万维网地理信息系统分布式理论体系研究与实现

万维网地理信息系统分布式理论体系研究与实现

李洪宁[1]2002年在《万维网地理信息系统分布式理论体系研究与实现》文中提出数字地球作为下一代全球信息基础设施已经得到了社会各界的广泛认同。当前信息互操作、面向对象软件工程和分布式计算技术的发展则为建造数字地球的核心软件平台之一的WebGIS提供了坚实的技术基础。基于此,论文工作对WebGIS的理论、技术与应用各方面的问题进行了系统的理论研究,并设计实现了基于WebGIS的全国重点城市空气质量发布系统。 论文首先从当前WebGIS空间数据模型当前普遍存在的问题出发,分析和设计了空间数据模型,建立了数字地球需要的统一数据模型与面向对象表达。在此基础上,对空间信息在网络环境下的分布式计算策略进行了统一研究,并分别对空间对象,空间关系,栅格数据设计,实现了相应的分布式计算方案与运算算法。利用元数据对空间信息进行统一组织管理。 随后,论文对WebGIS的互操作模型、多级B/S体系结构、支持网络化计算与多用户并发访问的多线程、DCOM、智能信息代理、智能搜索引擎、信息安全等关键技术方面进行了详细的论述。借鉴这些关键技术,在ArcIMS的基础上,设计并实现了基于WebGIS的全国重点城市空气质量发布系统,将空气质量状况与空间数据结合起来,生动直观的反映了各主要城市的空气质量状况,方便了用户的查询,为环保事业作出应有的贡献。 通过论文工作提出了以下几个问题并给出了相应的解决方案 ●适合Web计算的数据模型 ●WebGIS中的多用户访问与并发控制机制 ●空间信息的网络计算策略与实施方案及关键算法 ●空间信息的网络传输协议与智能空间信息代理 ●Web计算环境下的空间信息安全性问题 ●基于MetaData的空间信息Web集成方案与智能空间搜索引擎 ●WebGIS体系结构 最后,论文对WebGIS发展趋势进行了探讨。

尹艳豹[2]2005年在《基于ARCVIEWIMS构建森林资源管理WebGIS方法的研究》文中认为本文是黑龙江省攻关课题“森林资源监测及经营决策空间信息技术的研究”(GC028608)的部分内容。 WebGIS是GIS分支中十分重要的新兴前沿技术,它开拓了地理信息资源利用的新领域,为GIS信息的提供者和使用者架起了新的桥梁。把这一先进的技术引入区域森林资源管理来改进现有传统的管理手段,实现对森林资源信息科学有效管理,为今后的林业经营提供决策依据和信息服务,提高经济活力和经济效益并实现森林资源信息管理的现代化、科学化,是本文研究的最根本意义和立足点。 本文对WebGIS网络系统进行了深入探讨,分析WebGIS最底层的计算机网络技术支持和底层GIS系统支持,并阐明WebGIS基本原理、基本构架、实现方法、发展现状和相关技术的理论体系。最终在理解这些技术支持和理论后,形成对WebGIS系统的全面理解。 在此基础上,本文把GIS和WebGIS理论及技术的应用与森林资源管理结合起来,探讨建立基于WEBGIS的森林资源网络管理系统中的理论和方法。并以黑龙江省黑河地区的公别拉河流域为研究基地,从空间信息网络化的思想原则出发,构建出基于WebGIS的公别拉河流域资源网络管理信息系统。 本文以ESRI ArcView3.2a及其扩展模块Internet Map Server1.0、R2v、Visual FoxPro作为地图生成及发布、矢量化和属性数据管理工具,以Microsoft SQL Server2000建立应用数据库并结合原GIS属性数据库提供数据库支持,以DreamWeaver MX2004、FlashMX、Adobe photoshop7.0制作站点页面、以IBM JavaAge3.0、Microsoft VisualInterDev7.0等编程工具编写Applet和asp内嵌于站点页面中、采用Microsoft IIS4.0及服务器端技术开发接口响应客户端的请求。 实践证明,建立基于ArcView的区域森林资源WebGIS管理系统的方案是可行的。本系统开发实例完全可以应用于实践,并突出了普通用户和权限用户分开管理、权限用户分级加密、多角度实现信息的查询、系统内实现数据更新提交等功能实现。

祁羽[3]2005年在《基于Mediator/Wrapper体系的分布式空间数据集成系统研究》文中研究表明Internet的普及和发展,使空间信息系统的计算体系结构逐渐走向分布化,随着用户对网络化地理信息应用的需求日益增长,网络化的地理信息系统应运而生,如WebGIS。 目前大多数的网络化地理信息系统只是在表现层实现了适合于Web的改造,在应用逻辑层和数据层仍然是一个集中式的系统。但是随着空间信息获取技术和管理模式的不断发展,对分布的空间数据和空间处理功能进行集成化应用成为当前一个不容回避的研究与应用课题。 面向Web环境下分布式空间数据的集成问题,本文展开了如下的研究:首先介绍了GIS与WebGIS的发展与应用技术;其次讨论了分布式数据库以及数据集成的技术及特点比较;最后介绍了空间数据的管理技术。重点研究了基于WebGIS的分布式空间数据集成技术和基于Mediator/Wrapper架构的分布式空间数据集成解决方案。在此基础上,给出了上海城市空间应用服务系统的基本设计概念和系统结构,详细讨论了系统中各模块的关键技术及协同工作流程。同时,研究并提出了基于WebGIS的双缓存机制与管理策略;研究了基于并行化处理思想的分布式查询优化技术,并讨论了结合资源状态监控服务的动态负载均衡策略;研究了空间数据的尺度选择问题,实现了Web环境下空间数据的尺度约束机制,并实现了基于Web的动态图例可视化和图像数据的集成可视化。 本文研究成果已经在城市(上海)空间信息应用服务系统中得到初步应用。

黄茂军[4]2005年在《地理本体的形式化表达机制及其在地图服务中的应用研究》文中进行了进一步梳理本体论原本是一个哲学上的概念,然而近十多年来,本体论研究在计算机科学中日益受到重视,其重要性尤其在诸如知识工程、数据库设计、信息建模、信息检索与提取、知识管理与组织等不同领域得到认识。 本体论不仅在计算机科学中受到重视,同样作为计算系统的地理信息系统也认识到了这个问题,地理本体的研究在上个世纪九十年代中后期逐步得到重视。目前,国外已经有不少研究机构和学者对地理本体极为关注,也做了一些探索性的工作,而国内的地理信息学界,对这一问题还鲜有涉及。本体论观点在空间信息的概念模型、空间数据的共享和互操作、地理类别的研究等方面具有十分重要的意义,其最大的意义在于对空间信息语义理论的丰富,潜在的优点在知识工程领域已初见端倪,本体论研究会成为我们加深对地理信息和地理信息系统认识的重要途径(杜清运,2001)。 地理本体是一个非常复杂而又难以把握的概念。作为一个从哲学被引入到信息科学进而被引入到地理信息科学中的概念,本体在其哲学源头上就是一个歧义最多、意义最为模糊的范畴之一。从现有研究来看,大多数GIS领域中的学者在研究地理本体时,仅仅是把本体在信息科学中的含义直接移植到地理信息科学中来,而没有考虑到地理信息自身的特殊性。 本文从地理本体的概念入手,围绕地理本体的概念、形式化表达机制及其在地图服务中的应用,开展了如下主要研究工作: 1.通过对地理本体的概念进行追根溯源式的研究,充分考察了本体在哲学上以及在信息科学中的含义,试图建立一个地理本体的基本理论体系,这有助于明确有关地理本体研究的范畴、意义及其发展方向。提出了地理本体具有叁重含义,即哲学本体、信息本体和空间本体。哲学本体突出表现在对地理目标域本身的关注,主要涉及地理概念、类别、关系和过程的研究,地理时空本体、不确定性本体、尺度本体也是哲学本体的重要体现。而信息本体的含义主要体现在通过对共享的地理概念的明确的形式化定义,应用于地理信息共享与互操作、基于语义的地理信息集成以及地理信息服务等方面。空间本体是地理本体区别于其他的一般信息本体最大的不同之处,因为地理本体不仅具有一般的属性特征,而且具有重要的空间特征。 2.在详细分析现有的本体以及地理本体的逻辑结构的基础上,结合构建地理本体的实践,提出地理本体的逻辑结构可以分为宏观和微观两个层次,宏观的

齐同军[5]2003年在《城市规划信息化研究与实践》文中指出随着信息时代的来临,信息化将成为城市管理、环境管理、地域管理、房地产管理以及有关规划管理和规划设计的基本工具。然而,虽然信息化建设在我国已有多年,但主要还是停留在计算机专业人员之间,大多数规划设计和管理人员还是闻其名而不知其实,知其要而不知其用,从而影响了信息化在城市规划建设管理中的推广应用。本文的研究将有助于改善这一状况。 本文从研究城市规划信息化的关键技术着手,全面、系统地介绍了城市规划信息化的关键技术、应用方法、最新理论与发展趋势,然后,结合信息化在杭州市城市规划管理方面的开发与应用,以城市规划管理系统、基础空间数据库设计与开发、修建性详细规划电子报批系统、面向GIS应用的叁维城市景观、数字档案馆建设等五个应用系统为重点,对各个系统建设的设计、结构、内容、功能和应用等方面进行了探讨,同时对信息化建设在城市规划管理应用上的一些经验和教训进行了总结。

刘丽[6]2009年在《基于GIS的城镇地籍管理信息系统设计与实现》文中研究说明国土资源信息化是我国信息化建设的重要组成部分,是国土资源实现科学化、规范化管理的有效手段。如何利用现代信息技术建立结构完整、功能齐全、技术先进与国土资源管理工作现代化要求相适应的城镇地籍管理信息系统,是目前各省、市国土资源信息化建设中的一项重要工作。论文针对合肥市城镇地籍管理的特点和业务要求,基于GIS平台对合肥市城镇地籍管理信息系统进行需求分析和总体设计。论文完成主要工作如下:(1)对地理信息系统的基本理论和功能作了介绍;详细讨论了GIS应用系统的设计内容和实现方法;(2)在阐述城镇地籍管理业务内容和相关概念的基础上,对合肥市地籍管理信息系统进行了详细、全面的讨论和分析,给出了该系统的用户需求、基于GIS技术的合肥市城镇地籍管理系统的叁层体系结构和网络结构;(3)给出了基于GIS的合肥市城镇地籍管理系统的总体设计方案、客户端用户GIS功能设计、系统GIS功能模块设计、数据库设计和系统安全设计。并对该系统的实现方案和关键技术的应用作了相关讨论。合肥市城镇地籍管理信息系统在此需求分析和设计的基础上,现已开发成功,并投入国土资源管理应用中。系统实际运行表明,大大提高了城镇地籍管理水平,达到了我市土地信息化、科学化、规范化管理的目标。

孙久虎[7]2007年在《基于WebGIS的高速公路信息管理系统研究与实现》文中进行了进一步梳理伴随着高速公路建设进程加快,其涉及信息量增大、类型多样、地点分布广,传统的信息管理方式已不适应公路建设迅速发展的需要,而目前能对高速公路在设计、施工、养护等阶段的各类信息综合进行管理的信息系统尚较少见到。本文在对公路信息管理系统进行研究的基础上,结合实际应用提出系统需求,然后提出利用网络地理信息系统技术(WebGIS)构建高速公路信息管理系统,以充分发挥了Internet对信息发布广泛、数据更新速度快特点,提高了公路管理工作的效率,有效解决了落后的管理手段与迅速增长的公路数据之间的矛盾。论文主要工作包括:1.论文对WebGIS进行了论述,介绍了国内外WebGIS的发展现状,并论述了WebGIS主要构造方法和实现技术。论文针对WebGIS存在问题,结合前人研究,重点论述了SVG规范及其引入到WebGIS的可能性。论文研究了基于SVG的地理空间数据的编码,并构建了基于SVG的WebGIS体系结构。2.由于在高速公路管理中存在多种类型的数据,包括文字信息、栅格和矢量图像以及叁维模型等,论文研究了Web方式实现多元数据的统一访问。客户端定制不同的用户请求方式,Web服务器根据接收的用户请求生成不同的消息并传递给客户端。本文利用JSP技术实现了系统WebGIS服务器,并实现了多元数据的访问。3.作者在上述研究的基础上,针对高速公路养护管理和公路属性信息管理的需要,基于WebGIS技术、数据库技术和网络技术等多种计算机技术,设计并实现了B/S结构的高速公路信息管理系统,论文详细介绍了系统设计与系统实现。

李爽[8]2003年在《地球科学数据网格及其对地理科学的影响》文中研究表明自20世纪70年代以来,全球信息化的发展速度加快,科学数据积累迅速增加。据估算,人类社会最近30年所积累的科学数据总量已经超过了人类5000年发展历史所积累的数据量总和。随着计算机及信息技术的飞速发展,以地球观测系统(Earth Observe System, EOS)为代表的地球科学全方位立体数字观测网的形成,使地球科学观测和监控每日所获取的数据数以TB到PB计。地球科学数据是研究地球形成深化演化、探讨人类生态环境及其变迁、减轻自然灾害、合理开发资源和促进社会可持续发展的重要科学数据,是宝贵的科学财富,如何充分发挥这些科学数据的能量,使之能更好地为国民经济建设服务,已成为地球科学数据建设与管理关键。网格技术的逐步成熟,为地球科学数据的保值增值提供了新的机遇。网格、网格计算、数据网格是继传统因特网、万维网之后的第叁代因特网应用。传统因特网实现了计算机硬件的联通,万维网实现了网页的联通,而网格试图实现互联网上所有资源的全面联通,包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等等,最终实现网络虚拟环境上的资源共享和协同工作,消除信息孤岛和资源孤岛。网格是构筑在互联网上的一组新兴技术,它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体,为科技人员和普通百姓提供更多的资源、功能和交互性。互联网主要为人们提供电子邮件、网页浏览等通信功能,而网格的功能则更多更强,它能让人们透明地使用计算、存储等其他资源。本文在研究过程中参阅大量网格、网格计算、数据网格等方面的最新资料,并尝试建立小型网格试验床,以期构建地球数据网格原型。在对网格技术、网格计算技术剖析的基础上,通过对地理科学传统研究手段和研究方法的探讨,试图将现代地理学的研究范式与融合到以EOS、GOIN、Computing GRID、NSDI所构建的虚拟创新平台上来。通过探讨发现,以库恩的模式转换和费耶阿本德的多元主义为代表的不确定型科学发展模式认为科学发展的基本模式为:前科学-->常态科学-->反常-->危机-->革命(出现新的模式)-->新的常态科学。纵观地理学的发展,地理学的发展既有规<WP=3>范性因素,又有历史性因素的作用。伴随着系统论、控制论、信息论和现代计算机技术及其他相关学科的发展,地理学也由古代地理学、近代地理学发展到现代地理学,且规范性因素作用愈强,历史性因素愈少。地理学的发展虽然并不严格按照库恩的科学发展模式演化,但在地理科学发展过程中某些关键点(或阶段)上却是与库恩理论十分相符。网格、网格计算技术的与网格终端(Terminal)、地球观测系统(Earth Observe System, EOS)、国家信息基础设施(National Information Infrastructure, NII)、全球观测信息网络(Global Observe Information Net, GOIN)、高速计算网格(Computing GRID)、国家空间数据基础设施(National Spatial Data Infrastructure, NSDI)、数字地球(Digital Earth)相结合,为现代地理学的发展提供了新的科研平台和科研环境。其中,EOS获取数据,NII、GOIN、Computing GRID联合获取和传输数据,NSDI存贮、分发和共享数据,数字地球(Digital Earth)实现数据融合平台从而对数据进行分析、仿真和虚拟实验。以此为基础建立的虚拟创新环境下的现代地理科学研究将是叁维、动态、可重复模拟和完全定量。数学分析方法、系统分析方法、模型分析方法、计算机技术、遥感探测技术、地理信息系统技术、全球定位技术使地理科学研究不再以描述性的文字提交研究成果,使地理科学研究能够在更深层次上参与到资源环境管理、开发与社会经济活动中。对地理科学而言,在数字地球实验室中创造了一个地理科学虚拟创新环境,该虚拟创新环境为地理科学研究提供了全新的科研平台和科研手段。地理科学研究的虚拟创新环境是以数字地球为框架,运用现代信息科学技术为手段,使地理科学研究在现有理论和方法的基础上实现非线性发展的跨越。“身临其境的感受,超越现实的理解”是地理科学虚拟创新环境所追求的目标。网格思想及网格技术在地理科学中的应用,必然为地理研究带来新的发展机遇,又提出了挑战。

周新忠[9]2002年在《基于MXTJ3.1的云南省旅游景点导航系统研究》文中提出随着时代的进步,Internet、Intranet、WWW以及其它一些网络相关技术已深入我们的生活、工作,对人类的发展、进步产生了巨大的影响。GIS在其发展过程中已不可避免的与网络技术进行了紧密的衔接,将GIS与网络技术结合是把GIS推向社会化的有效途径,实践已验证了其必然性与可行性,并已形成GIS发展的一大热点——WebGIS。 本论文首先阐述了GIS的定义,讨论了现阶段常规GIS发展面临的主要问题,描绘了WebGIS发展的历史背景及与网络迅速结合的过程,并进一步分析了使用WebGIS进行空间信息处理的可行性和必要性。接着论文分析了构造WebGIS的几种模式——CGI模式、服务器应用程序接口方法、Plug-in模式、ActiveX模式以及Java Applet模式的优缺点,进而阐述了网络语言Java的系统特性及其各种应用分支,突出了采用Java开发WebGIS的优势,然后从软件工程的角度分析了采用JavaBeans进行WebGIS组件式开发的优势,并具体试验了基于MapInfo公司MapXtreme For Java系列Beans进行云南省旅游景点导航系统的构造,开发出的系统实现了地图显示、放大、缩小、漫游、添加专题等常规的GIS功能。 另为丰富系统的在线功能,系统与多媒体、VRML等进行了适度的集成,提供了在线视频欣赏、虚拟现实景观游览,并提供了基于JSP的出游参考、聊天室、讨论区、留言板等,以更好地满足在线用户多方面的需求,在加深用户对系统构造目的的了解方面有极好的促进作用。 系统采用了Tomcat3.2与Resin2.0同时作为JSP引擎(同时还作为Web Server和Servlet容器),在单服务器下通过端口的不同设置构造了虚拟的多服务器环境,试验了单机系统里多JSP引擎(Web服务器、Servlet容器)同时运行的可行性与稳定性,提高了网络服务器的利用率,也为单一服务器高负荷运行时有效产生客户端响应提供了行之有效的解决方案。

张霞[10]2004年在《地理信息服务组合与空间分析服务研究》文中提出Internet是信息发布与传播的一个重要途径,它一直处在快速发展之中。如今正在变为Web服务的媒介。Web服务系列技术标准的出现和发展正在引发信息技术的另一场浪潮。软件工业的发展经历了集中式——模块化——对象化——组件化的过程,目前正在向Web服务的方向发展。XML和Web服务技术的出现改变了Web应用程序的构造模式。XML具有强大的自描述能力,实现了数据与表现形式的分离,在Web信息共享及异构应用数据交换方面具有其它技术无法比拟的优点。Web服务包括一系列基于XML的标准技术集合。 Web服务的概念模型来自面向服务架构(SOA),Web服务是一种实现SOA的技术集合。面向服务架构(SOA)是一种软件构架概念模式,与以技术为中心的应用程序结构不同。面向服务架构由服务构成,最主要的特征是把服务的实现和服务的接口分离。服务具有一些特性,包括:服务是可以发现的并可以动态绑定的;服务是自包含的、模块化的;服务是可以互操作的:服务与服务消费者之间是松散耦合的;服务具有网络可寻址接口;服务具有粗粒度接口;服务的位置可以对服务消费者透明;服务是可以组合的;服务具有从错误状态恢复的能力等。SOA采用“发现、绑定和执行”模式,由服务消费者、服务提供者、服务注册中心、服务契约、服务代理和服务租约六个实体实现。同以技术为中心的应用程序相比较,服务从业务流程的角度看待技术,这和以技术驱动的业务处理相反。SOA解决了服务的描述与互操作等问题,使服务能紧密地同业务流程结合在一起,能够通过服务组合完成业务处理流程。 地理信息系统一直受到信息技术的影响,不可避免地正在和Web服务结合发展。开放地理信息联盟(OGC)提出的服务框架与互操作协议栈是地理信息系统向地理信息Web服务发展的开端,得到了许多地理信息系统(GIS)供应商的支持。越来越多的GIS供应商开始把其产品改装成Web服务,改变了以往各自采用私有架构方式的局面。随着地理信息Web服务的发展,将有越来越多的服务供应商把自己的地理信息Web服务发布在网络上。单个的地理信息Web服务提供特定的功能,如何组合网络上的地理信息Web服务完成单个地理信息Web服务无法完成的地理信息任务是值得研究的问题。本文针对地理信息服务组合的相关问题进行研究,具有一定的研究意义和价值。 从国内外发展现状来看,对地理信息服务组合的研究仍然处在初步阶段。需要研究的内容很广泛。本文所做研究工作是对地理信息服务组合理论的探索。主要研究内容包括地理信息服务组合的概念和模型、地理信息服务分类方式及其对地理信息服务组合的影响。 首先,从地理信息服务组合的概念出发,探讨适合地理信息服务组合的抽象模型。在分析总结SOA、ISO和OGC的服务组合概念基础上,将服务组合的

参考文献:

[1]. 万维网地理信息系统分布式理论体系研究与实现[D]. 李洪宁. 中国地质大学(北京). 2002

[2]. 基于ARCVIEWIMS构建森林资源管理WebGIS方法的研究[D]. 尹艳豹. 东北林业大学. 2005

[3]. 基于Mediator/Wrapper体系的分布式空间数据集成系统研究[D]. 祁羽. 国防科学技术大学. 2005

[4]. 地理本体的形式化表达机制及其在地图服务中的应用研究[D]. 黄茂军. 武汉大学. 2005

[5]. 城市规划信息化研究与实践[D]. 齐同军. 浙江大学. 2003

[6]. 基于GIS的城镇地籍管理信息系统设计与实现[D]. 刘丽. 合肥工业大学. 2009

[7]. 基于WebGIS的高速公路信息管理系统研究与实现[D]. 孙久虎. 首都师范大学. 2007

[8]. 地球科学数据网格及其对地理科学的影响[D]. 李爽. 河南大学. 2003

[9]. 基于MXTJ3.1的云南省旅游景点导航系统研究[D]. 周新忠. 昆明理工大学. 2002

[10]. 地理信息服务组合与空间分析服务研究[D]. 张霞. 武汉大学. 2004

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万维网地理信息系统分布式理论体系研究与实现
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