WebGIS地理信息系统重点科研与攻关项目投资立项可行性计划书

展望未来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，可以从科学，软件，和服务，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，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，结正文第页共页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致性。

这些问题既相互，又互有关联，需要统考虑，分别解决。

进而实现的历史性变革，完成在四个方向的转变，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。

在新代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。

目前我国已经是正文第页共页的大国，但还不能称为强国。

只能说是在迈向大国的道路上迅跑。

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，成为名副其实的强国。

发展现状国外地理信息系统应用发展状况国外，尤其是西方地理信息系统的发展大致可以分为四个阶段。

模拟地理信息系统阶段自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。

学术探索阶段年代，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。

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，随后这技术被各国广泛应用于土地测正文第页共页绘与地籍管理。

年，加拿大测量学家自先提出地理信息系统这术语，并建立了世界上第个地理信息系统加拿大地理信息系统，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有关的组织与机构，如美国城市与区域信息系统协会，国际地理联合会地理数据收集和处理委员会，等等，极大地促进了地理信息系统知也可以作为服务器，例如，微软公司的分布式，将使在用户和服务器两端的控制互相交换信息，从而把整个网络上的负荷分布到各个不同的子网上。

与相比，目前还没有解决非常重要的网络安全问题。

程序语言与前面所述的几种方法的主要不同之处在于允许可执行程序从网络服务器上传到用户机器上，并直接在用户机器上执行，正文第页共页从而省略了整套传统软件的安装过程。

比较而言，这种方法有许多优越之处，容易分发，不要安装且可以集中版本控制。

由于程序是在用户端执行的，从而避免了用户和服务器之间不必要的信息流量。

它在用户端运行时就象通常的软件样，当需要数据时，再通过互联网从服务器获取。

这样不仅减少了网络信息流量，而且也提高了整个网络的运行效率，再者它也提高了整个万维网的效率。

比如图形放大缩小这种常用操作，在用户端的机器上执行，反应就会快得多。

如果用前述的技术方法，每次地图放大缩小都必须由远程服务器来处理，这个交互过程在用户增多时会很慢。

最后，这种技术方法让用户可以自由地处理每个地理实体，而不只是获取幅由服务器处理好的静态图象。

将作为实现的主要技术，因为浏览器的发展趋势是执行网络应用程序的操作系统，从服务器下载后可在客户端运行而服务器只有开销本身是门适合于分布式计算环境的网络开发工具，并且通过实现了与关系型数据库的连接设计实现总体结构浏览器服务器体系随着语言的流行，出现了种新的方法，即可移动代码系统。

其思想是借助于的健壮安全易于使用易于理解的特性，分布应用程序的代码，将它传递给客户程序，然后在客户端用户的计算机上执行这些代码。

这种形式允许在中正文第页共页重建数据库系统的界面部分，有助于实现认证安全性分布式计算和系统完整性等访问控制机制。

与此同时，浏览器避开操作系统与运行环境的差异，以致的风格面向用户，不但纳纷繁芜杂的信息于体，也解决了传统模式中客户端应用接口各不相同，客户不能适应的弊端。

种程度上，浏览器与及相关技术的结合促成了现行计算模式向体系转变这根本性变革，而该模式与的完美结合，又为最终实现数字地球奠定了基础。

没有技术，地理信息将始终处于无组织自我封闭的状态，不能真正成为服务于整个社会的产业以及实现地理信息的全球范围内的共享与互操作而基于的体系则是实现地理信息分布式处理和互操作的技术基础，否则，的目标永远只能是个梦想。

鉴于本身特点及体系，我们提出了运用于的多数据源与无缝连接的应用模式，即绕过服务器，直接在浏览器和数据库之间基于建立面向连接的通讯，而不是中基于的无状态协议。

这样就避免了服务器与后端频繁交互通用网关接口方式所产生的瓶颈问题。

模型见下图所示。

正文第页共页客户向服务器通过协议请求数据服务，服务器返回方式书写的服务页面中的，该页面以方式书写。

在浏览器上装载成功后，客户通过启动应用程序，此时的是于浏览器的界面。

这样客户可不依赖于浏览器通过向数据库互操作中间件服务器发出请求，双方直接建立面向连接的会话过程。

客户发消息给数据库互操作中间件服务器，中间件服务器接受消息经或桥与建立联系读取数据库信息，返回客户端地理分层或分块信息，客户端选择所需显示操作的地理数据后通知中间件服务器，中间件服务器传输所选择的数据在客户端以矢量图形显示。

此时客户对的操作如同在本地样。

这里，用构造的中间件服务器与服务器数据库正文第页共页服务器可以位于同主机，也可以分布在网络上，使整个系统结构设计更为灵活，充分体现了的分布式运算能力和跨平台优势，同时系统可识别多种数据源，很好地满足不同用户转入数据的需求。

中间件服务器既可采用第三方的产品，也可由开发者根据具体要求自己构造。

针对数据特点，应采用二者的混合结构以满足不同地理信息互操作的需要。

因此中间件服务器所连接的数据源可以是传统的关系数据库，也可以是文件格式或二者的结合。

它可用，等加以实现，也可以用写出具有跨平台特性的中间件服务器另外，它具有并发处理多路请求的能力，由于中间件服务器分散承担了数据传输及通讯任务，不但服务器所受的压力将减轻许多，而且开发者也避免了以手写代码方式实现与数据库的连接，大大方便了开发者的工作。

体系的分布式部件互操作模型传统模式的体系即所谓的胖客户器瘦服务器由于客户端承担的任务繁重且无法实现资源的共享而演进为目前所倡导的瘦客户器胖服务器模式，许多大型的软件或数据库开发商也都针对这种变化推出了相应的商用系统。

应该承认，瘦客户器胖服务器以其卓越的性能代表了未来计算的计算模式。

然而，应用于目前的环境，网络通讯的响应很大程度上取决于带宽这样的硬件设施以及网络稳定性等些不确定因素的影响。

在目前这种状况下，如果味地把正文第页共页所有的操作与配置置于服务器端，对于批量用户同时访问，服务器对于网络频繁请求的响应可能异常缓慢。

因此，针对网络实际通讯状况，在客户端与服务器端实现任务的合理配置就至关重要。

也就是说，基于下的体系中如何合理的分配前后端的负载将直接影响到系统的响应效率。

目前符合互操作规范的有等。

其中，体系是最有前途的种，它实现了异构平台的语义级互操作，但其庞大的运作代价使其停留在实验阶段，鲜有商品化成就与此对应的是，模型统平台，已经成为平台事实上的市场标准而公司大力提倡的体系，些方面具备两者的优点。

它提供了纯的应用级互操作，降低了开发成本没有那样庞大，却可以跨平台运行而其跨平台特性也使其开发的部件可以针对特定的应用与等资源结合使用，可谓两者兼备。

尤其在目前网络硬件设备落后的情况下，不失为有效的选择。

对于，实现异构数据源应用级互操作以及分布式数据管理与处理，把现实世界抽象为可互操作的对象是其目标之。

而这样，就必须解决基于分布的应用级件化以及数据的分布式存储与获取。

针对于此，运行于的应是个多客户浏览器多服务器系统，通过的触角将相对的部件用网络连接并实现网络范围内的处理。

下述的分布式互操作结构，对终端浏览器用户提供图形化的空间信息操作接口，而用户具体操作正文第页共页的模块如专题制图统计图空间查询空间分析以及异构数据源中间件分布于下不同的服务器上。

系统各部件的组织通过既定的接口实现，而用户的调用是动态的，即只有当部件接口接受到用户请求时才动态装载并处理地理空间信息，这样浏览器端与服务器之间的负载是动态的，有利于保持平衡状态。

如下图所示在基于的分布式环境下，利用开发套件中的远程方法调用机制，得以使基于的以种简单自然的方式调用远程方法，同时具备足够