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第五章WebGIS实现技术


GIS Plug-in直接处理来自服务器的GIS矢量数据。 同时,GIS Plug-in可以生成自己的数据,以供 Web浏览器或其他Plug in显示使用。当然,Plugin必须先安装在客户机上,然后才能使用。
Plug-in模式的网络GIS工作原理是: Web浏览器发出GIS数据显示操作请求,Web服 务器接收到请求后,将用户所要的GIS数据传送给 Web浏览器,客户机端接收到Web服务器传来的 GIS数据,对GIS数据类型进行理解,然后在本地 系统查找与GIS数据相关的Plug-in(或Helper)。 如果找到相应的GIS Plug-in,则用它显示GIS数 据;如果没有,则需要安装并加载相应的GIS Plug-in,来显示GIS数据。GIS的操作由相应的 GIS Plug-in完成。
1、基于ServerAPI模式的WebGIS的优点
用动态链接库取代CGI程序,不会在系统中产 生新的进程,资源共用因而相应速度比CGI快。
2、基于ServerAPI模式的WebGIS的缺点
(1)依附于特定的服务器和计算机平台,程序的 移植难度大。 (2)安全性不好,一旦DLL出现故障或产生内存 泄露,会导致整个WebGIS服务器陷入瘫痪。 (3)系统维护复杂,ISAPI DLL要为每个请求产 生并维护一个独立的线程,以避免冲突;当优化性 能时,还得关闭Web服务器来更换或删除已有的 DLL。而CGI不存在这些问题。
利用这种CGI方法,只要使用者在浏览器上按 一下,信息就通过网际网络传回到Web Server上, 然后由CGI接口将此信息透过IPC传至后端的GIS 软件。 例如,可以要求GIS软件将地图中的某个地区 放大,然后将放大后的地图传给使用者端。 这种方法的优点在于,可以利用商业化GIS软 件产生出高品质的地图。事实上,GIS软件的很多 功能都可以被利用。
(三)CGI技术分类
由于CGI是Web Server上可执行的程序,任何 人要与Web Server进行沟通,都可以透过CGI接口。 基本上所有的计算器语言都可以用来开发CGI 接口,最常用的几种包括C、C++、Perl和VB。 Web一出现,CGI技术很快就被用于建构能产生动 态地图的Web网站。
ActiveX控件和Plug-in相似,都是扩展Web浏览 器的动态模块。 不同的是,ActiveX能被支持OLE标准的任何程 序语言或应用系统所使用。 而Plug-in只能在某一具体的浏览器中使用。
基于GIS ActiveX控件的网络地理信息系统依靠 GIS ActiveX来完成GIS数据的处理和显示。 GIS ActiveX控件与Web浏览器灵活无缝地结合 在一起。 在通常情况下,GIS ActiveX控件包容在HTML 代码中,并通过(object)参考标签来获取。 基于GIS ActiveX控件的网络地理信息系统的体 系结构如图4-8所示。
(3)通过一组简单的环境变量或命令行传递参数, 这种调用程序的方法易于理解和实现。
(4)CGI程序以一个独立进程方式运行,和Web 服务器完全隔离,有错误的CGI程序很难损害服务 器内部的完整性。
(二)基于CGI模式的WebGIS的缺点
(1)网络传输负担重。 在GIS的服务器端和客户端空间数据的传输只能 是,JPEG或GIF图像,不能有效地进行空间数据 的可视化操作和分析; 客户端不具有数据管理模块,因此不能够实现 现有状态的GIS空间数据传输协议; 若再次请求已经请求过的空间数据,要经过同 样的数据传输过程,多次数据传输之间没有联系, 因而网络的传输负担较重。
2.基于Plug-in模式的网络GIS的缺点
(1)GIS Plug-in与平台相关。 对同一GIS数据,不同的操作系统需要不同的 GIS Plug-in。不同的Web浏览器,也同样需要有 相应的GIS Plug-in。 (2)GIS Plug-in与GIS数据类型相关。 对于GIS用户而言,使用的GIS数据类型是多 种多样的,如Arclnfo,Mapinfo,AtlasGIS等GIS 数据格式。不同的GIS数据类型,需要有相应的 GIS Plug-in来支持。
第五章 WebGIS实现技术
现有基于B/S模式的网络GIS主要分为两类: 基于服务器的网络GIS(Server-side) 基于客户机的网络GIS(Client-side)。
服务器端的互联网GIS的构造模式有CGI 模式、Server API模式、ASP 模式等; 而基于客户机端的互联网GIS的构造模式 有Plug-in模式、GIS Java Applet、 GIS ActiveX控件等。
CGI式的Web GIS—以玉山国家公园电子文化与自然资源地图为例
2. CGI激活后端GIS软件 很多GIS软件是运用图形使用者接口(GUI), 用“事件”(Event)的方式驱动的,一旦激活, 就可以一直运作等待触发事件。 这种系统有许多优点,而且浏览器也是利用 GUI接口由事件驱动的。 一个浏览器上的事件,透过CGI接口很容易传 到后端GIS软件上,CGI接口和后端GIS软件的信 息交换是透过IP控制协议(IPC)来完成。
1.基于Plug-in模式的网络GIS的优点
(1)支持与GIS数据的无缝连接。 由于对每一种数据源,都要有相应的GIS Plugin,因而GIS Plug-in支持与GIS数据的无缝连接。 (2)GIS操作速度快。 所有的GIS操作都是在本地由GIS Plug-in完成, 因此运行速度快。 (3)服务器与网络传输的负担轻。 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。服务器的任务量小,网络传 输的负担轻。
GIS ActiveX控件模式工作原理是:
Web浏览器发出GIS数据显示操作清求, Web服务器接收到用户的请求后,将用户所要的 GIS数据对象和GIS ActiveX控件传送给Web浏览 器。 客户端接收到Web服务器传来的GIS数据和GIS ActiveX控件,启动GIS ActiveX控件,对GIS数据 进行处理,完成GIS操作。
(2)运行速度过慢。 原因在于CGI根据浏览器的HTTP请求激活响应 进程, 而每一个请求对应一个进程, 当有多用户同时发出请求时, 创建进程的负载和大量并发执行的CGI程序所耗 费的潜在资源会造成系统运行速度下降,从而使系 统效率降低。
(3)数据处理在服务器端进行,容易造成服务器 端负载过重。 市场上推出的WebGIS软件中,利用这一原理实 现的软件主要有: 美国ESRI公司早期的WebGIS平台ArcView Internet Map Server (ArcView IMS)和MapObjects IMS,Mapinfo早期的Internet/Intranet解决方案 Maplnfo Proserver等。
基于CGI的WebGIS的工作原理是:
Web浏览器用户发出URL及GIS数据操作请求到 服务器上, Web服务器接受请求后,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,对GIS数据进行处理(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浏览器并显示。
目前,流行的ServerAPI有Microsoft的ISAPI、 Netscape的NSAPI和O‘Reilly的WSAPI。实际应用 中主要是Microsoft的ISAPI。
ISAPI设计的基本思想是基于动态链接库DLL, 使得Server程序运行速度提高和减轻系统的负载。 ISAPI的体系结构由ISAPI应用程序和ISAPI Filter程序组成,前者的功能和地位与CGI程序相 似,后者用于扩展IIS/WWW服务器的功能。
一、CGI技术在WebGIS中的应用
CGI(common gateway interface)通用网关接 口是较早应用于WebGIS开发的方法。
它是Internet服务器与应用程序之间的接口标准, 在Hypertext文件与Web服务器应用程序之间传递 信息,将Web服务器和数据库服务器结合起来,实 时、动态地生成HTML文件。
根据CGI接口的特点,GIS CGI技术可分为以 下两类:
1.CGI激活图形产生器之方式运作
一个典型的例子是美国ESRI公司的 MapObjects Internet Map Server。 它是由开发者制作一个简单的图形产生器 应用程序(Application program;AP)经由CGI程 序,可以根据命令行参数产生各种不同的地图。
嵌入接口的Web GIS—MapViewer
四、ActiveX控件和DCOM组件技术
ActiveX技术是在微软公司OLE技术基础上发 展起来的因特网新技术,其基础是DCOM (distributed component object model),它不是 计算机Байду номын сангаас言,而是一个技术标准。 基于这种标准开发出来的构件称为ActiveX控件, 可以像Java Applet一样嵌入到HTML文件中,在因 特网上运行,对GIS数据进行分析处理。
二、ServerAPI技术在WebGIS中的应用
ServerAPl服务器应用程序接口技术,是为了 克服CGI方式的效率低下而开发出来的扩充的CGI 工具,其基本原理与CGI类似,不同的是CGl程序 可以单独运行,而由于ServerAPI应用程序是Web 服务器进程的组成部分,所以必须在特定的服务 器上运行。 ServerAPl作为一种进程内的扩充方法,进程创 建和进程间通信负载大大减少,运行速度比CGI程 序要快得多,在一定程度上改善了Web服务器的 响应性能。
三、WebGIS客户端的Plug-in插件技术
Plug-in(插入法),是由美国网景公司 (Netscape)发明的为了增加网络浏览器功能的方法, 它的浏览器提供厂一套API(应用程序接口),便 于其他软件厂商插入与万维网应用有关的软件。
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