基于XML的WebGIS网关设计与实现

【摘要】： 在当今信息技术时代，互联网飞速发展的同时，地理信息系统也从桌面应用逐渐升级到了网络应用。特别是互联网的广泛应用，使得网络上的空间信息资源不断增长，在现在或不久的将来，数以万计的Web站点已经或者将要提供空间信息服务，通过互联网和地理信息技术的整合，使得原来由特定GIS系统建设的各自独立、相对封闭、无法互相沟通和协作的空间信息孤岛能够通过Internet由浏览器来访问、处理，以达到空间信息共享与互操作。 近年来随着计算机技术的高速发展，如何将空间数据通过网络来进行共享，是WebGIS所研究的主要课题。WebGIS的主要目的就是通过Internet进行地理信息的发布、数据共享，使用户能够直接通过Web浏览器对GIS数据进行访问，实现地理数据和业务逻辑数据的查询、统计、编辑、专题图等GIS功能。XML技术的出现为互联网的发展带来了新的机遇，它以其结构化、可扩展性及灵活性的特点引起了业界的普遍关注，有着广阔的发展前景。对于WebGIS而言，XML相关技术可以用于地理空间数据的规范化存储、地理数据共享、网络传输、电子地图显示和GIS软件体系架构的建立等。 论文在对WebGIS技术特点、发展现状进行深入分析的基础上，指出了传统WebGIS系统面临网上地理数据发布、空间互操作等方面的挑战，探讨了利用XML相关技术来表达和处理空间数据、解决WebGIS系统之间互操作的问题。本文针对WebGIS的研究和开发中，有关地理空间数据的存储，网络传输，数据共享和互操作等方面存在的问题展开研究，研究的主要目标是基于SVG、GML和SOAP/WebService技术建立地理数据的Web发布服务系统，设计并实现了WebGIS的地理信息服务系统。主要研究内容包括：地理空间数据的GML编码存储与共享和SVG格式编码与地理信息的可视化表达；地理空间数据的组织以及它与关系对象数据库的整合；GML、SVG和Shape格式的解析与转换；用SOAP/WebService技术构建分布式多层体系的WebGIS服务器端软件系统的总体架构和原型系统的开发实现。 在WebGIS的数据组织与体系结构设计的基础上，以Borland C++ Builder为主要工具开发了一个服务器端多层分布式体系结构的WebGIS原型系统，实现了WebGIS的网关设计。以校园图为地理数据源，在互联网上进行了地图发布的网络测试。本原型系统在数据组织、存储、表达和检索方面遵循OGC和W3C的相关开放标准，系统的设计与实现参考了多项国际规范，具有一些独特之处，如地理数据的GML、SVG格式表达、依比例动态数据加载、数据一次下载多次使用和数据的粒状更新等等。 总之，XML相关技术在WebGIS的应用与开发中具有非常多的优越性，是未来信息技术发展的基石，当然也是WebGIS发展的基础。相信将来人们会以XML技术为基础开发和设计出更多GIS的技术规范和系统工具，因为XML是未来Internent技术发展的基础和主流。