引 言
随着电信网、有线电视网、因特网三网融合步伐的加快和第二代因特网技术的日趋成熟,因特网速度正稳步而飞速地提高,可以预见,因特网的触手将无所不在.由此可见,因特网正在成为信息化社会人们进行联系、交流、获取信息的的重要工具.另外,更由于美国副总统戈尔所倡导的“数字地球”概念被人们所广泛接受与响应,从而使因特网环境下的空间信息处理技术也愈来愈受到重视[1].“数字地球”说穿了就是高速因特网+空间数据基础设施+GIS+RS+GPS+各行各业的应用.因特网上的GIS,也称WebGIS,是“数字地球”的支撑技术之一,目前正在成为各国争夺的一个制高点.美国ESRI公司、MapInfo公司、AutoDesk公司等GIS软件厂商都正在竞相研制WebGIS产品[2].国内主要的GIS软件厂家也都在积极研究WebGIS产品,以迎接“数字地球”的挑战.武汉测绘科技大学龚健雅、袁湘儒、韩海洋等人用JAVA语言实现了“吉奥之星”的Web版本,并对其技术路线、实现方法进行了介绍[3,4];北京大学李琦、杨超伟、王京傲等人对WebGIS的体系结构策略也进行了讨论[5],并基于AutoDesk公司的MapGuide实现了一个WebGIS系统.笔者所在的中国测绘科学研究院政府地理信息系统工程中心在为政府首脑服务的“9202工程”中,也开展了因特网GIS的研究[6,7].本文旨在阐述WebGISJAVA小应用程序的工作原理,以及研究中所采用的设计思想、技术路线、试验结果及一些经验与思考,以期对同行有所借鉴. 专业的3S站 3s8.cn
1 WebGIS小应用程序的工作模式
在因特网上,用户只需用一个浏览器(Browser),如Netscape公司的Navigator或Microsoft公司的I.E.,键入网址,就能打开连在因特网服务器上的网页(Homepage),网页是用HTML语言(HyperTextMarketLanguage超文本标识语言)编写,而用JAVA语言编写的小应用程序(Applet)则可以嵌入到网页中.由于这些小应用程序可以完成GIS所需的各种交互式图形与数据库操作,因而,当用户用浏览器打开WebGIS服务器上的网页时,嵌在网页中的小应用程序就被浏览器装入浏览器所在的用户计算机的内存中,并自动启动,通过读取网页所在服务器站点上的空间数据与属性数据,就可在用户端的计算机屏幕上显示电子地图,并响应用户的放大、漫游、查询、空间量算等指令,以进行各种GIS操作.因特网GIS小应用程序工作模式与传统GIS程序的工作模式相比,其最大特点就是在最终用户手里没有它所要操作的GIS程序及数据,而这些程序及数据均放在WebGIS服务器一端.网上最终用户手里只有,也只需要有一个通用的浏览器就可以工作.JAVA小应用程序(Applet)之所以称之为小应用程序,是因为它的工作方式是嵌入在网页中,并由浏览器启动运行;与JAVA小应用程序相对应的是JAVA应用程序(Application),但它不是嵌在网页中,由JAVA驱动器直接启动,而是由JAVA虚拟机直接启动.JAVA小应用程序与JAVA应用程序相比,它有很多安全性方面的限制,例如它不能读取JAVA小应用程序所在目录(及其子目录)以外的任何目录下的数据,也不能在客户端进行任何读写操作,这些限制虽然制约了小应用程序的一些功能,但它保证了小应用程序不会对网络和客户端产生破坏行为.而JAVA应用程序则没有小应用程序在安全性上的诸多限制,它可以登录到别的目录和别的服务器上进行读写操作,因此在“浏览器/小应用程序/应用服务程序”的“三层架构”中,可用它作为应用服务程序.因特网上的GIS小应用程序和GIS应用服务程序及数据,都是放在因特网的Web服务器上,因此人们也常将因特网GIS称之为WebGIS. 中国3S吧 3s8.cn
2.1 界面及主要功能“地学之窗”
界面的顶部为菜单条;左半部为地图主窗口;右上部为索引图,也称鹰眼图窗口,它在信息查询时,用于显示空间要素的文本、图片等多媒体信息(如图2右上部窗口所示).右下部窗口用于显示控制设置(如图1右下部窗口所示)和信息查询时属性数据库显示(如图2右下部窗口所示).“地学之窗”Web1.0具有如下功能:
(1)图幅选择 可通过菜单选择,也可用鼠标在图上点取次一级的行政区划,例如在全国图上选省,在省图上选地区,但用户选择新的图幅后,需要重新装入新图幅的空间数据;
(2)地图放大、缩小、漫游功能;
(3)显示设置 即设置各逻辑层的显示与否,以及设置放大到多大的倍率时才显示(见图1右下角);
(4)信息查询 查询与某层空间要素对应的属性数据库(见图2右下角)或文档图片等多媒体信息.
(5)空间量算 可以用鼠标在图上量算距离和面积.
2.2 数据组织方式
“地学之窗”Web1.0的数据组织方式与“地学之窗”VisualC++版的数据组织方式及格式基本一致.若以图幅为单元,其图形数据格式完全一致,均采用内部二进制文件,但在系统控制和属性数据库方面略有区别,而是采用Fox2.x格式的dbf库管理.其空间几何元素由面状、线状和点状要素组成,简称为面、线、点、注记,每一个空间几何要素都有一个层号(LayerNo).经过预处理之后,面、线、点数据存放在内存数组中;属性数据库存放在dbf文件中,当用户确定了查询哪一层的信息后,才从WebGIS服务器读取所对应的属性数据库.
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