WebGIS原理与实践112.ppt

WebGIS原理与实践 —WebGIS技术基础,侯景伟 houjingwei2005@ hjwei2005@ Tel:15121888067 宁夏大学资源环境学院，2012,主要内容,WebGIS常用的开发技术 服务器端开发技术 客户端开发技术 TCP/IP、HTTP协议与URL HTML基础 地图网页的制作与发布,WebGIS应用通用构架,,WebGIS通用构架,客户端是Web浏览器,如IE; 服务器端是Web服务器,如IIS,Apache; 浏览器和Web服务器之间通过HTTP协议通讯; Web服务器扩展(GIS应用)…,WebGIS开发技术分类,服务器端为主的开发技术客户端为主的开发技术,服务器端为主的开发技术,CGI（通用网关接口）技术 Server API技术 ASP,JSP, PHP服务器端脚本,CGI开发技术,CGI是用Web服务器与服务器端应用程序通讯的接口通过CGI技术，应用程序开发者可以扩展Web服务器的功能，从而生成可供交互的动态的Web应用，而不仅仅是静态Web网页 客户端浏览器使用HTML将客户的请求传给Web服务器，Web服务器通过CGI程序(脚本)调用GIS程序(GIS引擎) 。

GIS程序承担所有的GIS查询、分析工作，并将结果(如地图图片)以html文档(片断)的形式反馈给Web服务器，然后由Web服务器再传递给客户端服务器应用程序接口 (Server API),Server API类似于CGI,不同之处在于CGI程序是单独可以运行的程序，而Server API往往依附于特定的Web服务器，如ISAPI主要依附于IIS这样做的好处是性能得到很大的提高，而性能经常是制约Web应用的瓶颈但同时也带来了可移植性较差的问题，如ISAPI只能在Windows平台上运行Apache服务器提供的dso接口，也有类似的特点 由于CGI 程序运行于单独的进程空间，所以对于每次Web请求都有一个加载、运行和卸载的过程 ISAPI 程序是以动态连接库的形式存在的；响应第一次请求时启动，然后会驻留在内存中,因而速度较CGI快得多服务器应用程序接口 (Server API),GIS引擎,,,,服务器端脚本编程——ASP,ASP是Active Server Pages 的缩写，即活动的服务器（端的网）页，是微软开发的服务器端脚本环境通过ASP可以结合VBScript（或JScript)脚本命令、ASP内建对象以及ActiveX组件等建立动态、交互的Web服务器应用程序。

特点：ASP页的扩展名为asp，ASP运行环境内含于IIS服务器中可以充分利用各种服务器端组件（ActiveX等）来扩展服务器端功能服务器端脚本编程——JSP,JSP（Java Server Pages）是Sun Microsystems公司倡导、许多公司参与建立的一种动态网页技术标准它通过在HTML代码中插入JSP标记（tag）及Java程序片段,构成JSP页面，扩展名为 .jsp JSP实际上是构建在Servlet之上的高层次的动态网页标准Java Servlet是一个用于编写Java网络服务器应用程序的接口 由Java服务器端容器编译后(Serverlet)执行，可以充分利用各种服务器端Java资源如javaBean.,JSP/Serverlet请求响应流程,服务器端脚本编程-PHP,PHP以前是Personal Home Page的简称，现在正式称为“PHP: Hypertext Preprocessor”，即PHP是超文本预处理器PHP (php.exe)是一种被广泛使用的源码开放的多用途脚本语言广泛运用于动态网页的制作PHP发展很快，既支持以CGI的形式开发Web应用，同时也支持ISAPI以及Apache DSO（动态共享对象）模式的应用开发。

客户端为主的开发技术,瘦客户：HTML(Form表单)胖客户：Plug-in模式、 Java Applet、 ActiveX等富客户：AJAX (Web2.0)=JavaScript + XHTML+ CSS+xmlHttpRequest,基于Java小程序的WebGIS技术,Java Applet(小程序)是由面向对象语言Java开发的小应用程序，是在程序运行时，从服务器动态下载到客户机运行的可执行代码 Java小程序与Web浏览器紧密结合，以扩展Web浏览器的功能Java小程序最初为驻留在Web服务器端的可执行代码在通常情况下，Java小程序包容在html代码中，并通过标签来引用 利用GIS Java小程序可以在客户端完成GIS数据显示和简单的分析功能但是，对于大型的GIS分析任务(如叠置、资源分配等)的处理能力，无法与服务器端技术(CGI/ISAPI)相比基于Java小程序的WebGIS技术,GIS ActiveX的工作原理,ActiveX是微软的一种组件形态（称为控件）客户端安装的ActiveX组件可以扩展Web浏览器的功能 发出GIS数据显示操作请求；Web服务器接受到用户的请求，进行处理，并将用户所要的GIS数据返回给Web浏览器； Web浏览器接受到服务器传来的GIS数据，启动预先安装的GIS ActiveX控件，对GIS数据进行处理和分析显示，完成GIS功能。

目前，只有IE浏览器支持ActiveX技术基于ActiveX的客户端WebGIS,文件 服务器,,,插件（Plug-in）式GIS的工作原理,插件本来是网景（NetScape）公司的技术标准，用来扩展Web浏览器的功能，广义的插件包括Java小程序和ActiveX控件Plug-in作为一种技术标准，现在得到广泛支持； Web服务器接受到用户的请求，进行处理，并将用户所要的GIS数据传送给Web浏览器；客户机端接受Web服务器传来的GIS数据，并将GIS数据类型进行理解； 浏览器在本地系统查找和加载与GIS数据相关的Plug-in如果没有，则需要安装相应的GIS Plug-in，来显示GIS数据GIS的操作如放大、缩小、漫游、查询、分析皆由相应的GIS Plug-in来完成基于Plug-in的WebGIS技术,,,服务器,客户机,GIS数据请求,GIS数据 类型理解,,,GIS数据文件,文件 服务器,,,,加载Plug-in,,,WEBGIS系统开发技术对比,Http协议与HTML,TCP/IP协议 HTTP协议 URL HTML 用CSS控制网页外观,TCP/IP四层模型,,TCP/IP协议即传输控制协议/网际协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)是世界标准的协议组，它是为跨越局域网和广域网环境的大规模互联网络而设计的。

TCP/IP协议,HTTP协议,WWW服务器使用的主要协议是HTTP协议，即超文体传输协议 HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议，一种基于TCP/IP的C/S协议；由于其简捷、快速的方式，适用于分布式超媒体信息系统它于1990年提出，经过几年的使用与发展，得到不断地完善和扩展 目前在WWW中使用的是HTTP/1.1HTTP协议的主要特点,1.简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而速度很快 2.灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象正在传输的类型由Content-Type加以标记 3.无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接 4.无状态：HTTP协议是无状态协议无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大Http协议的请求响应过程,四个阶段：连接，请求，响应，断开 消息：请求消息和响应消息；消息头+消息体,Http请求响应——发送请求,打开一个连接后，客户机把请求消息送到服务器的停留端口上，完成提出请求动作。

HTTP/1.1请求消息的格式为： 请求消息=请求行(通用信息|请求头|实体头) CRLF[实体内容] 请求 行=方法 请求URL HTTP版本号 CRLF 方 法=GET|HEAD|POST|扩展方法 URL=协议名称+宿主名+目录与文件名,Http请求响应——请求方法,请求行中的方法描述指定资源中应该执行的动作，常用的方法有GET、HEAD和POST每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同 HEAD——要求服务器查找某对象的元信息，而不是对象本身POST——从客户机向服务器传送数据，在要求服务器和CGI做进一步处理时会用到POST方法POST主要用于发送HTML文本中FORM的内容，让CGI程序处理 一个请求的例子为： GET Host:download.microtool.de Accept:*/* Pragma:no-cache Cache-Control:no-cache Referer:http://class/download.microtool.de/ User-Agent:Mozilla/4.04[en](Win95;I;Nav) Range:bytes=554554-,Http请求响应——响应信息,服务器在处理完客户的请求之后，要向客户机发送响应消息。

HTTP/1.0的响应消息格式如下： 响应消息=状态行(通用信息头|响应头|实体头) CRLF 〔实体内容〕 状 态 行=HTTP版本号 状态码 原因叙述 状态码表示响应类型 1×× 保留 2×× 表示请求成功地接收 3×× 为完成请求客户需进一步细化请求 4×× 客户错误 5×× 服务器错误 响应头的信息包括：服务程序名，通知客户请求的URL需要认证，请求的资源何时能使用一个典型的响应消息,HTTP/1.0 200OK Date:Mon,31Dec200104:25:57GMT Server:Apache/1.3.14(Unix) Content-type:text/html Last-modified:Tue,17Apr200106:46:28GMT Etag:“a030f020ac7c01:1e9f“ Content-length:39725426 Content-range:bytes554554-40279979/40279980,浏览器中的http请求——URL,要链接Web中不同计算机上的文档，需要定义一个统一的格式来描述互联网上的文件、文档片断或服务资源的地址，即URL（Uniform Resource Locator）。

URL是因特网上标准的资源的地址在Web世界中，URL随处可见，如，ftp://.等要访问本机上的文件可以这样写：file:///C:/Inetpub/wwwroot/iisstart.asp,URL格式,URL地址格式为：scheme:// host:port/path 或：URL=协议名称＋宿主名＋目录与文件名URL总是包含协议名（http或ftp等）和主机名协议名后面跟“：//+主机名”；可以通过访问一台主机主机名（Host）可以是一个IP地址或Web页所在的服务器域名；Port即端口号通过端口号可以进一步区分各个具体的应用程序，如80是http服务默认的端口号可以为不同的Web应用系统配置不同的端口号路径(path):指明服务器上资源的具体位置，以及文件中信息块的偏移量或锚点通常由目录/子目录/文件名这样结构组成。