基于在線地圖服務(wù)的專題系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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1、WebGIS、基于WebService的WebGIS體系結(jié)構(gòu)、基于J2EE[40]或者基于.NET的WebGIS各種應(yīng)用框架已經(jīng)紛紛出現(xiàn)，使得WebGIS的可擴(kuò)展性以及用戶二次開發(fā)的便捷性都得到了提高。常見的WebGIS的體系結(jié)構(gòu)都是由3層體系結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，分別由數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用服務(wù)器和客戶端組成的。這種體系結(jié)構(gòu)能夠把地理信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用邏輯分開，同時(shí)可以降低數(shù)據(jù)庫改變時(shí)對相關(guān)系統(tǒng)應(yīng)用的影響。在實(shí)際應(yīng)用過程中，客戶通過HTTP協(xié)議向Web服務(wù)器端請求數(shù)據(jù)服務(wù)，服務(wù)器則返回以HTML的方式書寫的服務(wù)頁面。按照客戶端瀏覽器和服務(wù)器

2、端功能的多少，體系結(jié)構(gòu)一般可分為瘦客戶端/胖服務(wù)器、胖客戶端/瘦服務(wù)器和客戶端/服務(wù)器混合均衡模式三種[46]。在瘦客戶端體系結(jié)構(gòu)中，所有地圖的生成、渲染等工作都是在服務(wù)器端完成的，客戶端只是完成顯示PNG、GIF及JPEG格式的圖片。客戶機(jī)端的用戶進(jìn)行一次GIS操作，都需要通過URL發(fā)送請求并將此請求通過互聯(lián)網(wǎng)傳送給服務(wù)器端，服務(wù)器端則接受此請求然后進(jìn)行各種處理，并將處理的結(jié)果返回給客戶端?？蛻舳说娜蝿?wù)就是發(fā)送請求及顯示結(jié)果，而服務(wù)器則能夠處理復(fù)雜的海量數(shù)據(jù)，同時(shí)并不需要將數(shù)據(jù)傳到本地再進(jìn)行處理。在瘦客戶端體系結(jié)構(gòu)下，可以對

3、數(shù)據(jù)訪問進(jìn)行有效及時(shí)的控制及管理，并保證正確地使用數(shù)據(jù)。同時(shí)由于客戶機(jī)端使用的是支持標(biāo)準(zhǔn)Web瀏覽器、HTML的，操作結(jié)果將以靜態(tài)的JPEG或者GIF圖像進(jìn)行表現(xiàn)，所以客戶機(jī)端和平臺(tái)無關(guān)，通過使用高性能的服務(wù)器，即使是客戶端缺少強(qiáng)有力的硬件支持，復(fù)雜的分析功能同樣可以在服務(wù)器端完成。可是由于所有的操作都在服務(wù)器端進(jìn)行，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)用戶超過一定數(shù)量時(shí)，服務(wù)器端的負(fù)擔(dān)將會(huì)非常重，往往會(huì)帶來系統(tǒng)的延遲。由于瀏覽器上顯示的是靜態(tài)的圖像，用戶進(jìn)行縮放、平移等操作的時(shí)候，客戶端瀏覽器要保持刷新的狀態(tài)。在胖客戶端體系結(jié)構(gòu)中，用戶需要將數(shù)據(jù)下載到客

4、戶端，由嵌入在瀏覽器中的程序來執(zhí)行客戶端地圖的渲染及顯示。GIS數(shù)據(jù)和GIS分析工具起初駐留在服務(wù)器上。用戶通過瀏覽器向服務(wù)器端發(fā)出需要GIS分析工具和GIS數(shù)據(jù)的請求，服務(wù)器將客戶所需要的信息傳送給客戶端。客戶端接收所需要的GIS數(shù)據(jù)及GIS處理工具，并按用戶的要求，來進(jìn)行GIS數(shù)據(jù)處理及分析。當(dāng)數(shù)據(jù)和工具均下載至客戶端后，-3-所有的操作都要在客戶端進(jìn)行，并不需要服務(wù)器的參與。胖客戶端模式能夠充分利用客戶機(jī)的處理能力，用戶操作的交互性能好。但是由于地理空間信息的海量特性，會(huì)導(dǎo)致大量的數(shù)據(jù)或應(yīng)用程序在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸，進(jìn)而影響到

5、WebGIS系統(tǒng)響應(yīng)的速度。同時(shí)，客戶機(jī)必需具有足非常強(qiáng)大的功能才能處理各種復(fù)雜的海量數(shù)據(jù)。但如果客戶機(jī)的處理能力有限，那么客戶機(jī)上計(jì)算各種復(fù)雜的GIS分析功能速度將會(huì)很慢。而且將全部數(shù)據(jù)傳送到客戶端并不利于數(shù)據(jù)安全性的要求。因此，該模式一般只適合于空間數(shù)據(jù)量較小的應(yīng)用。為了能夠充分利用瘦客戶端/胖服務(wù)器、胖客戶端/瘦服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢同時(shí)彌補(bǔ)二者的不足，出現(xiàn)了“中客戶端”即客戶端/服務(wù)器端的混合模式。中客戶端是瘦客戶端模式和胖客戶端模式之間的一種平衡狀態(tài)。構(gòu)造中客戶端模式的時(shí)候，性能優(yōu)劣的關(guān)鍵是確定客戶端和服務(wù)器端功能分布

6、。現(xiàn)在一般認(rèn)為，在交互性操作要求較高，數(shù)據(jù)量少的應(yīng)用系統(tǒng)中，將矢量格式的地理空間數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇蛻舳溯^好。對于操作要求較少而海量數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)中，以圖像的方式將請求結(jié)果傳輸?shù)娇蛻舳溯^好。而當(dāng)前主流的WebGIS平臺(tái)一般都支持三種體系結(jié)構(gòu)，用戶可以根據(jù)具體的需求來選擇。隨著Internet和在線地圖服務(wù)的核心技術(shù)——WebGIS技術(shù)和分布式技術(shù)的發(fā)展，在線地圖服務(wù)對外提供的不再是單純的數(shù)據(jù)，而是利用網(wǎng)絡(luò)來提取分布存儲(chǔ)在不同物理磁盤上的數(shù)據(jù)，并將其邏輯地集中起來，實(shí)現(xiàn)資源的整合。地理信息公共平臺(tái)是新近提出的地理信息共享服務(wù)的新型模式，

7、用于滿足國家、省區(qū)、城市政府各部門一般性空間定位需求的地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)。公共平臺(tái)作為國家、省區(qū)、城市各類專業(yè)信息空間定位、集成交換和互聯(lián)互通的基礎(chǔ)，可集成矢量、影像、三維、地名/地址等多種類型的基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)，依托政務(wù)網(wǎng)進(jìn)行地理信息服務(wù)的發(fā)布，具備專題信息加載、服務(wù)聚合、查詢統(tǒng)計(jì)、空間分析、可視輸出、用戶監(jiān)管等服務(wù)功能及二次開發(fā)接口，是信息時(shí)代網(wǎng)絡(luò)地理信息共享的理想模式?？梢娀谠诰€地圖服務(wù)的專題系統(tǒng)已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢。1.1.3基于在線地圖服務(wù)的專題系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)的目的與實(shí)現(xiàn)的意義針對傳統(tǒng)的專題信息系統(tǒng)的架構(gòu)

8、設(shè)計(jì)思路是技術(shù)人員根據(jù)用戶的需求針對此-4-專題系統(tǒng)提出架構(gòu)設(shè)計(jì)方案，接著去獲取基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)及相關(guān)數(shù)據(jù)，然后針對此專題系統(tǒng)進(jìn)行功能開發(fā)，調(diào)試運(yùn)行，投入生產(chǎn)。一般的流程如圖1.1所示圖1.1傳統(tǒng)的專題信息系統(tǒng)的架構(gòu)圖Fig.1.1thetraditionalframeoft