摘要：本文在分析WebGIS设计思想的基础上，着重论述了GeoMedia WebMap的实现原理和技术特点，并介绍了一个基于GeoMedia WebMap开发的基准地价成果管理信息系统。
关键词：WebGIS；GeoMedia WebMap；CGI/Server；Object Web
1 WebGIS概述
WebGIS是Internet技术应用于地理信息系统（GIS）开发的产物。GIS通过WWW功能得以扩展，真正成为一种大众使用的工具，从WWW的任意一个节点，Internet用户可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图，以及进行各种空间检索和空间分析。WebGIS不仅开拓了地理信息资源利用的新领域，而且为GIS信息的高度社会化共享提供了可能。WebGIS作为数字地球的主要技术依托和载体，已经成为IT领域十分重要的研究方向。
2 WebGIS的设计思想
WebGIS设计主要考虑的是基于何种开发方法实现，以及客户端采用何种图形数据方式（矢量或者栅格图形）进行显示。而这些问题将影响整个WebGIS的功能和性能。
2.1 基于CGI/Server API的WebGIS
CGI和Sever API是较早应用于WebGIS开发的方法。其中CGI （Common Gateway Interface)通用网关接口，是按照如下方式实现www交互的：用户发送一个请求到服务器上，服务器通过CGI把该请求转发给后端运行的GIS应用程序中，由应用程序生成结果交还给服务器，服务器再把结果传递到用户端显示。这种方式的缺点是服务器每次请求都要重新启动GIS应用程序，降低了系统响应速度。Sever API是经过扩充的CGI工具，比如Microsoft的ISAPI和Netscape的NSAPI。采用Server API，服务器请求后端GIS应用程序时不用重新启动该程序，而是通过IPC(Inter-process Communication，进程间通讯协议)与之进行信息交换。不过由于Server API没有统一的标准，所以一旦采用了某种Server API，那么服务器端将依赖于这种服务器程序。
目前的大部分WebGIS是采用的CGI/Sever API方法。但是，CGI机制本身有很大的缺陷，对于每一个客户机的请求，都要重新启动一个新的服务进程，从而影响速度。它不适应于编写最新的客户/服务器应用软件，也不适合编写面向对象的Java客户机。经过各种扩充的CGI工具也无助于问题的解决，因为不管是采用进程间DLL、服务器插件或者是ORB对象的方案，它们都需要HTTP和Web服务器作为中介，来协调服务器和客户机对象之间的通信。一个客户机对象无法直接调用服务器对象，客户机与服务器对象之间交互的基本形式仍然是HTML表格。对于象WebGIS这样复杂的客户/服务器应用来说，网络通信量相当大，采用这种方式很难进一步提高速度。
2.2 基于Object Web的WebGIS
1997年6月诞生了Web的一种分布式对象方案，称为“Object Web”。 Object Web将是Internet变革中的又一个新浪潮。基于Object Web规范的WebGIS可以称为分布式对象WebGIS，这是WebGIS的最新发展方向。基于Object Web开发的WebGIS可以有效避免CGI形成的瓶颈，允许客户机直接调用服务器上的方法。分布式对象平台提供一种可以伸缩的由服务器到服务器的体系结构，服务器对象可以运行在多个服务器上，从而可以动态平衡客户端请求的负载。
目前，有两套不同的Object Web规范正在进行着激烈的竞争：一个是Object Management Group和Javasoft公司的联合推出的CORBA/Java 标准，另一个是Microsoft公司提出的DCOM /ActiveX标准。两个标准各有千秋，相持不下。尽管Java编译器在不断改进，但是CORBA/Java 在运行速度上仍然不如DCOM/ActiveX。和Java一样，CORBA/Java规范的最大优势仍然在于其跨平台能力，适用于Windows、Macintosh、UNIX等，而DCOM/ActiveX目前还只能运行于32位Windows系列操作系统。不过，Windows系列操作系统的市场占有率达80%以上，在Internet客户端的计算机市场里，其占有率则可能更高。究竟选用何种规范来开发WebGIS，需要根据软件的设计目标来权衡各方面的因素。
2.3 客户端图形类型的选择
进行WebGIS设计的另外一个重要选择是，在客户端使用矢量地图或者栅格地图。如果使用矢量图形，一般需要在客户端事先安装插件(plug-in)，或者运行时免费自动下载Java Applet抑或ActiveX控件；在客户端使用栅格图像则不需要而任何额外程序。不过，正因为在客户端使用了插件、Java Applet或者ActiveX控件，采用矢量图形方式可以在本地执行许多操作，比如：地图放大缩小、漫游、就地选择并高亮显示，在一定程度上减少了服务器端的负载和网络上的数据传输量；采用栅格图像方式，在客户端只能读得鼠标的x, y坐标，进行地图缩放、平移和选择等操作都要传递x, y坐标到服务器端处理，生成新的栅格图传递到客户端显示，增加了服务器和网络传输的负担。
3 GeoMedia WebMap的实现原理
GeoMedia WebMap融入了崭新的OpenGIS思想，采用分布式结构，以HTML为应用层协议标准，以通用的浏览器为客户端软件，通过Microsoft Active Server Pages(微软开发的服务器端脚本环境)，客户端浏览器向服务器提出申请，所有的程序都将在服务器端执行。当程序执行完毕后，服务器仅将执行的结果返回给客户浏览器。GeoMedia WebMap——以Windows为基础设计而来，运用超图空间数据仓库的技术，可以直接访问工业数据库中的地理信息，发布动态的GIS页面，提供国际标准矢量地图ActiveCGM的发布、检索、放大缩小、漫游、动态视窗等功能。因此，用户在保证安全、稳定的基础上可通过客户端进行地理信息的发布、浏览、查询、分析，实现真正意义的Web上的GIS。其数据的流动如图1所示。
4 GeoMedia WebMap的技术特点
4.1直接访问多源数据
GeoMedia WebMap利用了Intergraph独一无二的地理数据服务器和超图空间数据仓库技术，秉承了多源数据无缝集成的新思路，可以直接访问并发布多种格式的GIS数据，无需转换。当与数据服务器技术相配合时，GeoMedia WebMap可将来自于多种空间数据源的各类不同地理数据库结合起来，这些多种空间数据源包括MGE、 FRAMME和CAD 文件，以及ArcView shapefiles、 Arc/Info coverages、MapInfo和Oracle、SQL Server、Access数据等。
4.2数据的标准化
GeoMedia WebMap的全部数据都可以由大型商用数据库系统托管。数据标准采用Microsoft、Oracle、Sybase等数据库标准，用户投资建立的GIS数据库与其他系统可以进行真正的数据共享和交流，从而大大提高数据的共享和利用效率。
4.3动态发布ActiveCGM矢量图形，实时发布、实时更新
GeoMedia WebMap发布的图形方式是国际标准的开放式矢量数据格式ActiveCGM，动态地发布矢量图形，这样传送数据量小，传送速度快，便于用户获取数据，并进行查询、分析。
而且，GeoMedia WebMap可以动态地发布直接来自于最新操作中的GIS数据库中的数据，这些数据包括以矢量为基础的图形，且无需将其转成新的格式，或是复制此数据库，所以无论何时GeoMedia所发布的信息都是最新的。GeoMedia WebMap无需或需要很少的专业软件就能开发生成 "smart map" 特征，用户可以通过显示和查询功能就能生成他们自己的交互式图形，实现Intranet或Internet上浏览和检索空间数据信息。
4.4客户端可进行空间分析
GeoMedia WebMap还提供各种基于Server的分析组件，用户在客户端只需通过浏览器就可以进行各种专业GIS分析，如：路径分析、缓冲区分析、动态分段分析、管线交叉分析、地理编码、标注等。
4.5 易于开发
使用GeoMedia WebMap发布空间图形信息需要很少或根本无需任何编程技能。使用标准的Web开发工具例如Java Script、VB Script、FrontPage和ActiveX等，GeoMedia WebMap就可被用户化。因为GeoMedia是为Windows 98和Windows NT而设计的, 所以它的操作一般用户都很熟悉，就象其他基于Windows的工具一样。在Windows的环境下操作使得GeoMedia成为非技术人员非常理想的选择。同时GeoMedia WebMap还提供大量的控件和对象，用于二次开发，以完成基于Web的各种GIS空间分析应用。
4.6维护简单、客户端操作简便
由于GeoMedia WebMap直接发布数据库中随时更新的数据，发布时也不必转换为其他格式，所以对于所发布信息的更新和维护非常简单。另外， ASP的源程序在服务器端，不会被传到客户浏览器，因而可以避免所写的源程序被他人剽窃，也提高了程序的安全性。
而在客户端，使用者不必具备任何GIS知识，只需使用浏览器即可完成对GeoMedia 发布信息的浏览、查询和分析。而且，GeoMedia支持多种浏览器，如：Microsoft Internet Explorer 和Netscape Navigator。
5 GeoMedia WebMap开发实例
基于GeoMedia WebMap的WebGIS设计思想的先进性及其技术特点，我们采用GeoMedia WebMap作为基础平台、SQL Server 7.0作为数据库管理系统,运用VBA、ASP和VBSCRIPT等作为主要开发工具，成功地开发了某市的地价成果查询管理信息系统。该系统已成功地实现有关领导、部门和相关用户通过Internet/Intranet快速、方便地实时查询地价动态信息、土地定级成果信息。系统实现的基本功能包括：图形基本功能（地图放大、缩小、漫游、显示全图）；图文互查功能（包括点击查询、矩形拉框查询、输入条件查询）；选定区域打印；空间分析功能（改造城区人口搬迁分析、房地产企业分布分析、地价分析等）。
该系统运行良好，主要体现在基于矢量图形的操作，速度较快、稳定性强；而且，图文直观、操作简便、维护方便。
6 结语
虽然GeoMedia WebMap现在还存在一些问题，如多源数据的信息丢失尚未完美解决[3]；但是，它是先进的分布式对象WebGIS，这是WebGIS的最新发展方向。运用GeoMedia WebMap，能够建设具有强大空间分析功能的WebGIS网站，实现无需转换，在网上直接进行多源GIS数据发布，而且矢量图形的发布，能够换来客户端较强的交互性和较快的响应速度。另外，GeoMedia WebMap完全控件式开发，简单、易学，可以大大节省开发成本。随着Internet/Intranet的飞速发展和日益普及，WebGIS的应用领域也日益广泛，代表WebGIS的最新发展方向的GeoMedia WebMap的应用必将逐渐跨越地学领域，广泛服务于我们生活的各个方面。
参考文献：
[1]程昌秀 基于N层模型的WebGIS的研究 [J]. 遥感信息，2000（3）
[2]周广生 基于Web的厂区管网地理信息系统的开发[J]. 计算机应用研究，2001（4）
[3]http://www.
Study and Development of WebGIS Based on GeoMedia WebMap
WU Xiao-feng, Zhang Lun-peng
(Zhongshan University,Guangzhou Guangdong 510275,China)
Abstract：Based on the design ideal of WebGIS, this paper discussed the principle and characteristic of GeoMedia WebMap and gave an example of Land Lot Evaluation Management Information System.
Key words: WebGIS；GeoMedia WebMap；CGI/Server；Object Web
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