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第6卷第4期2008年12月湿 地 科 学WETLAND SCIENCEVol.6 No.4Dec.2008收稿日期:2008-06-24修订日期:2008-10-20基金项目:国家“十一五”科技支撑计划项目2006BAD23B0204-3和全球环境基金/中国国家林业局/联合国开发计划署项目CPR/98/G32资助。
作者简介:臧 卓1978-男辽宁省锦州人硕士讲师主要从事数字林业技术和遥感技术研究。
E2mail:zangzhuo163.com 3通讯作者:石军南教授。
E2mail:jiunnan000163.com基于MapServer的地图信息发布与查询———以洞庭湖湿地为例臧 卓1石军南13赵 亮1徐永新21.中南林业科技大学资源与环境学院湖南长沙4100042.湖南省林业厅野生动物保护处湖南长沙410007摘要:地图信息的发布和查询是WebGIS最重要的功能之一地图插件和开发平台的选用以及地图信息的组织对于满足系统功能要求和提高系统建设效率具有重要作用。
经过对现行WebGIS应用情况的分析进行了系统的设计和数据组织采用B/S结构利用.NET技术结合MapServer地图插件进行系统研发和功能实现开发出洞庭湖区湿地资源信息系统实现了地图的发布、查询和显示等功能。
该系统兼容性好、数据维护方便。
利用.NET技术和MapServer平台开发的湿地WebGIS比传统用PHP语言开发的WebGIS执行速度更快代码的安全性更高而且其属性库和图形库的分离式设计提高了程序的可扩展性和数据库的稳定性。
MapServer湿地信息系统的开发实现了湿地资源信息的共享满足了系统设计要求达到预定目标为湿地WebGIS开发和应用奠定了基础。
关键词:地图信息发布与查询WebGISMapServer洞庭湖湿地中图分类号:P28 文献标识码:A 文章编号:1672-5948200804-473-06 由于湿地在人类社会中的重要作用人们开始在湿地环境变化过程、湿地资源合理利用、湿地生态系统的管理和立法与保护等方面进行深入研究利用3S技术准确监测湿地的变化及时掌握湿地的信息也成为湿地研究的重要手段。
Internet的发展和WebGIS技术的出现使湿地信息能够在大范围内实现共享使更多人可以方便地了解湿地相关知识不但推动了湿地的保护和监控工作而且增强了公众的湿地生态保护意识。
WebGIS技术已经应用到人们生活的各个方面其中应用最为广泛的主要是地理信息数据的发布、查询等1。
湿地WebGIS作为土地利用的一个分支最近几年发展较快2。
2004年段洪涛等人利用ARCIMS平台对中国湿地系统的框架进行了研究32005年韩敏等人利用JAVA语言和Web2GIS组件库构建了扎龙湿地地理信息系统42007年庞奎等人对黄骅湿地管理信息系统进行了整体设计5。
国外具有代表性的WebGIS软件主要有GoogleEarth、MicrosoftLiveLocal、WorldWind、GoogleMap、Yahoo等。
其中前3个软件采用的胖客户端模式即C/S模式后两个软件采用瘦客户端模式即B/S模式。
在功能上C/S模式系统除了地图浏览、查询等功能外还有地图飞行功能及3D显示功能等。
在地理数据方面国外的软件采用了地图数据和遥感数据相结合的数据供给方案增强了地理信息的真实感。
国内具有代表性的软件有Mapbar、MapABC、51ditu等它们均采用B/S模式构建地理数据主要来源于地图数据几乎没有遥感数据而且在数据更新方面也不如国外的系统及时。
在生产中应用比较广泛的WebGIS平台有ARCIMS、GeoMedia、MapServerOpenMap、GeoServer等前两个是收费平台后3个是开源免费平台收费软件的服务功能更全面而开源软件的兼容性更好很多相关的用户为增加开源软件的兼容性会不断为其编写访问接口。
在众多的开源WebGIS平台中MapServer平台是一款非常优秀的产品有很多的用户和专家不断地进行完善使其在地理数据 474 湿 地 科 学6卷的发布速度方面比ESRI公司的ARCIMS平台快将近306。
从资金及系统的响应速度等方面的考虑本研究选用MapServer平台进行湿地WebGIS系统的开发。
本研究是以洞庭湖湿地为例建立与开发保护区级的湿地信息系统目的是发布与查询湿地资源空间分布信息。
基于WebGIS技术建立洞庭湖湿地信息系统对增强洞庭湖区湿地信息数据共享实时有效地监测和保护洞庭湖区湿地资源有着非常重要的意义对未来中国的湿地信息系统建设有一定的参考价值。
1 WebGIS平台构成本系统是利用.NET技术结合MapServer平台共同搭建的。
系统运行相对比较稳定而且安全性高可扩展性强。
1.1 MapServer简介MapServer是美国明尼苏达大学UniversityofMinnesotaUMN在20世纪90年代利用C语言开发的开源WebGIS7。
1.1.1 MapServer的特点MapServer的最大特点是开放性。
它是一个源代码公开的空间信息发布系统可以在多种系统环境下运行用户在免费使用的同时具有自行修改、复制以及再发布的权利。
MapServer的广泛使用也促进了其功能不断发展和完善。
除具有开源特性外MapServer还具有以下优点:①支持多种矢量和栅格的数据源并支持分块的矢量和栅格数据②支持用户定制的Template的输出③支持投影变换和TrueType字型标准④支持地图元素的自动控制和图像比例的自动调节⑤可以通过URL动态设置MapServer⑥支持FastCGI。
FastCGI是可伸缩架构的CGI开放扩展其主要作用是将CGI进程保持在内存中避免反复加载因此获得了较高的性能6。
1.1.2 MapServer的组成MapServer的核心部分是C语言编写的地图操作模块它本身许多功能的实现依赖一些开源或免费库主要有:制图库GD、正则表达式库Re2gex、数据压缩库Zlib、字体引擎FreeType2、动态投影变换组件PROJ.4、图形数据操作的API库GDAL/OGR、叠加操作库GEOS、客户端URL传输库libcurl、读写Tiff格式文件组件libTiff、字符集编码转换库libiconv等。
MapServer并不是一个完整的WebGIS系统它提供了两个操作模块:CGI和MapScript。
在CGI模式下MapServer利用GD库将空间数据转化成地理图形再传回到用户的浏览器。
用户不需要安装任何特定的浏览程序就可以通过浏览器对其进行操作8。
MapScript模式支持PHP、Perl、Python、Java、C等多种编程语言910方便用户基于MapS2erver作进一步的开发。
DMSolutionsGroup就是基于PHP的MapScriptAPI模块并调用MapServer的各种类及函数实现了强大的功能。
完整的MapServer应用还要包括一个很重要的文件———Mapfile11。
Mapfile是MapServer应用的结构文本配置文件。
它定义了地图范围告诉MapServer程序到哪里导入或者导出数据它还定义了地图的图层包括它们的数据源、投影以及符号表等通常以.map为扩展名。
MapServer根据Mapfile中定义的信息读取指定的模板templatefile进行html及画面显示的配置与相关资料图形如:比例尺寸样本图参考文字的制作及嵌入工作将动态生成的空间资讯图嵌入模板以生成能够供客户端使用的文件完成后返回客户端。
1.2 .NET技术.NET技术是微软大力推广的下一代平台技术自从.NET技术架构的正式发布此项技术也逐渐走向成熟与稳定先后发布了.netFramework1.0.netFramework1.1和.netFramework2.0直到现在的.netFramework3.5。
开发环境也从VisualStudio.net到现在的VisualStudio2008.net。
.NET平台的优点1213:完全的面向对象编程优秀的设计理念语言的无关性对动态Web页面更好支持高效的数据访问代码共享增强的安全性web服务的支持等。
.NET主要支持的语言有VB.NET和C.NET。
2 湿地地图信息发布与查询系统设计
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