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基于移动Agent的开放式WebGIS的研究

蔡修明  
【摘要】: 地理信息系统的网络化为人们的生活提供了很大的便利,并且在越来越多的领域得到了应用。WebGIS是Internet技术应用于GIS开发的产物,GIS通过WWW功能得到了扩展,正成为一种大众使用的工具。但是WebGIS的发展面临着新的挑战,那就是地理信息的孤岛问题。由于地理信息系统之间各自独立,造成了巨大的资源浪费,严重阻碍了地理空间数据的充分利用。因此,寻求新的技术来解决地理空间数据共享和WebGIS开放性问题,对于提高人们的工作效率,降低生产成本,推广WebGIS的使用,特别是对构建国家空间信息基础设施和实施数字化地球战略具有重要的意义。 本文首先介绍了地理信息系统与WebGIS,以及移动Agent技术的基础。然后分析WebGIS发展所面临的问题——信息孤岛,提出WebGIS的发展趋势——OpenGIS。在分析GML的特点和优势之后,提出了基于GML的四层模型框架,将WebGIS系统的构成划分成四个层次:客户层、web服务层、应用服务层和数据服务层,并简单介绍了各层的作用和实现方法,分析了移动Agent技术应用于WebGIS的优势和特点。 在引入基于GML的四层框架后,对框架中的数据流进行了分析和描述。介绍了目前空间数据共享的主要技术,以及空间元数据技术。并引入按分层概念设计的分布式环境下的空间数据表达体系:抽象地图、虚拟地图、实体地图以及可视地图。抽象地图负责描述用户的需求,虚拟地图描述符合要求的元数据,实体地图采用GML对空间数据进行描述,可视地图则采用SVG来对空间数据进行可视化的描述。 根据提出的四层模型框架,以及对空间数据表达体系的分析,设计了基于Agent的WebGIS系统。系统的核心部分由四类独立的服务器节点组成:元数据服务器、实体地图服务器、地图转换服务器和数据服务器。元数据服务器负责收集元数据信息,提供地理信息的查找和定位服务,完成抽象地图向虚拟地图的转换;实体地图服务器负责根据抽象地图,提取GML空间数据,并按要求生成实体地图数据;地图转换服务器负责将基于GML的实体地图转换成为基于SVG的可视地图;数据服务器负责管理自己的地理空间数据,与元数据服务器同步空间元数据和提供GML地理信息数据的查询服务。这种框架灵活性高、开放性好且具有良好的并行处理能力,充分的体现了移动Agent应用于WebGIS系统的特点。 最后,设计了一个原型系统。该系统对基于Agent的WebGIS系统进行了简化,省去了客户层与Web服务层,重点描述四类服务的实现。并以一个简单例子验证系统的正确性和可行性。


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