webgis理论技术

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1、.摘要地理信息系统（GeographicalInformationSystem，简称GIS）是处理地理空间数据的信息系统。随着分布式计算技术、面向对象的构件技术、网络技术的迅速发展，以及Internet在社会生活中的日益普及，出现了与WWW相结合的GIS——WebGIS并迅速成为目前GIS发展的最重要的方向。WebGIS对于GIS的网络化、全球化和真正实用化具有重大意义。本论文对分布式构件化WebGIS系统中的关键技术如分布计算技术、构件技术、面向对象数据库技术等进行了研究和探讨，主要从空间数据库设计以及如

2、何利用空间索引和缓存技术提高空间数据库访问效率的角度，从数据管理的四个方面——数据建模、数据存储、数据访问和数据保护——详细给出了一个基于ORDB的分布式构件化WebGIS原型系统的地理空间数据管理的大体设计和具体实现。这个原型系统的实现为在Internet上开发WebGIS的实用系统提供了基础和一种可能的技术解决方案。关键词：WebGIS，空间数据库，ORDB，空间索引，缓存（CACHE）目录...引言二十一世纪是网络的世纪，在这个Internet深入社会各个层次各个角落的时代，任何一门应用科学想要抛开网

3、络技术的应用去研究和发展，无疑都是不智之举。地理信息系统（GeographicalInformationSystem，简称GIS）从它60年代在加拿大诞生之初起，就一直与信息技术息息相关。经过三十多年的发展，GIS在数据建模、空间算法等方面的技术都已经比较成熟，随着分布式计算技术、面向对象的构件技术、网络技术的迅速发展，GIS在与信息技术结合的过程中表现出三个明显的发展趋势：构件式GIS，互操作GIS和基于Internet的WebGIS。WebGIS是GIS与分布式计算技术发展相结合的产物，它将目前作为信息

4、发布共享的平台Web作为一个能够承载地理空间信息的平台，在Web上提供地理空间数据的共享访问。由于在实现WebGIS时，实际上也采用了构件GIS和互操作GIS的优势，将GIS发展与构件技术、互操作技术、分布式计算三大技术结合起来提供一个优秀的超媒体空间信息集成平台，所以分布式构件化WebGIS实际上已成为目前GIS发展的最重要的方向。本文将从地理信息系统的最底层——地理空间数据库的设计和实现入手，通过论述面向对象技术在空间数据库中的应用和利用空间索引技术、缓存技术提高系统访问空间几何数据效率的原理和方法，给

5、出了基于ORDB的WebGIS系统的一种实现方案及其效率考虑。空间数据库与地理信息系统地理信息系统是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统，更确切地说，GIS是以数字化的形式反映人类社会赖以生存的地球空间的现势和变迁的各种空间数据以及描述这些空间数据特征的属性，以模型化的方法来模拟地球空间对象的行为，在计算机软、硬件的支持下，以特定的格式支持输入/输出、存贮、显示以及进行地理空间信息查询、综合分析、辅助决策的有效工具。由GI

6、S的定义就可以看出，正如信息是任何信息系统的基础一样，地理空间数据是GIS系统的基础，而地理空间数据是一个类型繁多、多层嵌套、无限延展和异常复杂的地理信息空间，如何存储和管理这些地理空间数据自然也就成为GIS领域中最基本的研究课题。GIS也因此和空间数据库的关系密不可分。空间数据库提供对空间数据建模、存储、管理和访问的手段，从九十年代初起，随着计算机技术的发展，人们对空间信息系统（SpatialInformationSystem...）的兴趣与日俱增，尤其是空间数据库技术，这种兴趣无庸置疑地来源于计算机科学

7、家们在空间数据管理方面受到的科研挑战和艺术领域中潜在的真实世界的重要性。同时，对空间数据库的研究结果也在地理信息系统的商业化实现中大显身手，二者相辅相成，共同发展。始于1989年的大规模空间数据库国际研讨会（InternationalSymposiumonLargeSpatialDatabase，简称SSD）每两年举办一次，从最初重点讨论数据库理论与空间信息系统应用，逐渐发展成为关注数据库管理系统和地理信息系统的结合的研究者、开发商和从业者的主要会议。计算机科学家和GIS专家共同探讨在大数据量的空间数据集的

8、建模、存储和获取方面的发展，讨论来自新的有挑战性的应用领域的要求。新的技术不断涌现，新的富有挑战性的应用需求也不断涌现，我们正处在由数字空间库、互操作性系统、OpenGIS（OpenGeodataInteroperabilitySpecification，开放地理空间数据互操作性规范）和WWW需求推动的新一代的空间数据库管理系统边缘，但无论如何，空间数据建模、空间索引、存储管理和查询处理等一直是被重点讨论的中心议