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公路GIS网络发布系统详细设计
第一章 引言
1.1编写目的
结合公路部门对地理信息发布的要求，从整体上把握系统的开发选型和技术路线，从实现的细节上把握系统所要实现的每个功能。
1.2系统说明
公路GIS网络发布系统是将WebGIS应用到公路行业中的系统，在整个公路
的建设和管理上为领导和公路部门员工在更大的范围内提供及时、快捷、便利的公路GIS服务。
本系统所采用的开发平台是ESRI公司的ArcIMS，开发技术采用ASP、JavaScript、VB，在客户端实现GIS的常用功能和一部分空间分析功能。
1.3参考资料
第二章 平台简介和软件结构
2.1需求分析
公路GIS网络发布系统利用互联网技术在公路部门局域网总体提供GIS发布的功能，为公路部门的用户提供操作简单，内容明了的GIS应用方式。
在地市公路管理部门内部，从职权分工和数据的安全性考虑，直接应用GIS应用系统对数据库进行空间分析的用户只是少数相关人员，应用浏览器界面对公路数据库进行GIS的一般性查询是方便、易行的GIS应用方式。
本系统的主要功能需求定位在为公路部门内部的管理人员及公众（非保密的图形资料）在网络上提供基于GIS的数据库浏览查询操作。
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2.2开发平台选型
建立公路GIS信息发布系统，有两种策略：一是购买某种通用的GIS软件平台，在此平台上进行二次开发；二是从底层开始，完全自主开发。这两种开发思路的优缺点比较如下：
第一种思路的优点是：由于采用了商用平台，可以将精力集中在具体的应用功能的实现上，不必在基础性工作上花费精力。因此，相对而言，开发周期较短，开发难度较小；系统的基础实现部分可以随购买的商用平台升级。缺点是需要投资购买商用的GIS软件平台。
第二种思路的优点是：完全根据实际应用需要进行开发，不必像通用平台那样包罗万象，考虑到各行各业的应用需要。因此建立这样的应用系统体积较小，可以应用最新的软件技术进行系统开发。缺点是：工作量大，难以在很短的时间内完成系统开发；系统的稳定性，可靠性在短时间内难以得到保证。当需要较深入的GIS功能时，难度更大。纵观国内外GIS基础平台的开发与持续升级，都需要庞大财团的财力支持。
目前在公路交通行业GIS应用开发大多采用的一种策略。如北京市公路局。为了加快市公路信息系统建设的速度，同时考虑JM市公路交通系统中GIS应用开发的情况，我们认为采用第一种方案比较适合JM市公路局信息化建设的需要。
作为商用的GIS平台，目前在行业内流行和著名的有：美国ESRI公司的ArcIMS、 MapInfo公司的MapXtreme、武汉大学GeoStar公司的Geosurf、 中国地质大学MapGIS公司的MAPGIS-IMS等系列产品，上述国产平台在国内在连续几年的网络地理信息系统软件评测中取得好成绩。综合考虑我们选择美国ESRI公司的ArcIMS。
2.3 ArcIMS简介
ArcIMS4.0是ESRI公司新一代的基于Web的制图和GIS软件。对于最终用户来说，它提供了一种更为快捷、廉价的方式来获取地理信息。由于使用Web浏览器容易上手并被广泛应用，Web环境成为获取地理信息的一个令人振奋的选择。越来越多的用户希望通过Web获得高质量的地图信息。而ArcIMS4.0这是一个功能强大且方便实用的工具，它为建立及发布地图信息提供了便捷的解决方案。对于高级用户，它还提供了给为复杂的客户和服务器配置方案及管理工具用来建立更加安全的，可靠的，可伸缩的，高效的站点。
ArcIMS是一个基于Intranet/Internet的GIS, 它允许用户集中建立大范围的
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GIS地图，数据和应用，并将这些结果提供给组织内部的或Internet上的广大用户。ArcIMS包括了客户端和服务器端两方面的技术。它扩展了普通站点，使其能够提供GIS数据和应用服务。ArcIMS包括了免费的HTML和Java浏览工具，但ArcIMS同时也支持其他的客户端，比如：ArcGIS Desktop、ArcPad和无线设备。
2.3 ArcIMS的特点
? 使用简单：ArcIMS4.0首要的设计思想是使用方便，用户可以在很短的
时间内安装和配置它。
? 维护方便：提供多种快捷工具对站点进行监控和维护。
? 设计优化：ArcIMS4.0对在网络上应答和提交结果都进行了优化。 ? 可配置，可定制：通过诸如JavaScript和VBScript这样的编程语言用户
可以定制Web页。还允许用户通过FrontPage, Visual InterDev, Cold Fusion studiod等这类产品建立客户化的用户界面。这些脚本程序可以在浏览器端执行，也可以在标准应用服务器端，如IIS,、Oracle9iAS、ColdFusion等在服务器端执行。
? 支持开发：开发者可以通过附加在ArcIMS4.0上的软件开发包开发特定
的客户端应用。这个开发包使开发者可以访问核心的软件组件和界面。 ? 跨平台： ArcIMS4.0除了继续支持现有平台IBM AIX、Microsoft Windows
NT/98/2000/XP和Sun Solaris外，还将支持Linux、HP-UX和SGI操作系统。
? Web服务器：可以支持多种Web服务器。包括 Micorosft Internet
Information Server, Netscape Enterprise Server 和Java Server。除了Java Server, ArcIMS还可以运行在其他的支持Servlets的服务器上（如：Apach和WebLogic）。
? 不需要进行数据转换： ArcIMS4.0可以直接支持读取ESRI shapefiles,
SDE数据集和影像数据，不需要进行数据转换。
? 数据集成：无论是在本地或是在网络上的数据都可以与远端的ArcIMS
站点上的数据集成在同一个浏览器的图形窗口中。
? 快速伸缩重构(Scaling)：无论是一个服务器的GIS发布应用还是跨多个
服务器的分布是GIS应用，ArcIMS4.0都可以支持，而且可以很容易地扩展原有的网络GIS应用，无序重新构建。
? 安全机制：内置的安全机制可以限制特定的用户访问的站点。 ? 丰富的客户端功能：ArcIMS4.0支持向客户端浏览器传输矢量地图。所
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以客户端无须向服务器发布请求就可以完成许多包括多种方式的地图显示，空间选取和查询等功能等。
? 高质量的制图功能：由于支持矢量数据流，所以用户在客户端可以进行
高质量的地图生成。栅格地图的质量由于使用了anti-aliasing技术（一种边界平滑的影像处理技术）有了很大的提高。
? 向前兼容：ArcIMS4.0支持ESRI现有的Internet技术。利用ArcIMS4.0
的中间件，用户可以继续使用ArcViewer IMS和MapObjectIMS。
2.5 ArcIMS提供的服务
? 图像表现：图像表现给创作的视图拍了一个“快照”并以一种压缩格式
（JPEG，PNG或GIF）把你创作的地图发送给客户端。这种能力同样体现在向用户提供栅格数据上。
? 要素流：要素流能力包括把矢量要素以流的方式发送到客户端，在客户
端实现一些功能（为要素加标注，建立地图提示，空间选择等）。 ? 数据查询：用户能新建一个查询或用一个预定义的查询来查询数据信息。
客户端向服务器提交查询，服务器给客户端返回查询结果。
? 数据提取：用户能够从服务器请求真实的地理数据。服务器把你请求的
数据以压缩的shapefile格式返回给客户端。用户接收到压缩的shapefile以后就可以把数据解压缩到本地硬盘。
? 地理编码：地理编码功能允许你提交一个地址做地理编码。根据你的输
入服务器要么返回一个准确的匹配或一系列候选匹配。
2.6 ArcIMS的体系架构
ArcIMS具有三层体系架构，包括表现层，业务逻辑层和数据层。除此之外，
ArcIMS还提供一些相应的应用程序来完成对Web地图服务站点的管理。下面的例图是对ArcIMS体系架构的概览。
? 表现层包括用于获取，查看和分析地理数据的浏览器，可是IE, Netscape
等系统自带的浏览器，也可以是专用的浏览器如ArcExplorer。 ? 业务逻辑层的组件主要是用于处理请求和管理ArcIMS站点。 ? 数据层包括所有的被ArcIMS所用的数据资源。
? ArcIMS管理程序提供获取业务逻辑层的组件的一种方式，用于定制地
图，管理ArcIMS服务和创建ArcIMS站点。
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2.7 Viewer和连接器的选择
2.7.1 ArcIMS客户端组件
Viewers决定了ArcIMS站点的功能和外观，决定了提供哪些空间、属性查询工具和显示工具。ArcIMS提供了三种Viewer选择。 HTML Viewer
HTML Viewer由一组HTML和JavaScript程序组成。它比任何一种Java Viewer都更轻巧，但不是最瘦的viewer。Viewer的胖或瘦代表了需要下载到浏览器的数据量。选择HTML Viewer的一个主要原因是它的功能的可扩展性。通过DHTML，JavaScript，XML和其他技术，我们可以对已有的功能进行扩展。不需使用任何ArcIMS连接器，我们仍然可以在HTML Viewer中使用Active Server Pages(ASP)，ColdFusion和Java技术。但是，HTML Viewer同时只能显示一个Image MapService。Image MapService将结果以JPG，GIF或PNG格式发到客户端——与Feature MapService数据流的发送方式不同。 Java Viewer
ArcIMS提供两种Java Viewers——Java Standard Viewer和Java Custom Viewer。Java Viewer通过Java applets提供地图服务和信息查询。Java applet不同于servlet，它运行在客户端，不是服务器端，并且必须下载到客户端。因此，Java客户端比其他的客户端更胖。通过Java viewer浏览网站，用户必须首先下载两个plug-ins。
Java Standard Viewer无法定制工具或布局。而Java Custom Viewer可以通过HTML和JavaScript调用applets进行定制。因为Netscape不支持applet编程，因此Java Custom Viewer不能在Netscape浏览器中使用。
所有的Java Viewers都可以支持Image 和Feature MapServices，并且支持同时使用多个MapServices。Feature MapService使用数据流，因此可以支持客户端的用户交互和分析功能。
2.7.2 应用服务器连接器
ArcIMS应用服务器连接器连接了Web服务器和ArcIMS应用服务器。其中Servlet连接器——ArcIMS的默认连接器——可以用在ArcIMS的所有三个Viewers中。ColdFusion和ActiveX连接器通过定制的客户端将各自的语言翻译为ArcXML，用来和ArcIMS的应用服务器进行通讯。AppServerLink是Java应
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