数据服务需求

2311 分布式数据源技术

所谓分布式数据源是相对于单一集中数据源提出的，在以往网络程序开发中，一般都是采用单一数据源，程序和数据库是部署在一台机器上或局域网内的不同机器上，相当于一个程序对应一个数据接口。但在现代的网络应用中，产生了新的需求，例如，网上送货，送货单位为了查询客户需要的产品，他们可能自己建立了商品信息数据库，以其应用程序在自己的数据库中检索，同时又想利用其他相同性质公司的数据库。如何使一个程序能跨过局域网去访问其他公司的数据库就成了技术难题，由于相似的种种应用，从而产生了分布式数据源技术。

分布式数据源技术可在不同地点、不同单位、不同的服务器发布数据，通过相应的网络协议和安全验证机制，使有权限的用户通过他们的程序利用这些网上分布的数据源的一种技术。

在 GIS 领域，由于地理信息的本质特征是区域分布性，具有明显的地理参考系统。可以根据行政区划、自然地理区域等来组织地理数据。采集、管理和维护这些不同区域的数据并没有因果从属关系，而是相对独立和平行的。因此，高效的系统应该是当地数据的采集、管理、存储由当地完成，但各部门都可以在网络上各个节点调用其他区域的数据(欧阳，2004)。由于地理信息的空间分布特征，地理数据库的分布和更新也应该是分布式的。这就需要现在的 GIS 软件系统可以建立分布式的 GIS 数据源，供远程的用户访问。

2312 分布式数据源类型

随着网络技术的发展和 WebGIS 应用的普及，现在网上发布的分布式 GIS 数据源越来越多，大致归纳为以下几种类型: 基于文件形式的数据源、基于空间数据库的数据源和基于 Web 服务方式的数据源。

23121 基于文件形式的数据源

基于文件形式的 GIS 数据源一般都是以 XML(可扩展标识语言)为基础的纯文本文件形式的地理数据，利用这些文件可以存储和发布各种特征的地理信息，并控制地理信息在 Web 浏览器或其他特定浏览器中的显示，这种形式的数据有利于网络传输，并且由于XML 的可扩展性，使得此种形式的数据文件的扩展性良好。此种形式的文件包括 GML、KML 等数据文件类型。其中 GML(Geography Markup Language)即地理标识语言，它由OGC(开放式地理信息系统协会)于 1999 年提出，并得到了许多公司的大力支持，如Oracle、Galdos、MapInfo、CubeWerx 等。GML 的特点(卢娟，2004; 于雪芹，2005):

(1)封装的地理数据和图形解释是清楚分离的;

(2)GML 基于文本表示地理信息;

(3)GML 封装了地理信息及其属性;

(4)GML 封装了空间地理参考系统;

(5)GML 可以实现地理数据的分布式存储 。

GML 作为一个 “开放的” 标准，并没有强制采用它的用户使用确定的 XML 标识，而是提供了一套基本的几何对象 tag、公共的数据模型，以及采用自建和共享应用 Schema 的机制。所有兼容 GML 的系统，必须使用 GML 提供的几何地物 tag 来表示地物特征的几何属性，但可以通过限制、扩展等机制来创建自己的应用 Schema。

而 KML 数据，是 Keyhole Markup Language，是一个基于 XML 语法和文件格式的文件形式 GIS 数据源，用来描述和保存地理信息如点、线、图像、多边形和模型等，可以被Google Earth 和 Google Maps 识别并显示。可以使用 KML 来与其他 Google Earth 或 GoogleMaps 用户分享地标与信息。Google Earth 和 Google Maps 处理 KML 文件的方式与网页浏览器处理 HTML 和 XML 文件的方式类似。像 HTML 一样，KML 使用包含名称、属性的标签(tag)来确定显示方式。

随着 Google Earth 的发展，KML 被更多的浏览器所支持，如微软的 Virtual Earth 支持基本的 KML 和 KML 搜索，ArcGlobe 也开始支持 KML 的浏览显示，ArcGIS Server 支持KML 服务的发布。另外，为了支持 KML 的开发，Google 还开发了一个函数库供用户使用，更加扩大了 KML 作为地理信息共享数据的前景。

KML 提供以下功能:

(1)指定一个地点的图标和标注来区分每一个地点;

(2)为每一个视图指定明确的视角来创建不同的特写镜头;

(3)使用指定到屏幕或地理位置的标注;

(4)为特定种类的标注定义显示样式;

(5)为标注指定基于简单 HTML 语法的描述，支持超级链接和的显示;

(6)使用目录对标注进行树形的分类管理;

(7)基于时间戳记的标注可以用来进行动态的播放;

(8)从本地或远程的网络地址动态的加载 KML 文件;

(9)当 Google Earth 客户端视图变化时，自动将视图信息发送给指定的源服务器并从服务器获取相关的标注信息。表 21 是 KML 文件的示例。

表 21 KML 文件的示例

23122 基于分布式空间数据库的数据源

分布式空间数据库是计算机网络把面向物理上分散，而管理和控制又需要不同程度集中的空间数据库连接起来，共同组成一个统一的数据库的空间数据管理系统。可以简单地把分布式空间数据库看成是空间数据库 + 计算机网络(易晓峰，2005)。它是把物理上分散的空间数据库组织成为一个逻辑上统一的空间数据库系统; 同时，又保持了单个物理空间数据库的自治性。分布式空间数据库中的数据分布在网络中不同节点的数据库中，各个节点具有对本节点数据的最高控制权限，可以使用本地节点数据执行局部应用; 同时，各个节点又接受分布式空间数据库管理系统的统一控制。分布式空间数据库的用户具有不同的权限级别，根据权限级别，各个用户利用分布式空间数据库中的数据可以执行不同的全局应用。

可以将分布式的空间数据库作为数据源在网络上发布供用户使用，这样的数据源服务ArcGIS Server 已经提供，可将 ESRI 的 GeoDataBase 发布到网络上，由用户来访问。这种数据源的应用不如基于文件和基于 Web 服务的方式方便，因为一般的数据库系统都会有很复杂的安全性管理和访问权限的管理，不会让一般的 Web 用户随便的访问，只是面向具体的单位应用。

23123 基于 Web 服务方式的数据源

基于 Web 服务方式的数据源的产生和发展，来源于两方面技术的推动，一是计算机软件领域中 Web 服务技术的出现与发展，二是网络地理空间信息应用方面的发展(陈荦，2005)。

Web 服务是一种部署在 Web 上的组件对象，以支持 Web 上的分布式应用。它通过一系列标准的协议来构建对象间通信机制，关注的是对象显露出来的属性、方法及其调用方式，而不定义对象具体的实现细节与支持环境。

在地理空间信息的网络应用方面，众多网络地理空间信息系统采用了不同的数据框架、运行平台和开发维护方法，这使得它们之间的数据共享和功能性互 *** 作难以施行，同时引起了与网络地理空间信息系统进一步发展的严重矛盾。

Web 服务的突出优点使之适合于解决地理空间信息共享和互 *** 作方面的矛盾。为此，国际标准化组织地理信息技术委员会(ISO/TC211)和开放地理信息联合会(OGC)开始致力于研究基于 Web 服务体系架构的网络地理空间信息服务技术与标准规范，构成网络上分布的 Web 空间数据服务数据源。OGC 推出的三种标准的基于 Web 服务的空间数据服务是 WMS、WFS、WCS。

其中 WMS 数据源服务，是一种客户端请求地图图像的方式和标准，它利用具有地理空间位置信息的数据制作地图。WMS 返回的不是地图数据，而是地图图像(黄向等，2007)。WMS 服务定义了三个 *** 作:

(1)GetCapabilities: 返回服务元数据，服务元数据必须是能被用户或机器识别的，采用 XML 文件表示，是对服务信息内容和请求参数的一种描述。

(2)GetMap: 返回一幅具有正确的地理空间和维数参数的地图图像，图像可以是GIF、JPEG、PNG 格式。

(3)GetFeaturelnfo: 根据用户所请求的 X、Y 坐标或感兴趣的图层，返回地图上某些特征的信息。

在 WMS 的三个 *** 作中，GetCapabilities 和 GetMap 是必须要实现的，而 GetFeaturelnfo是可选的。

下面介绍这三种 *** 作的具体实现过程:

用户使用普通的浏览器(如 IE)或定制的应用系统通过 >

2313 WFS 数据源服务

WFS 服务提供了在 Web 环境下使用 >

WFS 分为两个级别: 基本 WFS 和事务 WFS。基本 WFS 的用户不能修改服务端地理数据源的数据; 事务 WFS 允许用户创建、更新和删除远程数据源的特征数据。

WFS 定义了 5 个 *** 作:

(1)GetCapabilities: 返回服务元数据。元数据必须描述服务所能支持的数据类型和每个数据所能支持的 *** 作。

(2)DescribeFeatureType: 描述服务支持的所有特征数据的类型结构。

(3)GetFeature: 根据请求返回特征数据实例。

(4)Transaction: 事务 WFS 支持这个 *** 作。用于修改特征，包括对地理特征的创建、更新和删除。

(5)LockFeature: 事务 WFS 支持这个 *** 作。用于在连续事务处理期间，锁定特定的要素或要素集。

上述5 个 *** 作的工作流程为: 用户首先发出 GetCapabilities 请求，服务端返回 WFS 服务级别描述、所有命名空间的数据源及其特征类型(图层)列表和相关的坐标系、支持的 Filter 运算集和事务 *** 作等信息; 然后用户选择某种特征类型，发出 DescribeFeature-Type 请求，获取此特征类型的 GML 应用 Schema，该 Schema 包含此特征引用和扩展的GML Schema 和所有属性的几何与非几何的类型描述; 最后用户再发送 GetFeature 请求获得符合该 Schema 的 GML 特征实例数据。同时也可发送 Transaction 或者 LockFeature 请求来 *** 纵特征数据(马庆等，2006; 程飞，2007)。

2314 WCS 数据源服务

WCS 服务 面 向 空 间 影 像数据，它 将 包 含 地 理 位置 值 的地 理 空 间数据 作 为 “覆盖(Coverage)”在网上相互交换。Covergae 是代表空间变化和时间变化的地理空间数据类型，例如遥感影像、DEM 数据等。WCS 服务提供详细而丰富的地理空间信息，客户端可以展示和描绘这些信息，也可以应用这些数据作为科学模型和其他客户端的输入数据。

2315 WMS、WFS、WCS 的区别

WCS、WMS 和 WFS 相同的地方是，都允许客户端选择某一部分服务器上的基于空间约束和其他标准的数据。WCS 与 WMS 不同的是，WMS 通过过滤空间数据，返回的是静态的地图(它们在服务器上以形式存放)，类似对数据进行一次快照，而 WCS 提供真正的空间数据以及这些数据详细的描述，允许对这些数据进行复杂的查询，返回的是带有原始语义的数据，这些数据能够被解译、推广，而不仅仅是一次数据的快照; WCS 与WFS 不同的是，WFS 返回离散的地理空间特征(矢量数据)，而 WCS 返回的是连续的代表时空变化数据(可能是多维)的一系列空间特征(栅格数据)。

除了这些标准的 Web 服务方式的 GIS 数据源之外，各个商用软件厂商业推出了自己的符合 Web 服务标准的 Web 数据源，如 ESRI 的 ArcGIS Server 和 ArcIMS 的 Map Service、SuperMap 公司的 SuperMap Web Service 等。

2316 数据服务需求

网格环境下，海洋空间数据的组织管理与传统方式的海洋数据的组织管理是不同的，基于网格环境的数据组织管理更强调一体化，或者说数据组织管理的协同性，目标是建立海洋数据的虚拟的单一系统映射，使得用户能够透过门户网站透明地访问所有的共享数据，而不需要在千百万个网站上搜索自己想要的海洋数据。

    服务器如何选择？服务器的选择大概分为以下几种情况：

     一、个人网站或者入门级网站，这类网站由于网站内容和访问量都相对比较低，所以对服务器的要求也较低，选择入门级的服务器即可，而且价格会比较便宜。

     二、如果是一般的企业网站，企业的产品数量有限，需要存储的内容也有限的话，一般1核、2G、1M的就够用。

     三、如果是做开发游戏、数据分析、在线商城等业务或者有高网络包收发需求的企业，这类网站对访问速度、访问量、存储量、稳定性等的要求都比较高，所以建议考虑计算型服务器。

     四、如果有大数据计算与存储分析需求，比如互联网行业、金融行业等，最好选择大数据型的服务器，这种服务器的优势是可以随意升降配置。在具体选择服务器的过程中，有几个重要参数是一定要慎重考虑的：

1、CPU：服务器的CPU代表了主机的运算能力，静态页面对CPU的消耗比较小，动态页面对CPU消耗比较大，所以如果是静态页面一般1核的CPU就够了，如果是动态页面则建议选择2核以上的CPU。

2、内存：服务器内存越大，网站打开速度越快。对有数据库运行需求的中小型网站来说最少选择1G以上内存，因为数据库运行也是比较消耗内存的。

　　3、硬盘：硬盘需要根据程序体量以及数据库大小来定了，此外系统本身会占用一部分硬盘空间，所以开通以后看到硬盘已经被使用了一部分空间。

4、带宽：如果选择VPS或者云服务器，他们对流量是没限制的，重点要考虑带宽。带宽越大访问网站时速度越快。所以可根据访问量大小及未来的发展规划选择带宽。

　    5、线路：大陆常用的线路一般是三大运营商的，移动、联通、电信；境外的有香港、美国的。可以根据业务面向用户市场区域选择。

首先 先给两者下一个定义：网页设计=网页技术+网页设计网页制作=网页技术先再举一个例子， 不说远，在文化大革命时，大家都穿同样款式的衣服，同样款式的帽子，那时候如果有个服装设计师对他们说：hi， 的衣服为什么不穿得fusion一些呢？是不是没有会做呢？要不要 帮 设计一套？这时候他们的回答肯定会和 的朋友一样：衣服只要能保暖，花里胡哨的有什么用呢？听了上述两个有惊人相似的例子，大家是否应该有些隐隐地感觉网页设计最本质的东西？通过cis的发展过程， 可以隐约地看到网页设计的一条发展之路：在互联网的初始阶段也是各立门户地阶段，就像新大陆一样，没有任何的竞争对象， 无需考虑任何的细节问题，不要说设计，连内容多少都无需考虑；到第二阶段时同类型的网站渐渐增多，相互之间的利害冲突越来越激烈，这时网站需要发展的是内容，也就是他们的产品（信息），这也就是内容至上，功能为王的竞争时代；而到第三阶段，才是网站整体设计真正发挥其作用的时候，当大家都有内容的时候，这时如何更合理地安排内容，如何更合理地突出主题，如果更合理地反映网站品牌就迫不急待地摆在大家面前。这时谁有优秀的网站整体设计方案那么他就能在同类站点中脱颖而出。也许当初做个人站点的网虫太多了，再加上相关技术杂志的炒作，建站在老百姓心目中似乎比做饭还容易，是啊，拿frontpage做个只有个人简历和兴趣爱好的个人网站是举手之劳的事情，在国内互联网开始发展的初期，几乎大部分的网站构造都非常简单，实现难度非常小，需要考虑的东西也非常少。但是网站不断商业化运行之后，建站变得越来越复杂，这个话题也变得越来越重。让 来看一下现在真正的建站流程：站点定位 策划方案 资料收集 站点框架设定 站点流程定义 各级栏目页面的框架草图 各级栏目页面的样图 制作页面模板 静态页面制作/后台程序开发（可同时进行） 页面整合 局域网调试 发布（上传/服务器配置/数据库配置） >

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