1引言
在20世纪60年代初,随着计算机图形学的发展,出现了计算机化的数字地图。计算机技术开始用于地图的制作、分析、存储、出版。由于计算机的速度越来越快,显示技术的提高,设备成本的降低,人们意识到用计算机可以代替人工绘制图形,并且具有快速、灵活、信息量大,便于测量、分类、叠加分析的优点,于是,出现了很多地图出版系统[1]。但简单的地图并不能满足人们的需要,人们不仅需要图形的数据,更需要与图形相关联的属性数据来进行处理分析,于是地图服务——一种把“地图”和“信息”有机结合的服务产生了。 (文章来源:无忧GIS网)
地图服务脱胎于地图,它是以地理信息系统(GIS)为基本实现平台,来向用户提供采集、存储、编辑、处理、分析、输出、建模、决策支持等服务。地图服务始于60年代的加拿大与美国,尔后各国相继投入了大量的研究工作,自80年代末以来,特别是随着计算机技术的飞速发展,地理信息的处理、分析手段日趋先进,地图服务技术日趋成熟,已广泛应用与地理坐标相关的几乎所有领域。进入90年代以来,随着计算机技术的发展,计算机其微处理器的处理速度愈来愈快性能价格比也越来越高;其存储器能实现将大型文件映射至内存的能力,并且能存储海量数据。此外,随着多媒体技术、空间技术、虚拟实景、数字测绘技术、数据仓库技术、计算机图形技术三维图形芯片、大容量光盘技术及宽频光纤通讯技术的突破性进展,特别是消除数据通讯瓶颈的卫星互联网的建立,以及能够提供接近实时对地观测图象的高分辨、高光谱、短周期遥感卫星的大量发射,这些为地图服务的广泛、深入应用展示了更加光明的前景[2]。同时,也使当前的地图服务已不能满足信息时代、数字时代的要求。目前地图服务主要总体上呈现网络化、开放性、虚拟现实、集成化、空间多维性、标准化、企业化、全球化、大众化、数据商业化、系统专门化等发展趋势[3]。(文章来源:无优GIS网)
2地图服务的基本功能及其进展 (文章来源:无优GIS网)
2.1 空间数据输入 (文章来源:无优GIS网)
空间数据的输入一直是困扰地图服务发展的“瓶颈”,这不仅因为在建立地图服务的最初阶段,数据采集和转换的经费往往高达整个系统的70%-80%,更主要的是技术上的原因[4]。 (文章来源:无优GIS网)
传统的手工跟踪数字化地图的方法不仅工作繁重、劳动强度大,而且可靠性和精度难以保证,数据质量差[22]。目前,常用的数字化方法以地图扫描数字化为主。由于矢量数字化时不可避免地存在误差,势必影响GIS建库的质量,从而降低空间分析的精度,因此,必须对含有误差的数字化数据进行必要的处理[23]。对误差的处理和数字化后的编辑和属性数据的输入工作依然很繁重.近年来,全球定位系统的出现和遥感影像的使用使得地图服务取得了巨大的进展。遥感影像正在被用来作为一种基本地图,使之成为地图服务中最重要的一层。 (文章来源:无优GIS网)
2.2 空间数据存储和检索
传统的地图服务器将空间数据和属性数据分开管理,空间数据用文件系统管理,属性数据用关系数据库(RDBMS)管理。对于如何解决在关系数据库中存储空间数据的问题,使空间数据实现真正的客户/服务器方式,建立空间数据服务器,即空间数据引擎技术。目前各大GIS厂商和公司都推出了自己的解决方案。如ESRI公司的SDE (Spatial Data Engine),Maplnfo公司收购了Unisys的SpatialWare,Intergraph公司则与Oracle结成技术联盟,支持Oracle的SIX)(Spatial Data Option)。
目前空间数据引擎技术流行的做法是以当前的关系数据库为基础,进行扩充和完善。在数据存储和组织上,将空间数据项作为单独的列,加入到关系数据库的表中,用户可像通常那样对表中数据进行查询、合并等,还可以进行由空间数据查属性和由属性查目标的空间分布等操作。这些空间查询操作都可以在服务器端进行,满足查询条件的数据在服务器端缓冲存放并返回给客户端,这种缓冲存放的方法降低了网上负荷,提高了效率。在数据查询和访问上,采用标准的SQL命令来访问和操作数据(包括对数据的增、删、改)。在提高查询速度上,大多引进四叉树(如ESRI公司的SDE,Simens公司的SICAD),R树(如Maplnfo公司的Spa—tialWare)等空间索引技术。
2.3 数据处理和分析
数据处理包括两方面工作:一是对输入的数据进行质量检查与纠正;二是对输入的图形数据进行整饰处理,使其满足地理信息系统的各种应用要求。如对矢量数据的压缩与光滑处理、拓扑关系的建立、矢量栅量数据的相互转化、地图裁减及拼接等。空间分析是指根据确定的应用分析模型,通过对空间图形数据的拓扑运算及空间、非空间属性数据的联合运算等各种操作运算来分析一定区域的各种现象,以获得更有效的数据或某一特定问题的解决方案从宏观上看,空间分析主要包括拓扑分析、属性分析、拓扑与属性的联合分析三个方面.主要表现在数据检索及表格分析,迭加分析、缓冲分析及网络分析上[24]。
地图服务在这一方面的问题是,精通分析与模型化技术的数学专家对地图服务了解不多,而做地图服务的开发者往往对空间数据的分析、模型化和空间统计方面知之甚少。在标准的商业系统中,仍然没有基本的通用的空间分析程序,而且也没有基本的通用模型化工具。值得注意的是,GIS厂商正在他们的产品中包含栅格数据处理功能,并将其作为单独的模块提供给用户,如Maplnfo公司的Vertical Mapper。
2.4 数据输出
地图服务与地图有着天然的联系,地图服务的数据处理和分析的结果以地图的形式最直观地输出给用户,跨越了语言的障碍。地图服务在数据输出方面最令人兴奋的进展却不在于地图本身,而是地图输出随着Internet和www 技术的应用,使地图服务的地理信息和地图数据输出跨越了时间和空间。任何用户可以在任何时间任何地点通过互联网去地图服务器,可以在自己定制的界面上获得地图信息、制作专题地图、进行地理分析等。应该说已经商品化的网络地图服务都还处于初级阶段,网络地图服务提供的查询和分析功能还不能满足专业应用的需要。但网络地图服务的出现已经开始改变地图服务传统的数据输出和地图发布的方式,为地理信息的高度社会化共享提供了可能。
3地图服务在各个领域的研究应用
3.1地图服务与农业资源管理
随着知识经济时代的到来,传统的农业正在向“精细农业(Precision Agriculture)”方向发展,地图服务在精准农业技术体系中的地位举足轻重,其作用不仅在于从田间信息采集、信息处理与管理、信息分析,到田间决策方案实施的整个种植管理过程,而且贯穿规划、种植管理、产后分析、产后加工及销售的整个种植循环过程。这要归功于精准农业实施对空间信息的依赖性。在精准农业体系中,地图服务不再是一个孤立的系统,而是围绕精准农业核心思想而提供较全面的地理信息服务的平台,而且该平台与其它系统或用户之间通过信息交换而紧密联系。概括来说,这种地理信息服务主要包括信息管理服务、信息交换与更新服务、信息决策分析服务和信息发布服务等4项[7]。
在国外,地图服务已经广泛地应用于农田边界图管理、土壤肥力管理、产品销售管理、产量分布图管理等各个方面[8]。例如: Mathiyalagana和Grunwaldb等人建立了美国的佛罗里达州沼泽地的地图数据库并提供相关的地图服务,以便随时监测和分析农业、工业和其他人类活动对佛罗里达州沼泽地的影响[9]。Nina M. Kelly, Karin Tuxen建立了一个地图发布系统对加利福尼亚沿岸的橡树的突然死亡的监测情况进行发布[10]。 (文章来源:无忧GIS网)
我国是一个农业大国, 90% 的国土面积在农村,作为国民经济的基础,农业不仅提供食品,还提供 40% 的工业原料,直接影响 1/4 以上的工业总产值的形成。总之,中国的农业是一个既关系经济繁荣,也关系国家安定稳定的大问题。在迈入二十一世纪的今天,解决中国农业问题的一条重要途径就是利用 3S 技术走数字农业的道路。而地图服务在农业上的应用已经得到了很好的发展。仅2002年一年,农业部的多个业务应用部门就利用地图服务技术构建了各种应用系统。其中包括全国畜牧兽医总站和下属近10个省草原监测站的草原生态监测系统;农业部动物检疫所的全国动物卫生信息系统;农科院土肥所的土壤肥力监测;农业部环境监测总站的土壤环境监测;农科院区划所的农田规划;农科院植保所的植物病虫害监测以及国家农业信息化工程技术研究中心的精准农业系统等等。
3.2地图服务与医疗卫生
医疗卫生是一个涉及微观结构和宏观系统的多分支科学。大量与宏观有关的事件具有空间分布特点。然而,在实际工作中要利用这些空间信息来为卫生决策服务很不方便,要么是在纸质地图上进行标注.要么很难找到合适的地图,工作效率低,而且难以更新和维护,数据量很大时更是难以进行。此外,图形数据和属性数据不便于相互作用和相关分析。近年来,随着地图服务技术迅速发展和广泛应用,为公共卫生各个领域提供了新的机遇与挑战,必将成为公共卫生领域的强大工具。
将地图和空间分析应用于卫生决策研究中,至少可追溯到1854年John关于伦敦宽街水井污染引起霍乱爆发的研究,他当时的研究为卫生部门果断封闭污染水井控制霍乱继续流行起到了非常关键的作用,这就是一个应用地图分析的成功范例[11]。地图服务中的缓冲区(Buffering)和叠置(Over Laying)功能可用来评价居民对卫生服务及保健的可获得程度。这种可及性的分析结果将帮助卫生服务和卫生保健提供者弄清是否应扩大服务,以及如何改善这些服务。Perry等[12]运用GIS、GPS等评价玻利维亚Andean的偏远、贫困地区的初级卫生保健情况,结果表明3个研究山区的卫生保健实际获得情况存在显著性差异,并且提出了改善卫生人员分布、增大可及性的选择模型。Scott [13]则运用GIS以加拿大中风治疗点为中心,分别以32kin、64kin、105kin为半径建立缓冲区。结果显示,在相应的缓冲区内的人口分别为67.3%、78 2%、85.3% .表明急性中风病人能够得到及时治疗的程度,并且还显示出不能获得及时治疗的人群和地区。
2003年春,非典突如其来 ,中国科学院地理科学与资源研究所和遥感应用研究所分别设立知识创新工程紧急专项,联合北京大学遥感与GIS 研究所等单位,发挥两所在地理信息科研领域具有大型国产GIS 软件平台(SuperMAP)[15] 、WebGIS 软件平台[15]、大比例尺数据平台[16]、多方案的快速前台数据采集[15],以及辅助决策空间信息模型工具[17,18]等科研优势,开展“国家SARS 疫情控制与预警信息系统”应急研制工作。该系统基于全国分县疫情数据,向卫生系统内部的管理者和专家提供更详实的疫情动态信息和疫情空间分布特征,使全国分县疫情数据全部实现了地理信息系统管理。
这次非典使我们认识到建立健全的信息传递和管理机制,对于医疗/公共卫生系统是至关重要的。地图服务技术以其对于空间数据直观的表现形式和强大的分析功能,能够在不断进步的网络科技的基础上,建立科学的疾病防治预警系统、监控系统、疫情信息报告系统、社区防控系统,有助于提高医疗系统应对紧急事件的信息处理能力和宏观控制能力。
3.3地图服务与矿产资源管理
矿产资源管理工作十分复杂,具有涉及专业面广、图层信息量大、空间覆盖全球、标准化程度高、海量数据存储等特点。目前地图服务技术已经成为现代矿产资源评价的重要手段,基于地图服务技术的矿产资源评价是矿产勘查前期的一项综合研究工作,对浓缩找矿信息、缩小找矿靶区、优选找矿布局具有重要意义。
80年代末,加拿大地调局Bonham—Carter等人利用地图服务技术,对加拿大新斯科舍省多源地学空间数据进行综合叠加分析,并编制了石英脉型金矿的含矿潜力图(Bonham—Carter等,1988)。十几年来,这种技术被分别用于不同测区条件和不同矿床类型资源潜力定量综合评价和编图工作。这类工作包括:加拿大马尼托巴省绿岩带块状硫化物矿床含矿潜力综合评价与编图(Wright等,1996)、美国内华达州卡林型金矿床预测、美国西部大盆地浅成热液金矿床预测(Raines,1999)、美国华盛顿州东北部浅成热液金矿床含矿潜力综合编图及可能的勘查选区预测(Boleneus,2001)。
近年来,我国在地质调查和矿产评价工作中推广使用地图服务技术,将矿山的矿图资料集中在同一数据图形资料库中,按用途分专题图调用,实现矿山地测内容的高效管理[14]。另外,应用矿产资源评价方法技术和地图服务器强大的空间分析功能,对全国及重要成矿带进行矿产资源潜力评价,特别是将对西北大开发中的资源开发、生态环境整治、基础设施建设提供大量的基础信息。分析研究全国矿产资源态势及发展趋势,为政府矿产资源规划、管理、保护和合理利用提供科学依据,从而直接为国家经济的宏观规划和战略布局服务。
3.4地图服务与交通运输
交通作为一个国家的经济大动脉,是城市人文中的重要组成部分,在国家经济和人们生活中发挥着重要作用并与人们的生活息息相关。交通是一个复杂的城市人文要素,并不是孤立存在的,其发展和建设需与环境、经济、人口等诸多因素有关,只有将这些信息要素与道路规划和设计以及日常管理和维护工作紧密结合,并利用计算机信息技术才能建设满足需要的道路交通网。所有这些信息都有赖于其地理位置等信息。因此地图服务作为信息系统的一部分是比不可少的。它不仅可以提供直观的可视化效果,将各种信息以其地理位置为基础进行显示、查询和统计,更重要的是它还能够提供决策者辅助决策的手段和依据。 (文章来源:无忧GIS网)
在国外,地图服务已经在道路的规划与设计、交通设施管理、交通安全、公路环境、道路养护方面发挥着重要作用。典型的基于地图服务的系统有:纽约州交通信息及设施管理系统、纽约州机动车事故定位和救援系统、印度铁路决策支持系统、欧洲公路管理信息系统、挪威国家铁路信息系统、斯洛文尼亚国家铁路信息系统、雅典的交通决策支持系统[19]。目前,北美最大的机场之一休斯敦机场运用了地图服务的最新平台arcgis server来构建了在线机场空间信息系统( OASIS ) [20]。
近几年来,地图服务在国内的交通部分得到了大量的应用。例如:北京市交通管理局的北京市交通管理调度指挥系统、北京市公路局的北京市公路管理信息系统、上海市公路局的公路管理信息系统等等。 (文章来源:无忧GIS网)
尽管交通系统在国内外都得到了很好的发展,但大都是单一的在某一方面发挥作用的系统,我们渴望一个集中的地面运输管理体系,全方位发挥作用的实时、准确、高效的公路运输综合管理决策系统——智能交通系统(ITS)的发展与完善。地图服务技术做为综合处理和分析空间数据的关键技术,能够有效地对空间数据进行采集、存储、检索、建模、分析和输出正在为智能交通系统的发展作出不可磨灭的贡献[21]。
4地图服务的发展趋势
4.1 网上地图服务
网络技术、通讯技术和GIS技术的成熟,使得一种新的地图服务的形式浮出水面,这就是网上地图服务[25]。网上地图服务使得Internet用户可以随时随地的通过网络来浏览空间数据、制作专题地图,以及进行各种空间检索和空间分析,从而使地图服务进入千家万户。
同时必须指出,空间数据具有多源性、多语义性、多时空性、多尺度和获取数据手段的复杂性等特点,所以,传统的web语言HTML(超文本标识语言)表现力弱、结构单调、扩展性差、互操作困难,不利于地理空间数据的显示、处理和共享。可扩展标识语言XML(Extensible Markup Language)为解决上述问题提供了良好的方案,它是W3C组织所公布的新一代Web语言。XML语言是一种元语言,是用来定义其他语言的语言。可以让信息提供者根据需要,自行定义标记及属性名,也可以包含描述法,从而使XML文件的结构可以复杂到任意程度。与HTML相比,XML具有跨平台、灵活、可扩展、自我描述、高度结构化等特点,特别可以以其为基础定义某特定领域的特殊标记语言,作为该领域信息交换和数据共享的基础[26]。
在地理空间领域,Open GIS联盟(OGC)于2004年4月推出了地理标记语言GML(Geography Markup Language),一种基于XML的对地理信息(包括地理特征的几何属性)的传输和存储的编码规范,并在2001年2月制定了更为完善的GML2.0版本[27]。
在网上地图服务中引入GML,至少可以获得以下好处:一是使得来自不同地方、不同数据库、不同地图服务器所产生的空间数据能够无缝集成;二是有利于实现空间数据的标准化,并且这是一个开放的标准,得到各大公司的支持,具有良好的扩展性;三是能明白地提示所标示的内容,使得用户能在浩如烟海的网上地理信息中进行精确的搜索和准确的定位,从而找到他所需要的信息;四是实现了内容和显示的分离,呈现在用户面前的不再是一个千篇一律的画面,而可以利用样式表,提供多样化的、动态的、适应用户具体要求的显示。
可以预计,随着越来越多的组织机构和软件开发商使用XML/GML作为空间数据表达、传输、存储的规范,空间数据编码的统一以及数据互操作和共享将最终成为现实,从而真正实现开放的空间信息访问。
4.2 开放式地图服务
地图服务的发展现状及用户对地图服务的要求,越来越表明地图服务要想有广泛的发展和应用,必须走开放的道路。地图服务的体系结构应该具备开放性、互操作性、可升级性和可扩展性。首先应该包括数据的开放,即分布在异构数据库中的信息能共享,GML的出现已经提供了一个很好的解决方案;另外,还应该包括数据访问方法的开放,即不同的地图服务器之间具有良好的互操作性。
对地图服务所提出的这些要求正是Open GIS联盟(OGC)成立的目的。它多年来致力于Open GIS,并且制定了一套支持0penGIS开放的地理数据互操作规范OGIS(Open Geographic Interop.erable Specification)[28]。这些规范为软件开发者提供了框架,根据这些框架开发的软件,可使其用户在一个开放的信息技术的基础上,通过一般的计算界面访问和处理不同来源的地理数据[29]。按照OGIS定义的Open GIS的基本要求:一是互操作应用环境,在该环境下,用户工作台是可配置的,以充分利用特定的工具和数据来解决应用问题。二是共享数据空间,该空间支持多种分析和制图应用的通用数据模型。三是异质资源浏览器,它为用户提供了从网络获取信息和分析资源的方法。
与传统的地图服务相比,开放的地图服务建立起通用的技术基础以进行开放式的地理信息处理。其特点:一是互操作性,不同地图服务器之间的连接和信息交换没有障碍。二是可扩展性,硬件方面可在不同软件、不同档次的计算机上运行,其性能和硬件平台的性能成正比;软件方面可增加新的地学空间数据和地学数据处理功能。三是可移植性,独立于软件、硬件及网络环境,不需修改便可在不同的计算机上运行。
除此之外,开放式的地图服务还具有技术公开性、兼容性、可实现性、协同性等特点[30]。
4.3 分布式地图服务
由于地理信息本质上是分布的,而用户又需要对分布的地理信息完成浏览、查询、分析等操作,这就要求地图服务器解决地理信息客观上的分布与实际操作应用中的集中的矛盾,可行的方法是采用分布式系统结构。目前分布式技术已从基于Client/Server的结构发展到以网络计算为中心的与面向对象的技术相结合的构件式地图服务。这种新型的地图服务是在分布式网络环境下所提供的通信平台和系统服务的基础上提供地图信息查询、地图分析和地图制作等一系列功能。它能够将应用和数据分布在网络上最合理的地方,使应用和数据与数据源和最终用户的距离最近,解决地图数据天生具备的空间分布的特征及提供多层次服务的问题;协调网络资源,充分利用网络上每个节点的独特性能,使之相互协作,最大限度地利用计算机系统的资源,可大大提高地图数据计算的速度:共享多服务器的地图数据,为多个用户提供多样化的地图服务;将地图数据和传统数据有机地结合在一起,充分挖掘地图数据的潜在信息,从多个角度去认识世界[31]。
要实现分布式地图服务,必须采用标准的、开放的和广泛支持的分布式对象体系结构。目前分布式对象技术仍处于工业标准形成阶段,主要包括有对象管理组织(OMG)的共同对象请求代理体系结构(CORBA),微软(Microsoft)的分布式部件对象模型(DCOM)和分布式网络体系结构(DNA),以及SUN的JavaBeans。 DCOM和Java Beans都不能实现完全的异构环境互操作,不是理想的选择;CORBA具有完美的平台无关性和兼容性,如与Java相结合,又可解决代码复杂、实现困难的问题,因而受到日益广泛的支持,必将成为未来地图服务发展的主流技术。
4.4 虚拟地理环境
随着三维技术的日益成熟,人们已经不满足二维空间的交互特性,而希望创造一个三维立体空间。虚拟地理环境,正是利用计算机技术来生成一个逼真的三维视觉、听觉、触觉或嗅觉等感觉世界,让用户可以从自己的视点出发,利用自然的技能和某些设备对这一生成的虚拟世界客体进行浏览和交互考察。
目前的GIS大多提供了一些较为简单的三维显示和操作功能,但这与真正的三维表示和分析还有很大差距,真正的三维GIS必须支持真三维的矢量和栅格数据模型及以此为基础的三维空间数据库,解决三维空间操作和分析问题。
虚拟地理环境(VR)技术提供的可视化,不只是一般几何形体的空间显示,也是对地理信息、噪声、温变、力变、磨损、振动等的可视化,而且还可以把人的创新思维表述为可视化的虚拟实体,促进人的创造灵感进一步升华。
地理虚拟建模语言(GeoVRML)以虚拟建模语言(VRML)为基础来描述地理空间数据。其目的是让用户通过一个在Web浏览器上安装的标准VRML插件来浏览地理参考数据、地图和三维地形模型。它的出现将为在网络环境下实现虚拟地理环境提供一个良好的数据规范平台,将大大促进网络虚拟地理环境的应用。
虚拟地理环境的发展是数字地球实现的关键技术之。科学家预言,未来的人们将会在塞博空间(Cyberspace)中生活,这是一种崭新的人类生活和交往空间——电脑化、网络化、虚拟化、适人化的多维信息空间,为人们提供了新型社会交往的场所,将导致人类社会、文化发展的深刻变化[32]。
4.5 移动通信技术扩展地图服务的应用
WAP/WML技术作为无线互联网领域的一个热点,已经显示了其巨大的应用前景和市场价值。WAP/WML技术与地图服务技术的结合为用户提供了移动的地图服务和无线定位服务LBS(Location-based Services)。通过WAP/WML技术,移动用户几乎可以在任何地方、时间获得网络提供的各种服务。
目前,限制移动GIS发展的主要问题是现有2G移动技术的有限带宽。随着全球移动交换系统(UMTS)逐渐成为无线通讯和信息传输新的业界标准,其2兆的带宽条件能够支持具有多媒体特征的交互式应用,将会极大地扩展移动地理信息服务的范围和质量。
当前用于地理信息交互的语言还不足以完成真正的“设备无关接口”的互操作。各种移动设备对于从地图服务器所获得的信息,其表现方式是各不相同的,用户输入方式也不相同。因此,对于不同的移动设备需要一种统一的标记语言。
无线定位服务将提供一个机会使地图服务突破其传统行业的角色而进入到主流的IT技术领域里。大多数的分析家都认为,到2010年,无线网络将成为全球数据传送的主要途径。地图服务的未来将会由其机动性所决定。
5地图服务面临的挑战
地图服务经过几十年的发展,已经能够广泛的应用于各个领域为更多的用户服务。但是从地图服务的应用现状可以得知这项技术远未成熟,仍面临着一系列的技术瓶颈和挑战[34,35]:
在网上数据发布方面已经有一定的进展,许多公司己经推出了网上浏览器。如:AutoDesk的MapGuide[36], ESRI的ArcExplorer, GenaMap的SpatialWebBrowser,Intergraph公司的GeoMedioWebMap[37], MapInfo的Proserver等。上述软件所采用的技术方法可以分为两类,一是公共网关接口〔CGI或Server API〕:另一种是插件技术(PLUG-INS)[6]。前者由服务器向浏览器提供地图图像,但下载后的图像不能再做缩放和查询。后者将地图数据〔矢盘、栅格〕下载到客户机,再由客户机作各种处理分析工作。从实用的角度看,这些方法在互联网上的真正实现,尚待时日。第一代互联网的通讯带宽成为地图服务复杂应用的瓶颈,另外这些软件包的模块化程度也有待于提高,就必须解决不同公司间软件构件的混装问题.专家们认为;消费类的简单查询,用CGI型的地图浏览器是可行的,但应用复杂的地图服务功能,则依托于第二代高速互联网或商业内部网的建立。 (文章来源:无忧GIS网)
互操作是指异构环境下两个或两个以上的实体(如应用程序、对象和系统运行环境等),尽管实现它们的语言、执行的环境和基于的模型不同,但它们可以相互通信和协作,以完成某一特定任务。地理信息的互操作主要是指自由交换地理数据和协作运行地理信息处理软件[6]。目前,大多的地图服务产品大都是基于传统的GIS系统软件,利用CGI和Server API构造,一般只需在后台运行一个或多个GIS应用程序。这种模式只解决了web 上发布空间信息的问题,并没有实现地理信息互操作和地理信息Web服务的关键技术。
对于地图服务,存在一个从业务数据抽取或合成新数据项的过程,对于综合性的功能复杂的地图服务,更存在从各专业系统分析、提炼结论性数据的过程。这些技术通称为数据采掘。结构复杂的空间地理信息数据整合一件很困难的工作,需要“数字助理”的协助,寻找有关的数据源,经人工筛选之后,应用“推送技术”订阅相关的数据,然后应用“数据采掘”工具,用统计分析和“概念树”等方法,提炼出地图分析所需的数据项,并交处理过程模型化,以维护系统的长久运行。这是一个智能化含量很高的技术流程。
在数据管理方面,目前的Web数据库软件没有把数据管理放在首位,而侧重于多媒体数据的播放应用。地图服务则必须在对象关系库的支持下,进一步强化下载数据的管理并融入本地数据库。下载网上空间数据将使数据管理面临严重挑战,如不统一的数据格式、有遗失的数据、失效的数据、来历不清的数据、不同代码体系的数据、不同比例尺、不同精度、不同时序、不同分辩率等等,这些都使目前的数据管理方法无所适从。元数据(Metadata)是网上数据管理所必须的关于数据的数据,即数据的说明。现行的HTML文件(超文本标注语言)不支持元数据.扩展的标注语言(XML/GML)已经推出,但还没有得到广泛的应用。
专家们认为,为了实现对下载数据的管理,必须在“对象请求代理ORD"的软件框架上,建立一系列共同对象服务。如命名服务、数据目录服务、元数据服务、数据连接服务、变换服务等。另外,为了面向大型数据的网上存取,数据组织方面也应采用缩小数据单元、建立辅助索引的技术措施。
6结束语
经过十几年的发展,地图服务得到飞速发展,其应用领域不断扩大。尽管它目前存在着一系列的技术难点和运行瓶颈。但可以预见,随地图服务溶入IT发展的主流和计算机通讯技术的不断发展,必然使得地图服务朝着一个分布式的、开放的、大众化的、全球性的方向发展。未来的地图服务必将会像目前一些常用的Web信息服务一样的价廉、方便、快捷且功能完善。
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