太原理工大学
硕士学位论文
基于WEBGIS的校园地理信息系统研究与实现
姓名：***
申请学位级别：硕士
专业：计算机软件与理论
指导教师：***
20060501太原理］：人学硕十研究生学位论文
基于ＷＥＢＧｌＳ的校园地理信息系统研究与实现
摘要
地理信息系统（ＧｅｏｇｒａｐｈｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，简称ＧＩＳ）是以空
间数据为基础，在计算机硬件的支持下，对空问相关数据进行采集、管
理、操作、分析、模拟和显示，采用地理模型分析方法，适时提供多种
空间和动态地理信息，为研究和决策服务而建立起来的计算机系统。
ＷｅｂＧＩＳ是建立在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上具有浏览器／服务器体系结构（Ｂ／Ｓ）的网
络ＧＩＳ，是利用万维网技术对传统ＧＩＳ的改造和发展，它改变了传统ＧＩＳ
的运行模式，使用户可以借助方便、廉价的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网，通过Ｂｒｏｗｓｅｒ
这一统一的图形用户界面，访问位于不同地区不同类型的空间信息资源。
数字化校园是利用计算机技术、网络技术、通讯技术对学校与教学、科
研、管理和生活服务有关的所有信息资源进行全面的数字化；并用科学
规范的管理对这些信息资源进行整合和集成，以构成统一的用户管理、
统一的资源管理和统一的权限控制：把学校建设成面向校园内，也面向社
会的一个超越时间、超越空间的虚拟大学。
基于Ｗｅｂ的校园地理信息系统是ＷｅｂＧＩＳ的一个具体应用。首先，本
文在论述了数字校园建设的重要性和必要性的基础上，提出了数字太原
理工大学的构想。其次，详细介绍了校园ＷｅｂＧＩＳ的设计与实现，主要包太原理工大学硕士研究生学位论文
括校园ＷｅｂＧＩＳ的系统需求分析、系统设计的指导思想和目标、系统总体
设计原则、系统开发技术路线、软硬件配置、系统安全策略等。三是重
点论述了校园ＷｅｂＧＩＳ数据库的详细设计，主要包括建库的步骤和原则、
空间数据采集、属性数据采集、多媒体数据采集和图形数据分层等。最
后，详细介绍了校园ＷｅｂＧＩＳ的功能设计和部分功能实现的源代码。
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｔｅｎｄｅｎｃｙ ｏｆ ＷｅｂＧＩＳ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｃｌ ｉｅｎｔ Ｍｏｄｅ
黄珍华 Ｈｕａｎｇ Ｚｈｅｎｈｕａ （江西财经大学电子学院，南昌３３００１ ３） （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ，Ｊｉａｎｇｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓ Ｊｔｙ ｏｆ Ｆｉｎａｎｃｅ ａｎｄ ＥｃｏｎｏｍｉＣＳ，Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００１３）
摘要：本文考察了当前ＷｅｂＧＩＳ的主要实现技术：基于客户端模式的ＷｅｂＧＩＳ特点和实现方式，并对ＷｅｂＧＩＳ的发展趋势一 ＧＩＳ与ＧＰＳ和ＲＳ的集成、三维ＧＩＳ、时态ＧＩＳ、虚拟ＧＩＳ等作出了分析。 关键词：地理信息系统：ＷｅｂＧＩＳ 中图分类号：ＴＰ２７３．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６７１—４７９２一（２００６）８－００８１－０２ Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉＳ ｐａｐｅｒ ｓｔａｔｅｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ Ｗｅｂ（｝ＩＳ：Ｗｅｂ（｝ｌＳ ｂａｓｅｄ ＯＦｌ Ｃ１ｉｅｎｔ ＷｅｂＧｌＳ．１ｔ ａｌＳＯ ｐｏｊｎｔｓ ｏｕｔ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｂｊｅｃｔ ｏｆ ＷｅｂＧ１Ｓ：ＧＰＳ－ＲＳ、ｔｈｒｅｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ Ｇ【Ｓ、ｔｉｍｅｄＧＩＳ ａｎｄ ＶｉｒｔｕａｌＧＩＳ， ＫｅｖｗｏｒｄＳ：ＧＩＳ；Ｗｅｂ（；ＩＳ
０引言 随着［ｎｔｅｒｎｅｔ技术的不断发展和对地理信息系统（ＧＩＳ） 要求的不断提高，把ＧＩＳ与网络技术相融合，利用Ｉｎｔｅｒｎｅｔ 技术在Ｗｅｂ上发布空间数据，为用户提供空间数据浏览、查 询和分析的功能，建立网络化的地理空间集成平台，已经成 为ＧＩＳ的一个发展方向。ＷｅｂＧＩＳ就是在［ｎｔｅｒｎｅｔ信息发布、 数据共享、交流协作基础上实现ＧＩＳ的在线查询和业务处理 等功能。ＷｅｂＧｉＳ在组成上与传统的基于桌面或局域网的Ｇ／Ｓ 相比，具有访问范围更广泛、平台独立、系统成本低、操作 简单、计算负载平衡高效等优点。 １ 基于客户端模式的ＷｅｂＧＩＳ实现方式 基于客户端模式的ＷｅｂＧＩＳ其数据分析工具放在服务器 上，运行时下载到客户端，由客户端完成地理空间数据的分 析和输出，如ＡｕｔｏＤｅｓｋ公司的、１ａｐＧｕｉｄｅ、［ｎｔｅｒＧｒａｐｈ公司 的ＧｅｏＭｅｄｉａ ＷｅｂＭａｐ等。此种服务方式主要是在客户端使 用Ｐｌｕｇ～Ｉｎ、Ａｃｔｉ ｖｅｘ Ｊａｖａ Ａｐｐｌｅｔ技术来增加浏览器的制 图和分析功能，减少服务器端处理的数据量和网络传输负 荷。它的缺点是对于处理空间数据库和地理空间数据的能力 受客户机性能和客户端软件的功能所限。 空间数据的显示（或可视化）要经过这样的四个处理过 程： ①从空间数据源中选择出要显示的地理实体的数据： ②把选择出来的地理实体数据组合生成一个显示元素的 序列； ③将显示元素系列生成最终要显示的地图结果； ④将准备好的地图送往显示设备进行最终显示。 我们可以把这四个步骤分别称作选择空间数据、生成显 示序列、地图成形和显示。 把上述地学空间数据可视化的过程看作相对独立的步 骤，每一个步骤都接受某一特定形式的空间数据作为输入， 并输出某种形式的中间结果，每一个上面步骤的顺利执行都 要先执行其下相邻的步骤，并使用下面步骤提供的输出结 果。就是说，上面步骤要调用下面步骤为其服务，下面步骤 要为上面步骤提供服务。这样一来，就得到了互联网空间数 据分步骤服务模型，其中最下面的一个步骤从空间数据源中 得到满足条件的空间数据，最上面一个步骤显示最终结果。 分步骤服务模型没有限制相邻两个步骤的执行必须要在 一台机器上，当其中某两个相邻步骤被因特网分开时，就得 到了三种可能的￣＇ｅｂＧ ＩＳ实现方式，如图一所示。
２０１８年１月 第１６卷第１期 地理空Ｊ＇ｎ＇ｌ信息 ，：Ｅ（）ＳＰＡｒｒ【ＡＬ ｌＮＦＯＦＩＭＡＴＩ（）Ｎ Ｊａｎ．，２０１８ Ｖｏ１．１６．ＮＯ．１ 基于Ｃｅｓｉｕｍ．ｊｓ和天地图的三维场景构建方法 孙晓鹏 ，张 芳’，应国伟 ，李 亮 ，蒲慧龙 （１．四ＪＩｌ省第 测绘丁程院，四川成都６１０５００） 摘要：根据ＷｅｂＧＩＳ端构建三维地形场景的需求，研究了基于三维可视化库Ｃｅｓｉｕｍ．ｊｓ构建三维地形场景和模型加载的方法 结果表明，基于Ｃｅｓｉｕｍ．ｊｓ可视化库，运用天地图影像服务和地形服务可构建效果良好的三维地形场景，并可进行三维模型的加 载和展示，．该技术流程可为相关ＷｅｂＧＩＳ三维展示应用提供参考 关键词：ＷｅｂＧＩＳ；ＷｅｂＧＬ；三维 中国分类号：１＇２（ＩＳ 文献标志码：Ｉ 文章编号：Ｉ６７２—４６２３ ｌ：ｃ１ｉＮ ｊ…一 ）（１（１ｓ一０３ 随着网络技术的发展 ＷｅｂＧＩＳ发展迅速。地理信 息服务的网络（网格化）将成为主流模式” 由于网络 传播的范围广， 此在网页端构建 维地形场景可极 大地丰富地理信息展示和发布的手段与形式。ＷｅｂＧＬ 起源于Ｍｏｚｉｌｌａ员Ｔ弗扣基米尔·弗基西维奇的一项称 为Ｃａｎｖａｓ ３Ｄ实验项目。２００６年弗基两维奇首次展示 了Ｃａｎｖａｓ ３Ｄ原型，２００７年底在Ｆｉｒｅｆｏｘ和Ｏｐｅｒａ被实 现［２１ｏ ＷｅｂＧＬ技术为网页端构建＿二维场景提供了良好 的Ｔ具；其基于ＯｐｅｎＧＬ ＥＳ ２．０提供了二三维图像的程 序接口；使用ＨＴＭＬ５ Ｃａｎｖａｓ，并允许利用文档对象模 型接口以及部分Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ实现自动内存管理。目前， ＷｅｂＧＬ技术被最新的浏览器广泛支持。相比于Ｆｌａｓｈ、 Ｓｉｌｖｅｒｌｉｇｈ！等技术，ＷｅｂＧＬ与浏览器广泛的兼容性为 维场景的构建提供了良好条件，用户无需安装额外插 件，这对提高用户体验具有重要作用。近年来，国内 学者使用ＷｅｂＧＬ技术进行了较多ｉ维场景构建的研究 和应用 作。刘爱华 等阐述了基于ＷｅｂＧＬ技术搭建 网络三维场景的步骤，并利用ＷｅｂＧＬ框架实现了网络 维场景的漫游与交互；杨畅 ’等研究了Ｗｅｂ环境下 动态水面的仿真方法。本文采用基于ＷｅｂＧＩ 实现的ｉ 维可视化库Ｃｅｓｉｕｍ．ｊｓ，并结合天地 地罔服务进行ｔ 维场景的构建，促进ｒ天地图的推广和应月Ｊ， １三维场景构建方法 １．１ Ｃｅｓｉｕｍ概述 当前主要的基于ＷｅｂＧＬ技术的ＧＩＳ－Ｘ维可视化引 擎如表１所示。其中，Ｃｅｓｉｕｍ．ｊｓ引擎的开发文档和三 维地球应用实例丰富，同时与开源地图前端ＯｐｅｎＬａｙｅｒ 结合紧密 Ｉ，开发者活跃，因此本文选取Ｃｅｓｉｕｍ．ｊｓ作 为二三维可视化库。 收稿日期：２０１６－１０—１０。 项目来源：四川省测绘地艇信息局科技资助项日（Ｊ２０１４ＺＣ１６） Ｃｅｓｉｕｍ体系结构包括核心层、渲染器层、场景层 和动态场景层４部分（罔１）１６１。其中，核心层主要包 含矩阵、向量、坐标转换、地图投影等功能；渲染器 层负责对ＷｅｂＧＬ所提供功能进行简单的封装与抽象， 使其更加简洁、明确；动态场景层在核心层和渲染器 层之上提供高层次的地球地图功能。 ’ ｌｈ １．２三维场景构建技术流程 使用Ｃｅｓｉｕｍ构建 维场景的流程如图２所示、 全球矢量地图服务 图２ Ｃｅｓｉｕｍ三维场景构建流程图 一一一～～一一一 ．，一徘一～～一一一
浅论WebGIS系统
姬 婧1 ，3 孟景凤2
（1．河南理工大学 测绘与国土信息工程学院 ，河南 焦作 454003 ； 2．义马煤业集团发展规划处，河南 义马 472300；
3．平顶山工业职业技术学院 资源开发系，467001）
摘要: WebGIS是网络时代GIS的发展趋势。综述了WebGIS的概念、特点和体系结构，通过分析比较其实现技术，展望了WebGIS的发展趋势。
关键词: GIS; WebGIS; 发展趋势
中图分类号：TP31 文献标识码：A 文章编号：1008 - 8725（2006）04 - 0099 - 03
Analysis of Web Geographic Information System
JI Jing1，3 MENG Jing Feng2
(1. School of Surveying & Land Information Engineering，Henan Polytechnic university, Jiaozuo 454003，China;
2、Development & Programme Dept.， Yima Coal Industry (Group) Co.Ltd. ,Yima 472300, China;3.Resources Development Dept.，Pingdingshan Vocational School, Pingdingshan 467001, China)
Abstract:WebGIS is a development trend of GIS in network ages. This paper gives a summary of the concept, characteristics and
system structures of WebGIS,then through making an analysis on several realization technologies of WebGIS gives a prospect of the
