太原师范学院2012—2013年第二学期期末考试《WebGIS》试卷系别：城市与旅游学院专业：地理信息系统姓名：吴**学号：2009*****8根据你所掌握的知识，谈一谈对WebGIS的认识。

WebGIS的概念：WebGIS（网络地理信息系统）指基于Internet平台，客户端应用软件采用网络协议，运用在Internet上的地理信息系统。

一般由多主机，多数据库和多个客户端以分布式连接在Internet 上而组成，包括以下四个部分：WebGIS浏览器（browser），WebGIS服务器，WebGIS编辑器（Editor）,WebGIS信息代理(Information agent)。

我个人认为WebGIS是指基于Internet平台进行有关地理信息发布、数据共享、交流协作的工具。

客户端应用软件采用WWW协议，实现GIS信息的在线查询和业务处理等功能。

运行于因特网上的地理信息系统，是利用Internet技术来扩展和完善GIS的一项新技术，其核心是在GIS中嵌入HTTP和TCP/IP标准的应用体系，实现Internet环境下的空间信息管理。

WEBGIS有多主机、多数据库与多终端，通过Internet、Intranet连接组成，具有客户、服务器（C/S）结构，服务器端向客户端提供信息和服务，客户端具有获得各种空间信息和应用的功能。

WebGIS的特征是:1、WebGIS是集成的全球化客户/服务器网络系统。

2、WebGIS应用客户/服务器概念来执行GIS的分析任务。

3、WebGIS是交互系统4、WebGIS是分布式系统5、WebGIS是动态系统6、WebGIS是跨平台系统简述WebGIS的几种开发平台。

目前的WebGIS开发平台主要有，MapInfo公司的MapInfo ProServer，Intergraph公司的GeoMedia Web Map，ESRI的ArcIMS&ArcGIS Server，CAD厂商Autodesk公司的MapGuide，国内比较有名的就是超图公司推出的Supermap系列Intergraph的GeoMedia WebMap：动态发布矢量图、客户可进行空间分析、基于Windows、多数据源。

主要完成浏览、查询和分析，未提及可以在客户端修改图形。

AutoDesk的MapGuide：可以查看地图，并为最终用户提供交互式的地图编辑环境。

ESRI公司的ArcIMS：最常用的WebGIS实现方式。

跨平台、普通站点能够提供GIS数据和应用服务、支持网络数据与本地数据集成，且同时支持栅格数据和矢量数据格式。

超图公司的SuperMap IS：客户端可实现图像放大、缩小、漫游、属性查询等操作。

MapInfo的MapXtreme：在客户端能够实现专题图（利用晕渲、等级符号、独立值、点密度、饼图、直方图进行区域值的显示）、对象处理（合并、缓冲区、相交、删除点线面对象、返回结果数据）、对象编辑（生成、修改、删除）、绘制图层（允许开发人员绘制地图对象）、查找、图层控制（多层地理信息，如层的颜色、缩放、）、空间选择（允许用户在规定的范围内进行选择和操作）、广泛的数据源（ODBC、DAO、ClipBoard、OLE Data等）。

三、实现WebGIS的常用方式。

1.CGI 模式基于CGI 的WebGIS 是基于HTML的扩展，需要在后台运行GIS 服务器，GIS 服务器和Web 服务器通过CGI 相连。

在客户端，Web 浏览器以HTML建立用户界面；在服务器端，GIS软件通过CGI与Web服务器相连。

当用户发送一个请求到服务器上，服务器通过CGI 把该请求转发给后端运行的GIS 应用程序，由应用程序生成结果交还到服务器上，服务器再将结果传递到用户端。

这种技术的优势表现在：所有的操作、分析由服务器完成，因而客户端很小；有利于充分利用服务器的资源，发挥服务器的最大潜力；客户机使用的支持标准HTML的Web浏览器，因此客户端与平台无关。

劣势表现在：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，再通过网络返回给用户，这大大增加了网络传输的负担；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；对每个客户机的请求，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；浏览器上显示的是静态图像，要在浏览器上实现原有的许多操作变得很困难，影响GIS资源的有效使用。

2.Server API模式Server API的基本原理与CGI类似，所不同的是CGI程序是可以单独运行的程序，而基于Server API的程序必须在特定的服务器上运行。

例如，微软的ISAPI只能在Windows平台上运行。

基于Server API的动态连接模块启动后一直处于运行状态，而不像CGI那样每次都要重新启动，所以其速度较CGI快得多。

它的优点是速度要比CGI方法快得多，缺陷在于它依附于特定的服务器和计算机平台。

目前，主要的Server API技术是ASP和JSP/Servlet技术。

3.Plug-in插件模式基于CGI和Server API的WebGIS系统传给用户的信息是静态的，用户的GIS操作都需要由服务器来完成。

当互联网流量较高时，系统反应会很慢。

解决这一问题的方法之一是把一部分服务器的功能移到用户端，这样不仅可以大大加快用户操作的反应速度，而且也减少了互联网上的流量和服务器的负载。

插件法（Plug-in）是由美国网景公司（Netscape）开发的增加网络浏览器功能的方法。

目前流行的Internet/Intranet网络浏览器，如网景公司的Netscape 和微软公司的Internet Explorer（IE）等均具有应用程序接口（API），其目的就是方便网络开发商和用户扩展满足用户需求与网络相关的特定应用。

Plug-in优点是克服了HTML的不足，比HTML更灵活，用户端可直接操作矢量GIS数据，无缝支持与GIS数据的连接，实现GIS功能。

由于所有的GIS 操作都是在本地由GIS插件完成，因而运行的速度快。

服务器仅需提供GIS数据服务，网络也只需将GIS数据一次性传输，服务器的任务很少，网络传输的负担轻。

这种模式的缺点是：GIS插件与客户端平台、GIS数据类型密切相关，即不同的GIS数据、不同的操作系统、不同的浏览器需要有各自不同的GIS插件支持；插件需要先下载安装在客户机的浏览器上再使用。

4.ActiveX模式微软公司的ActiveX是一种对象链接与嵌入技术（OLE），可应用于Internet的开发。

它的基础是DCOM（Distributed Common Object Model，分布式组件对象模型）。

DCOM本身并不是一种计算机编程语言，而是一种技术标准。

组件对象模型DCOM和ActiveX控件技术方法具备构造各种GIS系统功能模块的能力，利用这些技术方法和与之相应的OLE（对象链接与嵌入）、SDE（空间数据引擎）技术方法相结合，可以开发出功能强大的WebGIS系统。

利用ActiveX构建WebGIS的优点是执行速度快。

由于ActiveX可以用多种语言实现，这样就可以复用原有GIS软件的源代码，提高了软件开发效率。

缺点是目前只有IE全面支持，在Netscape中必须有特制的Plug-in才能运行，兼容性差；只能运行于MS-Windows平台上，需要下载，占用客户端机器的磁盘空间；由于可以进行磁盘操作，其安全性较差。

5.Java Applet模式Java语言是美国Sun公司推出的基于网络应用开发的面向对象的计算机编程语言，具有跨平台、简单、动态性强、运行稳定、分布式、安全、容易移植等特点。

Java程序有两种，一种可以像其他程序语言编写的程序一样独立运行；另一种被称为Java Applet，只能嵌入在HTML 文件中，在网络浏览器下载该HTML时，Java程序的执行源代码也同时被下载到用户端的机器上，由浏览器解释执行。

Java Applet的优点是：体系结构中立，与平台和操作系统无关；动态运行，无须在用户端预先安装；服务器和网络传输的负担轻，服务器仅需提供GIS数据服务，网络只需将GIS数据一次性传输；GIS操作速度快。

其不足之处是：使用已有的GIS操作分析资源的能力弱，处理大型的GIS分析能力（空间分析等）的能力有限，无法与CGI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。

四、WebGIS未来的发展趋势。

1.基于分布式计算的WebGIS分布式计算目前只实现了客户/服务器计算,它是实现完全的分布式计算的一个中间步骤。

完全的分布式计算是一个非集中的,对等的(peer-to-peer)协同计算,是下一个世纪的理想计算模式。

目前分布式计算平台采用的体系结构或标准有对象管理组织(OMG)的共同对象请求代理体系结构(COR-BA);微软的分布式部件对象模型(DCOM)和分布式网络体系结构(DNA);以及SUN的Java。

而刚刚推出不久的和SUN ONE平台将是分布式网络计算主流平台。

2.虚拟地理环境虚拟现实技术正在成为网络应用的技术热点。

随着Internet的飞速发展及三维技术的日益成熟,人们已经不满足Web页上二维空间的交互特性,而希望将WWW变成一个立体空间。

地理虚拟建模语言(GeoVRML)以虚拟建模语言(VRML)为基础来描述地理空间数据,其目的是让用户通过一个在Web浏览器上安装的标准VRML插件来浏览地理参考数据、地图和三维地形模型。

它的出现将为在网络环境下实现虚拟地理环境提供一个良好的数据规范平台,将大大促进网络虚拟地理环境的应用。

3.移动通信技术扩展GIS应用WAP/WML技术作为无线互联网领域的一个热点,已经显示了其巨大的应用前景和市场价值,WAP/WML技术与GIS技术的结合产生了移动GIS(Mobile GIS)应用和无线定位服务(LBS,Location-based Services)。

通过WAP/WML技术,移动用户近乎可以在任何地方、时间获得网络提供的各种服务,无线定位服务将提供一个机会使GIS突破其传统行业的角色而进入到主流的IT技术领域里。

4.网格GIS。