基于Web的地理信息服务的研究与实践
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摘要
Web技术的飞速发展将地理信息系统带入一个崭新的发展阶段。地理信息技术与Web技术的结合,也推动了地理信息以更快的步伐部门化、产业化和大众化的进程。当前,网络技术在分布式技术的基础上,向网格技术延伸,给Web创造了新的契机,也使地理信息系统有由系统向服务转变的趋势。Web地理信息服务的研究也成为较为重要的一个分支。
本文在总结目前网络地理信息研究成果的基础上,指出了地理信息由GISystem向GIServices拓展的趋势。论文分析了网络地理信息系统与Web技术发展的沿革,总结了国内外对地理信息服务的研究动态和实例。在对当前网络通讯和不同应用需要交互的基础上,对Web服务技术重点进行了阐述。利用Web服务的理念,结合目前地理信息系统存在的一些问题研究了Web服务与地理信息服务的关系,最后提出了开放条件下Web地理信息服务的概念和按需分配的地理信息应用原则。
论文阐述了Web地理信息服务的服务结构体系、框架,按照Web环境提出了广义和狭义Web地理信息服务的概念和研究范畴,并分别就这两种地理信息服务进行了分类和实例分析,着重介绍了基于C/S,B/S等经典Web地理信息服务方式,基于分布式、Anent和网格技术等当前开放环境下研究较多的地理信息服务。同时,分析了影响地理信息服务的服务能力的三个指标:服务质量、服务效率和服务功能。按照地理信息服务的服务能力,论文提出了强(Strong)和弱(Tiny)Web地理信息服务分类,并分析了它们的类型范畴和应用。同时,在开放Web环境下,介绍了W3C的基于开放的XML技术,在XML基础上扩展图形技术的SVG与地理信息服务的关系及它们对与地理信息服务的重要意义。详细介绍了开放地理组织OGC的Web地理信息服务体系、OWS计划,三种基本分类WMS、WFS和WCS,OGC的地理信息服务基础GML。
论文总结了基于XML的Web地理信息服务的实现机制和交互规范,包括为了XML文档有效性而定义的各种级别的文档定义格式和方法。论文阐述了基于XML的Web地理信息服务的实现机制和交互规范,阐述了XML的地理编码和解析流程,重点说明了XML与DOM解析,分析了通用地理数据表现模型后,按照XML数据表达模型的规范,在对地理数据进行CyberXML地理对象标签设计、编码的基础上,利用J2EE体系架构了自定义CyberXML的Web地理信息服务实例。论文介绍了W3C的SVG技术,SVG作为XML的矢量图形扩展,对建立Web地理信息服务具有重要意义。介绍了SVG规范的特征,适合构建地理信息的矢量图形特点。论文分析了SVG技术对Web空间数据发布的意义,阐述了地理信息格式与SVG、可视化实现的可能性,提出了基于SVG的地理数据编码原则,包含分层编码、地图符号编码实现、地理实体编码,并分别对空间几何数据和属性数据进行了编码得出SVG编码地图。在阐述了利用SVG的DOM方法对SVG编码地理数据进行解析的基础上,按照实现的DOM解析方式,利用这客户端语言进行了标准IE浏览器下的
With the rapid developments of the Web technology, GIS has entered a brand-new stage. Web technologies give geographic information a big drive so that it can be more open and pupullar to the public, industries and departments. At present, web technology has extended from distributed technology to grid. It gives the web a new chance and also makes GIS turn from system to service. Web GIServices is also an important branch on GIServices research.This paper summarizes the current Web GIS research results and indicates that GIS should turn to service pattern step by step. The paper analyzes the phylogeny of the web technology & web GIS and explains the developments and successful examples of GIServices in our countries and abroad. Communications are needed between web communication and different kinds of applications. Based on communication, we particular expound the WS (Web Services) technology and study the relations between WS and web GIServices. Then we raise a conception of web GIServices under open environment and the applied rules of services on demand.The paper elucidates the service system, basic structure, frame-work of web GIServices. What's more, We categorize the web GIServices into 5 systems and analyzes its basic flow. The paper elucidates the service system, basic structure, frame-work of web GIServices. According to web environment, it points out the conceptions and categorizes of broad sense & narrow sense GIServices and classifies the two kinds of web GIServices and analyzes them for instance. Among them, We lay emphisis on classical web GIServices based on C/S & B/S and new web GIServices under open environment, e.g. distributed GIServices, agent GIServices, grid GIServices. We analyze the three factors that influence the capabilities of web GIServices. According to services's abilities, the paper put web GIServices into a category of strong & tiny web GIServices. Then the paper introduces W3C's XML technology and SVG, which expands XML to vector graphics. XML and its expansibility are very important to open web GIServices research. The thesis shows OGC's Web GISercices system and its OWS plan, including three basic service types: WMS, WFS and WCS. All these services all use GML, which expands XML to GIS, as their communication interfaces.The paper presents the communication specification and mechanism of web GIServices based on XML, including the methods of sheets and styles that validate XML's validity. The paper presents the communication specification and mechanism of web GIServices based on XML. We explain the geographic encoding and parsing based on XML, especially XML's DOM parsing. After encoding the geographic attribute data with CyberXML deifined by ourselves, we build the relation between spatial data and attribute CyberXML data. By using the J2EE system, we illustrate an example on CyberXML GIServices.The paper also introduces SVG specification, including its features, properties. When analyzing the possibility of geographic information encoding and visiualization with SVG, we point out the principles of SVG geographic encoding. Utilizing these principles, we encode the
geometrical data and attribute data and get a SVG encoding map. The parsing of SVG is another question. We study the DOM parsing method of SVG and parse the SVG encoding data mentioned above. With a feasible DOM parsing method we build and the script programming language, we establish an archetype SVG GIServices system which can run with the standard IE browser. It is very complex to design a full XML solution.The final purpose of GIServices is the service to applications. The thesis paints a blueprint of GIService application. Its main goal is the integration with the current existing department information system. Superiorities when dapatment information applications are associated with GIServices in data exchange, function developing is described. The paper studies ESRI's AppLink technology, integration methods of geographic information application and department information application. At last, two department mangement information systems with the heavy support of GIServices are realized. One is commerce physical distribution platform. The other is electronic business platform. Some decision-making functions based on GIServices, including spatial analysis and data exchange, are carried out.At last, the paper summarizes the content of the web GIServices. The paper also applies a few research directions on web GIServices for future study and gives a simple expectation about web GIServices.
本文在总结目前网络地理信息研究成果的基础上,指出了地理信息由GISystem向GIServices拓展的趋势。论文分析了网络地理信息系统与Web技术发展的沿革,总结了国内外对地理信息服务的研究动态和实例。在对当前网络通讯和不同应用需要交互的基础上,对Web服务技术重点进行了阐述。利用Web服务的理念,结合目前地理信息系统存在的一些问题研究了Web服务与地理信息服务的关系,最后提出了开放条件下Web地理信息服务的概念和按需分配的地理信息应用原则。
论文阐述了Web地理信息服务的服务结构体系、框架,按照Web环境提出了广义和狭义Web地理信息服务的概念和研究范畴,并分别就这两种地理信息服务进行了分类和实例分析,着重介绍了基于C/S,B/S等经典Web地理信息服务方式,基于分布式、Anent和网格技术等当前开放环境下研究较多的地理信息服务。同时,分析了影响地理信息服务的服务能力的三个指标:服务质量、服务效率和服务功能。按照地理信息服务的服务能力,论文提出了强(Strong)和弱(Tiny)Web地理信息服务分类,并分析了它们的类型范畴和应用。同时,在开放Web环境下,介绍了W3C的基于开放的XML技术,在XML基础上扩展图形技术的SVG与地理信息服务的关系及它们对与地理信息服务的重要意义。详细介绍了开放地理组织OGC的Web地理信息服务体系、OWS计划,三种基本分类WMS、WFS和WCS,OGC的地理信息服务基础GML。
论文总结了基于XML的Web地理信息服务的实现机制和交互规范,包括为了XML文档有效性而定义的各种级别的文档定义格式和方法。论文阐述了基于XML的Web地理信息服务的实现机制和交互规范,阐述了XML的地理编码和解析流程,重点说明了XML与DOM解析,分析了通用地理数据表现模型后,按照XML数据表达模型的规范,在对地理数据进行CyberXML地理对象标签设计、编码的基础上,利用J2EE体系架构了自定义CyberXML的Web地理信息服务实例。论文介绍了W3C的SVG技术,SVG作为XML的矢量图形扩展,对建立Web地理信息服务具有重要意义。介绍了SVG规范的特征,适合构建地理信息的矢量图形特点。论文分析了SVG技术对Web空间数据发布的意义,阐述了地理信息格式与SVG、可视化实现的可能性,提出了基于SVG的地理数据编码原则,包含分层编码、地图符号编码实现、地理实体编码,并分别对空间几何数据和属性数据进行了编码得出SVG编码地图。在阐述了利用SVG的DOM方法对SVG编码地理数据进行解析的基础上,按照实现的DOM解析方式,利用这客户端语言进行了标准IE浏览器下的
With the rapid developments of the Web technology, GIS has entered a brand-new stage. Web technologies give geographic information a big drive so that it can be more open and pupullar to the public, industries and departments. At present, web technology has extended from distributed technology to grid. It gives the web a new chance and also makes GIS turn from system to service. Web GIServices is also an important branch on GIServices research.This paper summarizes the current Web GIS research results and indicates that GIS should turn to service pattern step by step. The paper analyzes the phylogeny of the web technology & web GIS and explains the developments and successful examples of GIServices in our countries and abroad. Communications are needed between web communication and different kinds of applications. Based on communication, we particular expound the WS (Web Services) technology and study the relations between WS and web GIServices. Then we raise a conception of web GIServices under open environment and the applied rules of services on demand.The paper elucidates the service system, basic structure, frame-work of web GIServices. What's more, We categorize the web GIServices into 5 systems and analyzes its basic flow. The paper elucidates the service system, basic structure, frame-work of web GIServices. According to web environment, it points out the conceptions and categorizes of broad sense & narrow sense GIServices and classifies the two kinds of web GIServices and analyzes them for instance. Among them, We lay emphisis on classical web GIServices based on C/S & B/S and new web GIServices under open environment, e.g. distributed GIServices, agent GIServices, grid GIServices. We analyze the three factors that influence the capabilities of web GIServices. According to services's abilities, the paper put web GIServices into a category of strong & tiny web GIServices. Then the paper introduces W3C's XML technology and SVG, which expands XML to vector graphics. XML and its expansibility are very important to open web GIServices research. The thesis shows OGC's Web GISercices system and its OWS plan, including three basic service types: WMS, WFS and WCS. All these services all use GML, which expands XML to GIS, as their communication interfaces.The paper presents the communication specification and mechanism of web GIServices based on XML, including the methods of sheets and styles that validate XML's validity. The paper presents the communication specification and mechanism of web GIServices based on XML. We explain the geographic encoding and parsing based on XML, especially XML's DOM parsing. After encoding the geographic attribute data with CyberXML deifined by ourselves, we build the relation between spatial data and attribute CyberXML data. By using the J2EE system, we illustrate an example on CyberXML GIServices.The paper also introduces SVG specification, including its features, properties. When analyzing the possibility of geographic information encoding and visiualization with SVG, we point out the principles of SVG geographic encoding. Utilizing these principles, we encode the
geometrical data and attribute data and get a SVG encoding map. The parsing of SVG is another question. We study the DOM parsing method of SVG and parse the SVG encoding data mentioned above. With a feasible DOM parsing method we build and the script programming language, we establish an archetype SVG GIServices system which can run with the standard IE browser. It is very complex to design a full XML solution.The final purpose of GIServices is the service to applications. The thesis paints a blueprint of GIService application. Its main goal is the integration with the current existing department information system. Superiorities when dapatment information applications are associated with GIServices in data exchange, function developing is described. The paper studies ESRI's AppLink technology, integration methods of geographic information application and department information application. At last, two department mangement information systems with the heavy support of GIServices are realized. One is commerce physical distribution platform. The other is electronic business platform. Some decision-making functions based on GIServices, including spatial analysis and data exchange, are carried out.At last, the paper summarizes the content of the web GIServices. The paper also applies a few research directions on web GIServices for future study and gives a simple expectation about web GIServices.
引文
[1] 王方雄,边馥苓,从GISystem到GIService:GISystem发展的必然趋势[J],华中师范大学学报(自然科学版),第38卷第4期,2004
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