网络地理信息系统

网络地理信息系统第1页，共31页，2023年，2月20日，星期二1.WebGIS概述

一、什么是WebGIS(定义)定义1WebGIS是(1)基于Web的GIS，(2)不需要购买GIS软件。WebGIS=GIS+Web–GISSoftware第2页，共31页，2023年，2月20日，星期二1.WebGIS概述

一、什么是WebGIS(定义)定义2

WebGIS指在Internet/Intranet网络环境下，基于TCP/IP和WWW协议，以支持标准Htlm的浏览器为统一的客户端，通过WebServer向GisServer提出GIS服务请求的一种技术。定义3WebGIS是指支持在Internet上发布地理信息和服务，而用户可以随时随地获得分布的空间数据和服务的一种技术，它是Web技术和GIS技术相结合的产物。第3页，共31页，2023年，2月20日，星期二1.WebGIS概述

二、为什么需要WebGIS扩展GIS应用范围，通过在Internet发布GIS数据和服务可以满足更广泛用户的GIS需求，GIS由专业系统转变为公众信息系统；从多个数据源集成数据，通过Internet可以集成各种异构数据源的数据，降低了数据散发成本，提高了地理数据共享程度；空间信息基础设施的需要，运用基于Web的GIS技术，通过Internet，可以构造跨地区、跨部门的地理信息服务网络。第4页，共31页，2023年，2月20日，星期二1.WebGIS概述

三、WebGIS具有什么特点基于Web标准TCP,HTTP,Html,XML等平台无关通常，无论客户机是何种操作系统，只要支持通用的Web浏览器，用户就可以访问WebGIS数据和服务。分布式全球化的Client/Server，GIS数据和服务分布在Internet的不同服务器上，当需要时进行集成。互操作数据在不同的WebGIS之间无缝传输,一个应用系统可以调用另一个系统的功能，来完成逻辑上的统一的任务。第5页，共31页，2023年，2月20日，星期二1.WebGIS概述

三、WebGIS具有什么特点——与传统GIS比较共享性差系统成本高没有面向大众集中式软件操作复杂培训成本访问范围广，面向大众资源共享发布速度快，范围广，维护方便数据来源丰富、分布存储分布式计算系统建设投资少操作简单跨平台传统GIS的问题：WebGIS的优点：第6页，共31页，2023年，2月20日，星期二1.WebGIS概述

3.WebGIS具有什么特点——不足网络带宽限制(WebGIS最大的问题就是数据传输量)复杂地理信息的查询、分析和处理图形信息的表达困难总结：带宽问题，功能问题、可视化问题等第7页，共31页，2023年，2月20日，星期二1.WebGIS概述

四、WebGIS能做什么(功能)WebGlS继承了大部分或者全部传统GIS软件所具有的功能；WebGIS侧重于空间数据和服务的共享。从Internet的任意节点，用户都可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图、进行各种空间信息检索和空间分析；从应用趋势上看，WebGIS从在Internet上简单地发布地理信息发展到实现地理信息互操作和地理信息Web服务；发展现状和趋势是越来越多的GIS应用架构在Web上。第8页，共31页，2023年，2月20日，星期二1.WebGIS概述

五、WebGIS的应用WebGIS的用户可以分为：公众用户(外网)专业用户(内网)其它应用(服务平台)根据用户划分，我们将WebGIS应用分为：空间数据发布空间查询检索多用户数据编辑空间模型服务Web资源的组织GIS服务平台第9页，共31页，2023年，2月20日，星期二1.WebGIS概述

六、WebGIS的组成客户端：浏览器服务器端：Web服务器、Map服务器、GIS服务器和空间数据库WebGIS的组成第10页，共31页，2023年，2月20日，星期二1.WebGIS概述

六、WebGIS的组成Web浏览器是用户和WebGIS的交互接口，用来显示地图和实现客户端的在线查询和分析功能；Web服务器响应来自Web浏览器的请求，通过CGI、Servlet将请求传递给Map服务器，并从Map服务器得到请求结果发还给浏览器；Map服务器是WebGIS的核心，它负责将Web服务器转发过来的用户请求分配给相应的GIS服务器或空间数据库，并能够实现网络的负载平衡；第11页，共31页，2023年，2月20日，星期二1.WebGIS概述

六、WebGIS的组成GIS服务器是WebGIS的底层GIS软件，它提供了空间数据的存取、查询、分析、处理等功能；空间数据库是用来存储和管理空间数据；浏览器和服务器之间是通过超文本传输协议HTTP来发送请求和结果数据，数据传输的格式有基于栅格的、基于矢量的和基于XML的；以上不同的服务器可以部署在不同的计算机上。第12页，共31页，2023年，2月20日，星期二2.WebGIS的技术框架WebGIS的网络传输协议WebGIS的实现技术第13页，共31页，2023年，2月20日，星期二2.WebGIS的技术框架

一、WebGIS的网络传输协议WebGIS的网络传输协议包括：请求/响应协议数据传输模型第14页，共31页，2023年，2月20日，星期二2.WebGIS的技术框架

一、WebGIS的网络传输协议请求/响应协议的实现一般有两种方法自定义协议客户端通过JavaApplet或插件和Map服务器直接建立一个TCP连接，客户端和服务器通过这个连接传输请求和响应；这种方式高效，但比较封闭，不能满足互操作的需求，并且需要采用专门的端口来实现，这种方式容易受到防火墙的阻隔。BrowserWebServerHTTPApplicationExtensionJavaApplet自定义协议第15页，共31页，2023年，2月20日，星期二2.WebGIS的技术框架

一、WebGIS的网络传输协议基于http协议浏览器和服务器之间通过超文本传输协议(HTP)来发送请求和信息；开放性，例如OGC的WMS、WFS和WCS。BrowserWebServerHTTPApplicationExtensionCGI第16页，共31页，2023年，2月20日，星期二2.WebGIS的技术框架

一、WebGIS的网络传输协议数据传输模型，数据传输模型规定了WebGIS在Internet上传递数据的格式。目前，实际应用中主要有3种传输模型：基于栅格的数据传输模型基于矢量的数据传输模型基于XML的数据传输模型第17页，共31页，2023年，2月20日，星期二2.WebGIS的技术框架

一、WebGIS的网络传输协议基于栅格的数据传输模型数据格式：raster栅格文件类型：一般是JPG或GIF客户端：浏览器服务器端：需要对WEB服务器进行扩展，工作流程一般为：①服务器响应客户端用户的请求，②调用底层GIS提供的功能，③最后动态生成地图栅格，返回给客户端。第18页，共31页，2023年，2月20日，星期二2.WebGIS的技术框架

一、WebGIS的网络传输协议优点：带宽要求不高客户端不需要安装任何额外软件，一般的浏览器都支持数据安全，原始数据保存在服务器上，客户只得到动态生成的地图栅格缺点：和矢量格式相比，地图质量差客户端交互功能差，比如选择地物，移动地物，编辑地物客户端不作任何事情，服务器的负载大第19页，共31页，2023年，2月20日，星期二2.WebGIS的技术框架

一、WebGIS的网络传输协议基于矢量的数据传输模型数据格式：vector矢量文件类型：自定义格式客户端：浏览器＋插件或JavaApplet，可以进行本地操作服务器端：需要对WEB服务器进行扩展，工作的一般流程：①服务器响应客户端用户的请求，②调用底层GIS提供的功能，③将用户要求的数据以矢量的形式返回给客户端。第20页，共31页，2023年，2月20日，星期二2.WebGIS的技术框架

一、WebGIS的网络传输协议优点：在地理数据不大的情况下，传输速度比栅格快矢量数据可以在本地进行处理，例如放大，缩小，漫游，选择地物，编辑地物等，不需要每一个操作都由服务器来完成，减少了服务器负载缺点：客户端需要安装任何额外软件在客户端编辑，存在数据一致性问题如果是海量数据，网络数据传输量大数据版权问题第21页，共31页，2023年，2月20日，星期二2.WebGIS的技术框架

一、WebGIS的网络传输协议基于XML的数据传输模型栅格数据的应用具有局限性；矢量数据功能强，但是矢量格式一般采用自定义格式，封闭不开放，不利于数据共享和互操作；扩展标记语言(extensiblemarkuplanguage,XML)是一种可提供描述结构化资料的格式,详细来说,XML是一种用来描述数据的语言,它提供了一种独立的运行程序的方法来共享数据,它是用来自动描述信息的一种新的标准语言它已经在很多行业得到了应用,制定了各种与本行业有关的基于XML的规范第22页，共31页，2023年，2月20日，星期二2.WebGIS的技术框架

一、WebGIS的网络传输协议基于XML的数据传输模型广泛用于描述地理信息的XML编码主要有SVG（ScalableVectorGraphics）和GML（GeographyMarkupLanguage）SVG是一种基于XML的描述矢量图形的标记语言，它已经成为W3C的标准。用户可以下载插件(例如Adobe公司的SVGViewer)，在浏览器中显示和操作SVG矢量数据。OGC的GML是一种用于地理信息（包括地理要素的几何和属性）的表达、传输和存储的XML编码。第23页，共31页，2023年，2月20日，星期二2.WebGIS的技术框架

二、WebGIS的实现技术在WebGIS发展的早期，需要在WWWServer端事先把GIS信息转换为GIF或JPEG图像和文字信息，组织在HTML文件内。当用户通过浏览器访问这些页面文件时，地理信息以图像和文字的方式传输给客户端，这种方式受制于HTML语言的限制，用户对交互操作的能力很弱，而且纯图像方式也不太适合一些GIS`的深入使用。后来WebGIS实现了矢量地图文件的传输显示，目前已经可以实现把传统GIS的全部功能搬到WebGIS上。

WebGIS的实现方式：客户端浏览器的扩展技术。利用WWW服务器端的功能。

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二、WebGIS的实现技术1.客户端浏览器的扩展技术利用浏览器对第三方程序的扩展支持，通过下载解释特定GIS数据格式的程序，放入浏览器指定的位置，浏览器启动时自动加载入内存。当浏览器接收到指定类型的GIS文挡时就交给这些插件处理，完成GIS数据的解译。Plug-inActiveX控件JavaApplet第25页，共31页，2023年，2月20日，星期二

WebGIS实现技术

用客户端浏览器的扩展技术来实现A.插件（Plus_in）——胖客户端

优点：数据量小，加速用户操作的反映速度，减少网络流量和服务器负担。

缺点：插件需先下载安装，才能使用，造成不便。

下载插件矢量数据服务器客户端第26页，共31页，2023年，2月20日，星期二

WebGIS实现技术

用客户端浏览器的扩展技术来实现

B.JaveApplet

与插件相比的优点：a.运行时，JavaApplet从服务器下载，不需要进行软件安装；b.可以实现Applet与服务器程序的直接连接，以实现两段负载的平衡。

Web页面JavaApplet客户端简单请求服务器复杂请求第27页，共31页，2023年，2月20日，星期二

WebGIS实现技术

用客户端浏览器的扩展技术来实现

C.ActiveX

方法

ActiveX控件Web页面客户端服务器

优点：ActiveX可用各种语言实现，软件开发效率高缺点：只能在Windows平台上运行，安全性较差。第28页，共31页，2023年，2月20日，星期二2.WebGIS的技术框架

二、WebGIS的实现技术2.利用WWW服务器端的功能扩展

CGI(通用网关接