基于.NET和SuperMap平台WebGIS的设计与实现

第５期　工矿　自　动化　ＮＯ．５　２００８年１Ｏ月　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｍｉｎｅ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　０ｃｔ．２００８　文章编号：１６７１～２５１Ｘ（２００８）０５—０１１０－－０３　基于．ＮＥＴ和ＳｕｐｅｒＭａｐ平台ＷｅｂＧＩＳ的设计与实现　吴开兴，韩曦　（河北工程大学信电学院，河北邯郸０５６０３８）　摘要：文章在分析ＷｅｂＧＩＳ开发技术的基础上，提出了在Ｂ／Ｓ模式下、以．ＮＥＴ技术和ＳｕｐｅｒＭａｐ　ＩＳ．ＮＥＴ为核心开发煤矿采掘衔接系统的设计方案，介绍了基于．ＮＥＴ平台的ＷｅｂＧＩＳ架构设计、煤矿采掘　衔接系统ＷｅｂＧＩＳ的功能及实现的关键技术。　关键词：煤矿；采掘衔接；．ＮＥＴ；ＳｕｐｅｒＭａｐ　ＩＳ．ＮＥＴ；ＷｅｂＧＩＳ；组件技术；单点登录　中图分类号：ＴＤ６７２；ＴＰ３１１　文献标识码：Ｂ　个用户同时发出请求时，服务器的负担较重。　０　引言　１．２　Ｓｅｒｖｅｒ　ＡＰＩ方法　ＧＩＳ（Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ，地理信　Ｓｅｒｖｅｒ　ＡＰＩ（服务器应用程序接口）主要有　息系统）是利用电子计算机以及外部设备采集、存　Ｎｅｔｓｃａｐｅ　Ｓｅｒｖｅｒ　ＡＰＩ（ＮＳＡＰＩ）和Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ＇ｓ　储、描述和分析地理信息的系统［１］。随着互联网的　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｓｅｒｖｅｒ　ＡＰＩ（ＩＳＡＰＩ）。Ｓｅｒｖｅｒ　ＡＰＩ与ＣＧＩ　发展，ＷｅｂＧＩＳ为用户提供了更加便利的地理信息　程序不同，ＣＧＩ程序可以单独运行，而Ｓｅｒｖｅｒ　ＡＰＩ　服务，其具有可以大幅度降低开发成本、扩大应用范　往往依附于特定的Ｗｅｂ服务器。但基于Ｓｅｒｖｅｒ　围、简化操作、减少软件维护工作量等特点。　ＡＰＩ的动态连接模块启动后会一直处于运行状态，　在浏览器界面中，ＨＴＭＬ的简单性使得它难以　其速度较ＣＧＩ快。Ｓｅｒｖｅｒ　ＡＰＩ方法的缺陷在于它　进行复杂的地理图元处理，但是与某些开发技术的　依附于特定的服务器和计算机平台，通用性较差。　结合，可以使它对ＧＩＳ的支持大大增强。本文探讨　１．３　Ｓｅｒｖｌｅｔ方法　了几种ｗｅｂＧＩＳ开发的技术方法，并以开发具有实　Ｓｅｒｖｌｅｔ是用Ｊａｖａ编写的服务器端软件组件，　用和推广意义的煤矿采掘衔接ＷｅｂＧＩＳ为例，阐述　它能动态扩展服务器的功能（通常指ＨＴＴＰ服务　如何基于．ＮＥＴ和ＳｕｐｅｒＭａｐ地理信息系统开发平　器）。相对于ＣＧＩ和Ｓｅｒｖｅｒ　ＡＰＩ技术，Ｓｅｒｖｌｅｔ的优　台有效地实现ＷｅｂＧＩＳ系统的方法。　势在于其性能好、可移植性强。因为Ｓｅｒｖｌｅｔ是单进　程、多线程的，对客户的请求响应更快，并且由于　１　ＷｅｂＧＩＳ若干开发技术　Ｊａｖａ的跨平台特性，Ｓｅｒｖｌｅｔ　ＡＰＩ广泛地被各种Ｗｅｂ　１．１　ＣＧＩ方法　服务器所采用。　ＣＧＩ（Ｃｏｍｍｏｎ　Ｇａｔｅｗａｙ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，通用网关接　综上所述，ＷｅｂＧＩＳ的每一种实现方法均有其　口）允许用户通过网页的命令来启动一个存在于网　优缺点，因此，在实际应用时可根据需要将各种技术　页服务器主机的程序（ＣＧＩ程序），并且接收这个程　进行集成。本文将采用Ｂ／Ｓ模式，以．ＮＥＴ技术和　序的输出结果。这种方法的缺点是对于每一个客户　ＳｕｐｅｒＭａｐ　ＩＳ．ＮＥＴ技术开发煤矿采掘衔接Ｗｅｂ—　端的请求，都要重新启动一个新的服务进程，当有多　ＧＩＳ　２．ＮＥＴ平台上的ＷｅｂＧＩＳ架构设计　收稿日期：２００８一Ｏ４—１２　作者简介：吴开兴（１９６２一），男，陕西人，教授，硕士研究生导师，　２．１　．ＮＥＴ体系架构介绍　幻　研究方向为多媒体数据库、信息系统设计。　Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ．Ｎｅｔ框架为构建Ｎ层应用程序提　出版社，２００２：２１～３５．　ｒ－３］张恂．建立敏捷统一过程框架ＥＥＢ／ＯＩ　］．［２ｏｏ８～Ｏ２　［２］孟倩，周延．ＵＭＬ在数据库建模中的应用Ｉ－Ｊ］．计　～Ｏ１］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｕｍ１．ｏｒｇ．ｃｎ／ＳｏｆｔＷａｒｅＰｒｏｃｅｓｓ／　算机工程与应用，２００５，４１（１６）：１７９～１８３．　ＳｏｆｔＷａｒｅＰｒｏｃｅｓｓ．ａｓｐ．　２００８年第５期　吴开兴等：基于．ＮＥＴ和ＳｕｐｅｒＭａｐ平台ＷｅｂＧＩＳ的设计与实现　（１）ＪａｖａＳｃｉｐｔ脚本语言　・１１１・　供了坚实的平台，它将应用服务器层细分为３层，即　用户表示层、业务逻辑层和数据访问层，简化了企业　级应用系统的开发、部署和管理等相关复杂问题的　体系结构，为企业级服务器端应用的开发人员提供　了极大的便利。　ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ是一种基于对象（Ｏ　ｅｃｔ）和事件驱　动（Ｅｖｅｎｔ　Ｄｒｉｖｅｎ）、并具有安全性能的脚本语言。　它是通过嵌入或调入到标准的ＨＴＭＬ语言中，与　ＨＴＭＬ超文本标记语言一起实现在１个Ｗｅｂ页面　中链接多个对象，从面弥补了ＨＴＭＬ语言的缺陷；　在．ＮＥＴ平台上进行ＷｅｂＧＩＳ开发需要使用适　当的ＧＩＳ服务组件，本文采用ＳｕｐｅｒＭａｐ　ＩＳ．ＮＥＴ　提供地图服务。　并且ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ语言可以直接回应使用者的请求事　件，不用任何网络来回传输资料，从而减轻了服务器　２．２　ＳｕｐｅｒＭａｐ　ＩＳ．ＮＥＴ剖析　ＳｕｐｅｒＭａｐ　ＩＳ．ＮＥＴ是一个基于Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　．ＮＥＴ技术和ＳｕｐｅｒＭａｐ　Ｏｂｊｅｃｔｓ组件技术的开发工　具，它允许开发人员建立大范围的ＷｅｂＧＩＳ地图、　数据和应用，并将这些结果提供给组织内部广域网　或Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上的广大用户。其中Ａｊａｘ　Ｍａｐ利用　Ａｊａｘ技术封装地图控件，使用该技术可以创建更丰　富的、更动态的Ｗｅｂ用户界面，增加用户体验。在　实际应用中，由于任何与ＣＯＭ技术兼容的编程语　言，如Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ＋＋、Ｃ＃等，都能利用ＳｕｐｅｒＭａｐ　ＩＳ　．ＮＥＴ进行二次开发。　２．３客户端类型的选择　一般而言，客户端可以配置成２种：瘦客户端、　胖客户端。　在瘦客户端配置下，用户所有的请求必须通过　服务器端响应，通过嵌入在ＨＴＭＬ中的静态图象　（栅格图象）返回响应信息，其特点是对客户端配置　的要求不高，方便部署和维护，但是交互能力较弱。　在胖客户端配置下，客户端首先需要下载　ＡｃｔｉｖｅＸ，所有的地图操作和显示都由执行ＡｃｔｉｖｅＸ　完成。另外，服务器返回的是矢量数据，客户端从远　程数据库中接收空问对象，其特点是交互能力较强，　但对客户端配置的要求较高，不方便部署和维护。　鉴于上述２种方式的优缺点，根据．ＮＥＴ平台　特性和ＳｕｐｅｒＭａｐ　ＩＳ．ＮＥＴ组件提供的客户端、服　务器端的地图操作功能，本文选择了瘦客户端方式。　２．４客户端的功能及分析设计　对于不同类型的ＷｅｂＧＩＳ系统，客户所需要的　功能也不同。在煤矿采掘衔接ＷｅｂＧＩＳ系统中要　为用户提供放大、缩小、漫游、测距等基本功能，另外　应该提供双向查询等功能。为了更好地体现用户交　互性，实现高效率的数据传输，采用了ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ脚　本语言和ＶＭＬ（Ｖｅｃｔｏｒ　Ｍａｒｋｕｐ　Ｌａｎｇｕａｇｅ，矢量标　记语言）ｌ＿３］技术。　的负担，改善了用户体验。　（２）ＶＭＬ技术　ＶＭＬ能实现你所想要的图形并可以任意放　大、缩小而不损失图形的质量。结合样式表，可以给　任何对象增加新的方法、事件、属性；结合脚本语言，　可以让图形产生动态的效果。　（３）ＶＭＬ与脚本语言相结合的优点　①图形显示效果好：这２种语言技术写法灵　活，形式多样，素材丰富，可根据不同的需要动态绘　制不同的图形，使客户端与服务器端更好地完成交　互；　②应用范围广泛：现在多数用户的浏览器都是　ＩＥ系列，所以不存在浏览器不兼容问题，交互性能　很好，也很稳定；　③减轻了服务器端负载：由于本文采用瘦客户　端ｗｅｂＧＩＳ，从用户向服务器提出请求到用户从服　务器得到相关信息，所有的操作都在服务器端进行，　利用脚本和ＶＭＬ相结合后则可以替服务器端分担　压力。　２．５服务器端的分析设计　本文所用的ｗｅｂＧＩＳ服务器端将在．ＮＥＴ平台　上结合ＳｕｐｅｒＭａｐ　ＩＳ．ＮＥＴ组件式开发技术进行设　计，下面以煤矿采掘衔接ＷｅｂＧＩＳ的服务器端为例　进行分析。　服务器端架构如图１所示。　图１服务器端架构图　（１）客户端（浏览器）传递到服务器端的请求服　务信息内容包括用户在地图上操作点的位置坐标信　・　１１２　・　工矿自动化　２００８年１Ｏ月　息、组件服务请求参数信息、查询的数据信息。　（２）用户服务请求经过一个公共的方法进行判　型，能够很容易地对某一功能服务模块进行更换和　功能扩充，从而提高了软件生产效率，降低了软件开　发风险。　断，将其分为Ｗｅｂ服务请求和ＧＩＳ服务请求２种。　若请求属于ｗｅｂ服务，那么就会直接被转向Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｅｒ，由Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｅｒ处理用户请求，从而杜绝了　以往ＷｅｂＧＩＳ中Ｗｅｂ服务和ＧＩｓ服务掺杂请求和　响应速度低下的问题。　（３）经过公共方法判断后，若请求属于ＧＩＳ服　３．２．２单点登录技术　本系统的身份验证安全模块利用了基于活动目　录的单点登录技术，将ＲＢＡＣ与ＡＤ（活动目录）相　结合，利用ＡＤ中的目录信息树进行“模拟”现实中　的企业／组织的职能层次结构。对ＡＤ中所有用户　按各应用系统类别一级分组、按每个应用系统功能　务，那么就会直接被转向ＧＩＳ　Ｓｅｒｖｅｒ，由ＳｕｐｅｒＭａｐ　ＩＳ．ＮＥＴ的相关服务器组件来完成对地图的操作及　对空间数据和属性数据的编辑，并由ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ和　ＶＭＬ对地图和文字进行处理、显示到客户端的浏　览器中。　二级分组和定义功能模块“读、写、执行、完全控制”　的权限，在一级、二级的安全组上绑定权限，并通过　统一权限系统进行权限管理。这样，当用户开机输　入用户名和密码登录域环境成功后，就可以使用其　有权使用的功能。　（４）对于数据库的设计，是将属性数据和空间　数据分成２个数据库，这样有利于管理、维护和部　署；并且在２个数据库中设置了关联字段，这样可以　对相对分离的Ｗｅｂ服务和ＧＩＳ服务进行更好的数　通过使用单点登录技术，将系统安全模块独立　出来，方便对用户权限的统一管理，并且为与其它系　统的集成奠定了良好的基础，方便将已有的信息系　统整合到一起，实现统一的安全管理。　４结语　据库方面的支持。　３煤矿采掘衔接ＷｅｂＧＩＳ的实现３．１　系统功能分析　本文提出了一种基于．ＮＥＴ平台和ＳｕｐｅｒＭａｐ　煤矿采掘衔接ＷｅｂＧＩＳ的用户功能需求：位于　矿山信息控制中心的工作人员可以对煤矿采掘现场　的地面（如巷道、井口、采掘面等）及相关设施的数据　进行查询；查看工作面的采掘进度及每个井口与巷　ＩＳ．ＮＥＴ技术的ＷｅｂＧＩＳ设计架构，给出了客户端　和服务器端的设计分析：在客户端设计中引入　ＶＭＬ技术和脚本语言，大大减轻了服务器的负担，　改善了地图无损失动态显示；在服务器端设计中将　道之间的最优路径；对采掘衔接提供决策和服务支　持；报表服务和管理地图等。　通过详细分析用户的需求，进一步将系统功能　进行细分，其功能模块的划分如图２所示。　煤矿采掘衔接管理系统　Ｗｅｂ服务器与ＧＩＳ服务器分离，使得服务器端结构　清晰，方便系统的实现与部署。该架构模式已在煤　矿采掘衔接ＷｅｂＧＩＳ中得到了实际应用，效果良　好。并且在系统权限控制中引入了单点登录技术，　有效地加强了系统的安全性，为ＷｅｂＧＩＳ设计提供　了一种新的思路。　圜Ｉ鐾ｊ　Ｉ薹ｊ　图　参考文献：　［１］陈军．论中国地理信息系统的发展方向ＥＪ］．地理信　息世界，２００３，１（１）：６～１１．　［２］梁健，李满春．基于．ＮＥＴ与ＧｅｏＭｅｄｉａ　ＷｅｂＭａｐ的　网络地图发布ＥＪ］．计算机应用研究，２００４，２１（１２）：　２２９～２３１．　Ｅ３３张新猛．结合ＵＭＩ　实现动态矢量数据统计图的绘制　ＥＪ］．福建电脑，２００４（７）：８２￣８７．　［４］　刘　光，刘小东．地理信息系统二次开发实例教　程——Ｃ＃和ＭａｐＯｂｊｅｃｔｓ实现［Ｍ］．北京：清华大学　出版社，２００４．