重点科研与攻关项目可行性研究报告WebGIS地理信息系统.doc

重点科研与攻关项目可行性研究报告项目名称：WebGIS地理信息系统 单 位：南昌永泽科技发展有限公司 联 系 人： 电 话： 地 址：邮 编： 时 间： 目 录§第一章WebGIS立项依据11.1WebGIS产业政策11.1.1政策引导11.1.2研发支持21.1.3技术导向31.1.4展望未来41.2WebGIS发展现状61.2.1国外地理信息系统(GIS)应用发展状况61.2.2我国地理信息系统(GIS)应用发展状况81.3WebGIS技术先进性，对相关领域技术进步的推动作用101.3.1WebGIS技术先进性101.3.2信息技术(IT)对GIS的影响111.3.3互联网上的GIS的构件模型131.4WebGIS目前进展情况13§第二章WebGIS技术方案152.1WebGIS基础平台功能设计152.1.1编辑专题152.1.2图层的显示与隐藏162.1.3地图浏览操作162.1.4图层属性表172.1.5图层的属性182.1.6专题的属性192.1.7坐标系统202.1.8查询系统212.1.9空间运算212.1.10线图层转换网络图层222.1.11网络分析最短路径232.1.12缓冲分析242.1.13新图层的编辑262.1.14编辑工具262.1.15坐标编辑272.1.16三维浏览282.1.17三维模拟292.2WebGIS技术关键点及创新点，项目完成时达到的技术水平312.2.1WebGIS技术关键点312.2.2WebGIS技术创新点332.2.3WebGIS达到的技术水平342.3WebGIS技术选型362.3.1WebGIS基本组成362.3.2WebGIS实现模式372.3.3WebGIS设计实现422.3.4WebGIS研发技术522.3.5WebGIS研发流程722.3.6WebGIS主要技术参数812.3.7WebGIS技术质量指标822.3.8WebGIS各阶段目标832.4WebGIS经费预算情况842.4.1WebGIS投资总额、项目已完成投资842.4.2WebGIS投资及构成852.4.3WebGIS投资预算852.4.4WebGIS申请经费使用预算87§第三章WebGIS实施支撑条件893.1WebGIS技术来源893.2WebGIS实验、检测条件893.3WebGIS人才资源情况893.3.1WebGIS技术人员总数893.3.2WebGIS中高级技术人员比例903.4WebGIS团队人员专业结构、职称结构903.5WebGIS新增投资筹集情况90§第四章WebGIS预期经济效益914.1WebGIS预期市场需求914.2WebGIS预期盈利水平944.3WebGIS预期产业化前景954.3.1城市GIS954.3.2政府GIS964.3.3社会GIS974.4WebGIS实施风险分析984.4.1WebGIS技术风险984.4.2WebGIS管理风险994.4.3WebGIS市场风险99§第五章WebGIS预计社会效益、环境效益1005.1WebGIS对社会发展的作用1005.2WebGIS对资源利用情况1015.3WebGIS对人才培养情况1025.4WebGIS环境影响及效益102§第一章 WebGIS立项依据1.1 WebGIS产业政策 1995年，科技部决定，通过国家“九五”科技攻关计划，推动我国GIS技术的研究与产品开发，进而形成和发展我国的GIS软件产业。并确定了“引入竞争机制、坚持滚动发展、加强科技攻关、促进产业建设”的管理指导思想。在我国GIS产业发展历程中，科技部代表国家，其支持和扶植起到了关键性的作用。 科技部对GIS产业发展的领导和扶植，主要体现在以下几个方面。1.1.1 政策引导 “九五”期间，国家第一次将发展具有我国自主版权的地理信息系统软件产品列入“重中之重”科技攻关计划，围绕“抓应用，见效益、促发展”这条主线组织科技攻关工作，取得了明显的效果。“九五”前两年，安排了96-B02-03课题，坚持工程化、实用化、产品化的方向，强调以企业机制开发软件产品，集中力量抓好地理信息系统基础软件的开发与商品化；在国产基础软件产品取得显著成绩、出现了一批有一定实力的国产软件开发企业和有一定知名度的软件产品，具备了市场竞争能力以后，于1997年底召开全国地理信息系统应用工作会议，不失时机地决定在一些主要领域开展地理信息系统示范应用工程，将发展产业的重点转向应用推广。接着，又先后安排了96-B02-05、96-B02-06、96-B02-07三个课题，解决国产GIS平台软件的应用示范问题。经过几年的努力，国产软件的市场占有率从几乎为0发展到28.9%，GIS软件产业初步形成。科技部又于2000年五月召开了“九五”科技攻关国产地理信息系统应用示范工程总结研讨会，总结“九五”后三年来在地理信息系统示范应用工作方面的经验，研究今后五年发展我国地理信息系统软件产业的方针和策略，探讨如何加快推广应用的途径。与信息产业部一起发布了关于进一步推动地理信息系统应用及其产业化的若干意见，提出了坚持“抓应用、促发展、见效益”的指导方针，以及将地理信息系统建设纳入我国信息化基础设施建设、“十五”期间在5-10个领域内组织实施国产GIS软件示范应用工程、建设国家地理信息数据库、鼓励和引导GIS有关单位建立现代企业制度、建立GIS软件产品测评认证机构等十一条政策性意见，全面指导我国GIS产业的发展。“十五”期间的事实证明，国家的政策引导对GIS产业发展起到了十分关键的作用。1.1.2 研发支持 在政策引导的同时，科技部从“九五”开始，根据发展形势，连续在国家科技计划中安排GIS关键技术研究、软件开发和典型应用示范工程项目，极大地促进了我国在GIS领域的科技进步。“九五”一开始，就安排中小型GIS平台软件的开发，目标是开发适合中国市场的软件产品。两年以后，国产GIS软件产品取得了明显的发展，可以在实际工程中使用。接着安排针对典型行业的应用示范工程，同时针对GIS工程各个阶段的工作需要，如地理空间数据获取、加工生产、制图输出、设施管理、三维可视化、网上发布等等，研究开发特定需要的软件产品，在“九五”末期初步形成了以中小型GIS工程需要为主的GIS技术体系与软件产品系列。“十五”一开始，又针对我国缺乏大型企业级网络地理信息系统基础软件平台，在863计划中安排了面向网络的大型GIS软件平台研发项目，接着又安排了若干行业级的GIS应用示范工程，同时进行GIS标准规范体系的研究，并顺应GIS技术发展适当安排了前沿技术研究。经过十年左右的时间，基本形成了我国的GIS技术体系与软件产品系列。 十年来，科技部在“九五”科技攻关计划中安排了近2000万元的GIS研发项目经费；“十五”863计划中安排了近7000万GIS研发项目经费；与此同时，科技型中小企业创新基金中安排了近8000万GIS产品开发项目经费。从而系统地支持GIS理论研究、软件开发、产品培育乃至市场开拓的整个产业发展链。可以说，我国GIS产业发展的各个阶段，科技部的支持与扶植起到了至关重要的作用。1.1.3 技术导向 在政策引导、研发支持的同时，科技部开展年度GIS软件测评，在GIS技术发展方面起了导向的作用。受科技部的委托，中国GIS协会和科技部国家遥感中心、中国海外GIS协会一起具体组织和实施了每年的测评工作，与测评专家一起倾注了大量的心血。“九五”期间，一九九六年三月举行了第一次国产GIS软件年度测评，其直接目标是对当时国内GIS基础软件研究与产品开发状况进行摸底，在确定科技攻关计划支持对象时作为重要的参考依据；同时决定在随后的五年中坚持每年进行测评，测评结果将作为滚动支持的依据。“十五”期间，科技部决定将测评工作制度化、经常化，建立了GIS软件测评中心，并逐渐向产品认证的方向发展。到目前为止，GIS年度测评工作已经坚持了九年。测评的软件种类从基础平台软件发展到专业软件和应用软件产品，从国产软件发展到在国外平台软件商进行二次开发的应用软件产品。1.1.4 展望未来 GIS技术和产业的发展道路是漫长的，我们的任务还相当艰巨。从更加广泛的角度，GIS可以从科学（Geographic Information Science，GIS）、软件（Geographic Information Software，GIS）和服务（Geographic Information Service，GIS）这三个层次来加以考虑，从而形成集理论与方法、技术与工具、应用与服务为一体的完整的体系。其中，服务是目标，软件是工具，科学是基础。现代计算技术的飞速进步为GIS提供了前所未有的技术基础与实现条件，如何充分利用这些条件则是GIS领域的科学家和技术人员需要认真思考和积极努力的。为此，需要实现理论和方法的突破，寻找新的技术路线。这里，空间数据的组织是问题的关键之一，要面向客观存在的空间对象，要研究空间对象的关系，不仅要考虑几何关系，还要考虑语义关系和时序关系，发展空间关系代数。进而发展新的空间数据组织模型，并以此为基础，结合计算要求来解决存储模型问题，实现空间数据库集群和分布式空间数据存储，妥善地解决空间数据的一致性和完整性。问题的关键之二是空间数据的计算模型，要研究分布式GIS软件的体系结构和实现机制，突破空间数据分布式计算的关键技术，不仅要考虑计算问题的分布，还要考虑计算环境的分布，妥善地解决计算环境与计算问题的统一问题。问题的关键之三是空间数据的应用模型，要研究面向问题的空间数据应用计算模型，突破面向问题的空间数据计算技术，妥善地解决计算问题描述的关键技术，实现计算模型与计算能力和计算对象的一致性。这些问题既相互独立，又互有关联，需要统一考虑，分别解决。进而实现GIS的历史性变革，完成GIS在四个方向的转变，即从面向地图处理到面向空间实体及其关系的转变；从主要是二维处理到多维处理的转变；从以系统为中心到以数据为中心的转变和从主要是面向管理到面向分析决策的转变。在新一代GIS孕育与发展的过程中，我国将大有作为。 在市场和产业方面，我们应该坚定地沿着“抓应用、见效益、促发展”的道路前进，坚持以用立业。要努力营造良好的市场竞争环境。目前，软件分会正在倡导和促进建立行业的自律机制，改变目前无序竞争、恶性竞争的局面，组织起来，维护企业自身的合法权益。 在巨大需求的牵引下，在国家的大力支持和推动下，我国GIS正处于高速发展的阶段，不论是国家空间数据基础设施的建设，还是GIS软件产品的开发都是如此。尤其是空间数据的应用更是日新月异，“数字区域”、“数字城市”的建设方兴未艾。目前我国已经是GIS的大国，但还不能称为强国。只能说是在迈向GIS大国的道路上迅跑。我们坚信，只要坚持理论突破、技术跨越、应用创新和产业发展的道路坚定不移地走下去，经过企业和理论工作者、技术人员的共同努力，我国的地理空间信息事业一定会有更大的发展，在理论、技术和应用方面走在世界的前列，在产品和产业发展方面走在世界的前列，成为名副其实的GIS强国。1.2 WebGIS发展现状1.2.1 国外地理信息系统(GIS)应用发展状况 国外，尤其是西方地理信息系统的发展大致可以分为四个阶段。（1）模拟地理信息系统阶段 自19世纪以来就得到广泛应用的地图（包括地形图和专题图）模拟的图形数据库和描述地理的文献著作模拟的属性数据库相结合，构成了地理信息系统的基本概念模型。但是，这种模拟式的、基于纸张的信息系统和信息过程，使得空间相关数据的存贮、管理、量算与分析、应用极为不规范、不方便和效率低下。随着计算机科学的兴起，数字地理信息的管理与使用成为必然。（2）学术探索阶段 50年代，由于电子技术的发展及其在测量与制图学中的应用，人们开始有可能用电子计算机来收集、存贮和处理各种与空间和地理分布有关的图形和属性数据。1956年，奥地利测绘部门首先利用电子计算机建立了地籍数据库，随后这一技术被各国广泛应用于土地测绘与地籍管理。1963年，加拿大测量学家自先提出地理信息系统这一术语，并建立了世界上第一个地理信息系统加拿大地理信息系统（CGIS），用于资源与环境的管理和规划。稍后，北美和西欧成立了许多与GIS有关的组织与机构，如美国城市与区域信息系统协会（URISA），国际地理联合会（IGU）地理数据收集和处理委员会（CGDPS），等等，极大地促进了地理信息系统知识与技术的传播和推广应用。（3）飞速发展和推广应用阶段 70年代以后，由于计算机技术的工业化、标准化与实用化，以及大型商用数据库系统的建立与使用，地理信息系统对地理空间数据的处理速度与能力取得突破性进展。 其结果是： a）一些发达国家先后建立了许多专业性的土地信息系统（LIS）和资源与环境信息系统（GIS），如1970年至1976年，美国地质调查局先后建50多个信息系统，其它国家也相继发展自己的GIS； b）关于GIS软件、硬件和项目开发的商业公司篷勃发展。到1989年，国际市场上有报价的GIS软件达70多个，并出现一些有代表性的公司和产品，如美国环境系统研究所的ARC/INFO，Intergraph公司的MGE，及Genasys公司的Genamap等等； c）数字地理信息的生产标准化、工业化和商品化。如美国地质调查局（USGS）已经建立起数字地图生产技术体系，可定期向社会发布DLG、DEM等标准地理数据； d）各种通用和专用的地理空间分析模型得到深入研究和广泛使用，GIS的空间分析能力显著增强； e）有关GIS的具有技术权威和行政权威的行业机构和研究部门在GIS的应用发展中发挥引导和驱动作用。如美国国家科学基金会支持的国家地理信息和分析中心（NCGIA）每年都要制定GIS技术优先发展计划，以促进全国GIS事业发展。（4）地理信息产业的形成和社会化地理信息系统（Social GIS）的出现 90年代以来，随着互联网络的发展及国民经济信息化的推进，地理信息系统作为大的地理信息中心，进入日常办公室和千家万户之中，从面向专业领域的项目开发到综合性城市与区域的可持续发展研究，从政府行为、学术行为发展到公民行为和信息民主，成为信息社会的重要技术基础。1.2.2 我国地理信息系统(GIS)应用发展状况 我国对GIS的研究起步较晚，但是近二十年来，在各级政府和有关人士的大力呼吁和促动下，我国的地理信息系统事业突飞猛进，成绩巨大。我国GIS的发展也可以划分为四个阶段。（1）起步阶段（19781980年） 主要行动在于概念引入和知识传播，以及关于遥感分析、制图和数字地面模型的试验研究。（2）准备阶段（19801985年） 主要在理论体系的建立，软、硬件的引进，相应规范的研究，局部系统或试验系统的开发上取得进步，为GIS的全面发展奠定基础。（3）加速发展阶段（19861995年） GIS作为一个全国性的研究与应用领域，进行了有计划、有目标、有组织的科学试验与工程建设，取得一定的社会经济效益。主要表现在： a）GIS教育与知识传播的热浪此起彼伏，GIS成为空间相关领域的热门话题； b）GIS建设引起各级政府高度重视，其发展机制由学术推动演变为政府推动； c）部分城市和沿海地区GIS建设率先进入实施阶段，并取得阶段性成果； d）出现商品化的国产GIS软件、硬件品牌；出现专门的GIS的管理中心、研究机构与公司；出现专门的GIS协会，涌现一批GIS专门人才；出现专门的刊物与展示会；初步形成全国性的GIS市场； e）在应用模式、行业模式和管理方面作了有益的探索。（4）地理信息产业化阶段（1995现在） 目前，我国GIS的发展正处于向产业化阶段过渡的转折点。能否借助国际大气候的东风，倚重国内经济高速发展的大好形势，搭乘全球信息高速公路的快车，实现地理信息产业化和国民经济信息化，这是国内地理信息界人士面临的严重挑战和千载难逢的机遇。而在这一过程中，一方面需要探索建立一套政府宏观调控与市场机制相结合的地理信息产业模式，另一方面，则要充分总结和借鉴国内外地理信息系统项目建设的经验和教训，建立起行之有效的地理信息系统工程学的理论、方法与管理模式，推动地理信息系统在社会主义各项事业中更加深入和广泛的应用。1.3 WebGIS技术先进性，对相关领域技术进步的推动作用1.3.1 WebGIS技术先进性（1）开放GIS的研究 开放GIS研究的目的是保证用户可以存取广泛分布在网络上的GIS数据和处理单元，而不考虑数据和处理的源地和规格。一个由用户和开发商组成的联盟(OGIS)已经成立并开始为GIS的互操作与数据共享制订标准。（2）关系数据库(RDBMS)和GIS的结合 利用RDBMS存储GIS数据，并通过RDBMS存取和操纵这些数据。新的RDBMS也将支持新的对象-关系模型(ORACLE)，从而可以更好地支持空间数据类型。（3）GIS构件(Component)的开发 原来的巨型GIS系统现在正迅速走向构件化，分解为基本的GIS构件。标准的包装技术(Wrapper)已经出现，从而使GIS应用的开发者可以利用这些元件快速地组装GIS应用软件。（4）互联网(Internet)，尤其是万维网(WWW)，已经成为GIS的新的操作平台 GIS在互联网上的应用目前主要集中在空间数据的发放，地址的查询和地图的显示，并开始出现更为复杂的GIS应用。将来会允许对专家功能系统的存取。1.3.2 信息技术(IT)对GIS的影响 最近15年里，工业界和应用部门在设计开发和维护大型的GIS软件和应用系统时发生了很大的变化。最初，我们使用的是大型的基于主机系统(例如VAX11系列)的GIS软件和应用。这些系统都包含有各自独特的显示单元，功能模块和数据存取单元。它们基本上是不能与其他系统共享数据的。为了使不同系统的用户能够存取相同的数据，通常的做法是在不同的系统里存储同样数据的多个备份。这种巨无霸系统只能是低效和高代价的。在信息技术的其他领域，它很快就让位于关系数据库技术和客户-服务器模型的系统。这样的客户-服务器系统通过利用网络、个人计算机、图形用户界面和关系数据库把集中式的巨无霸系统分解为较小的单元，从而简化了复杂的信息系统的开发与管理。然而在GIS领域，这种转变在最近几年才发生。这和GIS最初局限于制图和地学应用有关。直到最近几年，由于GIS的应用已经远远超出了纯粹的地学范畴，市场的扩大促使信息工业的积极介入，并主导了GIS在技术上的发展方向。 新的客户-服务器系统把GIS应用分解为两个部分：客户单元和服务器单元。客户单元包括应用的表达单元(图形用户接口)和部分功能单元(分析，转换，制图等等)。服务器单元是GIS的功能单元(分析，转换，制图等等)的组合。数据存取单元可以放在客户端或者服务器端。这仅仅取决于实现的策略。从现有的客户-服务器模式的GIS系统来看，通常是服务器端只包括数据的存取单元，而所有的功能单元和GUI都放在客户端；或者把部分分析功能放在服务器端(例如Esri，Bentley，Mapinfo等的相关产品)。具体而言，这种模式实际上是利用了中间件技术，使GIS作为关系数据库(RDBMS)的前端应用，其间的联结部分就是数据存取单元。 显然，这样的客户-服务器解决方案只是简单地把原来的巨无霸系统变成了两个仍然巨大的系统。系统的建立管理和维护以及应用扩展仍然是一件艰难的事情。我们还必须一遍又一遍地重复编写已有的功能，代码的再利用是件很困难的事。通常这意味着代码的拷贝、修改和再开发。因此，一部分代码的改变可能会影响到整个系统相关代码的修改。 第二次转变是从经典的客户-服务器计算模型转变到以构件开发为基础的分布式计算模型(Component-based Distributed Computing Model)，信息工业用了很长的时间完成这种转变(这个过程仍然还在继续)，而GIS这一次却紧紧地跟上了信息产业的脚步。新的模型把现在仍然庞大的两段式客户-服务器GIS分解成可自我管理的构件(或称对象)。这些构件之间可以跨网络和跨操作系统进行互操作(虽然目前还未见到这样的GIS构件出现，但已经有很多基于单一的操作系统平台的GIS构件出现在市场)。应用开发人员可以很容易地通过对这些构件的组装去发展新的应用和软件。这种转变和互联网的快速扩张和普及密切相关，互联网提供了分布式软件构件的应用市场。1.3.3 互联网上的GIS的构件模型 GIS第二次技术上的转变的核心是构件化(Componentization)，即把已有的GIS分解为可互操作的自我管理的构件。它们建立在分布式的对象结构基础之上，应用了最新的分布式技术(例如OMG的CORBA和Microsoft的OLE/COM，以及SUN的Java技术)。然而，基于构件技术的GIS设计和传统的巨无霸式系统或两段式客户-服务器系统设计有不同的方法和模式，其基本的框架结构也有差异。例如，传统的GIS模型包括十个功能单元：获取，转换，验证和编辑，存储，重购，综合，变换，查询，分析及表现，然而，由于存储和查询部分现在已纳入RDBMS，因此，在一个以万维网为平台的分布式GIS中基本的框架结构和传统是有区别的。1.4 WebGIS目前进展情况完成基础技术实验室改、扩建, 硬件和实验室装修, 实验室软件和硬件购买,软件测试环境的搭建, 项目运作、后勤支援。在江西电信机房设置了进行软件研发与测试的专用服务器，业已形成北京、广州、南昌三地跨越地域限制的不间断信息传递、交流、研发、测试和协作的工作格局。完成包含地理信息系统基础平台、地理信息图库、地理信息数据交换引擎、地理信息关系数据库、地理信息展示组件等部分系统的研发和系统测试。§第二章 WebGIS技术方案2.1 WebGIS基础平台功能设计2.1.1 编辑专题 专题也叫地图，是具有特定意义的图层的组合，编辑专题（地图）具有如下功能： （1）左边显示专题所包含的图层列表，右边是整体地图的显示； （2）可以在专题中添加或删除图层； （3）可以调整显示顺序；专题区 （4）可以添加一个新的专题； （5）可以修改专题的属性信息。2.1.2 图层的显示与隐藏 通过操作左边图层列表的显示属性方框，可以选择查看或隐藏不同的图层， 从而可以通过不同的组合方式（显示或隐藏图层）实现不同的图层叠加效果。2.1.3 地图浏览操作 使用显示工具条可以对地图进行放大、缩小、显示全图、状态前进、状态后退、书签管理、显示网格、显示注记、要素的Info信息等操作。2.1.4 图层属性表（1）查看图层的属性表，可以对查看的要素进行过滤；（2）设置属性表的结构，对属性表字段进行增加、删除；（3）对记录进行增删操作； （4）可方便直接的修改属性值。属性表2.1.5 图层的属性 查看图层的属性。包括对图层定义查询过滤条件，定义图层的选择方式，设置图层数据来源、定义图层的Info字段、设置图层之间的关联，以及管理图层的标签注记。2.1.6 专题的属性 专题属性对话框，包括对专题坐标系统的管理，修改专题图层的外包矩形，对图框显示效果的修改、与图幅相关的设置、对线是格网的控制。2.1.7 坐标系统 坐标系统用于修改、转换专题图层地理数据的坐标系（包括投影坐标系和地理坐标系）。2.1.8 查询系统 通过定义对Info信息的查询SQL语句，完成对图层要素的过滤查询，实现检索给定属性条件的空间要素。 如查找“面积大于500亩”的“盐碱地”， 在背景的地图上将高亮显示面积大于500亩的烟碱地， 使用比较方便。2.1.9 空间运算 对不同图层进行的叠加分析，分析结果以新的图层显示。包括点在线上、点在线外、点在面上、点在面外、线线相交、线面相交等空间叠加的所有运算。2.1.10 线图层转换网络图层 把线图层转换为网络图层，可以对线图层进行网络分析。2.1.11 网络分析最短路径 网络分析包括：路径分析、游历、流量分析、追踪。最短路径分析是在网络图层种选择两个不同的节点，通过分析查找出经过节点的最短的路线。2.1.12 缓冲分析 缓冲区分析（buffer）是根据指定的距离在点、线和多边形实体周围自动建立一定宽度的区域范围的分析方法。它生成以给定地物（点， 线，面）为中心，不超过给定距离所形成面对象。 例如，在环境治理中，常在污染的河流周围划出一定宽度的范围表示受到污染的区域；又如在飞机场，常根据健康需要在周围划分出一定范围的区域作为非居住区，等等。 根据缓冲对象的几何形态又可划分为点、线和多边形实体的缓冲区分析。WebGIS 具备全部的分析功能，除了为单个对象建立缓冲区分析外，还为一组对象进行缓冲区分析生成一个或多个缓冲区。缓冲分析生成结果如下：2.1.13 新图层的编辑 首先可以新建各种图层(如点图层，线图层, 面图层等 ), 可以在选中图层上做一系列操作, 如在点图层上新建点实体, 在线图层上做各种相关操作, 如添加/删除控制点, 裁减线段, 以及旋转,镜象等操作, 对于面图层可以创建带内环的面对象以及切割旋转等操作。2.1.14 编辑工具 编辑工具主要包括: （1）线编辑工具, 包括各种线相关操作,具体见下图。 （2）绘图工具，包括创建图元 ( 点，先，面 )，旋转， 镜像图元等操作。 （3）视图工具，包括放大，缩小，调整视图， 以及书签 。2.1.15 坐标编辑 鼠标右键点击选中图元， 在弹出选中控制点坐标选项，然后可以看见一个弹出对话框，在对话框左侧动态记录了选中图元的控制点坐标，同时提供了一个可以静态修改控制点坐标的方法，即选种左边的一个坐标， 在右侧输入新的坐标，按修改即可保存设置。2.1.16 三维浏览 提供各种不同的视角对地图进行观测，通过贴图纹理可以真实的再现真实的场景， 可以制作地物模型，根据地物模型坐标进行地物查询，同时可以方便的通过定义路径在三维地图上空进行游览，浏览结果可以存为图象也可录制为AVI。 下面图形分别为自然地物景观和香港一角，其中的楼房为建模生成。2.1.17 三维模拟 第一副图为某城市发生9级地震（红点为震中），第二副图为地震过程中房屋正在倒塌情况。2.2 WebGIS技术关键点及创新点，项目完成时达到的技术水平2.2.1 WebGIS技术关键点我们提出的新一代WebGIS技术框架面向服务的网络地理信息平台框架，基于Web Service技术（如图）。 在新的框架中，软件以服务的方式提供使用，服务即是软件，软件即是服务。面向服务的网络地理信息平台框架是一个动态性的、分布式和面向服务的系统框架。组件是整个架构的核心，它们使用和提供各种可以被发现的服务。每个组件是可管理的、可重用功能的逻辑单元。 架构的核心被划分成六个主要的服务类别：基于专业GIS组件的地图服务和空间分析服务，网络通讯服务，系统配置服务，容器服务/应用服务，群集服务，Web服务、可视化网络控件服务，远程管理服务。 在新一代WebGIS的技术框架中： （1）专业GIS组件、地图服务/空间分析引擎组件、网络通讯组件，作为整个框架的基石，为网络地理信息服务器提供了分布式计算能力和基于地图运算的地图服务/空间分析引擎能力，地理信息服务器是框架的核心和枢纽，根据请求负责地图服务/空间分析引擎的调度。GIS Web Service组件，GIS Web Controls控件以及其他实用Web应用程序依赖于地理信息服务器提供的服务，是和用户交互的UI界面和编程接口，是二次开发的基础。 （2）地图服务/空间分析引擎是基于契约设计的引擎颗粒级别的组件，它对GIS组件进行了功能封装和重组，是网络应用程序的可重用高级组件，具有元数据描述信息，可以实现灵活配置和动态加载。 （3）网络通讯组件基于.NET Remoting技术构建，可以支持Tcp协议和Http协议，实现Web服务器和专业应用服务器之间的消息交换，简单的远程调用机制、可序列化的远程对象简化了分布式计算模式，克服了DCOM、CORBA复杂的调用机制。 （4）地理信息服务器是地图服务/空间分析引擎组件和网络通讯组件的宿主，同时它发布了地图服务，空间分析服务和远程管理服务等Remoting远程对象。 （5）集群服务在一组计算机上运行相同的软件并虚拟成一台主机系统为客户端与应用提供服务。通过群集可以实现负载能力的成比例提高，同时还可以减少单点失效的危险，提高系统的稳定性和可维护性，使计算机实现单机无法实现的容错和负载均衡。 （6）GIS Web Service是面向空间信息处理的Web Service，其主要功能包括空间信息的管理、查询、空间分析以及输出最后处理结果。地图服务，地名查找服务，路由服务就是典型的GIS Web Service。GIS Web Services作为向互联网提供GIS服务的网络组件，在客户应用程序和空间数据处理内部系统之间起到了桥梁作用，向各种网络应用程序提供了统一编程接口。 （7）可视化网络控件是网络快速应用程序开发（RAD）的基本元素，包括了地图网络控件，鹰眼网络控件，图例网络控件和常用工具栏网络控件等，这些网络控件相互关联和协作，在可视化开发环境中，拖放式的编程模式使得二次开发的难度降到最低点。2.2.2 WebGIS技术创新点新一代互联网技术的出现，如.NET、J2EE等，使得传统的地理信息系统软件面临崭新的开发和运行环境，如.NET技术使得地理信息可以更方便地以WEB服务的形式进行并能方便灵活地进行布局，并能面向更多的GIS使用终端如PDA、林业管理、国土资源管理、城市规划、公交系统、运输业等，因此基于网络地理信息发布平台正面临新的市场形势；XML是一种愈来愈被大家接受的数据标准，地理信息数据采用XML标准势在必行，如WGL等，迄今我国在这方面还是空白。采用XML的地理信息数据将脱离形形色色的GIS平台而独立存在并能在不同系统间共享；当前其它行业商用数据库管理系统对XML的良好支持，使得基于XML数据标准的地理信息数据可以轻松地获得良好的数据管理效率；XML的地理信息数据库将能更好服务于当前的WEB数据搜索和数据挖掘。本课题主要是研究WebGIS地理信息系统。主要内容为：（1）针对当前的WEBGIS平台普遍存在功能不多，符号表达简单等，将XML技术全面用于命令流和数据流,并结合一代互联网技术可以实现这一方面的重大突破和改观，并使中国的地理信息数据格式和国外主流发展方向相一致，有利于国内地理信息系统的发展和交流；（2）WEBGIS网络地理信息综合应用平台解决了传统的单一的专业应用软件模式，给各行各业以及普通用户在地理信息和专业方面的使用和便捷，为国民经济发展和日常生活将起到不可估量的作用。u 更广泛的访问范围 客户可以同时访问多个位于不同地方的服务器上的最新数据，而这一Internet/Intranet所特有的优势大大方便了GIS的数据管理，使分布式的多数据源的数据管理和合成更易于实现。 u 平台独立性 无论服务器/客户机是何种机器，无论WebGIS服务器端使用何种GIS软件，由于使用了通用的Web浏览器，用户就可以透明地访问WebGIS数据，在本机或某个服务器上进行分布式部件的动态组合和空间数据的协同处理与分析，实现远程异构数据的共享。 u 可以大规模降低系统成本 普通GIS在每个客户端都要配备昂贵的专业GIS软件，而用户使用的经常只是一些最基本的功能，这实际上造成了极大的浪费。WebGIS在客户端通常只需使用Web浏览器（有时还要加一些插件），其软件成本与全套专业GIS相比明显要节省得多。另外，由于客户端的简单性而节省的维护费用也不容忽视。 u 更简单的操作 要广泛推广GIS，使GIS系统为广大的普通用户所接受，而不仅仅局限于少数受过专业培训的专业用户，就要降低对系统操作的要求。通用的Web浏览器无疑是降低操作复杂度的最好选择。u 平衡高效的计算负载 传统的GIS大都使用文件服务器结构的处理方式，其处理能力完全依赖于客户端,效率较低。而WebGIS能充分利用网络资源，将基础性、全局性的处理交由服务器执行,而对数据量较小的简单操作则由客户端直接完成。这种计算模式能灵活高效地寻求计算负荷和网络流量负载在服务器端和客户端的合理分配，是一种较理想的优化模式。2.2.3 WebGIS达到的技术水平 WebGIS除了具有目前主流桌面版GIS的常规功能，如数据采集、编辑、查询、分析、存储等外，还具有如下技术特点： （1）系统功能上，除桌面版GIS的常规功能外，还吸收了当前国内外名牌GIS产品的功能，是一个全面支持网络上运行的通用GIS平台。 （2）在系统配置上，支持海量空间数据的存贮和压缩技术；支持多层(2层至5层)软件体系结构的异构系统平台，可根据实际需要定制集成相应层次的系统。 （3）支持多种通信协议。既支持TCP/IP通信协议，提供在internet和intranet上运行的通信中间件；也可以支持其他通信协议，如移动无线通信协议。 （4）提供多源异构数据无缝访问机制。支持空间数据、多媒体数据、文件系统、多种数据库管理系统和GML标准。 （5）提供空间信息服务共享环境。它是空间信息共享平台的开发环境。利用该环境开发的产品可以实现空间数据的分布式计算和协同服务。 （6）支持多种工作方式：胖终端工作方式、瘦终端工作方式、浏览器网络用户查询工作方式、与GPS、RS或MIS、OA的一体化工作方式、多用户协同工作方式、支持大计算量的分布式计算、三维图形计算和分析。 （7）具备丰富的编辑功能，支持多用户协同编辑，协同工作用户的数量没有限制。 （8）具备丰富的空间运算、缓冲分析、网络分析等功能，支持空间数据的分布式处理。 （9）遵循OpenGIS规范，支持点要素、线要素、面要素、体要素、复合要素、融合要素（不同类型空间实体形成一个新