基于组件的分布式地理信息服务研究

论文题目: 基于组件的分布式地理信息服务研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 地图学与地理信息系统

作者: 杨建宇

导师: 杨崇俊

关键词: 分布式地理信息服务,矢量数据压缩,渐进传输,体系结构,组件

文献来源: 中国科学院研究生院（遥感应用研究所）

发表年度: 2005

论文摘要: 随着Internet的普及和IT技术的迅速发展,传统的地理信息系统软件模式正从“系统与功能”向“服务与应用”的趋势演变。Esri公司指出,分布式的地理信息服务是未来GIS发展的两大方向之一。许多国家和国际组织对分布式地理信息服务的研究也给于特别关注。同时,分布式地理信息服务的应用范围非常广泛,可以应用于农业、林业、海洋、环境、交通、城市建设、通讯、新闻媒体、教育以及军事等几十个领域。因此,分布式地理信息服务是非常重要的一个新兴的前沿研究方向。 本文在两个实际应用系统的推动下,对分布式地理信息服务的相关关键技术进行了深入的研究和实践。从提高系统效率的角度考虑,本文首先重点对空间数据的管理、压缩和渐进传输进行了研究和实验:进而基于微软.NET框架,利用Web Services和COM/DCOM/COM+技术,遵循OpenGIS相关规范设计与实现一个基于组件的分布式地理信息服务体系结构;设计与实现了服务器端和客户端的相关组件;最后本文通过两个实际应用系统验证了上述理论和技术的可行性和正确性。本文主要研究工作如下: (1)对现有的分布式组件对象技术进行了总结与分析。本文对现有分布式对象技术COM/DCOM/COM+、CORBA、RMI/EJB/J2EE和Web Services组件技术进行总结与分析,指出其优缺点,提出本研究采用相关组件技术的原因与理由。 (2)对空间数据的高效组织与管理进行了深入的研究。无论是对传统桌面GIS还是对基于Internet分布式地理信息服务来讲,空间数据的有效组织与管理都是非常关键的问题之一。本文针对具体的应用实例,在深入分析现阶段空间数据管理现状的基础上,把空间数据分为基础空间数据和行业应用空间数据,设计了各自多级索引数据组织方案,针对具体的军事标绘数据设计了具体的数据库表。 (3)为了提高系统运行效率,对矢量空间数据的压缩和渐进传输进行了深入的研究与实验。矢量空间数据的压缩和渐进传输国内研究的很少,国外相关文献也不多。本文首先对矢量空间数据的压缩与化简进行了综述,然后重点研究了两种重要的矢量数据压缩算法:改进的Douglas-Peucker算法和基于小波的压缩算法。并对其改进的DP算法和基于小波的压缩算法效率进行了对比实验分析。提出了基于BLG树和改进的DP算法的矢量数据渐进传输算法,设计了相关的体系结构和矢量数据渐进传输文件格式,对所提出的渐进传输方法进行了实验与分析,结果表明采用渐进传输方法能较大的提高系统的效率。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

目录

图索引

表索引

第一章 前言

1.1 研究背景

1.2 研究目的与意义

1.3 国内外研究状况

1.3.1 现有实现技术概述

1.3.2 国内的研究现状

1.3.3 国外的研究现状

1.4 本文研究的主要内容

1.5 本文的组织

第二章 分布式组件对象的分析与比较

2.1 COM／DCOM组件对象模型

2.2 CORBA组件对象模型

2.3 RMI／EJB／J2EE组件对象模型

2.4 MICROSOFT.NET框架下的WEB SERVICES组件技术

2.4.1 Microsoft.NET框架概述

2.4.2 Web ServiCeS组件技术

2.4.2.1 概念与体系结构

2.4.2.2 SOAP、WSDL和UDDl

2.4.2.3 Web服务的特征

2.4.2.4 Web服务技术发展趋势

2.5 分析与总结

第三章 空间数据的管理、压缩与渐进传输

3.1 空间数据管理现状综述

3.1.1 数据库技术对空间数据的支持

3.1.1.1 关系型数据库

3.1.1.2 对象数据库

3.1.1.3 对象关系型数据库

3.1.1.4 空间数据库

3.1.2 GIS软件公司对对空间数据管理的支持

3.1.2.1 ArcSDE

3.1.2.2 Geodatabase

3.2 空间数据组织与高效存取

3.2.1 基础空间数据

3.2.2 行业应用空间数据

3.3 矢量空间数据压缩与化简

3.3.1 矢量空间数据压缩方法总结

3.3.1.1 矢量数据压缩的定义

3.3.1.2 矢量数据压缩结果评价指标

3.3.1.3 矢量数据压缩的重要性与分类

3.3.2 改进的DP算法及实现

3.3.3 小波压缩方法

3.3.3.1 现有小波压缩算法的总结

3.3.3.2 基于小波变换的压缩算法

3.3.4 实验与分析

3.3.4.1 对比实验

3.3.4.2 分析与结论

3.4 矢量空间数据网络渐进传输方法研究

3.4.1 矢量空间数据渐进传输方法总结

3.4.2 基于改进的Douglas-Peucker算法与BLG树的渐进传输方法

3.4.2.1 BLG树

3.4.2.2 系统体系结构

3.4.2.3 服务器端数据组织及其组件实现

3.4.3 试验分析与结论

3.4.3.1 实验分析

3.4.3.2 结论

3.5 本章小结

第四章 分布式地理信息服务体系结构研究

4.1 现有体系结构分析

4.1.1 C／S(Client／Server)模式体系结构

4.1.1.1 C／S模式两层结构

4.1.1.2 C／S模式多层结构

4.1.2 B／S(Browser／Server)模式体系结构

4.1.2.1 客户端技术

4.1.2.2 服务器端技术

4.1.2.3 混合技术

4.1.3 分析总结

4.2 分布式地理信息服务体系结构

4.2.1 OGC分布式地理信息服务体系结构

4.2.2 ISO／TC211分布式地理信息服务体系结构

4.2.3 分析与总结

4.3 基于WEB SERVICES和COM+分布式地理信息服务体系结构

4.3.1 COM+平台介绍

4.3.2 系统体系结构

4.3.2.1 客户端

4.3.2.2 应用服务器

4.3.2.3 数据服务器

4.3.3 总结与分析

4.4 本章小结

第五章 分布式组件的设计、实现与配置研究

5.1 组件实现技术的选择

5.1.1 MFC类库

5.1.2 ATL类库

5.1.3 ATL Server类库

5.1.4 实现技术分析比较

5.2 客户端组件的设计与实现

5.2.1 GIS组件

5.2.1.1 GIS组件的分类

5.2.1.2 OGC简单对象实现规范

5.2.1.3 基于SFO规范的GIS组件的设计

5.2.1.4 GIS组件的基本功能

5.2.1.5 分析与总结

5.2.2 行业应用组件

5.2.2.1 军队标号及其分类

5.2.2.2 军事标绘组件的设计与实现

5.2.2.3 军事标绘组件的功能

5.2.2.4 分析与总结

5.3 服务器端组件的设计与分布式配置

5.3.1 服务器端组件的设计

5.3.1.1 组件部署在服务器端的原则

5.3.1.2 服务器端组件体系结构

5.3.1.3 Web Services组件的设计与实现

5.3.1.4 Web Services组件安全性问题

5.3.2 服务器端组件基于COM+的分布式配置

5.3.2.1 组件的分布式配置

5.3.2.2 注意的问题

5.4 本章小结

第六章 分布式地理信息服务应用实例

6.1 北京森林武警防火决策支持系统

6.1.1 研究的背景与意义

6.1.2 系统总体结构与设计原则

6.1.2.1 系统总体结构

6.1.2.2 系统设计原则

6.1.3 系统功能模块

6.1.3.1 基本地图相关的操作

6.1.3.2 军事动态编辑标绘

6.1.3.3 智能决策系统功能

6.1.3.4 卫星定位监控功能

6.1.3.5 访问控制及权限管理

6.1.4 其它关键问题

6.1.4.1 海量空间数据的组织与管理

6.1.4.2 军事标绘数据库的设计

6.1.4.3 子系统的集成共享与互操作技术

6.1.5 系统运行效果分析

6.1.5.1 运行效果分析

6.1.5.2 存在的问题

6.2 解放军后勤指挥学院网络标绘与作战指挥系统

6.2.1 研究的背景与意义

6.2.2 服务器端军事标绘系统

6.2.2.1 系统功能简介

6.2.2.2 军标属性数据库的设计

6.2.3 客户端浏览系统

6.3 系统压力测试与结论

6.3.1 ACT压力测试工具

6.3.2 测试结果分析

6.3.2.1 测试结果

6.3.2.2 结果分析

第七章 总结与展望

7.1 本文总结

7.2 本文创新点

7.3 研究展望

参考文献

攻读博士期间发表的主要学术论文

攻读博士期间参加的主要科研项目

致谢

发布时间: 2005-09-19

参考文献

• [1].分布式地理信息系统研究[D]. 高刚毅.浙江大学2004
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• [4].分布式GIS服务链集成关键技术[D]. 贾文珏.武汉大学2005
• [5].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
• [6].分布式地理信息服务研究与实践[D]. 吴功和.解放军信息工程大学2006
• [7].基于Ontology的地理信息服务研究[D]. 李宏伟.解放军信息工程大学2007
• [8].基于复合金字塔模型的分布式多时相地理信息服务聚合[D]. 宋爱红.武汉大学2013
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• [10].基于地理信息服务平台的土地督察违法用地监测系统研究[D]. 孙笑古.南京大学2011

相关论文

• [1].分布式地理信息系统研究[D]. 高刚毅.浙江大学2004
• [2].城市基础地理信息平台框架及关键技术研究[D]. 荐 军.中国科学院研究生院（遥感应用研究所）2005
• [3].移动空间信息服务关键技术研究[D]. 陈飞翔.中国科学院研究生院（遥感应用研究所）2006

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