网络地理信息系统概论1-2

1、网络地理信息系统概论网络地理信息系统概论-2-2网络地理信息系统2010本章内容1 1、本教学的内容、本教学的内容2 2、本教学要达到的目标、本教学要达到的目标3 3、网络地理信息系统的特点及发展、网络地理信息系统的特点及发展网络地理信息系统2010一、本教学将的主要内容一、本教学将的主要内容1 1、网络网络GISGIS的基本知识的基本知识 （1 1）基于）基于InternetInternet的在线地图服务；的在线地图服务； （2 2）试验机房中的网络）试验机房中的网络GISGIS软件；软件； （3 3）企业或部门）企业或部门GISGIS，如基础，如基础GISGIS、规划、规划GISGIS、电

2、力、电力GISGIS等；等； （4 4）手机或）手机或PDAPDA上的智能终端导航等应用；上的智能终端导航等应用；2 2、运用知识解决问题的思路和方法、运用知识解决问题的思路和方法网络地理信息系统2010二、本教学将要达到的目标二、本教学将要达到的目标 建立创新的思维体系，而不只是用知识去解建立创新的思维体系，而不只是用知识去解决问题决问题快乐快乐地创新地创新网络地理信息系统2012一、一、GISGIS的发展历程？的发展历程？1 1、GISGIS的存在形态的存在形态 （1 1）单机版）单机版( (桌面桌面)GIS)GIS； （2 2）企业）企业GISGIS； （3 3）行业）行业GISGIS；

3、 （4 4）公众）公众GISGIS；2 2、GISGIS为什么会为什么会“嫁给嫁给”网络？网络？3 3、网络、网络GISGIS的产生、发展及存在的问题的产生、发展及存在的问题 网络地理信息系统2010一、你了解或见到过哪些应用是网络一、你了解或见到过哪些应用是网络GISGIS，他们的形态或架构形式是，他们的形态或架构形式是什么样的？什么样的？1 1、网络网络GISGIS应用应用 （1 1）基于）基于InternetInternet的在线地图服务；的在线地图服务； （2 2）试验机房中的网络）试验机房中的网络GISGIS软件；软件； （3 3）企业或部门）企业或部门GISGIS，如基础，如基础G

4、ISGIS、规划、规划GISGIS、电力、电力GISGIS等；等； （4 4）手机或）手机或PDAPDA上的智能终端导航等应用；上的智能终端导航等应用；2 2、形态或架构形式形态或架构形式 或者是基于或者是基于IEIE等浏览器的终端、或者是自行开发的等浏览器的终端、或者是自行开发的GISGIS终端、或终端、或者是者是PDAPDA或手机等智能终端；网络有的是基于或手机等智能终端；网络有的是基于InternetInternet的，有的的，有的则是企业的局域网，有的则基于则是企业的局域网，有的则基于20102010网络；网络；网络地理信息系统2010课堂提问一、从传统的桌面单机环境到多台终端协作环境

5、，变化在哪里？一、从传统的桌面单机环境到多台终端协作环境，变化在哪里？1 1、出现了计算机网络出现了计算机网络：GISGIS的使用范围发生了变化；的使用范围发生了变化；2 2、出现了分布式计算出现了分布式计算：不仅能够远程共享宝贵的：不仅能够远程共享宝贵的GISGIS数据，而且还能数据，而且还能对对GISGIS功能资源进行协作；功能资源进行协作；3 3、体系架构、数据模型、数据的组织与管理等都发生了变化！体系架构、数据模型、数据的组织与管理等都发生了变化！网络地理信息系统20101 广义网络地理信息系统广义网络地理信息系统的定义广义网络地理信息系统的定义 广义的网络广义的网络GISGIS包含了

6、以各种网络协议和不同分布式软件体系构建包含了以各种网络协议和不同分布式软件体系构建起来的起来的GISGIS应用。广义网络应用。广义网络GISGIS概念框架并非是概念框架并非是“理想模式理想模式”，很，很多多GISGIS平台厂商在其平台厂商在其GISGIS软件平台的开发与部署过程中也是按照这软件平台的开发与部署过程中也是按照这种模式生产自己的软件，以适应不同网络模式下的需求种模式生产自己的软件，以适应不同网络模式下的需求网络地理信息系统20101 广义网络地理信息系统广义网络地理信息系统的典型工程化应用广义网络地理信息系统的典型工程化应用 网络地理信息系统20101 广义网络地理信息系统GISG

7、IS平台软件中的广义网络地理信息系统体现平台软件中的广义网络地理信息系统体现 网络地理信息系统20101 广义网络地理信息系统广义网络地理信息系统的内涵广义网络地理信息系统的内涵（1 1）基于不同的网络结构，软件的计算和应用模式也会有差异。在网络比较稳基于不同的网络结构，软件的计算和应用模式也会有差异。在网络比较稳定的城域网或广域网中一般以传统的分布式计算技术驱动应用，如定的城域网或广域网中一般以传统的分布式计算技术驱动应用，如WindowsWindows的的DCOMDCOM，COM+COM+，MTSMTS等，而在网络不稳定的等，而在网络不稳定的PSTNPSTN或或InternetIntern

8、et中，分布式计算中，分布式计算则主要以则主要以HTTPHTTP为主。因此，可以用协议栈的方式描述网络为主。因此，可以用协议栈的方式描述网络GISGIS的实现和部署的实现和部署的技术和标准的层次体系结构的技术和标准的层次体系结构（2 2）广义的网络）广义的网络GISGIS软件计算模式协议栈不仅反映了不同网络通信协议下不同软件计算模式协议栈不仅反映了不同网络通信协议下不同的软件计算模式，同时也是具备不同网络通信协议网络的软件计算模式，同时也是具备不同网络通信协议网络GISGIS的互操作模型的互操作模型网络通信协议数据表现和编码软件计算模式HTTP SOAP DCOM CORBA J2EE 等AN

9、SI ASCII XML JPEG GIS format等TCP /IP HTTP SSL SMTP FTP IIOPt等网络地理信息系统20102 狭义网络地理信息系统1 1、狭义网络地理信息系统、狭义网络地理信息系统（1 1）在一定时期内特定形式的计算机网络和分布式对象技术的融合所形成的）在一定时期内特定形式的计算机网络和分布式对象技术的融合所形成的GISGIS系统便是狭义性的系统便是狭义性的网络网络GISGIS。（2 2）由此，可以将网络）由此，可以将网络GISGIS分成，这几种网络地理信息系统都因其网络结构形式和分布式对象技术分成，这几种网络地理信息系统都因其网络结构形式和分布式对象技

10、术的不同而在体系结构、数据存储与访问方法、数据组织与存储策略等方面存在较大差异的不同而在体系结构、数据存储与访问方法、数据组织与存储策略等方面存在较大差异 基于基于C/SC/S的网络地理信息系统的网络地理信息系统 基于基于B/SB/S的网络地理信息系统的网络地理信息系统 基于空间基于空间WebWeb服务的网络地理信息系统服务的网络地理信息系统 基于移动与嵌入式的网络地理信息系统和基于网格的网络地理信息系统基于移动与嵌入式的网络地理信息系统和基于网格的网络地理信息系统 基于基于GRIDGRID的网络的网络GISGIS 网络地理信息系统20102 狭义网络地理信息系统2 2、基于、基于C/SC/S

11、的网络地理信息系统的网络地理信息系统（1 1） 定义：定义：C/SC/S（Client/ServerClient/Server，简称，简称C/SC/S）是一种分布式系统结构，它基于简单的请求）是一种分布式系统结构，它基于简单的请求/ /应答协议，在应答协议，在C/SC/S模式下模式下，服务器只集中管理数据，而计算任务分散在客户机上，客户机和服务器之间通过网络协议来进行通讯。基于，服务器只集中管理数据，而计算任务分散在客户机上，客户机和服务器之间通过网络协议来进行通讯。基于C/SC/S的网络地理信息系统是构建于部门局域网络之上的网络地理信息系统是构建于部门局域网络之上（2 2）表现：界面一般为自

12、己打造，企业逻辑多放在客户端，数据处理交由服务器，分布式计算技术这一般采用）表现：界面一般为自己打造，企业逻辑多放在客户端，数据处理交由服务器，分布式计算技术这一般采用COM,DCOM,COM+,MTSCOM,DCOM,COM+,MTS的的Windows DNAWindows DNA架构或架构或JavaJava的的J2EEJ2EE（3 3）优势：分工明确，高效、安全）优势：分工明确，高效、安全（4 4）缺陷：网络传输问题，胖客户端，胖服务器）缺陷：网络传输问题，胖客户端，胖服务器网络地理信息系统20082 狭义网络地理信息系统2 2、基于、基于B/SB/S的网络地理信息系统的网络地理信息系统（

13、1 1） 定义：定义： Web GISWeb GIS，即互联网地理信息系统，以互联网为环境，以，即互联网地理信息系统，以互联网为环境，以WebWeb页面作为页面作为GISGIS软件的用户界面，把软件的用户界面，把InternetInternet和和GISGIS技术结合在一起，为各种地理信息应用提供技术结合在一起，为各种地理信息应用提供GISGIS功能。与传统功能。与传统GISGIS相比，具有相比，具有B/SB/S体系结构的网络体系结构的网络GISGIS使原来基于单机或局域网使原来基于单机或局域网的的GISGIS扩展到整个因特网，使得地学数据和地学模型有可能在全球范围内共享。扩展到整个因特网，使

14、得地学数据和地学模型有可能在全球范围内共享。客户端客户端服务器端数据库服务器服务器端数据库服务器应用服务器应用服务器局域网局域网客户端客户端浏览器浏览器服务器端数据库服务器服务器端数据库服务器InternetInternet服务器服务器InternetInternet浏览器浏览器应用服务器应用服务器(Web GIS(Web GIS服务器服务器) )1 12 23 34 4网络地理信息系统20102 狭义网络地理信息系统2 2、基于、基于B/SB/S的网络地理信息系统的网络地理信息系统（2 2）表现：界面一般为浏览器，企业逻辑和数据处理交多放在服务器端，客户端则一）表现：界面一般为浏览器，企业逻

15、辑和数据处理交多放在服务器端，客户端则一般承担显示的任务，分布式计算技术一般采用般承担显示的任务，分布式计算技术一般采用Http,XMLHttp,XML等技术等技术（3 3）优势：）优势： WebGISWebGIS开发和应用管理成本低，使用简单；能实现真正的信息共享；平台具有很强开发和应用管理成本低，使用简单；能实现真正的信息共享；平台具有很强的独立性；良好的可扩展性；更广泛的访问范围；平衡高效的计算负载等诸多优点的独立性；良好的可扩展性；更广泛的访问范围；平衡高效的计算负载等诸多优点网络地理信息系统20102 狭义网络地理信息系统 3 3、基于、基于W/SW/S的网络地理信息系统：的网络地理

16、信息系统：Service GISService GIS（1 1） Service GISService GIS是一种基于是一种基于面向服务软件工程方法面向服务软件工程方法的的GISGIS技术体系，它支持技术体系，它支持按照一定规范把按照一定规范把GISGIS的全部功能以服务的方式发布出来，可以跨平台、跨的全部功能以服务的方式发布出来，可以跨平台、跨网络、跨语言地被多种客户端调用，并具备服务聚合能力以集成来自其他网络、跨语言地被多种客户端调用，并具备服务聚合能力以集成来自其他服务器发布的服务器发布的GISGIS服务服务网络地理信息系统20102 狭义网络地理信息系统 3 3、基于、基于W/SW/

17、S的网络地理信息系统：的网络地理信息系统：Service GISService GIS的特点的特点（1 1）服务器支持发布基于通用规范的服务，如）服务器支持发布基于通用规范的服务，如WMSWMS、WCSWCS、WFSWFS、WPSWPS、GeoRSSGeoRSS、 KMLKML等，以便被第三方软件作为客户端集成调用等，以便被第三方软件作为客户端集成调用（2 2）客户端）客户端GISGIS软件具备服务聚合能力，可聚合同一厂家服务器软件和第三方服务器软软件具备服务聚合能力，可聚合同一厂家服务器软件和第三方服务器软件发布的件发布的GISGIS服务，并与本地数据和本地功能集成应用服务，并与本地数据和本

18、地功能集成应用（3 3）服务器端软件具备强大的服务聚合能力，可以聚合来自其他服务器上发布的）服务器端软件具备强大的服务聚合能力，可以聚合来自其他服务器上发布的GISGIS服服务，并可以将聚合后的结果再次发布，再次发布的服务还可以继续被其他的服务器务，并可以将聚合后的结果再次发布，再次发布的服务还可以继续被其他的服务器软件聚合软件聚合网络地理信息系统20102 狭义网络地理信息系统4 4、基于基于M/SM/S的网络地理信息系统的网络地理信息系统（1 1） 定义：嵌入式定义：嵌入式GIS GIS 是是GIS GIS 与嵌入式设备集成的产物，它以应用为中心、与嵌入式设备集成的产物，它以应用为中心、以

19、计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的微型专用计算机系统。成本、体积、功耗严格要求的微型专用计算机系统。（2 2）特点：将经过优化后的）特点：将经过优化后的GISGIS数据以不同的形式显示在移动设备上，占用数据以不同的形式显示在移动设备上，占用内存非常小，但具有很强的数据分析和显示表达功能。嵌入式内存非常小，但具有很强的数据分析和显示表达功能。嵌入式GISGIS是是GISGIS的一个新兴应用领域。典型的嵌入式的一个新兴应用领域。典型的嵌入式GIS GIS 应用由无线网络环境、嵌入式

20、硬应用由无线网络环境、嵌入式硬件环境和嵌入式软件环境组成。件环境和嵌入式软件环境组成。网络地理信息系统20102 狭义网络地理信息系统4 4、基于基于M/SM/S的网络地理信息系统的网络地理信息系统（1 1）表现：界面一般为嵌入式环境，客户端通过无线网络实现较少的）表现：界面一般为嵌入式环境，客户端通过无线网络实现较少的功能；功能；（2 2）优势：较之于传统的）优势：较之于传统的GISGIS系统，移动系统，移动GISGIS系统有数据实时性强、使系统有数据实时性强、使用方便、与定位系统结合紧密等优点；用方便、与定位系统结合紧密等优点；（3 3）缺陷：由于硬件和网络环境的限制同样也有功能较简单、不

21、便于）缺陷：由于硬件和网络环境的限制同样也有功能较简单、不便于分析、速度较慢等缺陷分析、速度较慢等缺陷网络地理信息系统20101.2 狭义网络地理信息系统4 4、基于、基于M/SM/S的网络地理信息系统的网络地理信息系统（1 1） 多层的体系结构多层的体系结构（2 2）定位技术：基于基站（）定位技术：基于基站（根据不同基站所接收到的同一移动终端信号在传根据不同基站所接收到的同一移动终端信号在传播路径上的时延差异实现终端定位的。需要三个基站播路径上的时延差异实现终端定位的。需要三个基站）和）和GPSGPS美国：GPS俄罗斯：GLONASS欧洲：Galileo中国：北斗网络地理信息系统20101.

22、2 狭义网络地理信息系统4 4、基于、基于M/SM/S的网络地理信息系统的网络地理信息系统（1 1）移动通讯系统：第一代移动通信系统：模拟移动通信系统，频分多址（移动通讯系统：第一代移动通信系统：模拟移动通信系统，频分多址（FDMAFDMA）；第二代移动通信系统：）；第二代移动通信系统：GSM, GSM, 数字式时分多址（数字式时分多址（TDMATDMA）；）；2.5G:GPRS,CDMA2.5G:GPRS,CDMA；3G:WCDMA, CDMA2000, TD-SCDMA, 3G:WCDMA, CDMA2000, TD-SCDMA, 车速车速144kbps, 144kbps, 室外室外384

23、bps,384bps,室内室内2Mbps2Mbps（2 2）移动网络协议）移动网络协议WAP (Wireless access protocol) WAP (Wireless access protocol) ：类似：类似TCP/IP,WMLTCP/IP,WML。它。它是基于无线是基于无线InternetInternet中广泛应用的标准，能提供一个对空中接口和无线设中广泛应用的标准，能提供一个对空中接口和无线设备独立的无线备独立的无线InternetInternet全面解决方案。全面解决方案。WAPWAP是一种协议，可以较少手机负是一种协议，可以较少手机负担，由服务器完成网络功能。它还可以建立

24、在任何操作系统上，包括担，由服务器完成网络功能。它还可以建立在任何操作系统上，包括winCEwinCE，PalmOS, EPOC, Embeded Linux,JavaOSPalmOS, EPOC, Embeded Linux,JavaOS等。它更可以广泛的支持等。它更可以广泛的支持GSM,GPRS,CDMAGSM,GPRS,CDMA（2 2）移动网络协议）移动网络协议SMSSMS (Short messaging system)(Short messaging system)：可以存取多个网络系统：可以存取多个网络系统，传输的信息长度受限制，一般不会超过，传输的信息长度受限制，一般不会超过1

25、00100个字符。多媒体短信（个字符。多媒体短信（MMSMMS）发送和接受；提供对非发送和接受；提供对非MMSMMS终端的支持；多媒体短信业务支持点到点的业终端的支持；多媒体短信业务支持点到点的业务和点到多点的业务；务和点到多点的业务；MMSMMS的增值应用的增值应用网络地理信息系统20101.2 狭义网络地理信息系统5 5、基于、基于G/SG/S的网络地理信息系统的网络地理信息系统（1 1）定义：网格）定义：网格GISGIS是指实现广域网络环境中空间信息共享和协同服务的分布是指实现广域网络环境中空间信息共享和协同服务的分布式式GISGIS软件平台和技术体系。将地理上分布、系统异构的各种计算机

26、、空间软件平台和技术体系。将地理上分布、系统异构的各种计算机、空间数据服务器、大型检索存储系统、地理信息系统、虚拟现实系统等，通过数据服务器、大型检索存储系统、地理信息系统、虚拟现实系统等，通过高速互连网络连接并集成起来，形成对用户透明的虚拟的空间信息资源的高速互连网络连接并集成起来，形成对用户透明的虚拟的空间信息资源的超级处理环境就是网格地理信息系统。与超级处理环境就是网格地理信息系统。与WebGISWebGIS相比：二者的结构不同；相比：二者的结构不同；二者的功能不同；二者的实现不同二者的功能不同；二者的实现不同网络地理信息系统20101.2 狭义网络地理信息系统5 5、基于、基于G/SG

27、/S的网络地理信息系统的网络地理信息系统（1 1）定义：网格）定义：网格GISGIS是指实现广域网络环境中空间信息共享和协同服务的分布式是指实现广域网络环境中空间信息共享和协同服务的分布式GISGIS软件平台和技术体系。将地理上分布、系统异构的各种计算机、空间数据软件平台和技术体系。将地理上分布、系统异构的各种计算机、空间数据服务器、大型检索存储系统、地理信息系统、虚拟现实系统等，通过高速互连服务器、大型检索存储系统、地理信息系统、虚拟现实系统等，通过高速互连网络连接并集成起来，形成对用户透明的虚拟的空间信息资源的超级处理环境网络连接并集成起来，形成对用户透明的虚拟的空间信息资源的超级处理环境

28、就是网格地理信息系统。与就是网格地理信息系统。与WebGISWebGIS相比：二者的结构不同；二者的功能不同；相比：二者的结构不同；二者的功能不同；二者的实现不同二者的实现不同电网电网电站电站电站电站电站电站水坝水坝矿山矿山油井油井网络地理信息系统20101.2 狭义网络地理信息系统5 5、基于、基于G/SG/S的网络地理信息系统的网络地理信息系统（1 1）基础网格中间件：）基础网格中间件：形成一系列网格中间件体系形成一系列网格中间件体系GLOBUSGLOBUS、GridFTPGridFTP、NPACINPACI、NCSANCSA（2 2）网格应用系统：）网格应用系统：NASA: Inform

29、ation Power GridNASA: Information Power Grid（IPGIPG）科学）科学与工程领域计算机应用；与工程领域计算机应用；ESAESA：SpaceGridSpaceGrid对地观测、空间气候对地观测、空间气候、空间飞行器、太阳系研究；、空间飞行器、太阳系研究； CEOS: CEOS: 空间信息服务与应用空间信息服务与应用（3 3）我们国家的）我们国家的SIGSIG（Spatial Information GRIDSpatial Information GRID）网络地理信息系统20103.1 网络地理信息系统的特点1 1、GISGIS技术网络化特点；技术网络化特点；2 2、GISGIS应用网络化特点；应用网络化特点；3 3、更广泛的服务范围；、更广泛的服务范围；4 4、真正的信息共享；、真正的信息共享；5 5、系统成本降低？、系统成本降低？网络地理信息系统20103.1 网络地理信息系统的特点1、如何理解、如何