第五章WebGIS实现技术

GIS Plug-in直接处理来自服务器的GIS矢量数据。 同时，GIS Plug-in可以生成自己的数据，以供 Web浏览器或其他Plug in显示使用。当然，Plugin必须先安装在客户机上，然后才能使用。
Plug-in模式的网络GIS工作原理是： Web浏览器发出GIS数据显示操作请求，Web服 务器接收到请求后，将用户所要的GIS数据传送给 Web浏览器，客户机端接收到Web服务器传来的 GIS数据，对GIS数据类型进行理解，然后在本地 系统查找与GIS数据相关的Plug-in(或Helper)。 如果找到相应的GIS Plug-in，则用它显示GIS数 据；如果没有，则需要安装并加载相应的GIS Plug-in，来显示GIS数据。GIS的操作由相应的 GIS Plug-in完成。
1、基于ServerAPI模式的WebGIS的优点
用动态链接库取代CGI程序，不会在系统中产 生新的进程，资源共用因而相应速度比CGI快。
2、基于ServerAPI模式的WebGIS的缺点
（1）依附于特定的服务器和计算机平台，程序的 移植难度大。 （2）安全性不好，一旦DLL出现故障或产生内存 泄露，会导致整个WebGIS服务器陷入瘫痪。 （3）系统维护复杂，ISAPI DLL要为每个请求产 生并维护一个独立的线程，以避免冲突；当优化性 能时，还得关闭Web服务器来更换或删除已有的 DLL。而CGI不存在这些问题。
利用这种CGI方法，只要使用者在浏览器上按 一下，信息就通过网际网络传回到Web Server上， 然后由CGI接口将此信息透过IPC传至后端的GIS 软件。 例如，可以要求GIS软件将地图中的某个地区 放大，然后将放大后的地图传给使用者端。 这种方法的优点在于，可以利用商业化GIS软 件产生出高品质的地图。事实上，GIS软件的很多 功能都可以被利用。
（三）CGI技术分类
由于CGI是Web Server上可执行的程序，任何 人要与Web Server进行沟通，都可以透过CGI接口。 基本上所有的计算器语言都可以用来开发CGI 接口，最常用的几种包括C、C＋＋、Perl和VB。 Web一出现，CGI技术很快就被用于建构能产生动 态地图的Web网站。
ActiveX控件和Plug-in相似，都是扩展Web浏览 器的动态模块。 不同的是，ActiveX能被支持OLE标准的任何程 序语言或应用系统所使用。 而Plug-in只能在某一具体的浏览器中使用。
基于GIS ActiveX控件的网络地理信息系统依靠 GIS ActiveX来完成GIS数据的处理和显示。 GIS ActiveX控件与Web浏览器灵活无缝地结合 在一起。 在通常情况下，GIS ActiveX控件包容在HTML 代码中，并通过（object）参考标签来获取。 基于GIS ActiveX控件的网络地理信息系统的体 系结构如图4-8所示。
（3）通过一组简单的环境变量或命令行传递参数， 这种调用程序的方法易于理解和实现。
（4）CGI程序以一个独立进程方式运行，和Web 服务器完全隔离，有错误的CGI程序很难损害服务 器内部的完整性。
（二）基于CGI模式的WebGIS的缺点
（1）网络传输负担重。 在GIS的服务器端和客户端空间数据的传输只能 是，JPEG或GIF图像，不能有效地进行空间数据 的可视化操作和分析； 客户端不具有数据管理模块，因此不能够实现 现有状态的GIS空间数据传输协议； 若再次请求已经请求过的空间数据，要经过同 样的数据传输过程，多次数据传输之间没有联系， 因而网络的传输负担较重。
2．基于Plug-in模式的网络GIS的缺点
（1）GIS Plug-in与平台相关。 对同一GIS数据，不同的操作系统需要不同的 GIS Plug-in。不同的Web浏览器，也同样需要有 相应的GIS Plug-in。 （2）GIS Plug-in与GIS数据类型相关。 对于GIS用户而言，使用的GIS数据类型是多 种多样的，如Arclnfo，Mapinfo，AtlasGIS等GIS 数据格式。不同的GIS数据类型，需要有相应的 GIS Plug-in来支持。
第五章 WebGIS实现技术
现有基于B／S模式的网络GIS主要分为两类： 基于服务器的网络GIS(Server-side) 基于客户机的网络GIS(Client-side)。
服务器端的互联网GIS的构造模式有CGI 模式、Server API模式、ASP 模式等； 而基于客户机端的互联网GIS的构造模式 有Plug-in模式、GIS Java Applet、 GIS ActiveX控件等。
CGI式的Web GIS—以玉山国家公园电子文化与自然资源地图为例
2. CGI激活后端GIS软件 很多GIS软件是运用图形使用者接口（GUI）， 用“事件”（Event）的方式驱动的，一旦激活， 就可以一直运作等待触发事件。 这种系统有许多优点，而且浏览器也是利用 GUI接口由事件驱动的。 一个浏览器上的事件，透过CGI接口很容易传 到后端GIS软件上，CGI接口和后端GIS软件的信 息交换是透过IP控制协议（IPC）来完成。
1．基于Plug-in模式的网络GIS的优点
（1）支持与GIS数据的无缝连接。 由于对每一种数据源，都要有相应的GIS Plugin，因而GIS Plug-in支持与GIS数据的无缝连接。 （2）GIS操作速度快。 所有的GIS操作都是在本地由GIS Plug-in完成， 因此运行速度快。 （3）服务器与网络传输的负担轻。 服务器仅需提供GIS数据服务，网络也只需将 GIS数据一次性传输。服务器的任务量小，网络传 输的负担轻。
GIS ActiveX控件模式工作原理是：
Web浏览器发出GIS数据显示操作清求， Web服务器接收到用户的请求后，将用户所要的 GIS数据对象和GIS ActiveX控件传送给Web浏览 器。 客户端接收到Web服务器传来的GIS数据和GIS ActiveX控件，启动GIS ActiveX控件，对GIS数据 进行处理，完成GIS操作。
（2）运行速度过慢。 原因在于CGI根据浏览器的HTTP请求激活响应 进程， 而每一个请求对应一个进程， 当有多用户同时发出请求时， 创建进程的负载和大量并发执行的CGI程序所耗 费的潜在资源会造成系统运行速度下降，从而使系 统效率降低。
（3）数据处理在服务器端进行，容易造成服务器 端负载过重。 市场上推出的WebGIS软件中，利用这一原理实 现的软件主要有： 美国ESRI公司早期的WebGIS平台ArcView Internet Map Server (ArcView IMS)和MapObjects IMS，Mapinfo早期的Internet／Intranet解决方案 Maplnfo Proserver等。
基于CGI的WebGIS的工作原理是：
Web浏览器用户发出URL及GIS数据操作请求到 服务器上， Web服务器接受请求后，通过CGI脚本，将用户 的请求传送给GIS服务器， GIS服务器接受请求，对GIS数据进行处理(如放 大、缩小、漫游、查询、分析等)，将操作结果形 成GIF或JPEG图像， 最后，GIS服务器将GIF或JPEG图像通过CGI脚 本、Web服务器返回给Web浏览器并显示。
目前，流行的ServerAPI有Microsoft的ISAPI、 Netscape的NSAPI和O‘Reilly的WSAPI。实际应用 中主要是Microsoft的ISAPI。
ISAPI设计的基本思想是基于动态链接库DLL， 使得Server程序运行速度提高和减轻系统的负载。 ISAPI的体系结构由ISAPI应用程序和ISAPI Filter程序组成，前者的功能和地位与CGI程序相 似，后者用于扩展IIS／WWW服务器的功能。
一、CGI技术在WebGIS中的应用
CGI（common gateway interface）通用网关接 口是较早应用于WebGIS开发的方法。
它是Internet服务器与应用程序之间的接口标准， 在Hypertext文件与Web服务器应用程序之间传递 信息，将Web服务器和数据库服务器结合起来，实 时、动态地生成HTML文件。
根据CGI接口的特点，GIS CGI技术可分为以 下两类：
1.CGI激活图形产生器之方式运作
一个典型的例子是美国ESRI公司的 MapObjects Internet Map Server。 它是由开发者制作一个简单的图形产生器 应用程序(Application program；AP)经由CGI程 序，可以根据命令行参数产生各种不同的地图。
嵌入接口的Web GIS—MapViewer
四、ActiveX控件和DCOM组件技术
ActiveX技术是在微软公司OLE技术基础上发 展起来的因特网新技术，其基础是DCOM （distributed component object model），它不是 计算机Байду номын сангаас言，而是一个技术标准。 基于这种标准开发出来的构件称为ActiveX控件， 可以像Java Applet一样嵌入到HTML文件中，在因 特网上运行，对GIS数据进行分析处理。
二、ServerAPI技术在WebGIS中的应用
ServerAPl服务器应用程序接口技术，是为了 克服CGI方式的效率低下而开发出来的扩充的CGI 工具，其基本原理与CGI类似，不同的是CGl程序 可以单独运行，而由于ServerAPI应用程序是Web 服务器进程的组成部分，所以必须在特定的服务 器上运行。 ServerAPl作为一种进程内的扩充方法，进程创 建和进程间通信负载大大减少，运行速度比CGI程 序要快得多，在一定程度上改善了Web服务器的 响应性能。
三、WebGIS客户端的Plug－in插件技术
Plug-in(插入法)，是由美国网景公司 (Netscape)发明的为了增加网络浏览器功能的方法， 它的浏览器提供厂一套API（应用程序接口），便 于其他软件厂商插入与万维网应用有关的软件。