基於webgis空間資料庫建立廣西基礎交通地理信息系統
⑴ 地理信息系統軟體有哪些
軟體主要包括以下幾類：操作系統軟體 、資料庫管理軟體 、系統開發軟體 、GIS 軟體，等專等。屬 GIS軟體的選型，直接影響其它軟體的選擇，影響系統解決方案，也影響著系統建設周期和效益。
地理信息系統是能提供存儲、顯示、分析地理數據功能的軟體。主要包括數據輸入與編輯、數據管理、數據操作以及數據顯示和輸出等。作為獲取、處理、管理和分析地理空間數據的重要工具、技術和學科，得到了廣泛關注和迅猛發展。
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開發方法：
1、集成式GIS，優點是各項功能已形成獨立的完整系統；缺點是系統復雜、龐大，成本較高，並且難於與其他應用系統集成。
2、模塊化GIS，具有較強的工程針對性，便於開發和應用。
3、組件式GIS，具有標準的組件式平台，各個組件不但可以進行自由、靈活的重組，而且具有可視化的界面和使用方便的標准介面。
4、WebGIS，未來的WebGIS將是基於COM/AetiveX或COBRA/Java開發的分布式對象GIS系統。
⑵ 請教一下webgis在智能交通這方面的發展現狀
公共交通與其它交通方式相比具有人均佔用道路少、能源消耗低、運輸成本低、污染相對較小、客運量大，運送效率高等優點，它是解決大、中城市交通擁堵等交通問題的有效方式之一已成為共識。隨著智能交通系統（Intelligent Transportation System，簡稱ITS）這陣春風刮來，國內已經研製出許多以ITS為背景，運用通信技術、計算機網路技術、感測器技術、GPS、GIS等高科技手段的智能公交運營指揮調度系統[1]，這些系統的產生及其運用極大地提高了公交的調度效率，改善了公交的服務水平。但是，由於受到已有技術上的限制，這些系統依然存在一些不盡如人意的地方，比如系統造價太高、對使用者知識水平要求過高、與老系統的兼容性不高等。如何優化這些系統，一直是研究智能公交系統的同仁共同努力的目標。萬維網地理信息系統（WebGIS）出現，為我們探索建立低成本、智能化、人性化、高效率的智能公交運營指揮調度系統開辟了一條光明大道。
一、智能公交運營指揮調度系統
1、智能公交運營指揮調度系統的定義
智能公交運營指揮調度系統是一個集公交指揮調度、公交運營管理、綜合業務通訊、乘客信息系統、動態信息發布、遠程圖文信息發布、網上交通信息查詢，多媒體數據信息傳輸系統等於一體的全方位調度管理服務系統。
2、智能公交運營指揮調度系統的組成
一般來講，智能公交運營指揮調度系統由監控調度中心、區域調度中心、車載單元、乘客信息系統、通信系統等幾部分組成。各系統之間通過有線網路系統或無線移動通信系統組成一個有機整體。
二、萬維網地理信息系統（WebGIS）
萬維網地理信息系統（WebGIS）是指基於Internet平台、客戶端應用軟體採用WWW協議運行在萬維網上的地理信息系統。它是利用互聯網技術來擴展和完善地理信息系統的一項新技術，其核心是在地理信息系統中嵌入HTTP和TCP/IP標準的應用體系，實現互聯網環境下的空間信息管理等地理信息功能。它是地理信息系統技術和互聯網技術相結合產生的一種嶄新的、革命性的新技術，使基於地圖（圖形、圖像）的應用系統得以通過互聯網技術在各行各業中得到廣泛應用。
萬維網地理信息系統（WebGIS）是當前GIS發展的主要方向，有著傳統GIS無法比擬的優點。把作為GIS的首要發展方向的WebGIS用在智能公交運營指揮調度系統中是一種有益的嘗試。
三、WebGIS在智能公交運營指揮調度系統中的應用
1、公共交通信息網上查詢
公交信息查詢服務子系統是智能公交運營指揮調度系統的重要組成部分。
1）公交信息查詢服務子系統的功能設計
基於WebGIS公交信息查詢服務子系統應包括如下功能：(1)交通電子地圖的編輯顯示功能，如放大、縮小、移動等;(2)公交信息查詢，如某條公交線路的停靠站點、首、末班車時間、票價等;(3)提供最優路徑查詢,包括公交線路、換乘站點及換乘線路、經過站點等，並且查詢結果可以以矢量圖的形式予以顯示；(4)公交線路變更情況說明和徵求市民意見等。
2）公交信息查詢服務子系統的技術實現方法
公交信息查詢服務子系統由伺服器端、客戶端和Internet/Intranet網路等三部分組成（如圖1）。伺服器端建立在監控調度中心，由Web伺服器(Web Server)、IMS伺服器(Internet Mapping Server, 簡稱IMS)和空間資料庫（Database）等三部分組成；客戶端是連接在Internet/Intranet網路上的所有電腦；網路是已經存在的Internet/Intranet。目前IMS伺服器開發平台有美國ESRI的ArcIMS、加拿大VTT公司的VTT WebGIS、我國超圖公司的SuperMap I5.NET5等可供選用。
伺服器端WebGIS應用軟體的開發可以利用ActiveX技術或Java Applet技術，將具有GIS功能的組件嵌入用戶自己開發的應用程序中，用集成二次開發方式設計實現。這種開發方式將計算在客戶端和伺服器端作了個較為均衡和合理的分配，客戶端在瀏覽WebGIS網頁時一次性下載一個ActiveX控制項或Java Applet小程序，實現諸如地圖縮放、平移、測量、最優路徑分析、圖層疊加和專題地圖生成等GIS功能，承擔部分力所能及的計算負載，使系統具有很好的靈活性和可擴展能力。
客戶端有HTML viewer和Java viewer兩種。HTML viewer是一個輕量級的客戶端，不支持一些GIS功能，但它支持最廣泛的瀏覽器並有著高度的可定製性。Java viewer可以根據需要定製一些GIS功能，包含豐富的GIS工具。用戶在查詢公交信息時，只要從伺服器端下載一個ActiveX控制項或Java Applet小程序，就可以進行正常查詢了。現階段成熟的IMS都有這個的功能。
監控調度中心把城市電子地圖、公交線網、公交站點、公交時刻表等公交相關信息發布到IMS伺服器上，用XML(eXtended Markup Language,簡稱XML)編輯器創建地圖配置文件。該地圖配置文件是用XML寫的。然後使用IMS伺服器開發平台自帶的服務發布工具把地圖服務在伺服器上發布為地圖服務。當客戶想查詢信息時，只要輸入相應的查詢信息或在電子地圖上直接點擊相應的圖形圖像，該信息在客戶端生成XML格式的請求，並傳送給伺服器。如果伺服器收到一個來自客戶端的XML格式的請求，空間伺服器會生成一個XML格式的響應，同時地圖服務通過一種或兩種方式把地圖和相關信息發送到客戶端：用圖像的方式或矢量流的方式。
2、公交車輛的自動監控和調度
公交車輛監控調度子系統是智能公交運營指揮調度系統的主要組成部分之一。當前隨著基於Internet/Intranet的Web GIS和GPRS通信技術等一批新技術登上應用舞台,綜合應用這些技術手段，構建一個高效、大容量、易擴展的現代的GPS公交車輛定位導航調度系統就成為可能。
1）系統功能設計
基於WebGIS的公交車輛監控調度子系統應該具有如下功能：（1）公交車輛的定位；（2）中心與公交車輛之間的雙向通信；（3）隨時向車輛發送調度指令；（4）向乘客信息系統發送交通信息等。
2）系統的技術實現方法
該系統在邏輯上主要由GPS定位系統、GPRS移動通信網和Internet/Intranet網路、WebGIS信息管理調度系統有機組合而成。而在物理上，（如圖2），則主要由基於慣性原理的GPS/DR車載定位儀、GPRS通信網、車輛監控調度中心(Web Server)、信息發布終端4部分構成。運行時，車輛定位調度系統將車載GPS/DR數據，經由通信控制器、GPRS模塊以及自定義的GPRS通信應用層協議介面，由GPRS網路發送到監控中心的Web Server伺服器端，顯示在電子地圖上；控制中心由監控調度中心的主伺服器和分布在各服務區的區域調度中心的子伺服器共同構成，形成分布式管理調度網路。控制中心通過GPRS公用網提供的各項服務，在將調度信息發送到車載平台的同時，還可以利用GPRS和Internet/Intranet,將導航地理信息發送到各類信息發布終端。
基於GPRS/Internet/Intranet通信平台的分布式GIS系統，讓用戶可以利用各種終端，如普通PC、支持無線Internet/Intranet訪問的 PDA和嵌入式設備，以無線或有線的方式訪問GIS伺服器獲得地圖數據和車輛狀態信息。工作時，由數據通信伺服器完成監控中心和客戶端之間數據流的接收和發送，並對數據作分類預處理，即直接輸入車輛屬性信息資料庫或實時轉發給客戶端；資料庫伺服器支持空間地理信息和屬性資料庫；信息發布Web伺服器通過Web C/S和 B/S方式支持客戶端數據訪問服務。
四、總體評價
作為智能運輸系統（ITS）的重要組成部分，智能公交運營指揮調度系統既自成體系，又需要和ITS其它子系統之間相互聯系，共享信息（這些信息為文本、圖像、聲音、視頻等格式）。而這些信息數據量大，實時性高，並且分布於不同系統的區域網上。這個問題，必須通過高科技手段來科學地解決。同時，作為直接面向人民大眾的窗口服務系統，智能公交運營指揮調度系統面向普通老百姓的界面又必須簡單易懂、容易操作。目前北京、上海、杭州、青島等一些大城市也在試用一些智能公交運營指揮調度系統。這些系統對於提高公交調度的效率、改善公交的服務水平都產生了巨大的作用，但是這些系統由於技術上的限制，對於系統內部信息共享、和其它系統之間的信息共享、面向Internet/Intranet的公交信息實時發布等方面依然存在一些不足。表現在：（1）系統與城市交通信息中心及其它諸如市政管理系統等其它信息系統之間的信息共享通路不暢通，無法做到公交調度的實時調整和公交相關信息的實時發布；（2）由於系統軟硬體的差異，很難與現存的交通管理系統、交通信息發布系統等系統的融合，違背了一次規劃分步實現建設ITS的初衷；（3）系統內部各部門之間共享信息通路不暢，無法很好地滿足實時公交調度的需求；（4）乘客信息系統存在提供的信息實時性差，查詢界面不人性化，可供查詢的信息較少，查詢系統響應速度慢，對用戶自身的要求較高等不足。
WebGIS是Internet網路和傳統地理信息系統有機結合的技術，不僅包含了傳統Internet網路和地理信息系統技術的全部性能，而且還具備了它們二者所不具備的優點。基於WebGIS的智能公交運營指揮調度系統很好地解決上述問題，具有如下優點：
1、系統的信息共享能力更強
WebGIS的數據整合可以打破空間數據固有的界限，將空間數據與其他各種類型的數據融合在一起，為應用提供統一的數據存取模式，從而為空間數據共享、綜合和知識發現提供更大的方便。在Internet這個開放的、分布的、全球性的信息基礎平台上，以Open GIS的標准為參考，重構GIS軟體的體系結構而形成的WebGIS具有開放性、兼容性、易拓展性、數據更新快等特點。
首先，可以充分利用已有的GIS數據資源，將常用的多種數據轉換成自己的空間格式和相應的關系資料庫。利用現有Internet/Intranet的基礎設施和老的調度系統，以較少的投資就可以建立一套覆蓋整個城市范圍的系統。保護了先期投資。
其次，可以綜合利用Internet上的各種信息。智能公交運營指揮調度系統所需要的ITS的其它子系統的各種信息不必全部集中到一個系統上來，而是按照其來源分布於各系統之中。只要通過Internet/Intranet相聯，智能公交運營指揮調度系統就可以方便地實時地運用這些數據。大大地降低系統負載，加快訪問速度。在公交調度過程中，控制中心需要根據得到的實時信息和歷史資料權衡比較，才會形成一個調度方案，而這些信息來自多個部門系統。比如道路交通情報來自交通管理信息中心，道路維護信息來自市政部門，天氣狀況來自氣象部門等。及時動態獲得各種信息是能夠進行實時調度的關鍵。
再次，運用WebGIS技術，監控調度系統分布在各個區域的子伺服器和監控中心的主伺服器共享主伺服器上的GIS軟體，不需每個子伺服器都安裝GIS軟體。做到合理分工，各司其職。降低了成本。公交運行過程中，客流變化情況、車輛運行狀況和其它相關信息匯聚於監控調度中心，而各路車輛的實際調度由分布在城市各個角落的區域調度中心負責。區域調度中心只要訪問監控中心的伺服器，調用自己需要的數據，運用WebGIS提供的GIS分析功能，進行相應的分析計算和發布指令，就可完成調度任務。
2、網路信息查詢速度更快，范圍更廣，查詢界面更人性化
由於該系統是在Internet/Intranet信息發布、數據共享、交流協作基礎之上實現GIS的在線查詢和業務處理等功能，運用了分布式並行計算和多線程並行計算技術。WebGIS可以避開繁忙的Web伺服器，直接利用JAVA提供的URL對象訪問網路上的各種交通信息，其訪問方式就如同訪問本地文件系統一樣。WebGIS分布式的體系結構在客戶端和伺服器端都能提供活躍的、可執行進程，能夠有效地平衡兩者之間的處理負載，最大限度地發揮了現有計算機軟硬體資源的利用率。同時，多線程並行計算技術為I/O吞吐、查詢計算、圖形刷新和用戶界面等操作賦予不同的線程優先順序別，支持高度並發性的訪問方式。這兩種技術的運用大大地加快了用戶查詢計算的等待時間，方便了運用，保證了系統的安全性。
運用標準的Internet瀏覽器作為用戶使用界面和工具。基於WebGIS公交運營指揮調度系統查詢子系統不僅提供傳統的文字信息的查詢，更重要的是它提供了圖文交互的「傻瓜式」查詢模式，直接以電子地圖為操作對象，輔以少量的文字界面。不僅可以查到相應的公交車路線、換乘站點、公交線路走向等基本公交信息，而且具有最短路徑分析、公交車運行現狀查看、自動生成出行計劃或方案等高級計算查詢功能。無論用哪種方法查詢，查詢結果都在電子地圖上顯示出來，並有相應的文字說明，簡單易懂。真正地達到了為最廣大的市民服務的目的。
隨著我國經濟的快速健康地發展，高新技術、先進的管理經驗和調度手段的廣泛應用，城市公交系統必將逐漸實現信息化、智能化，公交服務質量將大大改善、公交競爭力將大大增強。把作為GIS的首要發展方向的WebGIS用在智能公交運營指揮調度系統中是一種有益的嘗試。它不僅可以加強公交調度系統的功能，使其能夠滿足人們日益寄予厚望的城市公共交通的需求，而且有利於現有交通地理信息和城市管理信息各子系統的融合，加快了智能運輸系統的發展，為智能運輸系統的建設提供的了一個開放的平台。
⑶ 基於WebGIS的在線空間分析系統研究與實現
面向空間信息服務的WebGIS分布式體系結構及關鍵技術
摘要集成空間信息到關系型資料庫，使得關系型資料庫能更有效地為企業業務需求服務。本文對空間數據的概念、空間資料庫的建立、WebGIS的功能特點、體系結構及關鍵技術進行了分析和探討。
關鍵詞空間信息服務；空間資料庫；WebGis
1引言
基於關系型資料庫（RDBMS）來進行空間數據的存儲和管理，目前已經為構建空間資料庫的主流技術。MapXtreme2004提供了空間伺服器訪問。這是一項強大的功能，允許開發人員連接到存儲在空間伺服器（例如，在MicrosoftSQLServer、Informix或OracleSpatial資料庫上運行的MapInfoSpatialWare）中的實時數據。空間伺服器允許公司將其地圖數據存放在企業資料庫中，以便集中管理並獲得更高的安全性。SpatialWare這樣的空間伺服器為公司的空間數據提供了高級查詢處理和提高的性能。
近年來，隨著計算機技術的進步，地理信息系統也得到了飛速的發展，各種各樣的地理信息應用系統建設很快，具有覆蓋面廣、層次多、規模大的特點。與此同時，GIS軟體的網路化應用也得到了很大的發展，用戶對於WebGis的需求也越來越大。WebGIS有利於充分利用計算機資源，增強協同處理業務的能力，進行業務監控，方便查詢和統計。
2空間信息簡介
2.1空間數據的特徵
數據是信息系統的基礎，一般認為數據是信息的載體，信息是數據的內涵。利用計算機來處理數據，提取信息是信息系統的基本功能。GIS處理的主要是和空間位置、空間關系有關的數據，即空間數據。一般來說，空間數據具有以下基本特徵：
空間性：這是空間數據最主要的特性。空間數據描述了空間物體的位置、形態，甚至需要描述物體的空間拓撲關系。例如描述一條河流，一般數據側重於河流的流域面積，水流量，枯水期等。而空間數據則側重於河流的位置、長度、發源地等和空間位置有關的信息。復雜一點的還要處理河流與流域內城市間的距離、方位等空間關系。空間性是空間數據區別於其他數據的標志特徵。
抽象性：空間數據描述的是現實世界中的地物和地貌特徵，非常的復雜，必須經過抽象處理。不同主題的空間資料庫，人們所關心的內容也有差別。所以空間數據的抽象性還包括人為地取捨數據。抽象性還使數據產生多語義問題。在不同的抽象中，同一自然地物表示可能會有不同的語義。如河流既可以被抽象為水系要素，也可以被抽象為行政邊界，如省界，縣界等。
多尺度與多態性：不同的觀察尺度具有不同的比例尺和不同的精度，同一地物在不同的情況下就會有形態差異。最典型的例子有：就形態而言，任何城市在地理空間中都占據一定范圍的區域，因此可以認為其是面狀地物，但在比例尺比較小的空間資料庫中，城市是作為點狀地物來處理的。
多時空性：GIS數據具有很強的時空特性。一個GIS系統中的數據源既有同一時間不同空間的數據系列；也有同一空間不同時間序列的數據。不僅如此，GIS會根據系統需要而採用不同尺度對地理空間進行表達。GIS數據是包括不同時空和不同尺度數據源的集成。
2.2空間資料庫的建立
2.2.1安裝MapInfoProfessional、MapXtreme、SpatialWare
SpatialWare提供了以下幾種特徵和益處：①使空間數據和屬性數據的完全集成。②使MicroSoftSQLServer和MapInfoProfessional以C/S結構緊密集成。③使SQLServer可以存儲、訪問.TAB文件。④提供關系資料庫的所有優勢，如：安全性、穩定性、多用戶訪問、並發控制、備份。⑤創建空間數據類型（ST_Spatial）和操作空間數據的函數、存儲過程。
MapInfoProfessional提供了以下幾種特徵和益處：①提供基於圖形用戶界面的查詢操作。②提供地圖圖元的顯示、編輯、分析功能。③提供安全數據檢索、操作的ODBC功能。
MapXtreme2004包括以下組件和功能：①產品框架：MapXtreme2004對象模型，與.NET框架兼容。②開發環境工具：MapXtreme2004為開發人員提供了可以在VisualStudio.NET中使用的控制項、對話框以及模板，用於開發Windows應用程序（使用Windows窗體）和Web應用程序（使用ASP.NET）的。開發人員可以利用對象模型將這些組件進行擴展，從而獲得更高級的功能。③強大的地圖繪制和分析能力：先前版本MapXtreme和MapX中提供的所有功能和操作現在仍然可用，其中包括創建地圖、顯示、對各種源的數據訪問、主題地圖繪制、光柵和網格處理、對象處理和表示。④規模可伸縮的基礎結構：MapXtreme2004提供了對象池和緩存功能，開發人員可以使用這些功能按不同的性能要求對Web應用程序進行精細調整。
2.2.2創建資料庫
CREATEDATABASESpatialDB
ON
(NAME=SpatialDB_dat,
FILENAME='D:.mdf',
SIZE=10,
MAXSIZE=50,
FILEGROWTH=5)
LOGON
(NAME='SpatialDB_log',
FILENAME='D:.ldf',
SIZE=5MB,
MAXSIZE=25MB,
FILEGROWTH=5MB)
GO
2.2.3空間化資料庫
在SQLServer的查詢分析器中執行以下的存儲過程：
execsp_spatialize_db
GO
空間資料庫可以接收、操作空間數據。空間化過程中創建了一個存儲關於可空間化表的元數據的注冊表（MAPINFO_MAPCATALOG）。
2.2.4創建新表
createtableGeoTable(
sw_,
sw_geometryst_spatial)
GO
2.2.5空間化表
execsp_sw_create_rtree'dbo','GeoTable','sw_geometry','sw_member',null,200,10000
GO
3基於空間資料庫的WebGIS
3.1WebGIS的體系結
WebGIS是Internet技術應用於GIS開發的產物。由於國際互聯網（Internet）的迅速崛起，使得Web技術成為高效的全球信息發布技術。因此，利用Internet技術在Web上發布地理信息，就能從WWW的任意一個節點瀏覽WebGIS站點中的地理信息，並進行各種信息檢索和處理，這就為地理信息的開放和共享性提供了切實可行的技術。與傳統的GIS軟體相比，WebGIS在體系結構上有了根本的轉變。主要有以下幾部分：
（1）基於Internet／Intranet環境，採用了TCP／IP通信協議，大大擴展了空間信息共享范圍。
（2）在應用層採用了HTTP協議，客戶端只需要有通用的瀏覽器即可，不需要有特殊的GIS軟體，大大增強了GIS的開放性。
（3）GIS應用的分布性。可以根據網路帶寬、計算機性能等一系列資源狀況，將GIS應用按照功能分布到不同的節點上，如分布到多台伺服器上或是將一部分簡單應用分布到客戶機上，復雜的應用仍交給伺服器執行，這樣可以大大提高GIS軟體的性能。
（4）空間數據的分布性。空間數據可以根據其本身具備的空間特徵存儲在最適宜的位置上，從而大大簡化了對空間數據的管理。
3.2關鍵技術
3.2.1訪問遠程空間數據
MapXtreme2004應用程序可以「實時」訪問DBMS數據，可以使用MapInfo.Data命名空間中的TableInfoServer類，從DBMS中的數據添加表。主要代碼如下：
privatevoidPage_Load(objectsender,System.EventArgse)
{
if(MapInfo.Engine.Session.Current.Catalog["GeoTable"]!=null)
{
MapInfo.Engine.Session.Current.Catalog.CloseTable("GeoTable");
}
tiServer=newTableInfoServer("GeoTable");
tiServer.ConnectString="DRIVER={SQLSERVER};SERVER=.;UID=sa;PWD=;Database=SpatialDB;DLG=0";
tiServer.Query="Select*FromGeoTable";
tiServer.Toolkit=ServerToolkit.Odbc;
MapTableLoadertl=newMapTableLoader(tiServer);
this.MapControl1.Map.Load(tl);
}
SpatialWare提供了操作空間數據的函數，使得操作空間資料庫中的空間數據和操作屬性數據一樣方便,如：
INSERTINTOGeoTable(sw_geometry)values(『ST_Spatial(ST_Point(-111.11,44.44)』)
3.2.2運用緩存
根據本地文件位置，應用程序可以從遠程資料庫訪問MapXtreme2004圖元。為了避免每次對地圖進行動作時都要從資料庫中讀取這些記錄，MapXtreme2004可以把這些記錄臨時存儲在緩存中。這可以限制應用程序和遠程資料庫之間的調用次數。可對伺服器表中的記錄（即繪圖、主題、標注等）進行緩存以提高應用程序性能。在讀取伺服器表數據讀取並將其繪制到Map窗口時，可在內部對其進行緩存。所有後續重繪都從緩存中讀取，而不是進入伺服器資料庫獲取同樣的數據。緩存能夠顯著提高重繪性能。通過為TableInfoServer對象的CacheSettings屬性指定值來添加伺服器表並且該伺服器表是默認的ON時，可以啟用緩存。該屬性有四個可能的值：ON、OFF、ALL和USER，默認情況下為ON。
參數說明
OFF值'Off'表示表將根本不使用緩存。所有數據操作將直接進入資料庫伺服器。
ON緩存被啟用，並且表自動執行基於地圖視圖（中心或縮放）的緩存。用戶還可以通過緩存約束對象來控制緩存。
ALL整個表被緩存。使用該選項，表的數據只需從伺服器檢索一次，以後就可以從本地進行訪問。要刷新緩存中的數據，請對該表使用Refresh方法。
USERLayerInfoCACHE參數的值USER表示應用程序創建了緩存，但只有應用程序開發人員指定的那些記錄放入緩存中。
4結束語
WebGIS技術是GIS系統與Internet技術相結合的成果，通過利用Internet技術，GIS能更靈活方便地為用戶服務。而基於RDBMS的空間資料庫技術為WebGIS的建設提供數據支持，使其訪問空間數據和屬性數據的能力完美地集成，提高遠程訪問數據的能力。基於空間資料庫的WebGIS必然帶領GIS技術進入一個革新的時期。
參考文獻
1陳述彭，魯學軍，周成虎.地理信息系統導論.北京市：科學出版社，2000.1
2郭仁忠．《空間分析》．武漢市：武漢測繪科技大學出版社．1997.1
3趙霈生，楊崇俊．Web－GIS的設計與實現[J].中國圖象圖形學報，2000.5
4宋關福等。WebGIS—基於Internet的地理信息系統.中國圖像圖形學報，1998.3
僅供參考，請自借鑒
希望對您有幫助
⑷ 交通道路優化用GIS什麼軟體
公共交通與其它交通方式相比具有人均佔用道路少、能源消耗低、運輸成本低、污染相對較小、客運量大，運送效率高等優點，它是解決大、中城市交通擁堵等交通問題的有效方式之一已成為共識。隨著智能交通系統（Intelligent Transportation System，簡稱ITS）這陣春風刮來，國內已經研製出許多以ITS為背景，運用通信技術、計算機網路技術、感測器技術、GPS、GIS等高科技手段的智能公交運營指揮調度系統[1]，這些系統的產生及其運用極大地提高了公交的調度效率，改善了公交的服務水平。但是，由於受到已有技術上的限制，這些系統依然存在一些不盡如人意的地方，比如系統造價太高、對使用者知識水平要求過高、與老系統的兼容性不高等。如何優化這些系統，一直是研究智能公交系統的同仁共同努力的目標。萬維網地理信息系統（WebGIS）出現，為我們探索建立低成本、智能化、人性化、高效率的智能公交運營指揮調度系統開辟了一條光明大道。
一、智能公交運營指揮調度系統
1、智能公交運營指揮調度系統的定義
智能公交運營指揮調度系統是一個集公交指揮調度、公交運營管理、綜合業務通訊、乘客信息系統、動態信息發布、遠程圖文信息發布、網上交通信息查詢，多媒體數據信息傳輸系統等於一體的全方位調度管理服務系統。
2、智能公交運營指揮調度系統的組成
一般來講，智能公交運營指揮調度系統由監控調度中心、區域調度中心、車載單元、乘客信息系統、通信系統等幾部分組成。各系統之間通過有線網路系統或無線移動通信系統組成一個有機整體。
二、萬維網地理信息系統（WebGIS）
萬維網地理信息系統（WebGIS）是指基於Internet平台、客戶端應用軟體採用WWW協議運行在萬維網上的地理信息系統。它是利用互聯網技術來擴展和完善地理信息系統的一項新技術，其核心是在地理信息系統中嵌入HTTP和TCP/IP標準的應用體系，實現互聯網環境下的空間信息管理等地理信息功能。它是地理信息系統技術和互聯網技術相結合產生的一種嶄新的、革命性的新技術，使基於地圖（圖形、圖像）的應用系統得以通過互聯網技術在各行各業中得到廣泛應用。
萬維網地理信息系統（WebGIS）是當前GIS發展的主要方向，有著傳統GIS無法比擬的優點。把作為GIS的首要發展方向的WebGIS用在智能公交運營指揮調度系統中是一種有益的嘗試。
三、WebGIS在智能公交運營指揮調度系統中的應用
1、公共交通信息網上查詢
公交信息查詢服務子系統是智能公交運營指揮調度系統的重要組成部分。
1）公交信息查詢服務子系統的功能設計
基於WebGIS公交信息查詢服務子系統應包括如下功能：(1)交通電子地圖的編輯顯示功能，如放大、縮小、移動等;(2)公交信息查詢，如某條公交線路的停靠站點、首、末班車時間、票價等;(3)提供最優路徑查詢,包括公交線路、換乘站點及換乘線路、經過站點等，並且查詢結果可以以矢量圖的形式予以顯示；(4)公交線路變更情況說明和徵求市民意見等。
2）公交信息查詢服務子系統的技術實現方法
公交信息查詢服務子系統由伺服器端、客戶端和Internet/Intranet網路等三部分組成（如圖1）。伺服器端建立在監控調度中心，由Web伺服器(Web Server)、IMS伺服器(Internet Mapping Server, 簡稱IMS)和空間資料庫（Database）等三部分組成；客戶端是連接在Internet/Intranet網路上的所有電腦；網路是已經存在的Internet/Intranet。目前IMS伺服器開發平台有美國ESRI的ArcIMS、加拿大VTT公司的VTT WebGIS、我國超圖公司的SuperMap I5.NET5等可供選用。
伺服器端WebGIS應用軟體的開發可以利用ActiveX技術或Java Applet技術，將具有GIS功能的組件嵌入用戶自己開發的應用程序中，用集成二次開發方式設計實現。這種開發方式將計算在客戶端和伺服器端作了個較為均衡和合理的分配，客戶端在瀏覽WebGIS網頁時一次性下載一個ActiveX控制項或Java Applet小程序，實現諸如地圖縮放、平移、測量、最優路徑分析、圖層疊加和專題地圖生成等GIS功能，承擔部分力所能及的計算負載，使系統具有很好的靈活性和可擴展能力。
客戶端有HTML viewer和Java viewer兩種。HTML viewer是一個輕量級的客戶端，不支持一些GIS功能，但它支持最廣泛的瀏覽器並有著高度的可定製性。Java viewer可以根據需要定製一些GIS功能，包含豐富的GIS工具。用戶在查詢公交信息時，只要從伺服器端下載一個ActiveX控制項或Java Applet小程序，就可以進行正常查詢了。現階段成熟的IMS都有這個的功能。
監控調度中心把城市電子地圖、公交線網、公交站點、公交時刻表等公交相關信息發布到IMS伺服器上，用XML(eXtended Markup Language,簡稱XML)編輯器創建地圖配置文件。該地圖配置文件是用XML寫的。然後使用IMS伺服器開發平台自帶的服務發布工具把地圖服務在伺服器上發布為地圖服務。當客戶想查詢信息時，只要輸入相應的查詢信息或在電子地圖上直接點擊相應的圖形圖像，該信息在客戶端生成XML格式的請求，並傳送給伺服器。如果伺服器收到一個來自客戶端的XML格式的請求，空間伺服器會生成一個XML格式的響應，同時地圖服務通過一種或兩種方式把地圖和相關信息發送到客戶端：用圖像的方式或矢量流的方式。
2、公交車輛的自動監控和調度
公交車輛監控調度子系統是智能公交運營指揮調度系統的主要組成部分之一。當前隨著基於Internet/Intranet的Web GIS和GPRS通信技術等一批新技術登上應用舞台,綜合應用這些技術手段，構建一個高效、大容量、易擴展的現代的GPS公交車輛定位導航調度系統就成為可能。
1）系統功能設計
基於WebGIS的公交車輛監控調度子系統應該具有如下功能：（1）公交車輛的定位；（2）中心與公交車輛之間的雙向通信；（3）隨時向車輛發送調度指令；（4）向乘客信息系統發送交通信息等。
2）系統的技術實現方法
該系統在邏輯上主要由GPS定位系統、GPRS移動通信網和Internet/Intranet網路、WebGIS信息管理調度系統有機組合而成。而在物理上，（如圖2），則主要由基於慣性原理的GPS/DR車載定位儀、GPRS通信網、車輛監控調度中心(Web Server)、信息發布終端4部分構成。運行時，車輛定位調度系統將車載GPS/DR數據，經由通信控制器、GPRS模塊以及自定義的GPRS通信應用層協議介面，由GPRS網路發送到監控中心的Web Server伺服器端，顯示在電子地圖上；控制中心由監控調度中心的主伺服器和分布在各服務區的區域調度中心的子伺服器共同構成，形成分布式管理調度網路。控制中心通過GPRS公用網提供的各項服務，在將調度信息發送到車載平台的同時，還可以利用GPRS和Internet/Intranet,將導航地理信息發送到各類信息發布終端。
基於GPRS/Internet/Intranet通信平台的分布式GIS系統，讓用戶可以利用各種終端，如普通PC、支持無線Internet/Intranet訪問的 PDA和嵌入式設備，以無線或有線的方式訪問GIS伺服器獲得地圖數據和車輛狀態信息。工作時，由數據通信伺服器完成監控中心和客戶端之間數據流的接收和發送，並對數據作分類預處理，即直接輸入車輛屬性信息資料庫或實時轉發給客戶端；資料庫伺服器支持空間地理信息和屬性資料庫；信息發布Web伺服器通過Web C/S和 B/S方式支持客戶端數據訪問服務。
四、總體評價
作為智能運輸系統（ITS）的重要組成部分，智能公交運營指揮調度系統既自成體系，又需要和ITS其它子系統之間相互聯系，共享信息（這些信息為文本、圖像、聲音、視頻等格式）。而這些信息數據量大，實時性高，並且分布於不同系統的區域網上。這個問題，必須通過高科技手段來科學地解決。同時，作為直接面向人民大眾的窗口服務系統，智能公交運營指揮調度系統面向普通老百姓的界面又必須簡單易懂、容易操作。目前北京、上海、杭州、青島等一些大城市也在試用一些智能公交運營指揮調度系統。這些系統對於提高公交調度的效率、改善公交的服務水平都產生了巨大的作用，但是這些系統由於技術上的限制，對於系統內部信息共享、和其它系統之間的信息共享、面向Internet/Intranet的公交信息實時發布等方面依然存在一些不足。表現在：（1）系統與城市交通信息中心及其它諸如市政管理系統等其它信息系統之間的信息共享通路不暢通，無法做到公交調度的實時調整和公交相關信息的實時發布；（2）由於系統軟硬體的差異，很難與現存的交通管理系統、交通信息發布系統等系統的融合，違背了一次規劃分步實現建設ITS的初衷；（3）系統內部各部門之間共享信息通路不暢，無法很好地滿足實時公交調度的需求；（4）乘客信息系統存在提供的信息實時性差，查詢界面不人性化，可供查詢的信息較少，查詢系統響應速度慢，對用戶自身的要求較高等不足。
WebGIS是Internet網路和傳統地理信息系統有機結合的技術，不僅包含了傳統Internet網路和地理信息系統技術的全部性能，而且還具備了它們二者所不具備的優點。基於WebGIS的智能公交運營指揮調度系統很好地解決上述問題，具有如下優點：
1、系統的信息共享能力更強
WebGIS的數據整合可以打破空間數據固有的界限，將空間數據與其他各種類型的數據融合在一起，為應用提供統一的數據存取模式，從而為空間數據共享、綜合和知識發現提供更大的方便。在Internet這個開放的、分布的、全球性的信息基礎平台上，以Open GIS的標准為參考，重構GIS軟體的體系結構而形成的WebGIS具有開放性、兼容性、易拓展性、數據更新快等特點。
首先，可以充分利用已有的GIS數據資源，將常用的多種數據轉換成自己的空間格式和相應的關系資料庫。利用現有Internet/Intranet的基礎設施和老的調度系統，以較少的投資就可以建立一套覆蓋整個城市范圍的系統。保護了先期投資。
其次，可以綜合利用Internet上的各種信息。智能公交運營指揮調度系統所需要的ITS的其它子系統的各種信息不必全部集中到一個系統上來，而是按照其來源分布於各系統之中。只要通過Internet/Intranet相聯，智能公交運營指揮調度系統就可以方便地實時地運用這些數據。大大地降低系統負載，加快訪問速度。在公交調度過程中，控制中心需要根據得到的實時信息和歷史資料權衡比較，才會形成一個調度方案，而這些信息來自多個部門系統。比如道路交通情報來自交通管理信息中心，道路維護信息來自市政部門，天氣狀況來自氣象部門等。及時動態獲得各種信息是能夠進行實時調度的關鍵。
再次，運用WebGIS技術，監控調度系統分布在各個區域的子伺服器和監控中心的主伺服器共享主伺服器上的GIS軟體，不需每個子伺服器都安裝GIS軟體。做到合理分工，各司其職。降低了成本。公交運行過程中，客流變化情況、車輛運行狀況和其它相關信息匯聚於監控調度中心，而各路車輛的實際調度由分布在城市各個角落的區域調度中心負責。區域調度中心只要訪問監控中心的伺服器，調用自己需要的數據，運用WebGIS提供的GIS分析功能，進行相應的分析計算和發布指令，就可完成調度任務。
2、網路信息查詢速度更快，范圍更廣，查詢界面更人性化
由於該系統是在Internet/Intranet信息發布、數據共享、交流協作基礎之上實現GIS的在線查詢和業務處理等功能，運用了分布式並行計算和多線程並行計算技術。WebGIS可以避開繁忙的Web伺服器，直接利用JAVA提供的URL對象訪問網路上的各種交通信息，其訪問方式就如同訪問本地文件系統一樣。WebGIS分布式的體系結構在客戶端和伺服器端都能提供活躍的、可執行進程，能夠有效地平衡兩者之間的處理負載，最大限度地發揮了現有計算機軟硬體資源的利用率。同時，多線程並行計算技術為I/O吞吐、查詢計算、圖形刷新和用戶界面等操作賦予不同的線程優先順序別，支持高度並發性的訪問方式。這兩種技術的運用大大地加快了用戶查詢計算的等待時間，方便了運用，保證了系統的安全性。
運用標準的Internet瀏覽器作為用戶使用界面和工具。基於WebGIS公交運營指揮調度系統查詢子系統不僅提供傳統的文字信息的查詢，更重要的是它提供了圖文交互的「傻瓜式」查詢模式，直接以電子地圖為操作對象，輔以少量的文字界面。不僅可以查到相應的公交車路線、換乘站點、公交線路走向等基本公交信息，而且具有最短路徑分析、公交車運行現狀查看、自動生成出行計劃或方案等高級計算查詢功能。無論用哪種方法查詢，查詢結果都在電子地圖上顯示出來，並有相應的文字說明，簡單易懂。真正地達到了為最廣大的市民服務的目的。
隨著我國經濟的快速健康地發展，高新技術、先進的管理經驗和調度手段的廣泛應用，城市公交系統必將逐漸實現信息化、智能化，公交服務質量將大大改善、公交競爭力將大大增強。把作為GIS的首要發展方向的WebGIS用在智能公交運營指揮調度系統中是一種有益的嘗試。它不僅可以加強公交調度系統的功能，使其能夠滿足人們日益寄予厚望的城市公共交通的需求，而且有利於現有交通地理信息和城市管理信息各子系統的融合，加快了智能運輸系統的發展，為智能運輸系統的建設提供的了一個開放的平台。
⑸ 基於WebGIS 的信息共享技術
隨著計算機網路技術與 GIS 技術的發展，WebGIS 技術為當今空間數據的共享提供了一種全新、跨越時空、快捷、有效的手段。從理論上講，在 WebGIS 環境下，對各種空間數據只要依據統一的數據共享標准和規范進行適當的改造，就能在互聯網中自由地存取、發布和共享。但由於空間數據的復雜性，使得在空間信息共享中，還面臨各種各樣亟待解決的問題，其中之一就是如何為各種 Web 用戶提供均質、集成和無縫鏈接的時空數據，從而實現由數據的檢索、查詢和信息共享到規律的認識和知識的發現，真正使有限的數據成為服務於社會的 「無限知識」( 郭騰雲等，2004) 。
快速發展的 Web 技術可提供面向用戶的開放式信息共享環境，並為實現空間數據信息的共享和知識的傳播提供了技術平台。WebGIS 的出現，使地理信息能夠為更多的民眾服務，通過互聯網路發布地理空間信息，不僅用戶面廣，信息實時准確，而且還具有可共享多個數據源、簡化客戶端配置等優點。用戶既可以了解文字內容，又可以了解動態圖形或數據。
一般認為，Web 環境下的共享信息應當遵循統一的數據分類和編碼標准; 系統應提供良好的交互環境和信息導航服務，以保證數據信息共享在開放式系統中進行; 對客戶端的要求不應特殊，而只需安裝 Web 瀏覽器和支持瀏覽 HTML 文件瀏覽器的操作系統。本系統為實現空間數據信息共享，分別從基礎平台系統、數據組織、服務提供等方面綜合考慮，實現塔里木河流域有關地理信息的網路化發布。
1. 基礎平台確定
選用 ESRI 公司的 ArcIMS 為地理信息發布平台軟體，通過 ArcSDE 空間數據引擎訪問空間資料庫。ArcIMS 是 ESRI 公司開發的一個基於 Internet 的成熟 GIS 平台，ESRI 公司的地理信息系統軟體和數據格式已經成為業界的通用標准，許多國家和行業選擇 ESRI 公司的系列軟體建立專業的 GIS 應用系統。ArcIMS 允許集中建立大范圍的 GIS 地圖數據和應用，並將這些結果提供給 Internet/Intranet 上的廣大用戶。ArcIMS 包括了客戶端和伺服器端兩方面的技術，擴展了普通站點，使其能夠提供 GIS 數據和應用服務; ArcIMS 提供了完備的 ARCXML 語言，可以定製滿足專業功能的 WebGIS 系統，在客戶端頁面請求與ArcIMS 服務之間架立數據解譯的橋梁。ArcSDE 空間數據引擎可以進行空間圖形和圖像數據的讀寫操作，為客戶端提供了一套管理和操作空間資料庫的方法。
2. 數據組織
數據標准化: 在 Web 環境下進行空間數據交換和共享，滿足用戶獲取均質、集成的時空數據並完成專題應用的目標，實施數據分類、編碼、格式轉換等的標准化和規范化是實現這一目標的關鍵所在。根據統一規范，已採用現行的國家標准、行業標准對有關數據進行了改造，包括各尺度基礎地理圖形數據、生態環境專題圖形數據、遙感影像數據等;統一了坐標體系以及輸入輸出格式; 建立了標準的元數據和數據字典。
空間數據結構化: 層次理論強調了系統的多層次屬性及各層之間的相互關系，並進一步闡述嵌套式和非嵌套式層次關系。層次理論可用於對自然、生態、經濟、社會等復雜系統概念的組織、關系的描述和系統的分析。認識任何復雜系統，應同時對各關系層進行深入的分析。塔里木河流域生態環境動態監測系統是一種復雜系統。在設計空間數據結構時需要從屬性和空間構成兩方面進行仔細分析，針對用戶需求設計共享數據的層次結構。
3. 服務提供
信息服務有兩種方式，即直接和間接方式。在直接方式中，用戶在瀏覽器端通過Web 共享界面，直接存取已在網上發布的共享信息，如各種文檔、表格、圖形等; 在間接方式中，用戶可訪問資料庫，或先查詢元數據，再訪問資料庫，瀏覽、查詢屬性和空間信息，動態定製專題地圖，按需求獲取各類信息。
系統採用間接信息提供方式，通過 ArcIMS 提供的 ARCXML 語言進行定製開發，除了編輯功能以外，幾乎所有的 GIS 功能都可以在以 ArcIMS 為核心開發的 WebGIS 系統中實現。ArcIMS 建立的 WebGIS 系統通過 ESRI 公司的空間數據引擎 ArcSDE 在後台資料庫ORACLE 伺服器中檢索空間數據，通過伺服器端或客戶端的分析，為客戶端提供空間數據查詢服務。
⑹ 地理信息系統的應用有哪些
地理信息系統的應用有：城市規劃、建設管理，農業氣候區劃，大氣污染監測管理，道路交通管理，地震災害和損失估計，醫療衛生，軍事。
城市規劃、建設管理
城市是人類活動高度集中的區域，同時也是信息、物質高度集中的區域。隨著科技的進步和經濟的發展，城市系統越來越復雜，數據和信息越來越多，服務要求越來越高。城市管理面臨著新的挑戰，為了城市的現代化、生態平衡和持續發展，城市需要全面的規劃，而地理信息系統給城市的規劃和管理帶來了新的工
農業氣候區劃
採用新技術、新方法、新資料，開發"農業氣候區劃信息系統（Agriculture & Climate Distributed Information System,簡稱ACDIS）"軟體，建立氣候資源開發利用和保護監測體系，實行資源平面與立體，時間與空間全方位優化配置；發揮區域氣候優勢，趨利避害減輕氣候災害損失，提高資源開發的總體效益。為各級政府分類指導農業生產，農村產業結構調整，退耕還林防止水土流失等提供決策依據，為地方政府服務。
大氣污染監測管理
隨著經濟的發展，環境污染直接影響了人們的生活質量，環境質量問題也得到了越來越多的重視。污染環境包括水污染、大氣污染、固體廢棄物污染等，其中就大氣污染而言，城市區域由於受到工業生產、居民生活的影響，成為大氣污染發生的集中區域，歷史上幾次嚴重的污染事故，如倫敦煙霧事件（1952）、洛杉磯光化學煙霧事件（1943），都是發生在大城市。近幾十年來，研究者對大氣污染問題進行了大量研究，並且通過實驗或計算來建立適合於特定區域的大氣污染物擴散模式以及確定相關參數的計算方法。
道路交通管理
近年來，GIS在交通方面的應用得到了廣泛的重視，並形成了專門的交通地理信息系統GIS-T，以滿足道路交通管理方面的要求。路廓設計是公路設計中的一個重要環節，是定出公路最終線向的一個步驟。在路廓設計中，要綜合分析多種空間數據，包括大比例尺的土地利用圖、地形圖以及現有的道路網等。
地震災害和損失估計
對地震災害以及地震次生災害的評估對於一個區域的降低危險，資源分配以及緊急響應規劃具有重要的意義，而通過存儲和分析地質構造信息，利用GIS可以預測地震發生的"場景"並估計該區域由於地震引發的潛在損失。此外，GIS也提供了有力的工具使得在地震實際發生時，分析災害嚴重程度的空間分布，幫助政府分配緊急響應資源。
地貌
地貌學理論發展和生產實踐需要加強計量地貌研究。然而，由於地貌現象的復雜性、地貌數據的龐大等多方面的原因，需要在地貌研究中採用GIS工具，使其成為地貌定量研究的一個有效途徑。
醫療衛生
由於流行病是用於描述和解釋某種疾病的發病率，從空間的角度來看，流行病學需要很好地描述流行病發病率空間分布特徵的手段，進而可以研究發病率模型，以發現流行病和周圍環境的關系。通常，GIS在流行病研究中主要提供了如下三個方面的功能：流行病數據的可視化，空間數據分析，流行病模型等。
軍事
軍事是以准備和實施戰爭為中心的社會活動。一切軍事行動都是在一定的地理環境中進行的，地理環境對軍事行動有著極其重要的影響與作用。隨著人類社會向信息化迅速發展，未來高技術戰爭中信息對抗的含量將越來越高，特別是高技術條件下的局部戰爭，由於戰爭爆發突然，戰爭進程加快、戰機稍縱即逝等特點，對作戰指揮的時效性有了更高的要求。指揮決策智能化、作戰指揮自動化、武器裝備信息化成為未來戰爭取勝的關鍵。在這種需求下，出現了數字化戰場，數字化的地理環境信息已成為指揮決策的必要條件之一。因此，作為空間軍事信息保障的軍事地理信息系統已成為現代化軍事斗爭的一項重要內容。
⑺ 如何使用國際開源項目構建一個完整的GIS（地理信息）應用系統
1、GIS內核 Geotools Geotools是一套基於Java平台的開源GIS API中間件，實現了完整的GIS底層功能。
2、空間數據導入/轉換地理數據的獲取 地理數據來自文件、資料庫和WMS/WFS伺服器。
文件方式：支持讀取的地理數據文件：ESRI Shape、Mapinfo Tab/Mif、Geomedia Access等，建議使用Shape文件格式，Oracle和PostgreSQL提供Shape文件導入資料庫的程序。
WMS/WFS伺服器：Internet上有很多開放的GIS應用伺服器，例如NASA、InterGraph、TerraServer等，通過它們獲取各種免費地圖資源。
Google Map資源：Google Map沒有採用標準的WMS/WFS協議，可以通過調用開放的Google Map API，附加自定義的WMS/WFS圖層，實現應用目的。例如：通過Google Map可以免費獲取高分辨的Google Map衛星地圖。
3、空間數據引擎
開源：PostgreSQL（PostGIS）、MySQL（4.1以上）
商業：Oracle、DB2、ArcSDE
開源商業空間資料庫推薦使用PostgreSQL。
使用商業空間資料庫引擎，例如Oracle Spatial、ArcSDE，可以非常方便的處理地理數據，更好的處理海量數據，以及與現有商業軟體共享數據。
4、應用伺服器 Geoserver Geoserver是一個基於J2EE的開放的GIS應用伺服器，實現了OGC(Open Geospatial Consortium)制定的WMS和WFS（WFS-T）規范，Geoserver是整個GIS應用系統的中樞部分，承擔大部分業務處理任務。（新版本（1.3.3）增加了對Google Earth KML/KMZ的支持。）
需要注意的是，Geoserver不只是WebGIS伺服器，它可以為桌面應用程序（Udig、Mapinfo）或移動設備（支持J2ME的PDA、手機）提供地圖支持。
5、桌面應用程序（C/S） Udig、GVSig
Udig 是一個使用Eclipse RCP和GeoTools構建的桌面地理信息系統，採用Eclipse SWT圖形組件，具有更快的運行速度。Udig可以直接讀取Shape文件，訪問DB2或Oracle空間資料庫，訪問OGC WMS/WFS伺服器。 Udig提供瀏覽、查詢、編輯、測量等基本的GIS操作功能。
6、Web應用程序（B/S） Mapbuilder Mapbuilder是一個採用AJAX(Asynchronous JavaScript and XML)技術開發的WebGIS客戶端，它的內部結構基於MVC(Model-View-Controller)，具有良好的可讀性和可擴展性，兼容 Firefox 1.0+, Internet Explorer 6.0+, Mozilla 1.3+, Navigator 6+等瀏覽器。
⑻ GIS在ITS中的應用(交通地理信息系統在智能運輸系統中的應用)
近年來，隨著地理信息系統的飛速發展，越來越多的應用領域同GIS技術建立了緊密的聯系。由於交通信息系統具有精度要求高、規則復雜、動態化、離散化等特點，原有的信息技術已經不能完全滿足交通應用的需求，而藉助於GIS的強大功能，可以實現交通信息化的時代要求。交通領域中GIS的應用也越來越受到研究者和開發者的重視。
交通地理信息系統是收集、整理、存儲、管理、綜合分析和處理空間信息和交通信息的計算機軟硬體系統〔2〕，是GIS技術在交通領域的延伸，是GIS與多種交通信息分析和處理技術的集成。GIS－T具有強大的交通信息服務和管理功能，它可以應用在交通管理的各個環節。在交通工程領域採用GIS技術和方法研究交通規劃、交通建設和交通管理及其相關的問題，具有其他傳統方法無可比擬的優點。
20世紀60年代，美國人口統計局建立了DIME以及後來的TIGER數據模型，當時他們就採用了基於點和線的一維線性網路來表達道路系統。在那些與點線相連的屬性表中，記錄了點線的各種屬性信息。一直以來，這種模式都是道路交通系統表達模型的一個主流。但是隨著社會和經濟的發展，道路交通系統變得日益復雜，對交通地理信息系統的要求越來越高，GIS－T將面臨更多的挑戰。
3GIS－T關鍵技術
GIS－T是改進了的GIS和TIS（交通信息系統）的結合體。目前很多研究人員致力於GIS－T的研究與開發，圍繞著GIS－T產生了較多的研究課題，不同的研究課題涉及到的GIS－T的功能也有所區別。為了進行詳細說明，可以通過定義3個功能組來獲得一個通用的框架，這3個功能組是：數據管理（實現數據存儲和維護）、數據操作（實現原始數據的創新）、數據分析或者建立可分析的模型。它們是相互依賴相互支持的，數據存儲是數據操作的前提，而數據的建模又是在前兩個的基礎上建立起來的。
3．1資料庫管理系統
長期以來，交通部門要使用和維護大量的信息，在很多情況下都是多個交通信息系統共存於同一個部門中，而且每一個交通信息系統只能處理某一類數據信息（如高速公路規劃網、公路管理系統以及事故信息等）。GIS－T的數據管理系統的關鍵技術在於通過建立數據模型和數據交換的框架，把上述不同的數據存儲於一個統一的數據管理系統中，任何部門都能訪問到該系統中符合本部門要求的數據，同時能對這些數據進行分析和建模，然後進行管理和決策。
3．2數據協同
交通數據一般都是由多個機構提供並維護，數據類型、數據標准難以統一。每個數據源可能都有自己的數據模型。數據模型的不同和使用方法的多樣性給數據管理分析造成了很大問題。由於數據位置、拓撲結構、分類、命名和屬性、線性測量的誤差，導致不同來源數據的統一過程比較復雜，結果存在很大的不確定性。要使GIS技術在交通領域取得進展，必須藉助數據協同技術，從地圖的匹配演算法、交通數據的錯誤模型和錯誤傳播（尤其是一維數據模型）、數據質量標准和數據交換標准三個方面解決數據統一的問題。
隨著地理數據越來越廣泛的應用，協同性主題逐漸成為GIS－T領域中的一個最為緊迫的課題。在詳細的數字街道資料庫、緊急事件的安排和調度系統、車輛導航系統以及ITS（智能交通系統）的各個部分（包括測量使用者和運輸控制中心或者信息服務提供商之間的無線通訊）都必須應用數據協同技術。
3．3實時GIS－T
地理數據的收集是一個持續的過程。近年來，已經開始出現實時基礎上的數據操作。例如，帶有全球定位系統GPS的車輛
提供速度、位置等要素信息到運輸管理中心，管理中心再根據發送的交通信息將預測信息返回給車輛，這樣就組成了地區的阻塞管理系統。由此可見，進行實時數據的存儲、恢復、處理和分析需要更快的數據訪問模式、更強大的空間數據融合技術以及動態路由演算法。
3．4龐大的數據集
現實世界的交通問題涉及到龐大的地理數據和復雜的網路。地理信息科學對地理可視化和數據採集的規則、技術發現和數據獲得的計算方法進行了研究和集成，同時也促進了GIS－T的發展。
由於交通數據集大小的不同，就需要經常更新系統設計，這個系統設計包括了信息顯示的精確性、速度上的優化、演算法運行時間與流程中的分析工具以及網路分析的優化。
3．5分布式計算
互聯網技術提供的可連接性改變了計算機、應用軟體、數據和用戶之間的關系。計算機已經形成了一個可移動的、分布式的、普遍存在的實體。基於互聯網的GIS應用變得越來越普遍（包括在交通領域中）。以通訊網路技術為基礎的分布式計算技術可以有效地使用本地和遠程的計算資源，藉助完善的系統資源，實現適時應用的構想。
4GIS－T中面臨的問題及解決方案
4．1多格式數據源集成問題
GIS中最基礎的部分是數據，在GIS－T中也不例外。但是多年來，一方面由於缺乏權威的專業數據公司製作並出售基礎的地理數據，所需的數據來源沒有保證，導致了大量的人力物力花費在製作基礎數據的工作上；另一方面，對已有的數據沒有充分加以利用，各部門積累下來的基礎數據由於數據格式和規劃不統一，難於共享利用，這樣不僅加大了成本，而且還延長了建設的周期。因此，實現多源數據集成、解決多格式數據源集成是近年來GIS－T系統研製開發的重要課題。目前，方案有以下3種：
（1）據格式轉換模式：把其它的數據格式經專門的數據轉換程序進行格式轉換後，復制到當前系統的資料庫或文件中。
（2）數據互操作模式：這是Open GIS Consortium（OGC）制定的規范，GIS互操作是指在異構資料庫和分布式計算的情況下，GIS用戶在相互理解的基礎上，能夠透明地獲取所需的信息。
（3）直接數據訪問模式：就是在一個GIS軟體中實現對其它軟體數據格式的直接訪問，用戶可以使用單個GIS軟體存儲多種數據格式。
4．2交通地理現象的表達
GIS－T中涉及3類模型：①區域模型，即在跨越空間時代表連續變化的現象；②離散實體模型，也就是離散的實體（點、線或多邊形）及其相關屬性的集合的抽象表達；③網路模型，代表拓撲連接的嵌於地表的線性網路變化的抽象表達。由於交通系統自身的特性，應用於交通系統的數據模型幾乎都沒有超出上述的三種模型的范圍。
在對交通模型進行表達的時候，可以用許多具有多種屬性的線段代表道路網，用離散點代表各種道路網中的標志性地物，用線性網路代數對交通網路進行分析，這些方法對實現道路交通系統的計算機表示起到了一定的作用。在交通領域中，圍繞以弧和點的概念建立的網路模型起的作用是最重要的。實際上，在許多交通應用中，只需要單個的表示數據的網路模型就可以了。這種應用的例子包括：
（1）人行道以及其它設備管理系統；
（2）實時與下線行程安排；
（3）基於網路的交通信息系統和行程計劃任務；
（4）導航系統；
（5）實時交通堵塞管理和事故發現等。
5結語
在交通領域，GIS－T被公認為21世紀的支柱性產業，是信息產業的重要組成部分。隨著GIS技術研究的進一步深入，目前GIS－T中存在的問題會逐步得到解決，這必定會促進GIS－T的各個方面的應用和發展，大大地改變交通現狀，帶動整個交通行業的突飛猛進，成為促進經濟發展的重要動力。
⑼ 基於WebGIS平台的上海市地面沉降地理信息系統研究與開發
庄一兵 郁標 劉映
（上海市地質調查研究院，上海200072）
摘要：本文闡述了建立上海市地面沉降地理信息系統的背景、過程和採用的主要技術手段，概括介紹了系統應具有的功能，為尚未開展地面沉降信息化工作的地區提供了參考。
關鍵詞：地面沉降；WebGIS；上海市
1 引言
自20世紀60年代以來，為了控制上海地面沉降，上海市開始系統實施地面沉降監測，至今已積累了40餘年的地面沉降與地下水動態監測數據。為了對這些海量數據進行有效管理，1997年開始基於VisualBasic開發建立統一的「地面沉降信息系統」，初步實現數據管理、地面沉降分析及預測等功能。由於是單用戶版，多個用戶都必須安裝一套系統，維護不同版本資料庫，經常造成數據的不一致，數據更新不及時，並缺乏地理空間查詢和分析功能。鑒於以上不足，我們對系統進行升級開發，在開發後期，又將系統移植到WebGIS之上，實現了WebGIS功能，並對資料庫結構進行標准化統一。這為今後地面沉降日常研究工作，信息定期發布、科學評價地下水資源等工作創造了有利條件。
2 WebGIS服務技術
WebGIS服務（Web Service）是一種自包含（self－containt）、自描述（self－describing）的模塊化應用程序，可以通過互聯網進行發布、定位和調用。與傳統的基於桌面或區域網的GIS相比，WebGIS具有以下的優點：
真正的信息共享：WebGIS可以通過通用的瀏覽器進行信息發布，使得不僅是專業人員，而且普通用戶也能方便地獲取所需的信息；此外，由於Internet的迅猛發展，Web服務正在滲入千家萬戶，在全球范圍內任意一個WWW站點的Internet用戶都可以獲得WebGIS伺服器提供的服務，真正實現了GIS的大眾化。
平台獨立性：無論伺服器/客戶機是何種機器，無論WebGIS伺服器端使用何種GIS軟體，由於使用了通用的Web瀏覽器，用戶就可以透明地訪問WebGIS數據，在本機或某個伺服器上進行分布式部件的動態組合和空間數據的協同處理與分析，實現遠程異構數據的共享。
較低的開發和應用管理成本：普通GIS在每個客戶端都要配備昂貴的專業GIS軟體，而用戶使用的經常只是一些最基本的功能，這實際上造成了極大的浪費。WebGIS在客戶端通常只需使用Web瀏覽器（有時還要加一些插件），其軟體成本與全套專業GIS相比明顯要節省得多。另外，由於客戶端的簡單性而節省的維護費用也不容忽視。
更簡單的操作：要廣泛推廣GIS，使GIS系統為廣大的普通用戶所接受，而不僅僅局限於少數受過專業培訓的專業用戶，就要降低對系統操作的要求。通用的Web瀏覽器無疑是降低操作復雜度的最好選擇。
巨大的擴展空間：Internet技術基於的標準是開放的、非專用的，是經過標准化組織IETF和W3C為Internet制定的，這就為WebGIS的進一步擴展提供了極大的發揮空間，使得WebGIS很容易與Web中的其他信息服務進行無縫集成，建立功能豐富的具體GIS應用。
平衡高效的計算負載：傳統的GIS大都使用文件伺服器結構的處理方式，其處理能力完全依賴於客戶端，效率較低。而當今一些高級的WebGIS能充分利用網路資源，將基礎性、全局性的處理交由伺服器執行，而對數據量較小的簡單操作則由客戶端直接完成。這種計算模式能靈活高效地尋求計算負荷和網路流量負載在伺服器端和客戶端的合理分配，是一種較理想的優化模式。
3 系統平台選擇和開發過程
MapGIS－IMS（Internet Map Server）是中地軟體推出的新一代基於Internet的分布式GIS解決方案。對於最終用戶，它提供了一種更為快捷、廉價的方式以獲取地理信息；對於高級用戶，它還提供了更為豐富的管理工具來建立可縮放的、高效的站點。MapGIS－IMS遵循GIS標准，採用分布式GIS軟體技術，基於Internet網，採用多層體系結構和幾種分布式對象技術的綜合使用（CORBA，DCOM、JAVA）來為建立及發布地圖信息提供了快捷的一體化解決方案。
IMS提供了包括顯示、工程管理、工作區管理、分析功能等一系列COM模塊，利用微軟的Active Server Pages（ASP）技術，可建立豐富的GIS應用。通過JavaScript和VBScript等編程語言，用戶可以定製WEB頁，通過FrontPage，Visual InterDev等產品建立客戶化的用戶界面。腳本程序可以在瀏覽器端執行，也可以通過標准應用伺服器（如ASP）在伺服器端執行。
因此，本系統選用MapGIS－IMS作為系統開發的網路GIS平台，利用Visual Studio.NET2003開發環境進行各模塊及功能的開發，調用MapGIS－IMS核心模塊，實現監測設施點、線、面的可視化查詢顯示及圖形與屬性互查。可以查詢地圖的屬性，地理坐標、位置等信息。瀏覽的屬性數據不僅包括數值型的，而且可以包括非數值型的，如圖像、地圖、動態圖象等多媒體屬性。
系統開發過程包括系統目標確立、系統設計、系統開發，系統調試維護及系統評價等幾個方面。其中，系統設計是系統實現過程中的核心部分，它包括系統功能設計、資料庫設計、應用模塊開發設計；而系統開發部分則是系統實現的實踐階段，包括子模塊的開發，程序調試、集成及運行等若干階段。所以，系統的建設過程，就是將系統應用目標、各種數據信息、業務流程以及各種計算機軟硬體有機結合形成統一整體的過程。
4 系統開發關鍵技術
4.1 多源數據無縫集成技術
本系統除了提供上海市地面沉降專題數據外，還提供了上海市1：25萬地圖數據和中心城區1：5萬地圖數據兩種不同比例尺的，不同來源的空間數據進行無縫集成顯示。
4.2 有效地管理維護基礎數據和地面沉降專業數據
對各種地面沉降專業數據可提供遠程導入和維護，方便野外作業用戶把測量數據及時導入系統，這樣對整個系統數據的快速更新起到了關鍵作用。系統管理員可以通過在伺服器端設置相應的地面沉降研究成果，改變服務平台數據的發布狀態，這樣大大地節約了系統維護成本，滿足地面沉降數據維護的要求。
4.3 穩定的3層體系結構
根據系統需求和軟體工程的原理，本系統採用B/S架構，並且以MapGIS－IMS平台為基礎，用戶工作界面是通過WWW游覽器來實現，極少部分事務邏輯在前端（Browser）實現，但是主要事務邏輯在伺服器（Server）實現，形成3層體系結構。
整個系統的網路結構圖如下：
華東地區地質調查成果論文集:1999~2005
5 系統主要功能
整個系統由基礎信息模塊，綜合查詢模塊，綜合分析模塊，數據管理模塊，系統管理模塊5大功能模塊構成。大概涵蓋以下幾個方面：
5.1 數據和許可權管理功能
數據管理包括數據維護和數據導入，它實現了專題數據的遠程維護、屬性數據的靈活導入、統計數據維護和下載，以及各種空間數據的維護和管理。許可權管理實現了各種用戶對相應的數據和功能進行許可權控制，重要數據許可權可以控制到欄位。
該系統收集了影響上海地面沉降的主要信息數據，包括上海市地下水灌用水量、地下水水位、土層變形量、地基土的孔隙水壓力及地面水準點高程監測數據。系統對監測設施和監測數據進行管理，包括監測設施的增加，修改和監測數據的導入和修改。為了便於數據統一管理和靈活使用，並配置相應的地理底圖和監測點，使用戶在地理底圖上所見即所得。
5.2 空間查詢分析功能
對地面沉降數據資料和以往的研究成果有機的結合起來，對資料進行動態管理，建立高效便捷的錄入、修改、查詢檢索、統計、列印。同時實現了矩形、圓形、多邊形等多種方式的空間查詢。對水量、水位、變形量從時間，區域，含水層次進行三方面查詢。對查詢結果進行分析，並根據用戶需要畫出曲線圖形。對圖形可以進行下載，下載後用戶可用Word對其進行編輯修改。
用戶可以通過以畫圓、多邊形、點擊等WebGIS的網路操作方式對監測設施進行查詢統計。下圖表示用戶想得到某個范圍內的設施在某個時間段內的最大值、最小值、以及均值。
華東地區地質調查成果論文集:1999~2005
5.3 信息共享發布功能
系統利用MapGIS－IMS建立WebGIS站點，通過Internet提供各種專業數據與應用服務，具有多源數據的集成功能，用戶可以通過IE瀏覽工具，獲取想要的地面沉降監測數據，並進行相應的專業分析。通過該系統可以把上海地區地面沉降監測、分析、研究的最新成果，以最方便、最快捷的方式提供給社會，為地區經濟建設服務。
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6 結束語
經過多方面的努力，初步建成了基於WebGIS平台的上海市地面沉降地理信息系統。雖然系統在實現過程中遇到一些困難，但相信該系統的建立為上海地面沉降防治信息化工作打下了一個很好的基礎。
參考文獻
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［2］卓泳.地理信息系統論壇，2005
［3］錢貞國.基於Web服務的分布式WebGIS設計與應用.中國科學院遙感應用研究所.2004
Study and Development on the Geographic Information System for Land Subsidence in Shanghai based on WebGIS Platform
Zhuang Yibing,Yu Biao,Liu Ying
(Shanghai Institute of Geological Survey, Shanghai 200072)
Abstract: This article elaborates the background, the process and the technical method used of the geographic information system on Shanghai established and introces summarized the function of the system which should have .This may provide the reference for the area which don』t yet launch the geographic information system information.
Key words: Land subsidence; WebGIS; Shanghai