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目前在全球范围内,GIS正以前所未有的发展速度在各个领域推广和应用,以往用于单一部门内部的GIS系统已无法满足信息化时代信息分布和资源共享的需求,越来越多的人希望在Internet上也能访问到GIS的数据。因此,将GIS技术和Internet等技术融合在一起的新技术,即网络地理信息系统(WebGIS,Web Geographic Infomation System)技术应运而生。
基于Internet的地理信息系统被称为WebGIS。它的基本思想就是在万维网上提供空间信息和GIS服务。通过它,GIS的功能得到了扩展,真正成为一种大众使用的信息工具,人们可以从网络上的任意一个节点浏览各种分布式的、具有超媒体特性的地理空间数据及属性数据。
目前国际上对于WebGIS软件技术的研究比较成熟,而且开发出来的产品也比较先进。与国外的发展状况相比较,国内的WebGIS起步虽然较晚,但是发展速度较快。1999年全国只有3种商业化的WebGIS软件,到2007年,数量已经增加到了几十种。
WebGIS的服务理念正从地理数据服务向地理信息处理服务转变;越来越多的新技术比如分布式技术、虚拟现实技术、移动通讯技术、网格技术扩展了WebGIS,使它拥有更加广阔的前景。但是WebGIS也面临着巨大的挑战:(1)共享和互操作是GIS“社会化”需要解决的首要问题,是发展以WebGIS为核心平台的“数字地球”的基本条件;(2)GIS“社会化”期待空间信息数据描述“专业化”;(3)WebGIS应用范围的不断扩大需要有新的解决方案的出现。
在湖北省基础地理信息中心的“基于Internet的地理信息共享平台”项目资助下,本文设计和开发了具有自主知识产权的WebGIS软件——GaeaMap,同时也为湖北省地理信息共享和发布提供技术支撑。其主要意义在于: (1)为Internet环境下的企业级GIS商业应用项目的开发提供一个开放的、分布式、跨平台、组件化的二次开发工具包和性能良好的应用服务器平台; (2)解决国内外WebGIS产品大多是由传统的桌面式GIS系统改造而来的黑箱模型处理方式;(3)打破国外GIS供应商的知识产权的垄断,建立拥有自主知识产权的WebGIS软件。(4)克服国外WebGIS平台的本土化应用的过程中的“水土不服”现象; (5)防止保密数据的泄漏。
关于GaeaMap的开发与应用,本文从以下几个方面进行阐述:
(1)第一部分:提出WebGIS软件的设计目标和开发原则,简单地介绍了分布式计算的定义和发展、几种分布式体系以及它们的异同,详细地讲述WebGIS的实现技术。
(2)第二部分:详细地讲述了由GaeaMap构建WebGIS系统的逻辑部署和物理部署结构以及GaeaMap二次开发包的功能设计。
(3)第三部分:详细地阐述了开发GaeaMap所使用的关键技术和手段。
(4)第1四部分:测试和应用GaeaMap二次开发包的各项功能,并给出了各项功能的评价。通过系统开发,本文取得以下结果:
(1)本文开发的GaeaMap包括两个部分:地图配置工具和二次开发包。GaeaMap不依赖任何其他商业软件,完全是基于java从底层写起,它的发展具有独立性;同时GaeaMap可以在任何装有java虚拟机的操作系统(无论是Windows系统还是Unix系统)上运行,它具有平台无关性。
(2)GaeaMap的地图配置工具实现了地图定义文件读写,地图的浏览,地图的简单符号化,地图信息的查询,距离量算,为地图的发布带来了便利;同时因为它采用了EclipseRCP技术,所以它的界面比同类产品更加漂亮、简洁、人性化。
(3)GaeaMap已经搭建了二次开发包的基本体系结构,具有良好的扩展性。GaeaMap的二次开发包完成了(a)地图定义文件的新建,装载,保存和关闭(b)图层的增删和图层相关属性信息的控制(c)地图基本操作比如地图缩放、平移、选择等(d)地图要素和标注的渲染(e)构建统一的地理数据引擎并支持ESRI公司的shape格式;除了专题图和网络组件两个部分以外,GaeaMap达到了预期目标。
(4)GaeaMap提供了一个简单的Web应用程序模板;该模板结构简单,易于扩展,Web程序员可以在这个基础上扩展自己所需的功能。同时,GaeaMap为二次开发包配备了详细的开发文档,极大地方便了Web程序员。
(5)GaeaMap的二次开发包目前只支持shape文件格式,而且数据必须是以文件方式存储在本地。它不支持数据库连接,离真正的数据和服务分布式尚有差距。