webgis作业与复习cuit重点docxWord格式.docx
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3、WebGIS必须支持数据分布和计算分布
4、WebGIS能在网络上直接查询和存取数据
WebGTS客户端实现技术
客户端WebGIS允许GIS的数据和GIS计算能在用户本地计算机的浏览器上执行,客户端应用包括3种主要技术方案；
G1S插件/Helper程序、GISActiveX控件和GISJavaApplets
WebGIS服务器端实现技术
服务器端应用的WebGTS就是在服务器执行GTS计算，并把执行的结果转换为HTML格式（一般是GIF/JPEG图像）返回客户端。
GIS数据和GIS计算部署在服务器上，对客户请求的响应只是在服务器端进行G1S计算，然后将结果形成为新的中间GIS数据，返送给客户，成为GIS数据迁移。
服务器端应用包括2种主要技术方案：
CGI、ServerAPI
5什么是网络GIS的体系结构？
论述它的发展情况.
网络GIS体系结构是关于完整的基于计算机通信网络的GIS设计构造，构造和管理框架和技术系统。
网络GIS体系结构的发展经历了三个阶段：
1.终端/工作站模式（集中式体系结构）
1）工作站上集中所有计算，终端仅为用户操作计算机的界面工具
2）主要为客户端用户提供数据浏览功能，不捉供分析和放大等操作功能，这种体系结构是最简单也是最安全的，因为数据管理和操作都是在服务端集屮完成,简化了用户的设置和操作
3）但是随着用户数量的增多和需求的提高，服务器无法及时响应用户的请求，这种体系结构己经逐渐被淘汰。
终端/工作站模式的特点
1以主机为屮心计算环境，数据管理，事物处理髙度集屮；
2起始成本高，系统维护升级只涉及主机，管理成本低，但用户端缺乏个人定置，无任何处理功能；
3适用于大规模集中式应用，具有较高的效率和安全性。
2.两级C/S模式（分布式的两层体系结构）
1）CLIENT/SERVER结构，以PC为主，适合部门级应用
2）初级成本低，但随着应用规模扩展，网络上异种资源类型的增多，开发、管理、维护的复杂程度加大，频繁的软硬件升级，后期成本骤升，缺乏关键事物处理的安全性与并发处理能力
3.多级C/S模式（分布式的三层、多层体系结构）
•整个系统被分为不同的逻辑块,层次非常清晰，有利于软件的重用，提高开发效率；
•能够使“胖客户机”变成为较“瘦”的客户机，将开发和管理的工作向服务器方转移，使得数据分布处理成为可能；
•管理和维护变得相对简单。
因此，基于这种分布计算技术的分布式应用往往存在着局限性：
•不支持主动服务机制，当服务器端服务或者数据更新时无法及时通知客户
•不支持客户应用Z间的直接群体感知，因而难以展开客户应用之I'
可高层次的协同工作
6举例说明WEBGIS技术的应用领域和应用前景。
一类为基于Internet的公共信息在线服务，为公众提供交通、旅游、餐饮娱乐、房
地产、购物等与空间信息有关的信息服务。
在国内外的站点上己有了成功的应用；
另外一类应用为基于Intranet的企业内部业务管理，如帮助企业进行设备管理、线
路管理以及安全监控管理等等。
Webgis以后可以用于更广泛的地方，女山3DwebGIS的发展在网络上呈现出城市三维地图，数字地图等。
真三维
7CGI方式有什么特点？
它所产生的图形并不能直接用于分析，但为什么不少WEBGIS仍然采用这种技术？
CGI工作原理：
>
Web浏览器用户发11!
URL及GIS数据操作请求；
Web服务器接受请求，并通过CGI脚本，将用户
的请求传送给GIS服务器；
GIS服务器接受请求，进行GIS数据处理如放大、缩小、漫游、查询、分析等，将操作结果形成GIF或JPEG图像；
最后GIS服务器将GIF或JPEG图像，通过CGI脚本、Web服务器返回给Web浏览器显示。
优势：
•由于所有的GIS操作都是由GIS服务器完成的，具有客户端小、处理大型GIS操作分析的功能强、充分利用现有的GIS操作分析资源等优势；
•由于在客户机端使用的是支持标准HTML的Web浏览器，操作结果是以静态的GIF或JPEG图像的形式表现，因而客户机端与平台无关。
劣势：
•增加了网络传输的负担：
由于用户的每一步操作，都需要将请求通过网络传给GIS服务器；
GIS服务器将操作结果形成新的栅格图像，再通过网络返冋给用户，因而网络的传输量大大增加了。
•服务器的负担重：
所有的操作都必须由GIS服务器解释执行，服务器的负担很重；
信息（用户的请求和GIS服务器返回的图像）通过CGI脚本在浏览器和GIS服务器之间传输，势必影响信息的传输速度。
•同步多请求问题：
由于CGI脚本处理所有来白Web浏览器的输入和解释GIS服务器的所有输出。
对于每一个客户机的请求，都要重新启动一个新的服务进程。
当有多用户同时发出请求时，系统的功能将受到影响。
•静态图像：
在浏览器上显示的是静态图像，因而用户即不能漫游、缩放，又不能通过儿何图形如点、线、面来选择显示其关心的地物。
•用户界面的功能受Web浏览器的限制，影响GIS资源的有效使用。
Plug-in原理:
服务器
客户机
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Web，浏览器
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—GIS数据
WEB页、GIS
右纟「•类型理解
数据丈件
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INTERNET
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G【S数据1Plu8-inl
显示“加载Plug-in
工作原理：
•客户端的Web浏览器发出GTS数据显示操作请求；
•服务器端接受到用户的请求，进行处理，并将用户所要的GIS数据传送给Web浏览器；
•客户机端接受Web服务器传来的GIS数据，并将GIS数据类型进行理解；
•在本地系统查找与GIS数据相关的Plug-ino如果找到相应的GTSPlug-in,用它来显示GIS数据;
如果没有，则需要安装相应的GTSPlug-in,加载相应的GTSPlug-in,来显示GIS数据。
GIS的操作如放大、缩小、漫游、查询、分析皆由相应的GISPlug-in来完成。
•无缝支持与GIS数据的连接。
由于对每一种数据源，都需要有相应的GTSPlug-in；
因而GTSPlug-in能无缝支持与GIS数据的连接。
•GIS操作速度快。
所有的GIS操作都是在本地由GISPlug-in完成，因此运行的速度快。
•服务器和网络传输的负担轻。
服务器仅需提供GTS数据服务，网络也只需将GTS数据一次性传输。
服务器的任务少，网络传输的负担轻。
•GISPlug-in与平台相关：
对同一GIS数据，不同的操作系统如对UNIX,Windows,Macintosh而言,需要有各自不同的GISPlug-in在其上使用。
对于不同的Web浏览器,同样需要用相对应的GISPlug-ino
•GISPlug-in与GIS数据类型相关：
对GIS用户而言，使用的GIS数据类型是多种多样的，如Arcinfo,Mapinfo等GIS数据格式。
对于不同的GIS数据类型，需要有相应的GISPlug-in来支持。
•需要事先安装：
用户如想使用，必须下载安装GTSPlug-in程序。
如果用户准备使用多种GIS数据类型，必须安装多个GISPlug-in程序。
GTSPlug-in程序在客户机上的数量增多，势必对管理带来压力。
同时GISPlug-in程序占有客户机磁盘空间。
•更新困难：
当GISPlug-in程序提供者已经将GISPlug-in级了，须通告用户进行软件升级。
升级时，需要重新下载安装。
•使用己有的GTS操作分析资源的能力弱，处理大型的GTS分析能力有限。
ActiveX:
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需要下義：
占用容户机端机器的磁盘空间。
＞与平台相关：
对不同辭台，必须提供不同的GISActiveX#件。
＞与浏览器相关：
GISActiveX#件最初只使用于MicrosoftWeb浏览器。
在其它浏览器使用时,须増加特殊的Plug-in予以支持。
，使用已辆GIS操作分析资源的能力弱，处理大型的GI盼析能力有限。
⑧阐述基于JAVAApplet的WEBGIS的体系结构，分析客户端负载较重的原因.
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GTSJavaApplet最初为驻留在Web服务器端的可执行代码。
在通常情况下，GISJavaApplet包容在HTML代码中，并通过＜APPLET＞参考标签來获取和引发。
它能完成G1S数据解释和G1S分析功能。
但是，对于处理大型的GTS分析任务（如叠置、资源分配等）的能力，无法与CG1模式相比；
GIS数据的保存、分析结果的存储和网络资源的使用能力受到限制。
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⑨试论述WebGIS的构建模式。
传统的WebGIS实现模式有两种：
＞服务器端模式
在服务器端模式WebGIS中，客户端仅仅作为前端的用户接口，根据用户的操作向Web服务器提交请求,Web服务器再将请求提交给GIS应用服务器,由GIS应用服务器根据请求完成分析、处理工作，并生成输出影像，通过Web服务器传回客户端浏览器显示。
服务器端模式的WebGIS特点
•基于这种模式的WebGIS系统，客户端只负责发送请求和显示结果图像，因此对浏览器的要求很低，兼容性很好，实现比较容易。
•服务器需要对客户端的任何一个操作做出响应，服务器的负担很重，在客户端数量较多时，服务器的响应速度势必下降。
•以图像的方式发布空I'
可数据，无疑会增加网络的流通量，降低系统的工作。
服务器端模式主要有两种实现方法
•通用网关接口（CGI）
•服务器应用程序接口（ServerAPI）
•前者以CGI脚本连接Web服务器和GIS服务器，对每一个客户端的请求都要重新启动一个新的服务进程，系统响应吋间必然受到影响,当有多个客户端同吋发出请求吋,服务器性能会急剧下降。
•后者克服了以上的缺点，但是ServerAPI依附于特定的Web服务器，可移植性很差。
＞客户端模式
1•客户端模式将GIS分析和数据处理放到客户端上，服务器只是向客户端提供GIS分析工具和空I'
可数据，当客户端首次向服务器提11!
请求吋，服务器将客户端所需GIS分析工具和空间数据传给客户端，用户即可在客户端完成各种分析和数据处理工作，而不需要服务器的参与。
2.由于数据与工具都在客户端，因此客户端的操作十分方便、灵活,而且速度很快客户端模式的三种实现方式
•插件法（Plug-in）
•ActiveX•JavaApplet
客户端模式虽然克服了服务器端模式中服务器负担过重的问题，但只是简单地将服务器的负担转移到客户端。
由于GIS工具只能在浏览器内处理空间数据，进行复杂空间分析的能力无疑会受到限制，而且，将空间数据全部下载到客户端，只适合于少量空间数据的场合,対于海量空间数据,客户端模式则很难满足要求。
因此，客户端模式只适合少量空间数据和简单空间分析的应用。
当代的WebGIS实现模式
（1）J2EE及其多层分布体系概述
（2）基于COM+的WebGTS框架
（3）基于CORBA技术的WebGIS应用模型
（4）基于.NET的WEBGIS结构
从以上的技术分析可知：
CGI和ServerAPI这两种解决方案对于WebGIS面临的空间数据经传输后在客户端显示，进而满足用户信息查询和空间分析的基本要求來说是不合适的。
因为：
一方面在这两种技术框架下，客户端并不具有空间数据管理模块，客户端和服务器端之间空间数据的传输只能以浏览器支持的图像格式，如JPEG或GIF的方式进行，大大损失了空间数据的属性信息，不利于客户端属性和图形双向查询，更不利于可视化地进行空I'
可分析；
另一方面，这种解决方案又给服务器端和网络传输工作带来了沉重的负担。
因此，作为WebGIS解决方案，这种单纯依靠服务器端的方法从技术角度看，比Plug-insActiveXControl以及Java小应用程序（JavaApplet）是落后的。
♦基于Plug-inxActiveXControl解决方案由于具有了客户端数据管理功能，可以在无状态的HTTP协议的基础上实现有状态的WebGIS协议，进而实现网络传输数据量的优化，解决WebGIS客户端的“持续性”要求。
但这种本地代码的解决方法仍然存在版本冲突和升级的问题。
软件开发商需要针对不同操作系统平台和不同浏览器推岀不同的版本；
由于系统升级带來的数据格式和协议的改变，WebGIS客户端需要下载最新的代码模块，不利于WebGIS的开发和管理。
♦基于JavaApplet的WebGIS方案解决了平台无关性,减轻服务器和网络传输的负担，但其存在:
GIS数据的保存、分析结果的存储和网络资源的使用能力有限,处理较大的GTS分析任务的能力有限等问题。
通过分析比较可以看出：
基于服务器的和基于客户端的WebGTS模型都存在一端重一端轻的问题。
基于服务器的WebGIS模型服务器和网络负担重，难以胜任大量客户的并发访问；
而基于客户端的WebGIS模型则客户端相对任务多，存在平台和操作系统不一致问题，以及版本冲突和升级的问题，系统安全性等问题。
耒1几种WebGI眩型的对比
技术翹
优点
CCI
客户端小；
处理大塑CIS接作分析舸能館充分利用略器现有资亂
网络传输細i务器的负应冷如步纯求魏；
作为财帥JPEG湘GIF是客户端操作的唯-形丸
ServerAPI
具有CGI模式航梟1U种CGI辨毎次都要鞠詡，其遠脚（：
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1快衛釦
糕依附于符訓时股务器和腫机平化其他缺陷同血
Plug-in
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可宜齡作
C弾据,速度快
需要先下皴装踽户机上;
与平台砒作系统相关:
对于不同的CIS繩类型布要有相应的CISPlug-in来支持
AdiveXControl
执显默淇有动飙釧代码模丸
与郵系统相关希要下歎嫦，占斛储空间按全賊差;
肝不同的CIS雌类型布要有相应的恥ActiveX控件来支持。
JavaApplet
与平台牺作系统无关;
实时下救远伉无需预先嫦;
GIS操俺度快濃务辭网络传输的鯉卷
G1S数躺保机分碑果柿肿网緞酬使用能力有限;
处理较大的GIS分析任务械力有札
WEBGIS系统构造模式优缺点对比
类型
工作模式
实例
缺陷
基于CGI的
WEBGIS
CGI
IMS,
ProServer
客户端很小；
充分利用服务器的资源
JPEG和GIF是客户端操作的唯一形式；
互联网和服务器的负担重CGI的应用程序一般都是可执行程序.
基于ServerAPI的WEBGIS
GeoBeans
IMS
充分利用服务器的资源，动态连接库的形式存在•
互联网和服务器的负担重
基于Plug-in的WEBGIS
MapGuide
具有动态代码模块。
比HTML更灵活，可直接操作GIS数据.
与平台和操作系统相关；
不同的
G1S数据需要不同的Plug-in芜持必须安装在客户机的硬盘上
基于ActiveX的WEBGIS
ActiveX
GeoMedia
WebMap
通过OLE与其它程序、模块和互联网通讯。
是一种通用的部件。
需要下载、安装，占有硬盘空间与平台和操作系统相关；
不同的GIS数据需要不同的ActiveX控件支持。
基于Java
Applet的WEBGIS
Java
Applet
ActivcMap,
在支持Java的互联网浏览器上运行，与平台和操作系统无关；
完成GIS数据解释和
GIS分析功能。
对于处理较大的GIS分析任务的能力有限；
G1S数据的保存、分析结果的存储和网络资源的使用能力有限。
Web-GIS构建模式总结
■CGI是Web服务器调用外部程序的接口，当用户发送一个请求到Web服务器，Web服务器通过CGI把该请求转发给后端运行的GIS服务程序，由GIS服务程序生成结果交给Web服务器，Web服务器再把结果传递到用户端显示。
这种方法的缺点是，对于每一个客户机的请求，都要重新启动一个新的服务进程（这可以通过ServerAPI的方法改进，但却依附于特定的服务器和操作系统），同时由于网络传递的图形为栅格图，地图缩放、漫游、选择等操作不能在本地进行，需要传递到服务器进行处理，生成新的栅格图再传递到客户端显示，不能直接在客户端进行复杂的空间分析，一些厂商采用客户端可免费下载插件（Plugin-ins,如MapGuide）、JavaApplet或ActiveX控件（如IMS）的方法支持矢量图形，它使用户在客户端就能执行较复杂的地理数据的操作，从而大大加快了速度，其不足之处在于用户必须先安装才能使用，且直接下载空间数据到客户端，网络传递负担沉重，影响速度。
⑩若现在需要您亲自构建一个WebGIS系统，你应该考虑哪些方面？
为什么？
用户需求、采用哪种方式构建（服务器、客户端）、经费
J2EE概述
•J2EE（Java2PlatformEnteipriseEdition）是SUN公nj为解决Java企业分布式应用而提出的一种软件开发平台。
•J2EE应用程序由容器和组件两部分组成，容器为组件提供运行环境，并为系统提供系统级的功能，而组件则只用于实现系统的应用逻辑。
•容器包扌舌EJB容器、Web容器、客户应用程序容器和Applet容器，它们分别为EJB、JSP网页和Servlet.客户应用程序以及Applet提供运行环境，并负责各容器内组件之I'
可底层的通讯。
基于J2EE的WebGIS模型的特点
1应用广泛
由以上叙述可知，该模型考虑到了高、中、低不同用户的需求，分别对待，因而大大提髙了该WebGIS的用户群。
2具有J2EE多层体系结构的优点
基于J2EE多层体系的系统可以简化结构；
提髙开发效率二基于J2EE构建的系统具有町移植性强，易于维护，容易伸缩，灵活安全,被大多数人所接受等优点。
而且，该WebGIS体系可以使程序员能够用互联Web服务设计和创建大规模的分布式系统。
3解决了常见的WebGIS的一些不足
这种混合折中式WeW；
IS解决方案（HybridWebGIS）既解决了廉于服务器的网络传输负担过重的问题，又解决了基于客户端WebGIS存在的版本冲突和升级的问题。
而且，该方案优化了基ijavaApplet的WebGIS方案，解决了基于javaApplet的CIS数据的保存、分析结果的存储和网络资源的使用能力有限以及处理较大的GIS分析任务的能力有限的问题。
使得WebGIS的功能得到了充分的发挥。
4平台无关性
由于该模型是建立在java语言基础上的，而java具有编写一次到处运行的跨平台特性，因而该WebGIS模型具有平台无关性。
地图血:
地图的预生成一般将指定范圉的地图按照指定尺寸和指定格式切成若干行及列的正方形图片，切片所得
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