WebGIS是Internet技术应用于GIS开发的产物,GIS通过WWW功能得以扩展,真正成为一种大众的使用工具。经过短短数年,WebGIS技术取得了快速发展,其应用也扩展到GIS应用领域的各个方面。但也出现了一系列的问题,各个GIS站点是独立的,不能互相访问和调用。如果要和别的应用集成,那么需要付出昂贵的代价,包括人力上的,财力上的。而且所有的GIS软件都是从一次性开发的角度实施的,该软件的每一个更改都需要由特定的程序员来完成。这样,通过跨应用集成的方式来实现GIS的重用变得异常困难。因为各个GIS站点都有其自己特有的基础架构,即使可以用CORBA或者DCOM来实现,但是在部署、更改和维护上的代价是很高的,如果其中一个修改,那么调用它的应用都要修改。同时这些应用既不能被方便地继承,也不能随着企业规模的扩展而方便地实现应用规模的扩展。 为了让WebGIS达到“即时定制”以及“规模可伸缩”,基于XML技术的Web Services正是解决这一问题的最佳手段。Web Services的使用可以改变目前WebGIS的开发模式。基于Web Services的WebGIS具有分布式,可互操作,方便集成,扩展性好的特点,是WebGIS的发展趋势。 针对现有的WebGIS构建技术的不足,本文提出了一种基于Web Servicos的WebGIS的新的体系结构,本文的研究内容主要包括以下几个方面: 1.对现有的WebGIS的开发模式和构造模型进行了深入的剖析。目前构建WebGIS的主要技术包括基于服务器的技术、基于客户端的技术和基于服务器/客户端的混和技术。其中基于服务器的技术包括CGI,Server API(包括ASP,JSP,Servlet等)等方式,基于客户端的技术包括Java Applet,Plug-in等方式。基于服务器/客户端的混合技术一般综合使用基于服务器和客户端的技术,以发挥两者的长处,弥补两者的缺点;目前构建WebGIS的主要构造模型包括传统的B/S的三层体系结构和基于CORBA、DCOM,EJB等中间件的多层体系结构;这些现有的开发技术主要存在无法实现异构空间数据互操作,无法实现跨平台,开发、调试和维护困难等问题,在这些问题中,有些是网络软件本身固有的问题,如跨平台,跨语言的问题,软件复用的问题等;有些是GIS软件本身固有的问题,如数据互操作问题等。所以,要有效地解决WebGIS的这些问题,就必须从GIS技术和网络技术这两方面来进行研究。 2.分析W3C的Web Services和OGC的GIS Web Services的相应规范。目前有两大类型的标准化组织在研究和解决这些问题:专注于网络技术方面的W3C、UDDI等组织和专注于地理信息共享和互操作方面的ISOTC211、OGC等组织。这两类组织都提出了一个Web Service的概念,但是这两个概念并不完全相同。W3C提出的WebService概念注重于技术上的解决方案和实现。而OGC提出的Web Service概念则更专注于它所表达的服务这个概念,它非常强调地理信息服务在网络服务中的地位和作用。也就是说,OGC注重于Web Service的框架和概念层面,而W3C注重于Web Service的实现和技术层面。本文对这两方面的研究都作了介绍,并且阐述了这些组织的研究成果对WebGIS的作用和意义。 3.在对W3C和OGC相关标准研究的基础上,本文以Web Services为系统结构的技术核心,提出了基于Web Services的WebGIS的新的体系结构。首先给出了系统的概要分析,对基于Web Services的WebGIS系统要解决的三个关键问题进行了分析,包