Web+Services技术在地理信息服务中的应用研究

中山大学硕士学位论文WebServices技术在地理信息服务中的应用研究姓名：陈磊申请学位级别：硕士专业：地图学与地理信息系统指导教师：张青年20060605WebServices技术在地理信息服务中的应用研究作者：陈磊学位授予单位：中山大学相似文献(10条)1.学位论文吴功和分布式地理信息服务研究与实践2006IT技术，特别是Web技术、分布式计算技术、组件技术的发展对GIS产生了深远的影响，对地理信息服务的需求则促使GIS的应用和研究不断地从新的技术中汲取动力，传统的地理信息系统软件模式正发生着从“系统与功能”到“服务与应用”的演变，分布式地理信息服务的概念也应运而生。当前基于分布式计算技术的地理信息服务研究已经不算少了，但是目前还没有关于分布式地理信息服务的清晰论述。地学计算服务的计算能力、异构服务的互操作和服务融合等仍然是分布式地理信息服务研究的软肋。本文对此做了大量研究，结合自己的多年思考，系统地阐述了分布式地理信息服务的理论体系以及依靠目前的软件技术建立分布式地理信息服务及应用的方法，并提出一种面向服务的分布式地理信息服务应用架构。本文的主要研究内容和创新点如下：1.分析了分布式地理信息服务的研究背景和现状，指出了当前存在的主要问题，明确了本文的研究范围和基本思路。2.剖析了地理信息和地学计算的分布特性，提出了网络节点间地理信息和地学计算迁移模型，使之成为分析分布式地理信息服务体系结构的一种新手段，并根据该模型将分布式地理信息服务的研究分为静态服务体系和动态服务体系两大部分；围绕分布式地理信息服务的体系结构的发展和变化，深刻剖析和总结了各种可资利用的体系结构，在此基础上提出一种静态服务和动态服务相融合的面向服务的分布式地理信息服务体系结构。3.分析总结了分布式计算技术的发展及最新进展，并探讨了基于不同分布式计算技术的地理信息服务实现方法，分析其优势和局限性。并首次全面总结了XML在分布式地理信息服务中的应用，分析其给分布式地理信息服务带来的突破以及XML对于分布式地理信息服务进一步发展的意义。4.从研究基于COM组件创建分布式地理信息服务和应用入手，对基于Client/Server架构的典型静态分布式地理信息服务做了深入的分析和研究。以一个完整的项目应用作为实例，详细剖析了基于ArcObjects组件的静态分布式地理信息服务创建过程，并分析总结了此类服务的优势和缺点，提出将此类服务作为分布式地理信息服务数据的组织、存储以及创建动态地理信息服务的基础。5.论述了传统WebGIS技术创建的分布式地理信息服务的静态特征，通过基于ArcIMSHTMLViewer的栅格网络地图服务的研究和实践，分析总结了此类分布式地理信息服务在技术上的突破以及局限性，并对此类服务性能的优化、功能的增强、服务的快速开发以及服务向移动终端的扩展等方面做了研究和改进，实现了基于脚本语言的客户端标注功能；将客户端请求和服务器端相应封装为便于用户二次开发的ASP.Net服务器控件，并通过一个实例验证了基于该服务器实现服务的快速开放的可行性；提出了一种以成熟的WebGIS软件创建服务器平台并开发嵌入式客户端向移动终端用户提供移动地理信息服务的应用模式，给出了服务的原型，并实现了该原型系统，实践证明这种应用模式是可行的。6.详细介绍了SVG及其发展概况，基于SVG技术研究富客户端(richclient)的矢量网络地图服务模式。重点研究了基于SVG的空间数据组织和地图符号化模型以及基于DOM和脚本语言的地图交互，提出了一种基于SVG的网络地图服务原型并在ASP.Net支持下验证并实现，实践证明SVG为分布式地理信息服务提供了一种新的技术途径。7.分析总结了动态分布式地理信息服务的两种实现技术：基于开放服务接口的Web服务和基于SOAP的Web服务。在OGC的地理空间互操作框架的基础上提出基于GML的数据融合服务体系以及基于OGCWeb服务接口规范的服务互操作模式，进一步建立一个基于OGCWeb服务的多服务融合原型系统，并在ArcIMSWMSConnector的支持下实现了多服务融合系统的客户端应用。8.研究基于SOAP的分布式地理信息服务。详细剖析了基于SOAP协议的Web服务的技术基础和Web服务的创建以及调用方法，并深入分析了基于SOAP协议的Web服务远程对象调用过程中影响服务性能的关键因素，得出粗粒度的服务可以有效地减少通信负载、有利于提高服务性能的结论。以ArcGISSever为例，介绍了使用COM组件发布Web服务的方法，研究了基于ArcObjects组件创建Web服务的方法以及基于ArcGISServer提供的粗粒度Web服务创建应用的方法，并依托ArcGIS系列产品创建了静态服务和动态服务相融合的面向服务的分布式地理信息服务应用。2.会议论文侯哲威基于J2EE的分布式网络地理信息服务研究2006从目前Web领域的发展现状出发,介绍了Web服务和J2EE架构的定义和特点,介绍了基于J2EE架构的Web应用的多层体系结构模式,并在此架构基础上对如何使用现行的Web服务技术开发Web应用进行了研究.最后给出了分布式网络地理信息服务的具体实现方法.3.学位论文王建涛基于Web的地理信息服务的研究与实践2005Web技术的飞速发展将地理信息系统带入一个崭新的发展阶段。地理信息技术与Web技术的结合，也推动了地理信息以更快的步伐部门化、产业化和大众化的进程。当前，网络技术在分布式技术的基础上，向网格技术延伸，给Web创造了新的契机，也使地理信息系统有由系统向服务转变的趋势。Web地理信息服务的研究也成为较为重要的一个分支。本文在总结目前网络地理信息研究成果的基础上，指出了地理信息由GISystem向GIServices拓展的趋势。论文分析了网络地理信息系统与Web技术发展的沿革，总结了国内外对地理信息服务的研究动态和实例。在对当前网络通讯和不同应用需要交互的基础上，对Web服务技术重点进行了阐述。利用Web服务的理念，结合目前地理信息系统存在的一些问题研究了Web服务与地理信息服务的关系，最后提出了开放条件下Web地理信息服务的概念和按需分配的地理信息应用原则。论文阐述了Web地理信息服务的服务结构体系、框架，按照Web环境提出了广义和狭义Web地理信息服务的概念和研究范畴，并分别就这两种地理信息服务进行了分类和实例分析，着重介绍了基于C/S，B/S等经典Web地理信息服务方式，基于分布式、Agent和网格技术等当前开放环境下研究较多的地理信息服务。同时，分析了影响地理信息服务的服务能力的三个指标：服务质量、服务效率和服务功能。按照地理信息服务的服务能力，论文提出了强(Strong)和弱(Tiny)Web地理信息服务分类，并分析了它们的类型范畴和应用。同时，在开放Web环境下，介绍了W3C的基于开放的XML技术，在XML基础上扩展图形技术的SVG与地理信息服务的关系及它们对与地理信息服务的重要意义。详细介绍了开放地理组织OGC的Web地理信息服务体系、OWS计划，三种基本分类WMS、WFS和WCS，OGC的地理信息服务基础GML。论文总结了基于XML的Web地理信息服务的实现机制和交互规范，包括为了XML文档有效性而定义的各种级别的文档定义格式和方法。论文阐述了基于XML的Web地理信息服务的实现机制和交互规范，阐述了XML的地理编码和解析流程，重点说明了XML与DOM解析，分析了通用地理数据表现模型后，按照XML数据表达模型的规范，在对地理数据进行CyberXML地理对象标签设计、编码的基础上，利用J2EE体系架构了自定义CyberXML的Web地理信息服务实例。论文介绍了W3C的SVG技术，SVG作为XML的矢量图形扩展，对建立Web地理信息服务具有重要意义。介绍了SVG规范的特征，适合构建地理信息的矢量图形特点。论文分析了SVG技术对Web空间数据发布的意义，阐述了地理信息格式与SVG、可视化实现的可能性，提出了基于SVG的地理数据编码原则，包含分层编码、地图符号编码实现、地理实体编码，并分别对空间几何数据和属性数据进行了编码得出SVG编码地图。在阐述了利用SVG的DOM方法对SVG编码地理数据进行解析的基础上，按照实现的DOM解析方式，利用这客户端语言进行了标准IE浏览器下的SVG地理信息服务原型实例研究。地理信息服务的最终目的是服务和应用。论文介绍了地理信息服务应用前景，主要是与部门业务系统的集成，分析了Web地理信息服务在与部门信息应用在数据交换、互操作、功能结合等诸多方面的优势。介绍了ESRI的AppServerLink技术，地理信息应用与部门应用的功能、数据的集成方法，利用AppServerLink的技术理念在Web上实现了地理信息服务与商贸物流管理平台、电子商务平台的整合，包括功能和数据交换等方面。最后，对本论文有关地理信息服务的研究内容进行了总结，提出了Web地理信息服务进一步的研究的几个方向，展望了WebGIServices的发展前景。4.学位论文杨建宇基于组件的分布式地理信息服务研究2005随着Internet的普及和IT技术的迅速发展，传统的地理信息系统软件模式正从“系统与功能”向“服务与应用”的趋势演变。Esri公司指出，分布式的地理信息服务是未来GIS发展的两大方向之一。许多国家和国际组织对分布式地理信息服务的研究也给于特别关注。同时，分布式地理信息服务的应用范围非常广泛，可以应用于农业、林业、海洋、环境、交通、城市建设、通讯、新闻媒体、教育以及军事等几十个领域。因此，分布式地理信息服务是非常重要的一个新兴的前沿研究方向。本文在两个实际应用系统的推动下，对分布式地理信息服务的相关关键技术进行了深入的研究和实践。从提高系统效率的角度考虑，本文首先重点对空间数据的管理、压缩和渐进传输进行了研究和实验；进而基于微软.NET框架，利用WebServices和COM/DCOM/COM+技术，遵循OpenGIS相关规范设计与实现一个基于组件的分布式地理信息服务体系结构；设计与实现了服务器端和客户端的相关组件；最后本文通过两个实际应用系统验证了上述理论和技术的可行性和正确性。本文主要研究工作如下：(1)对现有的分布式组件对象技术进行了总结与分析。本文对现有分布式对象技术COM/DCOM/COM+、CORBA、RMI/EJB/J2EE和WebServices组件技术进行总结与分析，指出其优缺点，提出本研究采用相关组件技术的原因与理由。(2)对空间数据的高效组织与管理进行了深入的研究。无论是对传统桌面GIS还是对基于Internet分布式地理信息服务来讲，空间数据的有效组织与管理都是非常关键的问题之一。本文针对具体的应用实例，在深入分析现阶段空间数据管理现状的基础上，把空间数据分为基础空间数据和行业应用空间数据，设计了各自多级索引数据组织方案，针对具体的军事标绘数据设计了具体的数据库表。(3)为了提高系统运行效率，对矢量空间数据的压缩和渐进传输进行了深入的研究与实验。矢量空间数据的压缩和渐进传输国内研究的很少，国外相关文献也不多。本文首先对矢量空间数据的压缩与化简进行了综述，然后重点研究了两种重要的矢量数据压缩算法：改进的Douglas-Peucker算法和基于小波的压缩算法。并对其改进的DP算法和基于小波的压缩算法效率进行了对比实验分析。提出了基于BLG树和改进的DP算法的矢量数据渐进传输算法，设计了相关的体系结构和矢量数据渐进传输文件格式，对所提出的渐进传输方法进行了实验与分析，结果表明采用渐进传输方法能较大的提高系统的效率。(4)在.NET框架下，参照OGC的相关规范提出了基于WebServices和COM/DCOM/COM+技术的逻辑上三层的分布式体系结构。本文在对现有体系结构和实现技术进行分析基础上提出了该体系结构，并分析了该体系结构的优点，最后对应用实例的测试表明该体系结构能满足大访问量的分布式应用程序的要求。(5)参照OGC的简单对象实行规范和现有流行的地图组件对象模型，本文利用ATL库设计与实现了一个高效简