资料:基于GeoMedia WebMap的WebGIS研究与开发

摘要：WebGIS设计主要考虑的是基于何种开发方法实现，以及客户端采用何种图形数据方式（矢量或者栅格图形）进行显示。而这些问题将影响整个WebGIS的功能和性能。WebGIS是Internet技术应用于地理信息系统（GIS）开发的产物。GIS通过WWW功能得以扩展，真正成为一种大众使用的工具，从WWW的任意一个节点，Internet用户可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图，以及进行各种空间检索和空间分析。

本文在分析WebGIS设计思想的基础上，着重论述了GeoMedia WebMap的实现原理和技术特点，并介绍了一个基于GeoMedia WebMap开发的基准地价成果管理信息系统。

关键词：WebGIS；GeoMedia WebMap；CGI/Server；Object Web

1 WebGIS概述

WebGIS是Internet技术应用于地理信息系统（GIS）开发的产物。GIS通过WWW功能得以扩展，真正成为一种大众使用的工具，从WWW的任意一个节点，Internet用户可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图，以及进行各种空间检索和空间分析。WebGIS不仅开拓了地理信息资源利用的新领域，而且为GIS信息的高度社会化共享提供了可能。WebGIS作为数字地球的主要技术依托和载体，已经成为IT领域十分重要的研究方向。
 

2 WebGIS的设计思想

WebGIS设计主要考虑的是基于何种开发方法实现，以及客户端采用何种图形数据方式（矢量或者栅格图形）进行显示。而这些问题将影响整个WebGIS的功能和性能。

2.1 基于CGI/Server API的WebGIS

CGI和Sever API是较早应用于WebGIS开发的方法。其中CGI （Common Gateway Interface)通用网关接口，是按照如下方式实现www交互的：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应用程序中，由应用程序生成结果交还给服务器，服务器再把结果传递到用户端显示。这种方式的缺点是服务器每次请求都要重新启动GIS应用程序，降低了系统响应速度。Sever API是经过扩充的CGI工具，比如Microsoft的ISAPI和Netscape的NSAPI。采用Server API，服务器请求后端GIS应用程序时不用重新启动该程序，而是通过IPC(Inter-process Communication，进程间通讯协议)与之进行信息交换。不过由于Server API没有统一的标准，所以一旦采用了某种Server API，那么服务器端将依赖于这种服务器程序。

目前的大部分WebGIS是采用的CGI/Sever API方法。但是，CGI机制本身有很大的缺陷，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，从而影响速度。它不适应于编写最新的客户/服务器应用软件，也不适合编写面向对象的Java客户机。经过各种扩充的CGI工具也无助于问题的解决，因为不管是采用进程间DLL、服务器插件或者是ORB对象的方案，它们都需要HTTP和Web服务器作为中介，来协调服务器和客户机对象之间的通信。一个客户机对象无法直接调用服务器对象，客户机与服务器对象之间交互的基本形式仍然是HTML表格。对于象WebGIS这样复杂的客户/服务器应用来说，网络通信量相当大，采用这种方式很难进一步提高速度。 专业的3S站 3s8.cn

2.2 基于Object Web的WebGIS

1997年6月诞生了Web的一种分布式对象方案，称为“Object Web”。 Object Web将是Internet变革中的又一个新浪潮。基于Object Web规范的WebGIS可以称为分布式对象WebGIS，这是WebGIS的最新发展方向。基于Object Web开发的WebGIS可以有效避免CGI形成的瓶颈，允许客户机直接调用服务器上的方法。分布式对象平台提供一种可以伸缩的由服务器到服务器的体系结构，服务器对象可以运行在多个服务器上，从而可以动态平衡客户端请求的负载。
目前，有两套不同的Object Web规范正在进行着激烈的竞争：一个是Object Management Group和Javasoft公司的联合推出的CORBA/Java 标准，另一个是Microsoft公司提出的DCOM /ActiveX标准。两个标准各有千秋，相持不下。尽管Java编译器在不断改进，但是CORBA/Java 在运行速度上仍然不如DCOM/ActiveX。和Java一样，CORBA/Java规范的最大优势仍然在于其跨平台能力，适用于Windows、Macintosh、UNIX等，而DCOM/ActiveX目前还只能运行于32位Windows系列操作系统。不过，Windows系列操作系统的市场占有率达80%以上，在Internet客户端的计算机市场里，其占有率则可能更高。究竟选用何种规范来开发WebGIS，需要根据软件的设计目标来权衡各方面的因素。

2.3 客户端图形类型的选择

进行WebGIS设计的另外一个重要选择是，在客户端使用矢量地图或者栅格地图。如果使用矢量图形，一般需要在客户端事先安装插件(plug-in)，或者运行时免费自动下载Java Applet抑或ActiveX控件；在客户端使用栅格图像则不需要而任何额外程序。不过，正因为在客户端使用了插件、Java Applet或者ActiveX控件，采用矢量图形方式可以在本地执行许多操作，比如：地图放大缩小、漫游、就地选择并高亮显示，在一定程度上减少了服务器端的负载和网络上的数据传输量；采用栅格图像方式，在客户端只能读得鼠标的x, y坐标，进行地图缩放、平移和选择等操作都要传递x, y坐标到服务器端处理，生成新的栅格图传递到客户端显示，增加了服务器和网络传输的负担。
 

3 GeoMedia WebMap的实现原理

GeoMedia WebMap融入了崭新的OpenGIS思想，采用分布式结构，以HTML为应用层协议标准，以通用的浏览器为客户端软件，通过Microsoft Active Server Pages(微软开发的服务器端脚本环境)，客户端浏览器向服务器提出申请，所有的程序都将在服务器端执行。当程序执行完毕后，服务器仅将执行的结果返回给客户浏览器。GeoMedia WebMap——以Windows为基础设计而来，运用超图空间数据仓库的技术，可以直接访问工业数据库中的地理信息，发布动态的GIS页面，提供国际标准矢量地图ActiveCGM的发布、检索、放大缩小、漫游、动态视窗等功能。因此，用户在保证安全、稳定的基础上可通过客户端进行地理信息的发布、浏览、查询、分析，实现真正意义的Web上的GIS。其数据的流动如图1所示。

4 GeoMedia WebMap的技术特点