水漾秋叶

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作者：朱渭宁 黄杏元 马劲松 （南京大学城市与资源学系） 1引言 随着Internet应用的迅速普及和技术的日益发展，特别是国际上“数字地球”研究的兴起，以及建立“国家空间数据基础设施”方案的提出，原先基于Clien/serVer结构的GIS面临着丰富的、具有无限潜力的崭新空间。顺应这一趋势的WebGI必然是GIS能充分施展才能、提供更为有效服务的发展方向。以现有的Intemedlntranet为架构基础，建立基于Browser／Servers的WebGIS服务能够充分利用大量的WEB资源，合纵连横，向更为广大的GIS用户提供更为广泛的地理空间信息服务，已经成为目前国际GIS发展的主要趋势。尤其针对现有网络的不足而提出的XML，已被包括ESRI、Inergraph和Maplnfo等在内的主要GIS软件提供商所普遍接受，并正作为新一代GIS的关键技术加以试验。之所以要在WebGIS中使用XML，与Internet和WebGIS面临的一些技术难点有关。 2 WebGIS的技术难点与XML的提出 WebGIS是指利用Word Wide Web向各种类型的用户提供地理空间信息服务的地理信息系统，是Internet与GIS结合的产物。但Intenet毕竟不是 GIS的专用网，GIS最初的应用也不是以Internet为网络基础，所以，新旧事物在结合时必然面临着一些困难。 2.1 WebGIS技术难点 传统的Web语言是被广泛使用的HTML HypeText MarkUp Language，超文本标识语言），其实质是一种文本显示语言。随着Web上信息类型的日益增多，其不利于表现地理空间数据的 弊端也逐渐暴露出来，WebGIS由此而面临的一些技术难点也不易解决： 2.1.1 由于HTML页面仅仅擅长于数据表现，缺乏描述数据的内部结构和联系，不利于结构复杂的空间地理信息数据的查询和整合。 2.1.2 组成数字地球的数据将由数以千计的不同组织来维护，要对传统GIS数据库中大量的地理信息数据进行适应于Web表达的高效率、低 成本的转换，各个WebGIS需要资源和信息共享，真正地做到GIS数据的物理分散而逻辑集中。 2.1.3 按照数字地球的要求，WebGIS需要一定层次上的互操作性，使得GIS数据参与多方面的应用，但HTML页面一旦生成，信息便 处于静态，不能根据客户端的实际情况进行动态变化。 2.1.4 由于GIS处理海量的数据，而又受Internet的网路带宽以及其它路由限制，因此要建立快速的响应和传输机制，在满足用户交 互操作需求的基础上，向WebGIS用户提供快速的地理信息服务。 2.1.5 WebGIS需要向用户提供多样化的、直观易懂的图形用户界面，预测客户的请求，动态地、客户化地表现数据。 面对着上述的技术难点和国际信息化融合的潮流，XML将是WebGIS适应数 字地球的发展和要求、提高自身实际应用能力的解决之道。 2.2 XML概述与特点 XML(eXtensible Markup Language，可扩展标识语言)是W3C(Word Wde Web Consortium)为适应 Internet的发展，解决上述技术难点而推出的新型Web语言，是ISO（国际标准化组织）所制订的SGML（Standa rd Generalized Markup Language，通用语言标识标准）的一个精简集。它并不是类似于html的预定义的标识语言，而是用于定义其它标识语言的一 种元语言。与HTML中有固定数量的标识不同，XML用于描述信息的各种标识都可以由设计者自行建立，以强化特定专业数据的结构 和关联。 在WebGIS中引进XML，其优越性和作用是十分巨大的： 2.2.l 有助于实现地理空间数据的标准化、结构化。地理数据可被XML唯一地标识，便于网上查询和搜索，便于信息参与数字地球的资源共享 ，提高WebGIS服务的互操作性，减少了服务器和客户之间的频繁交互，从而提高GIS用户的互操作速度。 2.2.2 XML具有数据来源的多样性和多种应用的灵活性、柔韧性和适应性。XML可以将不同来源的结构化的GIS数据进行合并、集成，客 户获得XML数据后，可以用以开发多种形式的WallGIS应用软件，也可用于测量、制图、空间分析和地理建模等本地地理计算和 二次处理，扩展XML与GIS数据的多方面应用。 2.2.3 由于内容与形式的分离，XML只描述GIS数据本身，数据的具体表现形式可利用样式表语言进行转换，使地理信息能根据客户的配置 和实际情况动态地表现。 2.2.4用XML在现有的WEB上传输GIS数据具有可行性，不需要改变网络基础，利用原有的HTTP协议，成本低。 2.2.5 XML具有开放的标准和众多软件公司的支持。由W3C制订的XML1.0版已经发布，与处理XML相关的语言、接口等部件也由W 3C统一提供标准。微软、网景和众多数据库软件国际企业已经并将继续为XML提供支持和服务。OGC也制订了用于 WebGIS的一个基于 XML的语言：GML（Geography Markup Language，地理标识语言）。 3 XML在WebGIS中的应用 XML是针对于数据内容和结构的分析和描述，所以XML原则上可以被应用于任 何WebGIS的解决方案。由于XML功能强大，其实现和被利用的过程也就比HTML复杂，现以建立WibGIS的比较普遍的三 层服务解决方案为例，简要叙述XML的具体应用。 三层服务结构即以GIS基础数据库、中间层、Web客户端浏览器为架构基础的WebGIS解决方案。无论这三层结构如何具体实施 ，XML都可以在其中发挥数据存储、交换和表现的