基于在線地圖服務的專題系統(tǒng)架構設計與實現(xiàn)

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1、WebGIS、基于WebService的WebGIS體系結構、基于J2EE[40]或者基于.NET的WebGIS各種應用框架已經(jīng)紛紛出現(xiàn)，使得WebGIS的可擴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的體系結構都是由3層體系結構構成的，分別由數(shù)據(jù)庫，應用服務器和客戶端組成的。這種體系結構能夠把地理信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的應用邏輯分開，同時可以降低數(shù)據(jù)庫改變時對相關系統(tǒng)應用的影響。在實際應用過程中，客戶通過HTTP協(xié)議向Web服務器端請求數(shù)據(jù)服務，服務器則返回以HTML的方式書寫的服務頁面。按照客戶端瀏覽器和服務器

2、端功能的多少，體系結構一般可分為瘦客戶端/胖服務器、胖客戶端/瘦服務器和客戶端/服務器混合均衡模式三種[46]。在瘦客戶端體系結構中，所有地圖的生成、渲染等工作都是在服務器端完成的，客戶端只是完成顯示PNG、GIF及JPEG格式的圖片?？蛻魴C端的用戶進行一次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)傳送給服務器端，服務器端則接受此請求然后進行各種處理，并將處理的結果返回給客戶端?？蛻舳说娜蝿站褪前l(fā)送請求及顯示結果，而服務器則能夠處理復雜的海量數(shù)據(jù)，同時并不需要將數(shù)據(jù)傳到本地再進行處理。在瘦客戶端體系結構下，可以對

3、數(shù)據(jù)訪問進行有效及時的控制及管理，并保證正確地使用數(shù)據(jù)。同時由于客戶機端使用的是支持標準Web瀏覽器、HTML的，操作結果將以靜態(tài)的JPEG或者GIF圖像進行表現(xiàn)，所以客戶機端和平臺無關，通過使用高性能的服務器，即使是客戶端缺少強有力的硬件支持，復雜的分析功能同樣可以在服務器端完成?？墒怯捎谒械牟僮鞫荚诜掌鞫诉M行，當網(wǎng)絡用戶超過一定數(shù)量時，服務器端的負擔將會非常重，往往會帶來系統(tǒng)的延遲。由于瀏覽器上顯示的是靜態(tài)的圖像，用戶進行縮放、平移等操作的時候，客戶端瀏覽器要保持刷新的狀態(tài)。在胖客戶端體系結構中，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器上。用戶通過瀏覽器向服務器端發(fā)出需要GIS分析工具和GIS數(shù)據(jù)的請求，服務器將客戶所需要的信息傳送給客戶端?？蛻舳私邮账枰腉IS數(shù)據(jù)及GIS處理工具，并按用戶的要求，來進行GIS數(shù)據(jù)處理及分析。當數(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行，并不需要服務器的參與。胖客戶端模式能夠充分利用客戶機的處理能力，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，會導致大量的數(shù)據(jù)或應用程序在網(wǎng)絡上的傳輸，進而影響到

5、WebGIS系統(tǒng)響應的速度。同時，客戶機必需具有足非常強大的功能才能處理各種復雜的海量數(shù)據(jù)。但如果客戶機的處理能力有限，那么客戶機上計算各種復雜的GIS分析功能速度將會很慢。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)量較小的應用。為了能夠充分利用瘦客戶端/胖服務器、胖客戶端/瘦服務器體系結構的優(yōu)勢同時彌補二者的不足，出現(xiàn)了“中客戶端”即客戶端/服務器端的混合模式。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)。構造中客戶端模式的時候，性能優(yōu)劣的關鍵是確定客戶端和服務器端功能分布

6、?，F(xiàn)在一般認為，在交互性操作要求較高，數(shù)據(jù)量少的應用系統(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)的應用系統(tǒng)中，以圖像的方式將請求結果傳輸?shù)娇蛻舳溯^好。而當前主流的WebGIS平臺一般都支持三種體系結構，用戶可以根據(jù)具體的需求來選擇。隨著Internet和在線地圖服務的核心技術——WebGIS技術和分布式技術的發(fā)展，在線地圖服務對外提供的不再是單純的數(shù)據(jù)，而是利用網(wǎng)絡來提取分布存儲在不同物理磁盤上的數(shù)據(jù)，并將其邏輯地集中起來，實現(xiàn)資源的整合。地理信息公共平臺是新近提出的地理信息共享服務的新型模式，

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)絡服務系統(tǒng)。公共平臺作為國家、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，可集成矢量、影像、三維、地名/地址等多種類型的基礎地理空間數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)，依托政務網(wǎng)進行地理信息服務的發(fā)布，具備專題信息加載、服務聚合、查詢統(tǒng)計、空間分析、可視輸出、用戶監(jiān)管等服務功能及二次開發(fā)接口，是信息時代網(wǎng)絡地理信息共享的理想模式。可見基于在線地圖服務的專題系統(tǒng)已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢。1.1.3基于在線地圖服務的專題系統(tǒng)架構設計的目的與實現(xiàn)的意義針對傳統(tǒng)的專題信息系統(tǒng)的架構

8、設計思路是技術人員根據(jù)用戶的需求針對此-4-專題系統(tǒng)提出架構設計方案，接著去獲取基礎地理信息數(shù)據(jù)及相關數(shù)據(jù)，然后針對此專題系統(tǒng)進行功能開發(fā)，調(diào)試運行，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)的架構圖Fig.1.1thetraditionalframeoft