随网络而发展起来的一种面向对象的技术。网络出现后，产生了Client/Server的计算服务模式，多个客户端可以共享

25、数据库服务器和打印服务等。 但是，C/S模式只是分布式计算的一个中间环节，完全的分布式计算是一个非集中、对等的协同计算。 目前，分布式计算主要采用面向对象的构建技术。二、二、分布式对象技术的应用分布式对象技术的应用 目前，分布式对象技术有三大流派vCOBRA： CORBA技术是最早出现的，1991年OMG颁布了COBRA1.0标准vCOM/DCOM：另一个就是Microsoft的COM系列，从最初的COM发展成现在的DCOM，形成了Microsoft一套分布式对象的计算平台vJava：Sun公司的Java平台。分布式计算机平台采用的体系结构分布式计算机平台采用的体系结构 三种分布式对象技术的性

26、能比较三种分布式对象技术的性能比较 CORBA/ORBCORBA/ORBActiveX/DCOMEJB/RMI集成性支持跨语言操作好好一般支持跨平台操作好一般好网络通讯好一般好公共服务构件好一般好可用性事务处理好一般一般消息服务一般一般一般安全服务好一般好目录服务好一般一般容错性一般一般一般产品成熟性一般一般一般软件开发商的支持度一般好好可扩展性好一般好地理信息的分布式计算服务地理信息的分布式计算服务 （1）空间查询服务：）空间查询服务：属性查询，几何目标查询等（2）空间分析服务：）空间分析服务：通过空间分析技术获取再生数据（缓冲、叠置等）（3）空间制图服务：）空间制图服务：生成用户需要的各种

27、图件（4）空间数据管理服务：）空间数据管理服务：为地理信息领域特定客户提供针对性服务，如地理信息获取、建立和维护。三、空间数据仓库三、空间数据仓库 数据仓库（DataWarehouse，简记为DW） 是支持管理决策过程的、面向主题的、集成的、随时间而变化的、持久的数据集合。同时它是一种体系结构，是一个不断发展的过程，把多个异质的原始数据融合在一起用以支持结构式即席查询、分析报告和决策支持。1 1、空间数据仓库的功能特征、空间数据仓库的功能特征 （1 1）空间数据仓库是面向主题的）空间数据仓库是面向主题的 传统的GIS数据库系统是面向应用的，只能回答很专门、很片面的问题；而空间数据仓库是为了给决

28、策支持提供服务，具有“知识性、综合性” 。（2 2）空间数据仓库是集成的）空间数据仓库是集成的 空间数据仓库以各种面向应用的GIS系统为基础，通过元数据刻画的抽取和聚集规则将它们集成起来，从中得到各种有用的数据。（3 3）数据的变换与增值）数据的变换与增值 空间数据仓库的数据将不同的GIS系统的日常操作数据，进行数据冗余、标准和格式的差异处理，进行增值与变换，提高数据的可用性 。（4 4）时间序列的历史数据）时间序列的历史数据 自然界是随着时间而演变的，空间数据仓库中的每一个数据必须具有时间的概念。（5 5）空间序列的方位数据）空间序列的方位数据 自然界是一个立体的空间，任何事物都有自己的空间

29、位置，彼此之间有着相互的空间关系，因此任何信息都应具有相应的空间标志。 空间数据仓库与数据库的主要区别空间数据仓库与数据库的主要区别 (1)(1)它可以根据用户的需求组织和提供数据(面向主题)，而一般数据库的用户只能根据数据库中现存的数据来选择所需数据。(2)(2)数据仓库必须管理大量的信息，需要在不同层次上提供概括和聚集机制来管理数据，包括当前的和历史的数据等，所以数据仓库的数据量大于一般数据库的数据量。 Datawarehouse与Database的区别在于前者是由后者通过网络而链接组成的网络数据。数据仓库就是网络数据库，是具有在线事务处理功能的数据库网络系统。(3)(3)由于数据仓库的数

30、据分散在由网络连接起来的无数不同的存贮介质或数据库中，所以管理功能特别重要。(4)(4)数据仓库可将信息(数据)概括和聚集，并以易于人们理解的方式提供出来。概括和聚集对于理解大量信息是十分关键的。(5)(5)从许多存贮格式、版本、数据语义等不同的数据库中取得的数据或信息集成，并使之关联，在操作这些数据时要涉及到多个应用程序，所以数据仓库必须收集、组织和处理这些来自不同应用程序、不同数据库的信息。2 2、空间数据仓库的体系结构、空间数据仓库的体系结构 空间数据仓库源数据源数据数据变换工具数据变换工具 空间数据仓库空间数据仓库 客户端分析工具客户端分析工具 变换主要包括提炼、转换、空间变换支持高层

31、次的决策分析需要大量的数据源数据必须经过变换后，以最适宜的方式进入空间数据仓库需要功能强大的分析工具3 3、空间数据仓库的数据挖掘、空间数据仓库的数据挖掘 空间数据仓库的数据挖掘是由已知的空间数据经过分析、对比或其他处理，产生新的空间数据或新的空间知识的过程。（1 1）空间数据的深层挖掘：）空间数据的深层挖掘： 某些空间数据除了它的显露的或明显的含义外，它还有丰富的隐含的意义，需要通过分析或挖掘才能显示。例如数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM）属最常见的空间数据。（2 2）空间数据的关联分析：）空间数据的关联分析： 有些空间数据的隐含的知识需要通过关联分析

32、后才能获得，即它不可能从单个类型通过挖掘而获得隐含的知识，而是需要通过若干个不同类型的物体的组合关系，经关联分析后才能获得隐含的知识。如在对遥感影像分析。（3 3）空间数据的聚类分析：）空间数据的聚类分析： 它具有三层含义:第一，某些不同属性的空间数据之间差别不大，单类难识别，只有将它们放在一起，进行对比分析，才能将它们区别。如植被信息提取。 （4 4）空间数据的分类算法：）空间数据的分类算法： 在遥感影像的模式识别或自动分类中使用的最小距离分类、相似分类、线性判别分析、最大自然比分类、比较识别分类及集群分析等算法，都可以认为是知识挖掘方法。 空间数据仓库的数据挖掘是一种全新的计算机的科学计算

33、方法，存在着许多不完善之处，尚待进一步研究。（5 5）空间数据的联机集成挖掘）空间数据的联机集成挖掘 从分布数据库或信息系统中将提取出的数据进行关联分析，聚集分析和各种分类算法，以达到知识挖掘的目的。（6 6）空间数据的知识挖掘）空间数据的知识挖掘 在空间数据的知识挖掘过程中，一般知识模型为基础。如沙漠化的形成与地貌的关系、与气候的关系，以及与土地利用的关系模型等。 目前Internet已成为地理信息系统信息传输的支撑平台。Web技术和GIS技术相结合的产物就是WebGIS(万维网地理信息系统)。WebGIS，就是利用Web技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术。由于HTTP协议采用基于Cl

34、ient/Server的请求/应答机制，具有较强的用户交互能力，可以传输并在浏览器上显示多媒体数据，而GIS中的信息主要是需要以图形、图像方式表现的空间数据，用户通过交互操作，对空间数据进行查询分析。这些特点，就使得人们完全可以利用Web来寻找他们所需要的空间数据，并且进行各种操作。 （1）空间数据发布）空间数据发布数据组织者在服务器端以图形、图像和文本属性相结合的方式在网上发布数据，用户可以在浏览器上直接查看，而不用像以前一样必须通过FTP方式下载图件。；（2）空间查询检索）空间查询检索用户利用浏览器的交互能力；可进行属性查询和空间查询、快速地名检索和空间定位等查询检索功能。一、一、WebG

35、IS功能功能 （3）空间模型服务）空间模型服务数据组织者在服务器端提供各种空间模型的实现方法，用户通过浏览器输入模型参数后，服务器接收该参数进行计算，并将计算结果返回用户的浏览器界面，如最短路径分析、公交线路分析、网络分析等。（4）Web资源的组织资源的组织在Web上将大量具有空间分布特征的信息，以GIS的方式加以组织和管理，为用户提供更好的服务方式。如把产品各分销商在某一区域内的位置信息以地图方式进行组织并显示，从而为用户提供多种购买路线以便选择。（1 1）集成全球化的集成全球化的C CS S网络系统：网络系统： WebGIS把任务分为服务器端和客户端两部分，利用Internet来进行客户端

36、和服务器之间的信息交互，客户机可以从服务器请求数据、分析工具和模块，服务器或者执行客户机的请求，并把结果通过网络送回给客户。（2 2）分布式服务体系结构分布式服务体系结构 Internet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，即信息和应用可以部署在跨越整个Internet的不同计算机上。二、二、WebGISWebGIS的主要特点的主要特点（3 3）跨平台的特性跨平台的特性 WebGIS对任何计算机和操作系统都没有限制，只要能访问Internet，用户就可以访问和使用WebGIS。（4 4）真正大众化的真正大众化的GISGIS WebGIS可以使用户通过通用浏览器进行地理信息的浏

37、览、查询，额外的插件通常都是免费的，降低了终端用户的经济和技术负担，很大程度上扩大了GIS的潜在用户范围，有利于GIS的应用走向大众化。 （5）良好的可扩展性良好的可扩展性 WebGIS很容易跟Web中的其它信息服务进行无缝集成，可以建立灵活多变的GIS应用。（1 1）WebGIS利用Internet，进行用户和服务器间的信息交流，而传统GIS则是基于单机或局域网的，其信息交流仅限于单机和局域网上。（2 2）WebGIS是一个分布式系统，用户和服务器可以位于不同地点使用不同的计算机平台。（3）在功能上，WebGIS主要侧重于信息发布、查询、空间分析、模型分析和制图，而传统GIS强调系统的功能完

38、整性，一般要求系统能完成数据的采集、编辑、存储维 护、更新等功能，并能对数据进行查询、制图以及进行数据的空间分析和模型分析。 三、三、WebGIS与传统与传统GIS的比较的比较四、四、WebGISWebGIS的信息传输技术的信息传输技术1 1、ATMATM技术技术 ATM异步传输模式技术是近年发展起来的高新网络技术，它集最先进的计算机技术、通信技术和集成电路技术于一体。其主要特点如下：（1 1）ATMATM技术采用快速信元交换技术：技术采用快速信元交换技术：其交换速度快，目前常用的标准有25，155，622MBs等标准。（2 2）ATMATM技术是基于连接的技术：技术是基于连接的技术：传统网络

39、技术采用广播方式进行信息传送，而ATM是先确定传送路径，再传送。（3 3）ATMATM技术具有服务质量保证：技术具有服务质量保证：按用户要求分配所需带宽。从上面ATM技术的主要特点可以看出，ATM不仅能传送数据，其主要特征是传送多媒体实时信息。 数据压缩是通过数学运算将原来较大的文件变为较小文件的数字处理技术，数据解压缩是把压缩数据还原成原始数据或与原始数据相近的数据技术。 数据压缩的目的是为了在不丢失信息接受效果的前提下，按照一定的数学算法或操作方法对原信号数据进行变换、量化和编码，并通过此过程减少数据量，此即数据压缩或数据编码。与数据压缩过程相反，对已压缩的原信号数据进行量化、变换和还原，

40、称之为数据的解压缩或解码。数据压缩的方法包括：数据压缩的方法包括：分形数据压缩方法，小波数据压缩方法等。2 2、空间数据的压缩与解压缩、空间数据的压缩与解压缩地理数据共享的解决方案包括：地理数据共享的解决方案包括：1、数据格式转换：数据格式转换：基于转换器的数据转换及基于数据标准的数据转换2、数据互操作方案：数据互操作方案：基于公共接口的数据互操作 3 3、基于直接访问数据的数据转换、基于直接访问数据的数据转换(1)(1)基于转换器的数据转换基于转换器的数据转换转换器是一个内部数据模型，通过对输入数据类型及域值按照转换规则进行转换，得到指定的数据模型及域值。1、数据格式转换数据格式转换系统A系

41、统B系统D系统C系统系统A转换模块转换模块基于转换器的数据转换示意图系统A系统B系统C系统1系统2系统2空间数据转换标准（SDTD）基于数据标准的数据转换示意图（2 2）基于数据标准的数据转换）基于数据标准的数据转换采用空间数据的转换标准来实现GIS数据的转换。转换标准是一个大家都遵守，并且很全面的一系列规则。通过这个中间桥梁，将所有不同系统中的数据转换成统一的标准格式，供其它系统调用。 数据互操作数据互操作(Interoperability) 的定义的定义：自由地交换所有关于地理信息，以及所有关于地球表面上的、地球表面以下的对象和现象的信息；通过网络协作运行能够操作这些信息的软件，概括为自由交换信息，以及协作运行地理信息处理软件。互操作可以在异构环境下两个或两个以上的实体间实现相互通讯和协作，以完成某一特定任务。2、数据互操作数据互操作基于公共接口的数据转换基于公共接口的数据转换 基于公共接口的数据转换模式又称为数据互操作模式。接口相当于一种规范，大家都