分布式地理信息服务研究与实践

论文摘要

IT技术，特别是Web技术、分布式计算技术、组件技术的发展对GIS产生了深远的影响，对地理信息服务的需求则促使GIS的应用和研究不断地从新的技术中汲取动力，传统的地理信息系统软件模式正发生着从“系统与功能”到“服务与应用”的演变，分布式地理信息服务的概念也应运而生。当前基于分布式计算技术的地理信息服务研究已经不算少了，但是目前还没有关于分布式地理信息服务的清晰论述。地学计算服务的计算能力、异构服务的互操作和服务融合等仍然是分布式地理信息服务研究的软肋。本文对此做了大量研究，结合自己的多年思考，系统地阐述了分布式地理信息服务的理论体系以及依靠目前的软件技术建立分布式地理信息服务及应用的方法，并提出一种面向服务的分布式地理信息服务应用架构。本文的主要研究内容和创新点如下： 1．分析了分布式地理信息服务的研究背景和现状，指出了当前存在的主要问题，明确了本文的研究范围和基本思路。 2．剖析了地理信息和地学计算的分布特性，提出了网络节点间地理信息和地学计算迁移模型，使之成为分析分布式地理信息服务体系结构的一种新手段，并根据该模型将分布式地理信息服务的研究分为静态服务体系和动态服务体系两大部分；围绕分布式地理信息服务的体系结构的发展和变化，深刻剖析和总结了各种可资利用的体系结构，在此基础上提出一种静态服务和动态服务相融合的面向服务的分布式地理信息服务体系结构。 3．分析总结了分布式计算技术的发展及最新进展，并探讨了基于不同分布式计算技术的地理信息服务实现方法，分析其优势和局限性。并首次全面总结了XML在分布式地理信息服务中的应用，分析其给分布式地理信息服务带来的突破以及XML对于分布式地理信息服务进一步发展的意义。 4．从研究基于COM组件创建分布式地理信息服务和应用入手，对基于Client／Server架构的典型静态分布式地理信息服务做了深入的分析和研究。以一个完整的项目应用作为实例，详细剖析了基于ArcObjects组件的静态分布式地理信息服务创建过程，并分析总结了此类服务的优势和缺点，提出将此类服务作为分布式地理信息服务数据的组织、存储以及创建动态地理信息服务的基础。 5．论述了传统WebGIS技术创建的分布式地理信息服务的静态特征，通过基于ArcIMSHTML Viewer的栅格网络地图服务的研究和实践，分析总结了此类分布式地理信息服务在技术上的突破以及局限性，并对此类服务性能的优化、功能的增强、服务的快速开发以及服务向移动终端的扩展等方面做了研究和改进，实现了基于脚本语言的客户端标注功能；将客户端请求和服务器端相应封装为便于用户二次开发的ASP.Net服务器控件，并通过一个实例验证了基于该服务器实现服务的快速开放的可行性；提出了一种以成熟的WebGIS软件创建服务器平台并开发嵌入式客户端向移动终端用户提供移动地理信息服务的应用

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 GIS:从地理信息系统到地理信息服务
• 1.1.2 应用需求是GIS发展的源动力
• 1.1.3 信息技术的进步是GIS发展的导引力量
• 1.2 分布式地理信息服务研究现状
• 1.2.1 国内外的研究现状
• 1.2.2 存在的问题
• 1.3 本文研究的主要内容
• 1.4 论文的组织
• 第二章 分布式地理信息服务概论
• 2.1 分布式地理信息和地学计算模型
• 2.1.1 地理信息的分布性
• 2.1.2 分布式地理信息和地学计算模型
• 2.1.3 基于模型的分布式地理信息服务体系结构分析
• 2.2 动态分布式地理信息服务体系结构
• 2.2.1 ISO/TC211服务体系
• 2.2.2 两种重要的动态分布式地理信息服务体系结构
• 2.2.3 面向服务的分布式地理信息服务架构
• 2.3 服务走向动态的力量源泉:XML
• 2.3.1 XML概述
• 2.3.2 XML在分布式地理信息服务中的应用
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于COM组件的静态分布式地理信息服务研究与应用
• 3.1 组件概述
• 3.1.1 组件的定义
• 3.1.2 方法、属性和事件
• 3.2 ArcObjects组件库
• 3.2.1 理解COM
• 3.2.2 ArcObjects组件库简介
• 3.3 基于ArcObjects组件的应用开发方法
• 3.3.1 ArcObjects OMD解读
• 3.3.2 ArcObjects的开发方法
• 3.3.3 地理空间数据的组织与存取
• 3.4 基于ArcObjects组件的静态分布式地理信息服务应用
• 3.4.1 用户需求分析和系统总体设计
• 3.4.2 数据结构设计
• 3.4.3 模块详细设计
• 3.4.4 应用实例—黄河基本河情信息系统
• 3.5 本章小结
• 第四章 静态服务体系中的网络地图服务
• 4.1 传统WebGIS技术的网络地图服务的静态特征
• 4.1.1 WebGIS体系结构和特点
• 4.1.2 WebGIS运行机制
• 4.1.3 传统网络地图服务的静态特征
• 4.2 基于ArcIMS HTML Viewer的栅格网络地图服务
• 4.2.1 ArcIMS请求/响应模型
• 4.2.2 系统体系结构与数据流程
• 4.2.3 基于HTML/JavaScript的HTML客户端开发
• 4.2.4 服务性能优化与局限性分析
• 4.2.5 基于JavaScript的客户端标注功能扩展
• 4.2.6 ArcIMS栅格地图服务的服务器端组件
• 4.3 网络地图服务应用快速开发方法研究
• 4.3.1 什么是ASP.Net服务器控件
• 4.3.2 服务器控件的创建和设计时支持
• 4.3.3 ArcIMS服务器控件的设计与实现
• 4.4 地理信息服务向移动终端的扩展
• 4.4.1 移动地理信息服务应用模式
• 4.4.2 基于ArcXML的嵌入式移动地理信息服务原型
• 4.4.3 基于ArcXML的嵌入式移动地理信息服务的实现
• 4.5 基于SVG的矢量网络地图服务
• 4.5.1 SVG概述
• 4.5.2 SVG与地理空间数据组织
• 4.5.3 基于SVG的地图符号描述模型
• 4.5.4 基于DOM和JavaScript的SVG地图交互
• 4.5.6 基于SVG模板的网络地图服务原型与实现
• 4.6 本章小结
• 第五章 动态分布式地理信息服务相关技术研究
• 5.1 OGC的地理空间互操作框架
• 5.2 基于GML的地理信息互操作
• 5.2.1 GML的发展现状
• 5.2.2 GML的空间数据模型
• 5.2.3 GML的特性与地理信息互操作
• 5.3 基于OGC地理信息服务实施规范的服务互操作
• 5.3.1 OGC Web服务实施规范概述
• 5.3.2 服务的HTTP请求和响应规则
• 5.3.3 基于OGC Web服务规范的服务互操作模式
• 5.3.4 基于OGC Web服务的服务互操作实践
• 5.3.5 总结与分析
• 5.4 基于SOAP的分布式地理信息服务研究
• 5.4.1 Web服务的实现机制与性能分析
• 5.4.2 使用COM对象发布Web服务
• 5.4.3 基于ArcGIS Server的GIS Web服务开发
• 5.4.4 总结与分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 进一步的工作
• 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