【正文】 信息系統(tǒng)（LIS）和資源與環(huán)境信息系統(tǒng)（GIS），如1970年至1976年，美國地質(zhì)調(diào)查局先后建50多個(gè)信息系統(tǒng)，其它國家也相繼發(fā)展自己的GIS； b）關(guān)于GIS軟件、硬件和項(xiàng)目開發(fā)的商業(yè)公司篷勃發(fā)展。（2）關(guān)系數(shù)據(jù)庫(RDBMS)和GIS的結(jié)合 利用RDBMS存儲(chǔ)GIS數(shù)據(jù)，并通過RDBMS存取和操縱這些數(shù)據(jù)。直到最近幾年，由于GIS的應(yīng)用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了純粹的地學(xué)范疇，市場的擴(kuò)大促使信息工業(yè)的積極介入，并主導(dǎo)了GIS在技術(shù)上的發(fā)展方向。應(yīng)用開發(fā)人員可以很容易地通過對(duì)這些構(gòu)件的組裝去發(fā)展新的應(yīng)用和軟件。 專題的屬性 專題屬性對(duì)話框，包括對(duì)專題坐標(biāo)系統(tǒng)的管理，修改專題圖層的外包矩形，對(duì)圖框顯示效果的修改、與圖幅相關(guān)的設(shè)置、對(duì)線是格網(wǎng)的控制。 （2）繪圖工具，包括創(chuàng)建圖元 ( 點(diǎn)，先，面 )，旋轉(zhuǎn)， 鏡像圖元等操作。 （4）地理信息服務(wù)器是地圖服務(wù)/空間分析引擎組件和網(wǎng)絡(luò)通訊組件的宿主，同時(shí)它發(fā)布了地圖服務(wù)，空間分析服務(wù)和遠(yuǎn)程管理服務(wù)等Remoting遠(yuǎn)程對(duì)象。 u 更簡單的操作 要廣泛推廣GIS，使GIS系統(tǒng)為廣大的普通用戶所接受，而不僅僅局限于少數(shù)受過專業(yè)培訓(xùn)的專業(yè)用戶，就要降低對(duì)系統(tǒng)操作的要求。 （8）具備豐富的空間運(yùn)算、緩沖分析、網(wǎng)絡(luò)分析等功能，支持空間數(shù)據(jù)的分布式處理。于是網(wǎng)絡(luò)瀏覽器上的事件，通過CGI很容易傳到后端GIS軟件上，CGI和后臺(tái)GIS軟件的信息交換是通過“進(jìn)程間通訊協(xié)議”IPC來完成的，常見的IPC協(xié)議有傳統(tǒng)UXIX上的遠(yuǎn)程過程調(diào)用RPC，WINDOWS的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換DDE和實(shí)體連接和嵌入OLE以及MAC機(jī)上的（Apple event），利用這種CGI方法，只要用戶在網(wǎng)絡(luò)瀏覽器按一下，信息就通過網(wǎng)絡(luò)傳回到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，然后由CGI程序?qū)⒋诵畔⑼ㄟ^IPC傳到后端的GIS軟件。這種增加網(wǎng)絡(luò)瀏覽器功能的方法就叫“插入法”Plugins。 程序語言與前面所述的幾種方法的主要不同之處在于允許可執(zhí)行程序從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上傳到用戶機(jī)器上，并直接在用戶機(jī)器上執(zhí)行，從而省略了一整套傳統(tǒng)軟件的安裝過程。模型見下圖所示。也就是說，基于Internet下的B/S體系中如何合理的分配前后端的負(fù)載將直接影響到系統(tǒng)的響應(yīng)效率。 RMI與其他RPC的一個(gè)很大的不同在于裝載動(dòng)態(tài)類。由于現(xiàn)行的絕大部份GIS空間數(shù)據(jù)用文件結(jié)構(gòu)管理，而屬性數(shù)據(jù)由關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理，所以，WebGIS應(yīng)構(gòu)造圖中所示的空間數(shù)據(jù)交換服務(wù)的部件完成對(duì)各種地理數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)化和操作。如果對(duì)每種介質(zhì)信息做抽象處理并以對(duì)象化形式表達(dá)，則有利于對(duì)混合媒體的節(jié)點(diǎn)相對(duì)獨(dú)立操作以及借助于Internet協(xié)議建立不同節(jié)點(diǎn)間超鏈聯(lián)系，使包括空間信息在內(nèi)的多介質(zhì)信息綜合反映現(xiàn)實(shí)世界。u 跨平臺(tái)和構(gòu)架中間件 當(dāng)前開發(fā)大型應(yīng)用軟件通常采用基于構(gòu)架和構(gòu)件技術(shù)，在分布式系統(tǒng)中，還需要集成各節(jié)點(diǎn)上的不同系統(tǒng)平臺(tái)上的構(gòu)件或新老版本的構(gòu)件，由此產(chǎn)生了構(gòu)架中間件。有了J2EE，分布式系統(tǒng)的開發(fā)變得簡單了，部署的速度也可以加快。178。例如，安裝在IBM Websphere環(huán)境下的EJB，一方面可以直接與Websphere環(huán)境下的CICS直接交互，另一方面也可以通過安裝在別處的BEA Weblogic 服務(wù)器上的EJB進(jìn)行訪問。（三）基于XML數(shù)據(jù)交換技術(shù)XML 是在因特網(wǎng)時(shí)代與Java、CORBA等量齊觀的一個(gè)概念?？赡艿膱D形顯示格式 SVG（Scalable Vector Graphics）, Microsoft VML（Vector Markup Language）和X3D等。例如飛機(jī)場由出租汽車道、飛機(jī)跑道等組成。（2）GML封裝了地理信息及其屬性 GML基于地理信息抽象模型，即空間實(shí)體特征及西寧封裝。 利用XML，我們能夠?qū)崿F(xiàn)許多GIS任務(wù)。J2EE的首要任務(wù)在于提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中間件基礎(chǔ)架構(gòu)，由該基礎(chǔ)架構(gòu)負(fù)責(zé)處理企業(yè)開發(fā)中所涉及的所有系統(tǒng)級(jí)問題，從而使得開發(fā)人員可以集中精力重視商業(yè)邏輯的設(shè)計(jì)和應(yīng)用的表示，提高開發(fā)工作的效率。 靈活性、可移植性和互操作性：利用Java的跨平臺(tái)特性，J2EE組件可以很方便地移植到不同的應(yīng)用服務(wù)器環(huán)境中。J2EE的應(yīng)用編程模型保證組件在向不同類型的客戶端移植過程中，商業(yè)邏輯和后端系統(tǒng)保持不變。178。一個(gè)事務(wù)處理平臺(tái)，根據(jù)X/OPEN的參考模型規(guī)定，應(yīng)由事務(wù)處理中間件、通信處理中間件以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理中間件三部分組成。 借助于上圖的組織，可以對(duì)江西省縣市詳圖的獲取借助于超鏈（如HTTP協(xié)議）的概念，通過各異構(gòu)圖幅或圖層的縱向與橫向的動(dòng)態(tài)拼接與疊加實(shí)現(xiàn)無縫管理與操作。下圖是WebGIS中Web與數(shù)據(jù)庫無縫連接及Java/JDBC中間件結(jié)構(gòu)示意圖。這里RMI要求的格式是對(duì)象序列化，除遠(yuǎn)程對(duì)象通過引用傳送外，其他對(duì)象則通過拷貝實(shí)現(xiàn)。應(yīng)該承認(rèn)，瘦客戶器/胖服務(wù)器以其卓越的性能代表了未來計(jì)算的計(jì)算模式。 某種程度上，Internet、瀏覽器與Java及相關(guān)技術(shù)的結(jié)合促成了現(xiàn)行計(jì)算模式向C/S體系轉(zhuǎn)變這一根本性變革，而該模式與Open GIS的完美結(jié)合，又為最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球奠定了基礎(chǔ)。 第二種互聯(lián)網(wǎng)程序語言是由微軟公司提出的Active X，其實(shí)Active X控制是由OLE控制OCX加上一些新的互聯(lián)網(wǎng)的界面函數(shù)發(fā)展起來的，Active X仍然依賴現(xiàn)有OLE 編程體系來達(dá)到增加互聯(lián)網(wǎng)的交互性目的，方法之一是利用一個(gè)OLE文件實(shí)體DocObject作為一個(gè)通用控制容器Container，例如，微軟公司的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器Explorer就可以發(fā)展成為一個(gè)文件實(shí)體的控制容器，然后加入GIS引擎作為文個(gè)實(shí)體的服務(wù)器函數(shù)。 PLUGINS GIS插件 基于CGI的系統(tǒng)僅提供給用戶端(client)有限的GIS功能，傳給用戶的信息都是靜態(tài)的，而且用戶的GIS操作都需要由服務(wù)器來處理。例如，為了讓用戶可以存取數(shù)據(jù)庫中的信息，CGI可被用來連接網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，在系統(tǒng)中起通訊橋梁作用，通過HTML將客戶端請(qǐng)求傳給Web服務(wù)器，再利用專門的CGI訪問GIS服務(wù)器，GIS服務(wù)器承擔(dān)查詢計(jì)算工作，將結(jié)果構(gòu)建成一個(gè)HTML文擋反饋給Web服務(wù)器，再傳回客戶端瀏覽器。它是空間信息共享平臺(tái)的開發(fā)環(huán)境。 u 平臺(tái)獨(dú)立性 無論服務(wù)器/客戶機(jī)是何種機(jī)器，無論WebGIS服務(wù)器端使用何種GIS軟件，由于使用了通用的Web瀏覽器，用戶就可以透明地訪問WebGIS數(shù)據(jù)，在本機(jī)或某個(gè)服務(wù)器上進(jìn)行分布式部件的動(dòng)態(tài)組合和空間數(shù)據(jù)的協(xié)同處理與分析，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程異構(gòu)數(shù)據(jù)的共享。 在新一代WebGIS的技術(shù)框架中： （1）專業(yè)GIS組件、地圖服務(wù)/空間分析引擎組件、網(wǎng)絡(luò)通訊組件，作為整個(gè)框架的基石，為網(wǎng)絡(luò)地理信息服務(wù)器提供了分布式計(jì)算能力和基于地圖運(yùn)算的地圖服務(wù)/空間分析引擎能力，地理信息服務(wù)器是框架的核心和樞紐，根據(jù)請(qǐng)求負(fù)責(zé)地圖服務(wù)/空間分析引擎的調(diào)度。 根據(jù)緩沖對(duì)象的幾何形態(tài)又可劃分為點(diǎn)、線和多邊形實(shí)體的緩沖區(qū)分析。 地圖瀏覽操作 使用顯示工具條可以對(duì)地圖進(jìn)行放大、縮小、顯示全圖、狀態(tài)前進(jìn)、狀態(tài)后退、書簽管理、顯示網(wǎng)格、顯示注記、要素的Info信息等操作。因此，一部分代碼的改變可能會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)相關(guān)代碼的修改。在信息技術(shù)的其他領(lǐng)域，它很快就讓位于關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)和客戶服務(wù)器模型的系統(tǒng)。能否借助國際大氣候的東風(fēng)，倚重國內(nèi)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的大好形勢，搭乘全球信息高速公路的快車，實(shí)現(xiàn)地理信息產(chǎn)業(yè)化和國民經(jīng)濟(jì)信息化，這是國內(nèi)地理信息界人士面臨的嚴(yán)重挑戰(zhàn)和千載難逢的機(jī)遇。1956年，奧地利測繪部門首先利用電子計(jì)算機(jī)建立了地籍?dāng)?shù)據(jù)庫，隨后這一技術(shù)被各國廣泛應(yīng)用于土地測繪與地籍管理。這些問題既相互獨(dú)立，又互有關(guān)聯(lián)，需要統(tǒng)一考慮，分別解決?？梢哉f，我國GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各個(gè)階段，科技部的支持與扶植起到了至關(guān)重要的作用。 科技部對(duì)GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的領(lǐng)導(dǎo)和扶植，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一章 WebGIS立項(xiàng)依據(jù) WebGIS產(chǎn)業(yè)政策 1995年，科技部決定，通過國家“九五”科技攻關(guān)計(jì)劃，推動(dòng)我國GIS技術(shù)的研究與產(chǎn)品開發(fā)，進(jìn)而形成和發(fā)展我國的GIS軟件產(chǎn)業(yè)。經(jīng)過十年左右的時(shí)間，基本形成了我國的GIS技術(shù)體系與軟件產(chǎn)品系列。進(jìn)而發(fā)展新的空間數(shù)據(jù)組織模型，并以此為基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算要求來解決存儲(chǔ)模型問題，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫集群和分布式空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，妥善地解決空間數(shù)據(jù)的一致性和完整性。但是，這種模擬式的、基于紙張的信息系統(tǒng)和信息過程，使得空間相關(guān)數(shù)據(jù)的存貯、管理、量算與分析、應(yīng)用極為不規(guī)范、不方便和效率低下。（3）加速發(fā)展階段（1986——1995年） GIS作為一個(gè)全國性的研究與應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)行了有計(jì)劃、有目標(biāo)、有組織的科學(xué)試驗(yàn)與工程建設(shè)，取得一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。它們基本上是不能與其他系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)的。系統(tǒng)的建立管理和維護(hù)以及應(yīng)用擴(kuò)展仍然是一件艱難的事情。167。 緩沖分析 緩沖區(qū)分析（buffer）是根據(jù)指定的距離在點(diǎn)、線和多邊形實(shí)體周圍自動(dòng)建立一定寬度的區(qū)域范圍的分析方法。組件是整個(gè)架構(gòu)的核心，它們使用和提供各種可以被發(fā)現(xiàn)的服務(wù)。本課題主要是研究WebGIS地理信息系統(tǒng)。 （4）提供多源異構(gòu)數(shù)據(jù)無縫訪問機(jī)制。 WebGIS技術(shù)選型 WebGIS基本組成 所謂WebGIS是在INTERNET信息發(fā)布、數(shù)據(jù)共享、交流協(xié)作基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)GIS的在線查詢和業(yè)務(wù)處理等功能，Web分布式交互操作是工作的重心。但多個(gè)用戶同時(shí)訪問服務(wù)器時(shí)，多個(gè)CGI備份的同時(shí)運(yùn)行導(dǎo)致服務(wù)器負(fù)載過重而降低效率，使運(yùn)行速度大打折扣。互聯(lián)網(wǎng)程序語言的出現(xiàn)標(biāo)志著WebGIS的開始，目前最普及的互聯(lián)網(wǎng)程序語言是由SUN公司開發(fā)的Java。其思想是借助于Java的健壯、安全、易于使用、易于理解的特性，分布應(yīng)用程序的代碼，將它傳遞給客戶程序，然后在客戶端用戶的計(jì)算機(jī)上執(zhí)行這些代碼。因此JDBC中間件服務(wù)器所連接的數(shù)據(jù)源可以是傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，也可以是GIS文件格式或二者的結(jié)合。系統(tǒng)各部件的組織通過既定的接口實(shí)現(xiàn)，而用戶的調(diào)用是動(dòng)態(tài)的，即只有當(dāng)部件接口接受到用戶請(qǐng)求時(shí)才動(dòng)態(tài)裝載并處理地理空間信息，這樣瀏覽器端與服務(wù)器之間的負(fù)載是動(dòng)態(tài)的，有利于保持平衡狀態(tài)。 基于Java/JDBC構(gòu)造WebGIS后端異構(gòu)數(shù)據(jù)庫互操作中間件 OGIS為實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)模型、語義模型或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的GIS軟件互操作，制訂了一套地理數(shù)據(jù)互操作規(guī)范,但目前遠(yuǎn)未走向?qū)嵱?。具體來說，對(duì)于廣東省地圖數(shù)據(jù)庫，要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)更新，就必須在各個(gè)縣市建立對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，而中心服務(wù)器借助網(wǎng)絡(luò)（如HTTP協(xié)議）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程獲取與橫向動(dòng)態(tài)拼接。例如在北京市就要設(shè)置各種運(yùn)載汽車，完成日常的運(yùn)載，同時(shí)要隨時(shí)監(jiān)視汽車運(yùn)行，出現(xiàn)故障時(shí)，要有排除措施，發(fā)生堵塞時(shí)要進(jìn)行調(diào)度。 J2EE的核心是一組規(guī)范和指南，定義了一個(gè)使用Java語言開發(fā)多層分布式企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)。178。因此，開發(fā)人員所要做的就是為應(yīng)用項(xiàng)目選擇適當(dāng)?shù)慕M件模型組合，靈活地開發(fā)和裝配組件，這樣不僅有助于提高應(yīng)用系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，還能有效地提高開發(fā)速度，縮短開發(fā)周期。 雖然J2EE平臺(tái)的出現(xiàn)早于Web服務(wù)技術(shù)，但它的可擴(kuò)展能力使它能很好地適應(yīng)技術(shù)的最新發(fā)展。 OpenGIS Consortium(OGC) 適時(shí)推出了GIS的XML標(biāo)記集GML(Geography Markup Language)，為XML在GIS中的應(yīng)用提供了良好的規(guī)范化道路，得到了行業(yè)內(nèi)眾多公司的支持，如Oracle、ESRI、Galdos、MapInfo、CubeWerx等。如前所述，圖形解釋格式包括SVG、VML和X3D等。（4）GML可以實(shí)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ) GML對(duì)地理數(shù)據(jù)的分發(fā)是非常方便的技術(shù)手段，但其作用不止局限與此，同樣可以成為地理數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)的重要手段。 對(duì)客戶端程序開發(fā)來說，根據(jù)不同的客戶端應(yīng)用，都可以運(yùn)用XML技術(shù)傳輸獨(dú)立信息數(shù)據(jù)。我們?cè)陂_發(fā)訪問數(shù)據(jù)庫的XML地理信息系統(tǒng)需要同時(shí)借助XML編程接口和數(shù)據(jù)庫編程接口，前者用于對(duì)XML文檔的解析、定位和查詢，所需技術(shù)包括XML DOM和SAX；后者則是用于訪問數(shù)據(jù)庫，如數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的更新和檢索等等，需要利用的技術(shù)有ODBC、JDBC、ADO等。由于幾乎所有的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都支持JDBC，因此只需借助必要的JDBC驅(qū)動(dòng)程序，J2EE應(yīng)用就可以和所有主流數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行通信。迄今為止，還沒有哪個(gè)其他標(biāo)準(zhǔn)能獲得如此眾多的中間件供應(yīng)商的一致支持。178。（二）J2EE技術(shù) J2EE（即Java 2 平臺(tái)企業(yè)版）是由Sun公司主持推出的一項(xiàng)中間件技術(shù)。中間件Middleware, 是介于操作系統(tǒng)或硬件平臺(tái)和應(yīng)用軟件(如通信、數(shù)據(jù)庫軟件)之間的一種軟件類型。用戶可以不必顧及顯示的是何種數(shù)據(jù)，只要給該服務(wù)部件相應(yīng)的消息，⑤即可自動(dòng)分析、查找及做地理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)。 為支持RMI的應(yīng)用，RMI使用一種嚴(yán)格的小應(yīng)用程序以便安全管理限制，并為用戶提供了自己的安全管理。它提供了純Java的應(yīng)用級(jí)互操作，降低了開發(fā)成本；沒有CORBA那樣龐大，卻可以跨平臺(tái)運(yùn)行；而其跨平臺(tái)特性也使其開發(fā)的部件可以針對(duì)特定的應(yīng)用與DCOM等Windows資源結(jié)合使用，可謂兩者兼?zhèn)洹＿@樣客戶可不依賴于瀏覽器通過JDBC向GIS數(shù)據(jù)庫互操作中間件服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，雙方直接建立面向連接的會(huì)話過程。它在用戶端運(yùn)行時(shí)就象通常的軟件一樣，當(dāng)需要數(shù)據(jù)時(shí)，再通過互聯(lián)網(wǎng)從服務(wù)器獲取。使人們更容易獲取地理數(shù)據(jù)，而且可以減少網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的信息流量從而使服務(wù)器更有效地為更多的用戶服務(wù)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)用戶的數(shù)據(jù)處理功能可以由網(wǎng)絡(luò)瀏覽器插入軟件來完成。事實(shí)上GIS軟件的所有功能都可以被利用起來。 （11）支持四十余種投影方式和用戶自定義投影。而WebGIS能充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，將基礎(chǔ)性、全局性的處理交由服務(wù)器執(zhí)行,而對(duì)數(shù)據(jù)量較小的簡單操作則由客戶端直接完成。 （6）GIS Web Service是面向空間信息處理的Web Service，其主要功能包括空間信息的管理、查詢、空間分析以及輸出最后處理結(jié)果。 三維瀏覽 提供各種不同的視角對(duì)地圖進(jìn)行觀測，通