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1、华中科技大学 硕士学位论文 基于AJAXAJAX及XML的WebGIS研究与设计 姓名：周牧 申请学位级别：硕士 专业：空间信息科学与技术 指导教师：谈晓军 20090228 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 I 摘 要 WebGIS 是 GIS(Geographic Information System)技术与网络的结合应用， 它将以往 单一模式的 GIS 系统能够在网络上发布与传输，满足用户多元化访问需求。将传统的 一维 GIS 的研究成果拓展到 Internet,使用户真正突破空间的限制，共享和分析地球空 间的各种信息，已经成为 GIS 研究者有待解决的问题。由于传统认为
2、WebGIS 实现方 法，无论是胖服务器瘦客户端的 WebGIS 还是瘦服务器胖客户端的 WebGIS 模式，都 存在着各自的缺陷。 当前的 WebGIS 系统普遍存在数据可重用性差、 客户端通用性差、 对平台的依赖性强、开发复杂度高等问题，需要引入新的技术来进行改进。 本文针对以上 WebGIS 存在的问题，首先讨论和分析了 WebGIS 的实现方法，比 较采用不同技术的 WebGIS 系统的优势与不足，并分别介绍 WebGIS 服务器端与客户 端技术。新兴 Web2.0 技术的运行机制由传统的“客户-服务器”模式向服务模式转变， 由相比 Web1.0 单纯浏览 HTML 网页，它内容更丰富
3、、互动性更强，本文还讨论了基 于 Web2.0 的 GoogleMaps 的新型 WebGIS 应用。 第二， AJAX （Asynchronous JavaScript And XML）技术作为 Web2.0 技术的核心内容，基于异步通信原理，其实际的应用程 序给用户带来完全不同的体验。本文详细介绍并讨论了 AJAX 的各组成元素，尤其作 为 AJAX 核心内容的 XMLHttpRequest 对象的运行机制， 并比较基于 AJAX 的 Web 体 系与传统 Web 结构，总结了基于 AJAX 技术的 Web 应用的前景与优势。第三，作为 Web 应用中的重要元素，XML(eXtensibl
4、e Markup Language)拥有重要的价值，本文讨 论了 XML 在 Web 应用中的广泛应用。最后，结合以上各项新兴 Web 技术，利用 GoogleMaps 平台，载入 XML 数据，探讨并设计一种新型的 WebGIS，解决了浏览器 与 Web 服务器的异步通信问题，保证 Web 间数据通信流畅，提高程序执行效率。 关键词：关键词：AJAX; Google Maps API; XML 数据; WebGIS 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 II Abstract WebGIS is regarded as the application which combines
5、the Geographic Information System with the Web technology. It turns the single model GIS system into Web-oriented and would be used to meet the diverse requirements of users. How to extend the traditional GIS research to the Internet, break through the limitation of the space and to share the spatia
6、l information have become the problems to be solved the researchers. Nowadays, there are several problems existed in the current WebGIS System such as weak date repeated use, feeble universe adaptability of the client, and high dependence on the platform. It is imperative to explore the creative sol
7、ution to face such issues. At the mean time, no matter what kinds of WebGIS, such as fat Client and thin Server or thin Client and fat Server, both have some defaults wait be to be solved. This paper aims at deficiencies of the traditional WebGIS application, and we analyses and discuss an appropria
8、te solution to solve the issues. In the first place, we propose the diverse methods of WebGIS implementations and compare the advantages and disadvantages of different ways of these technologies. Follow that, we introduce the server and client technology in WebGIS respectively. Actually, the innovat
9、ive Web2.0 conception turns the client-server model to the service model, compared with traditional Web1.0, such like merely browsing the pages, it has more content and inter-actions, we then discuss the GoogleMaps principles. In the second place, AJAX（Asynchronous JavaScript And XML） which is regar
10、ded as the core technology in Web2.0, based on asynchronous communication technology, the comparison between the AJAC web system and traditional system shows the bright future and advantage of AJAX. Thirdly, as the important element in the web application, XML (eXtensible Markup Language) demonstrat
11、es the significant value, this paper discusses the various applications integrated with XML technology. Finally, combined the technologies discussed above, I take advantage of GoogleMaps platform, load the XML as the dataset, explore and design a new type of WebGIS application, which solves the asyn
12、chronous communication problem, guarantee the data transmission , eventually improve the efficiency of the WebGIS application. Keywords: AJAX; Google Maps API; XML Data; WebGIS 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。 对本文的研究做 出贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方
13、式标明。 本人完全意识到本声 明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许 论文被查阅和借阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段 保存和汇编本学位论文。 保 密，在_年解密后适用本授权书。 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 本论文属于 华 中 科 技 大 学 硕
14、 士 学 位 论 文 1 1 绪 论 1.1 课题背景 地理信息系统是处理空间信息的强大工具,它采集，存储，管理，分析包含海量数 据的空间信息,在资源，环境，电力，城市规划等众多领域发挥着巨大作用1。 如何让大众方便迅速获取众多公共服务部门如交通，气象，电信等已经积累拥有 的大量的空间数据信息,享受到 GIS 技术带来的好处, 如何让空间信息更充分被共享 发挥作用,是 GIS 面临解决的焦点问题,也是 GIS 发展的方向，在当前网络技术迅速发 展的情况下, 使得 GIS 处理海量空间数据的方式从原来的集中、 独占走向分布、 共享。 如何通过标准的分布计算平台，如何对海量空间数据进行高效、可靠的
15、管理和使用， 为大型空间决策服务己成为当前地理信息系统技术面临的重大课题。GIS 和 Internet 结合已经成为必然,两者结合的结果便是WebGIS的出现2。 从WWW的任意一个节点， Internet 用户可以浏览 WebGIS 站点的空间数据，以及进行各种空间检索和空间分析。 目前遥感技术的发展，为 GIS 提供了高空间分辨率遥感数据源，海量遥感影像数 据的网络发布也日益受到人们的重视， 并成为以发布矢量地图数据为主的传统 WebGIS 应用的有益补充。 国内外各大专业 GIS 厂商纷纷推出自己的遥感影像数据库产品和解 决方案3,4。Google 公司于 2005 年推出自己的基于 A
16、JAX 模式的遥感影像发布系统 GoogleMaps，由此引发互联网新一轮的 Web2.0 技术革新。AJAX 模式首先由 Jesse Jarnes Garrett 于 2005 年提出5，它实际上是异步 Javascript 和 XML(Asynchronous JavaScript and XML)的简称，它不是指一种技术，而是一种新的设计模式。以上变革 针对当前遥感影像网络发布存在以下两个方面的困难，首先遥感影像网络发布受制于 网络的带宽和速度，严重影响着 WebGIS 的实用性。另一方面，遥感影像数据量呈几 何级数增长，而传统的图幅文件管理方式无法有效地对海量影像数据进行组织、管理 和发布。如何利用全新的设计模式，结合成熟的技术建立快速有效的 WebGIS 系统， 在网络上发布地理信息是当前需要解决的问题。 本文针对目前 WebGIS 系统访问缓慢的缺陷，以及异构数据库难以连接访问的问 题， 研究基于 AJAX 的 WebGIS 发布系统，采用 XML 数据作为空间数据在 Web 发布,
