发信人: courieryboo (小凡--郁闷毕设中...), 信区: DOC
标  题: 万维网GIS中的构件技术
发信站: BBS 水木清华站 (Mon May 15 20:00:01 2000)


万维网GIS中的构件技术

陈云浩　　郭达志

【摘　要】　本文介绍了万维网地理信息系统和构件技术的发展和演变，分析了用构件
技术构建万维网地理信息系统的必要性和可行性，着重剖析了在万维网地理信息系统中
构件模型的运行机制。
　　计算机的硬件技术和软件工业以前所未有的速度发展，不论在软件的设计思想、设
计方法、模型建立及系统集成等方面都有显著的、甚至全新的变化。尤其是90年代以来
，软件的网络化和部件化趋势，给软件工业带来新的机遇与挑战。万维网(World Wide
Web)无疑将为地理信息系统(GIS)提供一个十分广阔的生存空间，为其在社会舞台上提供
了更广泛的用武之地。同时GIS如何适应万维网技术的发展，利用新的技术、方法构建和
网络技术兼容的万维网GIS，将是当前GIS发展中十分值得关注的问题。
一、万维网
　　因特网(Internet)是一种连结全球的开放式广域网，它所遵从的通信协议是“传输
控制和网间协议”(TCP/IP)，而万维网则是在因特网基础上发展起来的一种新技术，它
的通信协议是“超文本传输协议”(Hyper Text Transfer Protocol)。
　　万维网上的文本有特殊的要求：① 文本都必须有一个被称之为“资源定位器”(UR
L)的唯一地址。② 文本是用超文本标记语言(HTML)专门构建的文本。③ 文本中可包含
超级连接(Hyper Link)。所谓超级连接就是在一个文本中嵌入另一个或多个其他文本(图
像，声音)的URL。因此网络浏览器可以通过超级连接方式来存取互联网中任何一台计算
机中的由URL定位的文本。
二、万维网地理信息系统
　　万维网地理信息系统是地理信息系统在万维网上的实现，是利用万维网技术对传统
地理信息系统的改造和发展。万维网地理信息系统目前尚处在试验研究阶段，其最终目
标是应能实现GIS与WWW技术的有机结合，GIS通过WWW成为大众使用的技术和工具。具体
地讲，在WWW的任意一个节点上人们可以浏览检索Web上的各种地理信息和进行各种地理
空间分析与预测，空间推理和决策等。
　　由此可见，万维网地理信息系统和传统地理信息系统相比有以下特点：
　　1.适应性强。万维网地理信息系统是基于互联网的，因而是全球的。而且万维网本
身也决定了万维网地理信息系统可以在各种不同的平台运行。
　　2.应用面广。由于网络功能将会使万维网地理信息系统更容易被社会接受，从而将
万维网地理信息系统应用到扩展整个社会，真正实现GIS的无所不能，无处不在。
　　3.现势性强。万维网地理信息系统在网上进行信息发布，对地理信息进行实时更新
，因而人们能得到最新信息，最新动态。
　　4.维护社会化。数据的采集、输入、空间信息的分析与发布将是在社会协调下运作
，对万维网地理信息系统的维护将是社会化，减少重复的劳动。
　　5.使用简单。万维网地理信息系统用户可以直接从网上获取所需要的各种地理信息
。用户可以直接进行各种地理信息的分析，而不用关心空间数据库的维护和管理。
　　　　图1　万维网GIS的基本构成
三、构建万维网GIS的技术路线
1.利用通用网关界面
　　通用网关界面(Common Gateway Interface)是用来定义服务器和网关程序如何通信
为接口。在客户端，万维网浏览器以HTML建立用户界面；在服务器端，GIS软件系统通过
CGI与万维网HTTP服务器相连。通过CGI用户可以传送命令到服务器上，服务器自动将命
令传到后端GIS软件上，处理结果再返回服务器直至用户。该方法由于 CGI效率不高且受
网上信息流量的影响，而且要求后端的GIS软件一直处于运行状态，因此这种方法不能满
足万维网GIS的设计要求。
2.插入法
　　插入法(Plug-ins)是由网景公司发明的为了增加网络浏览器功能的方法。该公司提
供了一套应用程序接口(API)。因此也可用能和网络浏览器直接交换信息专门的GIS软件
包的方法来构建万维网地理信息系统。通过插入法可使万维网地理信息具有处理空间信
息的功能。但插入软件也需和传统软件一样先安装，后使用，从根本上讲是对传统GIS的
改良方案。
3.利用构件技术
　　(1)构件对象模型
　　构件对象模型(Component Object Model)用以建立软件模块之间的通讯。构件对象
模型为软件部件之间进行连接和通信提供了有效机制。
　　基于构件模型的软件开发中，应用程序和其他程序通过接口进行通讯，接口应满足
COM的二进制标准，以实现对多个接口的支持。
(2)万维网地理信息系统的构件模型
　　根据万维网地理信息系统中构件的服务对象和功能的不同可分为三个层次：
　　①管理构件——提供WWWGIS的网络系统功能的构件。例如，目录管理构件、文件操
作构件、事件管理构件、安全管理构件等。
　　②服务构件——提供系统的GIS功能。例如，空间数据存取构件、空间分析构件、空
间预测构件等。
　　③用户构件——用户构件直接与用户交互，响应用户的操作请求，是对传统GIS应用
模块的构件化抽象。例如，数字化构件、图形编辑构件等。
　　万维网本身的特点给万维网GIS提出了新的要求，管理构件就是为了适应分布式计算
的要求。如目录管理构件提供了更有效的存取文件的方法，以平衡网上数据的分配与流
量；安全管理构件则是为了解决网上安全问题，通过构筑防火墙将管理构件、服务构件
驻留在防火墙内。另外管理构件还承担新构件的系统注册，构件的生存期管理，为保障
分布式环境下万维网地理信息系统的安全和协调运转。
　　(3)ActiveX构件技术
　　ActiveX构件技术是微软公司在OLE基础上的改进。ActiveX构件是基于DCOM(Distri
buted COM)适合所有语言的构件结构。下面以ActiveX构件技术为例来说明构件技术实现
万维网地理信息系统的技术路线。
　　ActiveX构件与调用该构件的客户可在同一网络节点，也可在不同的网络节点。可在
同一进程中运行，也可在不同进程中进行。ActiveX DLL以同一进程方式运行，而Activ
eX EXE则以不同进程方式运行(图2)。
　　　　　图2　ActiveX构件中运行模式
　　图2(a)所示ActiveX构件与调用该构件的客户在同一节点，构件对象与客户应用在同
一节点的不同进程中。图2(b)所示构件对象与客户应用在不同节点的不同进程中。
　　(4)ActiveX构件在网络上的部署
　　当构件和调用构件的客户位于不同节点时，微软推荐用分布式COM (Distributed C
OM)方案来提供构件访问的透明性，客户无须改变任何构件代码。
　　　　　图3　DCOM构件对象访问模式
　　分布式COM的代理(Proxy)/存根(Stub)对象本身具有远程通信能力。用构件技术构建
的万维网地理信息系统容易分发，程序在用户端执行，避免了用户和服务器之间 不必要
的信息流量，可提高万维网地理信息系统运行效率及整个网络的效率。从软件重用的角
度看，将会减少GIS软件研制、发展和维护的费用。因此构件技术将在万维网地理信息系
统构建中扮演越来越重要的角色。
四、结束语
　　万维网以其开放性和友好界面迅速成为网络信息处理和分布的载体。有效地与万维
网集成将是目前和未来一段时期GIS的发展目标，以万维网为平台的GIS构件模型和客户
—服务器模式的GIS服务模型是网络时代GIS的发展趋势。
　　构件技术有效地促进了面向对象技术和分布式计算技术，在软件开发和软件重用方
面起了巨大的推动作用。构件技术的发展对万维网产生了深远影响，由于构件技术本身
也处在不断发展完善阶段，因而用构件技术构建万维网地理信息系统将是一个不断发展
完善的过程，对该领域给予足够的重视是十分必要的。

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梧桐身旁的浮云里 飘出一弯朦胧的月亮    *        *
清清淡淡的月光 静静地飘落在我身旁         ●
在寂寞的晚上 我就是一只音乐虫子      ^^   *
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