基于WebGIS的信息系统的分析、设计与实现
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摘要
近年来，随着计算机网络技术的高速发展，如何将地理信息系统(Geographic Information System)放到网络上，即WebGIS成为大家普遍关心的一个问题。WebGIS是指在Internet的信息发布、数据共享、交流协作基础之上实现GIS的在线查询和业务处理等功能，使企业用户能直接通过Web浏览器对GIS数据进行访问，实现空间数据和业务数据的检索查询、专题图输出、编辑修改等GIS功能，完成了GIS技术从C／S模式向B／S模式的转变。WebGIS具有以下优点：
1．更广泛的访问范围；
2．平台独立性；
3．可以大规模降低系统成本；
4．更简单的操作；
5．平衡高效的计算负载。
高速公路养护管理是一项业务面广、技术性强的工作。养护质量的高低将直接影响到高速公路技术性能的发挥，尤其是高速公路的养护管理需要大量的资金，因此，采用先进的技术手段及科学的养护管理方法，不仅可以获得巨大的社会经济效益，而且可以为养护管理部门带来很大的直接经济效益。高速公路养护管理信息系统是专门针对高速公路养护管理而建立的一个可以存储大量道路基础资料，并具有辅助养护管理决策功能的信息系统。
本文的主要内容围绕“基于WebGIS湖北省高速公路养护管理系统”的研究与开发，着重阐述了在Internet／Intranet环境下，基于WebGIS的管理信息系统的总体结构及关键技术，讨论了空间数据的获取方法及矢量电子地图的制作，介绍了网络信息发布的一般方法，研究了WebGIS的实现技术，分析了数据库的实现以及空间数据的网络传输与控制，并对WebGIS技术的发展前景进行了比较与分析。
全文可分为四个部分：
1．地理信息数据的获取。从地理信息数据的特点出发，分析了多层GIS数据模型，研究了GIS数据的存储方式，完成了GPS测量数据及数字矢量地图的制作。
基于WebGIS的信息系统的分析、设计与实现
2．网络信息发布。比较了几种常用的Web信息发布方式，用ASP技术的实
现了信息的网络发布。
3．WebGIB结构设计与功能实现。这部分讨论了 WebGIS技术的发展及其特
点，再对它的构建模式，实现技术和商业软件结构进行研究后，提出了一
种实现WebGIS功能的设计方案。
4．数据库的设计与实现。基于GIS的管理信息系统中数据库部分与传统的基
于客户机用B务器的管理系统有所不同，它除了纯粹的业务信息外，还有
GIS所需的大量与地理图元相对应的空间数据。因此基于GIS的管理信
息系统中数据库部分可分为两个部分，即空间数据和属性数据。在此部分，
论文主要介绍了由专用的数据库管理系统Oracle来管理业务属性数据，
并讨论了Oracle的空间数据模型及其空间数据库的实现，最后提出了空间
数据库实现的一种简化方案。
5．系统总体结构。它从Marble的螺旋GIS设计模型出发，讨论了本系统设
计的主要方法，比较了两种方案的优劣，对系统的安全性进行了评价，指
出了系统进一步开发应注意的问题。
Along with the development of Computer Network Technology,it becomes an important program how to use GIS (Geographic Information System) to Internet/Intranet,that-is WebGIS. WebGIS implements query online and job process with GIS based information publication,data share and intercommunion in Internet and makes enterprise users access GIS data by Web viewer directly,create thematic map and analyze GIS data. WebGIS changes GIS technology's structure from C/S to B/S.
WebGIS has strongpoint thereinafter:
1. the full extent of data access;
2. independent of operation system;
3. lower expense;
4. easier operation;
5. high-powered calculation ability.
Maintenance and management on expressway is wide range and dependent on technology. Maintenance quality effects expressway's work,especially expressway's maintenance need much fund,so high technology and scientific management can save much money and get high praise. Expressway maintenance and management information system is the information system which can store mass road's information and assist management decision-making.
The paper introduce the research and development of maintenance and management information system in HuBei province expressway based WebGIS,expatiate information system structure and pivotal technology in Internet/Intranet,discuss how to get spatial data and make vector map. The paper also contains the method of information publication in the network,implementation of WebGIS and database,transmission and control of spatial data. In the end,the author analyzed WebGIS technology outlook and put forward his own opinion.
There are four parts in the paper:
1. How to get and store GIS data. GIS data has its own properties,so GIS data has multilayer mathematic model and storage mode.
2. How to publish information in Web. The author compares some method of information publication and implements information publication using ASP.
3. How to design system structure and function. The author discuss WebGIS's development and properties,research the architecture of the software products and put forward a blue print to actualize WebGIS function.
4. How to design and manage GIS data in DBMS. Different from traditional information system,GIS has much metadata,so DBMS has to manage two kinds data:
attribute data and spatial data. The author expatiate the implement of management of GIS data.
5. System architecture. Using canonical GIS design method,the author discusses the flow-sheet,compares two blueprints and estimates system security.
1．更广泛的访问范围；
2．平台独立性；
3．可以大规模降低系统成本；
4．更简单的操作；
5．平衡高效的计算负载。
高速公路养护管理是一项业务面广、技术性强的工作。养护质量的高低将直接影响到高速公路技术性能的发挥，尤其是高速公路的养护管理需要大量的资金，因此，采用先进的技术手段及科学的养护管理方法，不仅可以获得巨大的社会经济效益，而且可以为养护管理部门带来很大的直接经济效益。高速公路养护管理信息系统是专门针对高速公路养护管理而建立的一个可以存储大量道路基础资料，并具有辅助养护管理决策功能的信息系统。
本文的主要内容围绕“基于WebGIS湖北省高速公路养护管理系统”的研究与开发，着重阐述了在Internet／Intranet环境下，基于WebGIS的管理信息系统的总体结构及关键技术，讨论了空间数据的获取方法及矢量电子地图的制作，介绍了网络信息发布的一般方法，研究了WebGIS的实现技术，分析了数据库的实现以及空间数据的网络传输与控制，并对WebGIS技术的发展前景进行了比较与分析。
全文可分为四个部分：
1．地理信息数据的获取。从地理信息数据的特点出发，分析了多层GIS数据模型，研究了GIS数据的存储方式，完成了GPS测量数据及数字矢量地图的制作。
基于WebGIS的信息系统的分析、设计与实现
2．网络信息发布。比较了几种常用的Web信息发布方式，用ASP技术的实
现了信息的网络发布。
3．WebGIB结构设计与功能实现。这部分讨论了 WebGIS技术的发展及其特
点，再对它的构建模式，实现技术和商业软件结构进行研究后，提出了一
种实现WebGIS功能的设计方案。
4．数据库的设计与实现。基于GIS的管理信息系统中数据库部分与传统的基
于客户机用B务器的管理系统有所不同，它除了纯粹的业务信息外，还有
GIS所需的大量与地理图元相对应的空间数据。因此基于GIS的管理信
息系统中数据库部分可分为两个部分，即空间数据和属性数据。在此部分，
论文主要介绍了由专用的数据库管理系统Oracle来管理业务属性数据，
并讨论了Oracle的空间数据模型及其空间数据库的实现，最后提出了空间
数据库实现的一种简化方案。
5．系统总体结构。它从Marble的螺旋GIS设计模型出发，讨论了本系统设
计的主要方法，比较了两种方案的优劣，对系统的安全性进行了评价，指
出了系统进一步开发应注意的问题。
Along with the development of Computer Network Technology,it becomes an important program how to use GIS (Geographic Information System) to Internet/Intranet,that-is WebGIS. WebGIS implements query online and job process with GIS based information publication,data share and intercommunion in Internet and makes enterprise users access GIS data by Web viewer directly,create thematic map and analyze GIS data. WebGIS changes GIS technology's structure from C/S to B/S.
WebGIS has strongpoint thereinafter:
1. the full extent of data access;
2. independent of operation system;
3. lower expense;
4. easier operation;
5. high-powered calculation ability.
Maintenance and management on expressway is wide range and dependent on technology. Maintenance quality effects expressway's work,especially expressway's maintenance need much fund,so high technology and scientific management can save much money and get high praise. Expressway maintenance and management information system is the information system which can store mass road's information and assist management decision-making.
The paper introduce the research and development of maintenance and management information system in HuBei province expressway based WebGIS,expatiate information system structure and pivotal technology in Internet/Intranet,discuss how to get spatial data and make vector map. The paper also contains the method of information publication in the network,implementation of WebGIS and database,transmission and control of spatial data. In the end,the author analyzed WebGIS technology outlook and put forward his own opinion.
There are four parts in the paper:
1. How to get and store GIS data. GIS data has its own properties,so GIS data has multilayer mathematic model and storage mode.
2. How to publish information in Web. The author compares some method of information publication and implements information publication using ASP.
3. How to design system structure and function. The author discuss WebGIS's development and properties,research the architecture of the software products and put forward a blue print to actualize WebGIS function.
4. How to design and manage GIS data in DBMS. Different from traditional information system,GIS has much metadata,so DBMS has to manage two kinds data:
attribute data and spatial data. The author expatiate the implement of management of GIS data.
5. System architecture. Using canonical GIS design method,the author discusses the flow-sheet,compares two blueprints and estimates system security.
引文
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[3]闾国年，李峰，邵进达．江苏省公路地理信息系统建设规划．交通科技，2001．178(1)：18～22；2001．179(2)：18～22
[4]陈士俊．高速公路数据库的开发与研究．交通与计算机，1996．14(6)：22～25
[5]曹瑜，刘嘉麟等．未来的地理信息系统展望．计算机工程与应用，2000．9：22～23
[6]赵鸿铎，郭林泉等．上海市公路设施管理地理信息系统．华东公路，2000．127(6)：63～67
[7]张辉．高速公路综合信息管理系统的开发应用．华东公路，2000．126(5)：47～49
[8]唐带金．湖南省公路管理信息网络系统的建设．湖南交通科技，2000．26(3)：67～68．
[9]李扬．前景广阔的交通地理信息系统．交通与计算机，1999．17(4)：13～16
[10]朱新实，陈迎春，闵召辉．GIS在公路管理中的应用．公路，2000．5：56～58
[11]胡郁葱，徐建闽，钟慧玲等．基于GIS的高速公路数据库系统设计与实现．公路，2000．11：63～66
[12]彭永谦，柳旭．基于3层C/S结构的MIS权限设计．微型机与应用，2000．3：49～52
[13]卓泳．WebGIS技术剖析．测绘学报，1998．27(1)：15～16
[14]龚健雅，陈能成．互联网地理信息系统的现状与发展趋势．数字中国3S世界，2000．9
[15]张成才，魏文秋．防洪GIS中空间数据库的设计与应用．1999．5：35～36
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[18]MapInfo.Introduction to MapBasic Student Workbook
[19]北大方正MapInfo事业部，MapX培训手册
[20]王晓武，陈宗敏，杜兴国．MapBasic程序设计．电子工业出版社，2000
[21]MapInfo Ltd.MapX40 Developer Guide[M]
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[23]MapInfo Ltd.MapX40 Object Model
[24]MapInfo Ltd.MapBasic Reference,User Guide[M]
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[28]富融科技有限公司．ESRI公司系列产品简介，1999
[29]吉奥之星系列软件精品展示，数字中国3S世界，2000．11
[30]蒋云良．基于GIS的时域地籍信息系统的设计．计算机工程，2000．26(3)：22～25
[31]胡郁葱，徐建闽，钟慧玲等．基于GIS的高速公路数据库系统设计与实现．公路，2000．11：32～35
[32]徐智，孙尧．基于MapInfo环境的电子海图显示技术研究．计算机工程，2000．26(4)：8～10
[33]高成发．GPS测量．人民交通出版社，1999
[34]张守信．GPS卫星测量定位理论与应用．国防科技大学出版社，1996
[35]FURUND ELECTRIC CO.LTD.GPS Receiver GN-78N Protocol Manual,1999.7
[36]李洪涛，许国昌，薛鸿印等．GPS应用程序设计．北京：科学出版社，2000
[37]吴信才．地理信息系统前沿技术综述．数字中国3S世界，2000．10
[38]王涛，电子地图和我们的生活，数字中国3S世界，2000．10
[39]John Adolph Palinski著，刘丽，罗含等译．Oracle8数据库构造工具实用指南．北京：机械工业出版社，1998
[40]Scott Urman著，译友翻译组译．Oracle8 PL／SQL程序设计．北京：机械工业出版社，1998
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[43]张基温．信息系统开发案例．北京：清华大学出版社，1999：1～29
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[45]Paul Thurrott著，潇湘工作室译．Visual InterDev6技术内幕．北京：人民邮电出版社，2000
[46]康博．Web应用程序开发新技术．北京：人民邮电出版社，153～175
[47]Danny Goodman著，汪厚祥等译．JavaScript宝典．北京：电子工业出版社，2000：785～807
[48]Kurt Buehler. The Open Geodata Interoperability Specification. Open GIS Consortiun. Wayland(MA)
[49]Dianne Cook, Juren Symanzik,James J Majure,and Noel Cressie,Dynamic Graphics in a GiS,More Examples Using Linked Softwere. COMPUTER & GEOSCIENCE, 1997, Vol.23
[50]J.E.McCormack,J.Hogg,Virtual-Memory Tiling For Spatial Data Handing in GIS, COMPUTER & GEOSCIENCE, 1997, Vol.23
[51]Vincent S.CyberGIS—Pividing Geodata via the WWW. GIS Asia Pacific, 1995, 5
[52]OGIS(Open GIS Consotium).The Open GIS Guide
[53]Kurt Buehler, Lance McKee McKee. Introduction to Interoperable Geopro-cessing OGIS TC Document, 1996
[54]OpenGIS Simple Feature Specification For OLE/COM,Open GIS Consor-tium, Inc, www. opengis.org/techno/specs.htm
[55]Kenji Takahashi,Eugene Liang. Analysis and Design of Webbased Infor-mational WWW Conference,Santa Clara CA 1997
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