第5章WebGIS.ppt
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1、,第5章 WebGIS,WebGIS概述,什么是WebGIS?,为什么需要WebGIS? WebGIS具有什么特点? WebGIS能做什么? WebGIS的应用 WebGIS的组成,什么是WebGIS(定义)?,定义1 WebGIS是,(1)基于Web的GIS,,(2)不需要购买GIS软件。,WebGIS = GIS + Web GIS Software,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Html的浏览器为统一的 客户端,通过Web Server向Gis Server提出GIS服务请求的 一种技术。,定义3 WebG
2、IS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。,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。,WebGIS具有什么特点?,基于Web标准,TC
3、P, 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。,WebGIS的特点-传统GIS vs. WebGIS,传统GIS的问题: 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,WebGIS的优点: 访问范围广,面向大众 资源共享 发布速度快,范围广
4、,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,WebGIS的特点-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,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
5、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。,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,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,图1:WebGIS的组成,WebGIS的组成,1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.,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
6、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; 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。,3.
7、2 WebGIS的技术框架,WebGIS的网络传输协议 WebGIS的体系结构 WebGIS的实现技术,WebGIS的网络传输协议包括:,Web Server,定,议,WebGIS的网络传输协议,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。 基于http协议 浏览器和服务器之间通过超文本传输协议(HTTP)来发送请求和信息; 开放性,例如OGC的WMS、WFS和WCS。,HTTP,JavaApplet 请求/响
8、应协议 数据传输模型 请求/响应协议的实现一般有两种方法 自定义协议,自,义,协,Browser,CGI Application Application Extension,WMS命令实例-GetMap,http:/www2.demis.nl/mapserver/request.asp?Service=WMS&Version=1.1.0&Request=GetMap&BBox=-20,-40,60,40&SRS=EPSG:4326&Width=400&Height=400&Layers=Countries,Borders,Coastlines&Format=image/gif,WebGIS的网
9、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,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:,服务器响应客户端用户的请求, 调用底层GIS提供的功能,,最后动态生成地图栅格,返回给客户端。,基于栅格的数据传输模型,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
10、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,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:,服务器响应客户端用户的请求, 调用底层GIS提供的功能, 将用户要求的数据以矢量的形式返回给客户端。,基于矢量的数据传输模型,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
11、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,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(extensible markup language,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
12、定了各种与本行业有关的基于XML 的规范;,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和GML:,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(Geography Markup Language )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 。,WebGIS的设计与开发,开发中遵循的原则,1 通用网关接口 最早实现动态网页的技术,它使用户可以通过浏览器进行交互操作,并得到相应的操作结果。
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