地理信息服务中数据传输的策略研究

论文摘要

地理信息服务同传统的地理信息系统的根本区别在于:它强调的是共享服务和个性化“服务”的一致性。地理信息服务就是在空间信息传播的过程中为不同的用户提供优质的、满足需求的空间信息产品。所以,地理信息服务就是研究产生这些不同结果的服务过程,以及这些过程的实施方式。本文对地理信息服务的构建以及实现过程中的一些问题进行了较深入的研究,主要研究内容和创新点如下:1.分析目前比较先进的两种地理信息服务模式——基于Web Service的GIS与网格GIS,总结其技术特点、关键技术以及各种技术的局限性,然后在此基础上,借鉴这两种地理信息服务体系结构的先进模式,构建了基于安全的地理信息服务体系结构,与上述两种模式相比较,具有结构上更加灵活(可以构建满足多重需求的混合模式的服务体系)、资源数据的访问和网络传输更加安全、服务权限管理更加灵活便捷等特点。2.从地理信息服务中数据传输应用的角度出发,在分析各种传输协议性能特点的基础上,从网络数据传输协议的传输层和应用层两个层次研究地理信息服务系统应用的特殊性,根据应用的特殊需求提出采用相应的数据传输策略,提高应用系统中各类数据传输的性能和为多用户提供地图服务、位置服务以及各种应用服务的综合能力。3.结合空间图像数据的应用特点,分析提升型小波分析算法和JPEG2000图像压缩技术的特性,建立基于提升型小波变换和JPEG2000图像压缩技术的空间图像数据的压缩和传输模型,实现数据分层压缩,分层传输,分层显示的渐进式传输技术,提高用户作业的响应速度,减少网络数据的传输总量。4.结合应用需求,分析常用数据加密算法,在地理信息服务系统中图像数据的压缩和传输模型的基础上,结合通用加密技术,建立基于安全的空间图像数据压缩与传输模型,解决数据传输应用中安全与效率之间的矛盾。5.分析矢量数据常用算法技术特点和矢量数据的组织、存储特点,建立基于小波变换、Douglas算法和曲率分析算法的线状要素压缩和优化的自适应模型。6.基于文件的通用无损压缩技术,根据空间矢量数据的存储特点,建立基于整数变换、二阶差分变换、二阶均值变换和LZW无损压缩算法的空间矢量数据的无损压缩模型。7.分析国内外矢量数据渐进式传输模型的特点,根据网络环境下矢量数据的存储及显示特点和人们由粗到细、由总体到局部的空间信息认知规律,建立基于小波变换的空间矢量数据的渐进式传输模型,提高用户的作业响应时间,同时使用户在不增加数据量的前提下,得到多尺度的空间矢量数据。8.根据用户需求和应用环境,建立基于安全的地理信息服务系统原型。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 地理信息系统面临的问题
• 1.1.2 地理信息服务的产生
• 1.2 问题的提出和意义
• 1.2.1 研究问题的提出
• 1.2.2 研究问题的意义
• 1.3 国内外研究现状及存在问题
• 1.3.1 GIS体系结构
• 1.3.2 数据传输策略
• 1.4 本文的主要研究内容与组织
• 1.4.1 主要研究内容
• 1.4.2 论文组织
• 第二章 基于安全的地理信息服务体系结构
• 2.1 基于Web Service的网络GIS体系结构
• 2.1.1 Web Service简介
• 2.1.2 基于Web Service的网络GIS
• 2.2 基于网格的GIS体系结构
• 2.2.1 网格技术
• 2.2.2 基于网格的GIS
• 2.2.3 网格GIS与基于Web Service服务的GIS的区别
• 2.3 基于安全的地理信息服务体系结构
• 2.3.1 基于安全的地理信息服务系统需求
• 2.3.2 基于安全的地理信息服务体系结构
• 2.3.3 基于安全的地理信息服务逻辑结构
• 2.3.4 基于安全的地理信息服务系统关键技术构建策略
• 2.4 结论
• 第三章 基于地理信息服务的数据传输协议策略
• 3.1 TCP/IP协议簇简介
• 3.2 传输层协议
• 3.2.1 TCP协议 #4l
• 3.2.2 SCTP协议
• 3.2.3 UDP协议
• 3.3 地理信息服务中传输层协议的应用研究及传输策略
• 3.3.1 UDP数据流对TCP流的影响
• 3.3.2 UDP数据流对TCP数据流的影响测试
• 3.4 应用层协议
• 3.4.1 HTTP协议
• 3.4.2 FTP协议
• 3.4.3 POP协议
• 3.4.4 SMTP协议
• 3.4.5 BBFTP协议
• 3.4.6 SOAP协议
• 3.4.7 GridFTP协议
• 3.5 地理信息服务中应用层协议的应用研究及传输策略
• 3.5.1 TCP buffer/window大小
• 3.5.2 并行数据传输
• 3.5.3 条状数据传输
• 3.5.4 实验分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 地理信息服务中图像数据的网络传输模型
• 4.1 基于小波变换的图像数据的渐进式传输模型
• 4.1.1 小波变换概念
• 4.1.2 提升型小波变换
• 4.1.3 地理信息服务中图像的渐进式传输模型
• 4.2 地理信息服务中基于渐进式传输的图像压缩模型
• 4.2.1 图像压缩概述
• 4.2.2 JPEG2000性能简介
• 4.2.3 地理信息服务中基于渐进式传输的图像压缩模型
• 4.2.4 算法性能分析
• 4.3 基于安全的图像数据渐进式传输的压缩模型
• 4.3.1 密码技术
• 4.3.2 基于安全的图像数据渐进式传输的压缩模型
• 4.4 本章小结
• 第五章 地理信息服务中矢量地图数据的压缩和传输模型
• 5.1 矢量数据的有损压缩
• 5.1.1 线状要素有损压缩概述
• 5.1.2 基于小波变换、Douglas算法和曲率分析法的线状要素压缩模型
• 5.1.3 实例分析
• 5.2 矢量数据的无损压缩
• 5.2.1 无损压缩技术概述
• 5.2.2 矢量数据的无损压缩
• 5.2.3 基于整数变换、差分变换和均值变换的线状要素无损压缩模型
• 5.3 矢量空间数据的渐进式传输模型
• 5.3.1 矢量空间数据渐进式传输的特点
• 5.3.2 基于渐进式传输的矢量空间数据组织模型
• 5.3.3 基于小波变换的矢量空间数据的渐进式传输模型
• 第六章 基于安全的地理信息服务原型系统
• 6.1 地理信息服务物理结构
• 6.1.1 数据层
• 6.1.2 代理层
• 6.1.3 用户层
• 6.2 系统设计策略
• 6.2.1 数据冗余设计
• 6.2.2 系统管理冗余设计
• 6.2.3 报警处理设计
• 6.2.4 数据流设计
• 6.3 系统功能设计
• 6.3.1 系统管理应用服务系统
• 6.3.2 数据代理系统
• 6.3.3 资源管理系统
• 6.3.4 应用服务系统
• 6.3.5 审计系统
• 6.4 系统环境配置
• 6.5 系统性能测试
• 第七章 总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 作者简历 攻读博士学位期间完成的主要工作
• 致谢