网络GIS原理与应用主要内容：网络GIS概述网络GIS基本理论网络GIS应用现状网络GIS发展趋势网络GIS应用软件介绍一、网络GIS概述⏹地理信息系统(Geographic Information System，GIS)是一种采集、传输、存储、管理、处理、分析、表达和使用地理空间数据的计算机系统，是分析、处理和挖掘海量地理空间数据的通用技术。
它集计算机软硬件、地理空间数据和最终用户等几个部分于一体，借助其独有的空间分析功能，准确、真实、图文并茂地输出用户感兴趣的信息。
一、网络GIS概述1、GIS的发展☐60年代是GIS的开拓期;☐70年代是GIS的稳步发展期;☐80年代是GIS的应用推广期;☐90年代为GIS的用户期;☐21世纪以来,计算机技术/通信技术/网络技术结合,GIS运用更加广泛。
一、网络GIS概述2、GIS的功能与特点⏹GIS的基本功能☐数据输入☐数据编辑☐数据存储与管理☐空间查询与空间分析☐图形输出与交互操作一、网络GIS概述⏹GIS的基本特点☐空间数据组成☐特有的空间分析能力☐强大的图形处理和表达能力☐辅助决策支持一、网络GIS概述3、GIS的主要运用领域⏹数字城市⏹数字流域⏹物流管理⏹军事领域⏹位置相关服务⏹…一、网络GIS概述4、GIS的网络化⏹网络化GIS(简称网络GIS)是以网络为平台的GIS。
⏹网络GIS是指在网络环境下为各种地理信息科学的应用提供GIS的基本功能(如分析工具、制图功能)、分布式计算和空间数据管理的空间信息管理系统。
本质上它是一个基于网络的分布式空间信息管理与服务系统，能实现空间数据管理、分布式协同作业、网上发布、地理信息应用服务等多种功能。
一、网络GIS概述⏹GIS网络化的优点：☐拓展了GIS的应用领域及服务范围☐为用户提供透明的操作方式☐降低用户购买GIS软件系统成本☐时效性强一、网络GIS概述⏹网络GlS相关技术☐海量空间数据存储与管理技术☐计算机网络技术☐无线通信与移动定位技术☐高性能并行计算技术二、网络GIS基本理论1 、网络GIS的优势与特点⏹传统GIS的不足☐数据的互操作性差☐GIS数据共享能力弱☐数据冗余严重☐GIS的分析能力有限☐成本高昂二、网络GIS基本理论⏹网络GIS的特点☐降低成本，全面取代GIS桌面系统☐网络GIS的WebGIS采用浏览器实现GIS表达，简单易用，降低操作难度☐网络GIS是一个动态系统，可提供个性化服务☐跨平台性好☐互操作能力强☐可快速实现大范围GIS数据分发二、网络GIS基本理论⏹网络GIS模型（WebGIS为例）二、网络GIS基本理论2 、网络GIS体系结构⏹两层体系结构（C/S）☐基于客户机的网络GIS体系结构☐基于服务器端的网络GIS体系结构二、网络GIS基本理论⏹三层及多层体系结构（B/S）☐三层体系结构突破客户/服务器限制，将业务逻辑/表示逻辑/数据逻辑分开，减轻客户机和服务器的压力，较好地平衡负载。
二、网络GIS基本理论3 、网络GIS数据共享⏹传统GIS数据共享方法☐数据格式互换模式➢其他格式的数据经过专门软件转换➢信息丢失问题/数据不一致性☐数据直接访问模式➢同一GIS实现不同格式数据访问➢开发难度大，需不断开发新格式读取方法☐互操作数据共享模式➢OpenGIS协会提出互操作规范二、网络GIS基本理论⏹分布式空间数据共享☐地理信息的分布性及其表现➢空间数据的存储具有分布性➢空间数据的采集/处理具有分布性☐分布式空间数据库➢数据在物理上分布，逻辑上统一➢数据具有独立性➢适当的数据冗余☐地理信息的分布式计算☐分布式空间数据共享二、网络GIS基本理论4 、网络GIS中的多服务器技术⏹三层客户/服务器WebGISde服务模型☐数据存储服务器☐Web服务器和GIS功能中间件☐GIS客户/浏览器二、网络GIS基本理论⏹多服务器技术☐指物理上相互独立，逻辑上单一的一组网络计算机系统，以统一的系统模式加以调度和管理，为客户工作站提供高可靠性服务。
当一台服务器发生故障时，驻留其上的应用和数据将被另一节点服务器自动接管，客户能很快连接到新的服务器上。
二、网络GIS基本理论☐基本工作原理二、网络GIS基本理论☐扩展的多服务器技术在WebGIS中的应用二、网络GIS基本理论5、网络GIS的安全机制⏹空间信息的传输安全☐网络加密常用的技术有：链路加密/节点加密/端到端加密三种☐访问安全➢防火墙技术➢版权数据保护二、网络GIS基本理论6、网络GIS主要分类⏹WebGIS⏹MobileGIS⏹GridGIS⏹Distributed GIS⏹Distributed GIService ⏹…二、网络GIS基本理论1)、WebGIS二、网络GIS基本理论⏹基本发展：☐静态地图发布☐静态网络制图☐交互式WebGIS☐分布式GIService二、网络GIS基本理论☐静态地图发布二、网络GIS基本理论☐静态地图发布GoogleEarth二、网络GIS基本理论☐静态地图发布(远图)二、网络GIS基本理论⏹静态网络制图☐客户端为栅格图片形式☐服务器端需要特有程序实现地图请求与生成➢CGI➢ISAPI➢NSAPI➢其本质在于实现Web服务和地图服务之间通信二、网络GIS基本理论☐静态网络制图(ArcIMS)二、网络GIS基本理论☐静态网络制图(远图)二、网络GIS基本理论⏹交互式网络制图☐客户端可采用矢量形式☐服务器端需要特有程序实现地图请求与生成➢CGI➢ISAPI➢NSAPI➢Servlet➢其本质在于实现Web服务和地图服务之间通信☐客户端主要有：➢ActiveX、Plug-In、Java Applet等二、网络GIS基本理论☐客户端采用ActiveX二、网络GIS基本理论☐客户端采用Java Applet 二、网络GIS基本理论二、网络GIS基本理论二、网络GIS基本理论☐服务器端主要技术比较➢CGI程序是单独可以运行的程序，Com、Exe形式➢Server API往往依附于特定的Web服务器，Dll形式➢Server API的动态连接模块启动后会一直处于运行状态,而不像CGI那样每次都要重新启动，其速度较CGI快得多。
二、网络GIS基本理论☐客户端采用Plug-In体系结构二、网络GIS基本理论☐客户端采用ActiveX体系结构二、网络GIS基本理论☐客户端采用Java Applet体系结构二、网络GIS基本理论☐客户端主要技术比较➢ActiveX与Plug-In需要安装➢ActiveX与Plug-In更新困难➢ActiveX与Plug-In与系统相关➢Applet需要虚拟机➢Applet每次加载空间数据需要先加载Applet二、网络GIS基本理论类型工作模式实例优点缺陷基于CGI的WEB GIS CGIIMS,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WEB GIS Server APIGeoBeansIMS客户端很小；充分利用服务器的资源,动态连接库的形式存在.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。
基于Plug-in的WEB GIS Plug-in 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GIS数据需要不同的Plug-in支持；必须安装在客户机的硬盘上基于ActiveX的WEB GIS ActiveX GeoMedia Web Map具有动态代码模块。
通过OLE与其它程序、模块和需要下载、安装，占有硬盘空间；与平台和操作系统相关；不同的GIS数二、网络GIS基本理论☐分布式WebGIS技术框架➢分布式体系结构的WebGIS是指通过高速互联网把分布在不同地理位置的计算机、存储设备、路由设备、输入输出设备等连接起来形成的能够处理GIS数据、实现GIS 功能的分布式结构，这种结构能将各种负载较均衡地分散到众多设备上，使系统整体性能更佳。
二、网络GIS基本理论☐主要功能与技术➢允许来自不同部门的用户按自己的处理习惯和操作方式进行数据交互，同时也允许他们使用来自其他部门的数据；➢具备存储空间历史数据和属性历史数据的能力；➢确保数据更新的安全性；➢能为所有用户快速提供所需的空间数据。
☐J2EE、DCOM、CORBA以及．Net等几种技术方法二、网络GIS基本理论☐基于J2EE的WebGIS结构➢J2EE(Java 2 Enterprise Edition)技术是SUN公司推出的一种概念模型，它提供了一种利用组件来设计、开发、装配及部署企业应用程序的方法。
➢J2EE规范所定义的应用组件有四种：应用客户组件、EJB组件、Java Servlet和JSP组件以及Applet 组件。
其中，应用客户端组件和Applet分布在客户层，Java Servlet和JSP分布在Web层，EJB为业务层组件。
二、网络GIS基本理论☐基于J2EE的WebGIS结构二、网络GIS基本理论☐基于DCOM／COM+的WebGlS结构➢组件对象模型(Component Object Model，COM)是基于windows平台的一套组件对象接口标准，由一组构造规范和组件对象库组成。
➢COM支持客户／服务器模式，客户机和服务器之间通过接口相互作用，客户机在请求创建组件对象后，首先要向组件对象申请一个接口指针，然后才能通过接口指针来操作组件对象，即通过接口指针调用函数表中的函数。
二、网络GIS基本理论➢➢当把COM与微软的事务服务器(Microsoft Transaction Server，MTS)和分布式COM(DCOM)结合在一起时，就变成了COM+。
➢COM+提供了一组面向中间层的服务以及进程管理、数据库与对象连接池处理等特色功能，它主要面向中间层应用程序开发，为大型分布式应用程序提供可靠性和可扩展性。
二、网络GIS基本理论☐基于DCOM／COM+的WebGlS结构二、网络GIS基本理论☐基于CORBA的WebGIS结构二、网络GIS基本理论☐基于CORBA的WebGIS结构➢公共对象请求代理结构(Common Object Request Broker Architecher，CORBA)是对象管理组织(Object Management Group，OMG)针对数量激增的软硬件产品之间互操作的现实需求而提出的中间件解决方案。
➢客户端可以利用ORB来激活远程服务器端已有的方法，并且不必知道所调用对象的具体位置、实现方式以及运行环境等。
二、网络GIS基本理论☐基于CORBA的WebGIS结构二、网络GIS基本理论☐基于．Net的WebGIS结构➢．Net是一个集合，该集合由多种XML Web服务之间彼此松散耦合而形成，XML Web服务之间通过XML通信，协同完成特定任务。