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基于AJAX与ArcIMS的WebGIS研究.pdf

基于AJAX与ArcIMS的WebGIS研究

shanzhijin
2011-04-19 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《基于AJAX与ArcIMS的WebGIS研究pdf》,可适用于IT/计算机领域

第卷第期年月计算机应用与软件ComputerApplicationsandSoftwareV.No.NOV.基于AJAX与ArcIMS的WebGIS研究宋志浩许端清(浙江大学计算机科学与技术学院浙江杭州)摘要如何创建同时具有良好用户体验和强大空间数据处理与发布能力的WebGIS应用是当前研究的热点。GoosleMaps基于AJAX(AsynchronousJavaScriptAndXML)的地图客户端提供了非常好的交互性、用户体验和响应速度但是开发基于AJAX的WebGIS技术门槛较高利用现有API又存在空间数据处理与发布能力不足的问题。基于ArcIMS(ArcIntemetMapServer)的webGIS具有强大的空间数据处理与发布能力开发相对容易但是存在客户端体验较差响应速度不理想的缺点。分析两者的优势与不足提出一种新的基于AJAX和ArcIMS的WebGIS的开发方法并且将该方法应用于土遗址地理信息系统的开发。实验表明基于新方法的WebGIS应用不仅具有强大的空间数据处理与发布能力还具有良好的客户端体验。关键词GoosleMapsAJAXArcIMSWebGISoNAJAXANDArcIMSBASEDWebGISSongZhihaoXunDuanqing(CollegeofComputerScienceandEngineeringZhejiangUnitersitytfangzhouZhejiangChina)AbstractItisahotspotofthepresentresearchesthattocreateaWebGISapplicationwithboththefavourableuserexperiencesandthepowerfulabilitiesofgeographicinformationprocessingandpublishing.TheclientofGoogleMapsbasedonAJAX(AsynchronousJavaScriptAndXML)haswonderfulinteractivityuserexperienceandrespondingspeed.HoweverthereisahighertechnicaldoorsilltodevelopMAXbasedWebGISandexistingAPIalsohastheproblemofweekabilityingeographicinformationprocessingandpublishing.TheArcIMS(ArcInternetMapServer)一basedWebGIShaspowerfulabilityofgeographicinformationprocessingandpublishingandisrelativelyeasiertodevel叩butthedisadvantagesofitarethepoorerfriendlyclientapplicationsandtheslowerrespondingspeed.InthispaperweanalysetheadvanragesandshortcomingsofthebothmethodsmentionedaboveandbringforwardanewdevelopingapproachforWebGISbasedonAJAXandArclMS.Moreoverthemethodhasbeenappliedtothedevelopmentofgeographicinformationsystemforearthensites.ExperimentillustratesthattheWebGISbasedonthenewapproachhaspowerfulabilitiesofgeographicinformationprocessingandpublishingandhasfriendlyuserinterfacelikeGoosleMapsaswell.KeywordsGooglemapsAJAXArcIMSWebGIS引言万维网地理信息系统(WebGIS)是构建在网络服务器上并且能够访问服务器的地理信息系统(GIS)随着互联网的迅速发展它在人们的日常生活中扮演了越来越重要的角色。当前基于AJAX的GoosleMaps提供了良好的性能与用户体验并且C,ongle提供GoosleMapsAPI用于灵活地开发WebGIS。XiaojunTan等将MAX与XML相结合创建基于C,oosleMaps的WebGIS应用。TomokazuFujino在他所提出的新的WebGIS框架中采用AJAX来增强交互性。AJAX技术是目前客户端最有效率的技术可以缩短客户端与服务器端的响应时间减少网络中数据传输量提高交互性与用户友好性。但是基于AJAX的WebGIS存在技术门槛较高的缺点而利用现有API开发又不能提供足够的空间数据处理与发布的能力例如GoosleMaps只提供基本的地图操作不能满足用户的要求。传统的如SuperMapIS.net、ArclMS和ArcGISServer的开发平台能够快速开发WebGIS应用提供强大空间数据处理能力但是客户端体验比较差响应速度不够理想。ArclMS基于Java,Script和DHTML的纯浏览器技术的客户端HTMLViewer虽然接近基于AJAX的WebGIS应用但是还是具有一定的差距。文献将AJAX与ArcGISServer相结合的WebGIS应用缩短了响应时间提供了友好的用户界面但是直接将AJAX与ArcGISServer结合的开发方法无疑增加了开发难度和开发周期。本文综合考虑WebGIS的客户端体验、空间数据发布与处理、应用开发的难易度。介绍AJAX和ArcIMS平台的特点剖析基于AJAX的WebGIS和基于ArclMS的WebGIS的不足。将AJAX技术在提高客户端交互性、用户体验上的优势与基于AtcIMS的WebGIS在空间数据处理、空间数据发布、开发容易的特点结合起来提出一种新的基于AJAX和ArclMS的WebGIS开发方法并将该方法应用到土遗址地理信息系统的开发上。实践证明将AJAX技术与ArclMS技术相结合的开发方法既拥有ArclMS平台快速开发和强大地图发布能力方面的优势又具有基于AJAX的Web应用在系统响应速度、交互性和用户体验方面的优势。收稿日期:一∞。国家科技支撑计划课题(BAK)。宋志浩硕士生主研领域:WebGIS文物数字化。万方数据第期采志浩等:基于MAX与.“reIMS的WabGIS研宄背景技术.AJAXAJAXlB~#Web&月的Ⅱ&风镕.t%合使月rmnWeb技术米提供更具用P体%的w女应月。MAX并f%#技术t包括T】f发Web应月程序∞一m技术:《循WC标№∞月f或Ⅻg现目XHTML自c辐(C批adingStyleSh∞ts)月fⅢ自自§E*∞M(cumenlobj州Mtxk.I)月T教%交换自操作的xMLⅫXSLT.月{。#步取散据∞XMLHttpRequ∞t.JacaSenpt#为控制器将它们组☆在一起。蝗&术∞目台使得AJAX能够创建独特日§太∞WebI硼*nJ&Ⅸ月f开发《域.例如G∞出c础mGw#eSugg吣、(驯eMaps“丑^nL蛳n公目∞搜索⋯苹。AJAX*高空i性∞*g&t:消除T空M*目中∞‘停止一*∞¨目^月P#%m*%女Ⅱ∞过程g#步∞通过结构化∞XML^枘一xMLHttpRequest脚议完成“*$一&善∞过&n*P端#镕请求教扼Jav&nm解析数据井使月M向客p端n^i#.Mm避免传统Web&月横Ⅲ需g一&R一班的±部Ⅻ#ⅢⅢl的数据的空Ⅱ摸E。M^x技术在改女传‰Webn月∞月目m搓*TWeb应月∞%%。m据whm∞研究’‘gfMAX∞Web&月传籍∞bn∞口自传统Web&m∞%目n得到%∞性∞舟勺提n。*培女#的m%.埘AX&响mA目的性№**t到%.目m#pT日络m宽∞女$同目AJAX提供的平目№*时目提高T太∞%。自此日见月mf传统∞web&月.MAX能磬带*女i&自性能∞Ⅸ取提岛。.AnmSAmIMS是自ESRIo月Ⅱ发的十u『f÷缩的基十月络Ⅻ目自分☆式GIS∞戟件系统其体i结构如目I所m。w曲瞰务器通过AmIMS《接器与应用m务器连接R月Ⅲ*器蒲求的教据从空目m女器中获得它处Ⅱ所有请求∞地m数据#相*∞信息各%成部分散赣十TCP/Ip协*通信.而各个目分之间白勺Ⅻ信月幔通过AreXML格式传递。月AmIMS扮建的GIS月站允许任意散量∞月P日dInteml或h瑚Ⅲ访目#i互操作能婷为浏览#螭∞#P提供cB地图、数据目应用等№务。A"IMS{仪日“建≈稳定∞W*bGIS应用、提供高镕能∞GIS眠务.《目AmIMS提供Web(IS的快速定制开发减’汗周期B&m为Web(IS*∞首选:±目l聃l动I劫口蓟l弱AJAX与ArcIMS相结合的开发方法基于AJ^x的WehGISgf^“∞WehGIS在提高月P#验自减轻i目服*g负#女i有着J#常^∞优势(”№**端a过地目自※拄术"地目升组**镕染井采用m目日片技术Ⅱ棚格盎字#地目&据。()gp嫱m据地月操作.a过AJAX&$控制Ⅲ览*#目自迸《f#当前m图丹辨率和范恩需要∞蜘H井在f裁完&月ⅢH月台进程填tf目应位口.ⅢT打断月r#作谆拄术≈分利月了浏览$∞$缱程T#自能Ⅻ客户端缝存尢大加快r#p端数据T毂Ⅷ《{r杖率降低T%务§盈a⋯但&.《TAJAX∞WeLGS技术『槛较高需Ⅲ高#&∞《感影像地目.目#mmT些gTSJAx∞构建WeF,GtS∞粪库.ⅫMapEsyOpenLayerkⅢMap等一£《&L降骶T挂$『槛利月Gw出Map,APIm能皓*t"&WebGtSR月但都存在地目操作功№nR.±目数据”理能自十M的‰点目此%粹∞{f埘AX∞WebGIS"&女&f话音月十*《构建高#%∞WebGISRm。.基干AreIMS的WehGIsArI!IMS}自提mrWebGIS∞快述”&&“.《低rJ『发《&目*&月期*n^nlMS具#№^∞±目##"理々发$能力但*.#fAmJMS∞WebGISⅡ#*%WebGIS客r嫱体骑№鞍£目应谴度{#理m∞‰点ArcIMS¨州LVi州er魁#r端悼验&接*#十AJAX∞WeI,,G,IS应月的但《Ef够Ⅲm.H服务☆自鹰遣《目N较慢AWIMSHTMLVi呷er采Ⅲ框集来宴聪Ⅲ《∞月部刷新.栗用隐藏村#$£脱小十扰用’∞情况F々Ⅲ§#m信。当#P端触发年忭Jw矗nI作自控制器封装请托填充井提奎扭藏帧I】∞单m务*接罡并响应请求.m#i^响应目∞隐藏帧解*响应根据响应自#加载HTMLv⋯巾H日i。扣eIMSHTMLViewer#户端与№井§通信%《如目M$’。目ITMLvlf州#P目#Ⅲ**№自%R框臻粒目瞎劝H技术一疟程度£提高T#P端体验蜜捌T页i的月部更#但相比摹fAjAX∞G∞出MaFe月P悼%L还是自i距W如地目目层控制需要先☆#&女的目目.然后在按下刷新№目按钮进彳亍地目∞刷新才%±效增Ⅻ月P操作的$骤。*外J$v捌pI跨框架操纵mⅢm降低T系统i目∞教串。使月豫藏帧进#№信需要传箱《外∞坤。.同时页自频i∞Ⅻ载m镕加TⅢ务器的Ⅲ^。.结台AJAX与AKIMS的WebGIS开发方法基fMAX的W*vOlsⅢ月在客p端具有非常好的表现力自月P体验.但是t月教$*与&布能女{E月外开发基fMAX∞WebGIS&』目A有#*自∞技术n槛《fAtcIMS的WdKISHi“★∞±目散据处理#发布能力并H^n:IKS能够快万方数据计算机应用与软件点速开发定制WebGIS应用技术门槛较低但是基于ArclMS定制的应用客户体验不够理想响应速度较慢。因此将两者结合进行WebGIS开发不仅具有AJAX客户端良好的用户体验与响应速度而且具有ArcIMS强大的空间数据处理与发布能力可以进行快速开发。将AJAX与ArcIMS相结合主要有以下两点:()实现数据传输与页面呈现的分离HTMLViewer是一个框架集当服务器响应请求时客户端JavaSeript控制加载框架集中相应的帧从而实现页面的局部更新。在这种技术下数据与呈现并未完全分离每次加载都会传输额外的数据浪费带宽增加服务器的压力。因此新方法将采用符合WC标准的MAX客户端组件构建WebGIS的客户端将解析完成的响应由DOM直接注入客户端。实现数据与页面呈现的分离不仅能够减少网络传输的数据量降低服务器的压力更重要的是能够利用客户端空闲的计算能力。()将XMLHttpRequest作为与服务器通信的中介隐藏帧技术能够实现在不刷新页面的情况下与服务器进行通信相比与XMLHttpRequest它并非真正的异步通信而且占用更多的网络资源增加服务器的压力。采用XMLHttpRequest客户端和服务器通信专注于数据传输同时XMLHttpRequest作为AJAX的核心技术之二能够实现与客户端无缝结合。而AreXML作为XML的一种毫无疑问能够被XMLHttpRequest接收与发送。在新方法中XMLHttpRequest将作为客户端与服务器通信的中介负责客户端与服务器的通信。新方法的系统流程如图所示。客户端与服务器由AJAX引擎XMLHttpRequest连接负责客户端与服务器的通信服务器分别通过AreSDE空间数据引擎和JDBC/Hibernate与数据库相连获取空间数据与属性数据客户端与服务器通过XML/AreXML作为通信的协议。各个部分相对独立降低耦合提高内聚。沙遗址如图所示。系统采用符合WC标准的DIV、CSS和AJAXWidget构建取代原先的框架集。使用AJAX引擎与服务器进行通信。系统的响应速度、用户体验相比ArcIMSHTMLViewer都有提高。图土遗址之金沙遗址相比于ArcIMSHTMLViewer新方法在与服务器通信传输更少的数据量经过组测试金沙遗址基本地图操作所得到的性能提升如表所示。采用AJAX引擎取代隐藏帧和服务器进行通信后相比与后者向服务器发送请求时平均传输的bytes减少了约.%服务器响应是时平均传输的bytes减少了约.%地图平均加载时间提高了约.%。表采用新方法后基本地图操作所得到的性能提升组测试平均值请求bytes响应bytes地图加载时间隐藏帧通信.msAJAX.ms性能提高.%.%.%新方法不仅提高了访问空间数据的性能同时充分利用AJAX提高客户端体验。如图所示地图发布具有GoogleMaps的用户体验无需重复刷新页面即可操作地图。另外减少用户操作步骤例如对于地图图层的控制选中复选框后立即在地图中显示结果。而无须像原先一样额外地按下地图刷新按钮。另外应用新方法的客户端具有MAX应用的特点具有更好的交互性。使用DIV窗口来显示查询结果。如图所示使用Identify对金沙遗址探方"进行查询后的结果展示。显示结果直接在操作的探方的边上方便用户查看并且多个探方结果可以相互比较提升了用户体验。图新方法的系统流程图当客户端触发事件如页面加载、查询和地图操作XMLHt.tpRequest作为与服务器通信的中介向服务器发送经过封装的请求服务器根据不同的请求分别访问ArcIMS服务器以获取空间数据和通过Stmts、Hibernate访问Oracle数据库以获取属性数据当服务器响应请求时XMLHttpRequest得到经过封装的响应客户端通过JavaScript解析响应并以DOM注入的方式更新图对金沙遗址探方'的Identify操作客户端显示响应结果。结论应用实例应用新的开发方法设计与开发的土遗址地理信息系统之金本文针对基于AJAX的WebGIS与基于ArclMS的WebGIS(下转第跎页)万方数据计算机应用与软件年结语对肝脏MR图像应用迭代四叉树的算法和基于灰度的分割方法实现MR图像中肝脏的自动分割和肿瘤的提取实验证明这种方法的可行性其优势在于无人工干预这就为肿瘤的辅助诊断提供可能同时基于灰度的肿瘤分割方法只是一个尝试和开始有待完善和提高。后续工作中将围绕肝脏肿瘤提取方法的研究展开。It参考文献田捷包尚联周明全.医学影像处理与分析M.北京:电子工业出版社..孙清娟殷素婷晋力等.影像学诊断流程M.北京:科学技术文献出版社r.IbrahimHPetrouMWellsKeta.PreprocessingforuseinautomaticvolumetricliversegmentationfromNMRdatac:NuclearScienceSymposiumConferenceRecord.IEE.EVolumeOct.Page(s):.GunLei“uXuenaWuYouxieta.AdaptivetemplatefilteringmethodforMR!【C:ProceedingsofthetllIEEEEMBSAnnualIn·temationalConference.NewYorkCityUSAAug.一Sept..l一.VovkUPemusFLikarB.AReviewofmethodsforcorrectionofin·tensityinhomogeneityinMRIJ.IEEETransonMedicalImagingV.。No.March:.JiangHuiyan.FujitaH.Researchonsegmentationmethodofmulti一睁#onliverimageC:ProceedingsofthethWorldCongressonIntelligentControlandAutomation.JuneDalianChina:V:.MassoptierLCasciaroS.FullyautomaticliversegmentationthroughgraphcuttechniqueC:ElIgineeringinMedicineandBiologySociety.:thAnnualInternationalConferenceoftheIEEEAug.:.KrishnamurthyCRodriguezJJGilliesRJ.Snakebasedliverlesionsegmentationc:ImageAnalysisandInterpretation.thIEEESouthwestSymposium.March:.HuangShaohuiWangBoliangHuangXianyang.UsingGVFsnaketosegmentliverfromCTimagesC:ProceedingsoftherdIEEE·EMBS.InternationalSummerSchoolandSymposiumonMedicalDe、ric鹤andBiosensors.MITBoston。USA。Sept.:.LuRuiMarzilianoPThngCH.Livertumorvolumnestimationbysemi.automaticsegmentationmethodC:thAnnualInternationalConferenceEngineeringinMedicineandBiologySociety.Jan.:.迟冬祥徐刚胡之惠等.肝脏MR图像的初步分割J.上海电机学院学报():.PavlidisTLiowYT.IntegratingregiongrowingandedgedetectionJ.IEEETransonPatternAnalysisandMachineIntelligenceVolmeIssueMarch:.GangChenLixuGuLijanQianandJianmngXuAnimprevedlev·elsetforliversegmentationandperfusionanalysisinMRIsJ.IEEETransactionsoninformationtechnologyinbiomedicine.V.No.JAN.:.罗希平田捷.甩最大熵原贝|J作多阈值选择的条件迭代算法J.软件学报():.KelkarDGuptaS.mpmvedq岫d慨methodforsplitmergeimagesegmentationC:EmergingTrendsinEngineeringandTechnology.ICETET’.FirstInternationalConference.July:.WuZLeahyR.Anewunsupervisedhierarchicalsegmentation幽PrithmfortexturedimageC:AcousticsSpeechandSismdProcessing.ICASSP.InternationalConference.AprilV.:.ChiDongxiangLuTiankun.IterafivequadtreedecompositionsegrcenrationofliverMRimageC.InternationalConferenceonArtiff·eialIntelligenceandComputationalIntelligence.Nov..ShanghaiChinaV.:.isChiDongxiangChenBuyuFanGuangyu.AutonomousSegmeutatimtofLiverMRImageCTheIstInternationalConferenceonInformationScienceandEngineeringDee..NanjingChinatobepublished.ChungSHHoSBClassificationofliverdiseasesMRIimageusingfirstorderstatistics·咖dcomputingapproachCHSI.KrakowPoland。May:.LilianaCaldeiraIsabelaSilvaJoaoSanches.AutomaticlivertumordiagnosiswithdynamiccontrastenhancedMRI:.(上接第卵页)的优势与不足提出一种结合两者优势的WebGIS开发方法。该方法充分利用ArclMS强大的空间数据处理发布能力易于开发的特点充分利用AJAX在创建WebGlS客户端体验与服务器异步通信上的优势。实验结果表明基于新方法的WebGIS应用能够减少与服务器通信的时间减轻服务器的压力客户端具有GooghMaps的表现力与用户体验在空间数据处理与发布上又拥有ArclMS的能力在开发方面结合ArelMS快速快发定制和AJAXWidget降低了开发难度。实践证明应用本文提出的基于AJAX与ArclMS的WebGIS开发方法提高了WebGIS用户体验和响应速度取得了令人满意的效果。参考文献XiaojunTanMuZhouXiangZuoeta.IntegrationWebGISwithAJAXandXMLBasedooGo哩leMapsC.FirstInternationalConferenceonIntelligentNetworksandInteUigentSystems.NWWashington:IEEEComputerSociety。:.TomekazuFujino.SVGAjⅡR:anewframeworkforWebGISJ】.ComputationalStatistics。():l一.XueLeiLiLinLon#eWangeta.TheExploitationofWebGI$BasedonAreGLSServerandMAXC.IFIPInternationalFederation.:forInformationProcessingVolumeComputerandComputingTechnologiesinAgricultureIIVolume.Boston:Springerc.GarretJJ.Ajax:AnwapproachtowebApplicatiomEB/OL.()ht·tp://www.螂wlalII.corn/publieations/essays/arehivm/.Ohp.Ajaxlnfo.corn.MeasuringtheBenefitsofAj救EB/OL.()http://www.ajaxinfo.cora/uest/index.htnd.】WhiteA.MeasuringtheBenefitsofAjaxEB/OL.()http://ww.developer.eom/xml/artiele.plip/.ClintonWSmullenStephanieASmuIlen.AJAXApplicationServerPerformanceJ.SoutheastCon.Proe.IEEEMarch:.马维峰王晓蕊薛重生。等.基于Aj“的webGIs开发和应用研究J.计算机技术与应用():.Esri.CustomizingtheHTMLViewerM.NewYork:ES砌.万方数据基于AJAX与ArcIMS的WebGIS研究作者:宋志浩许端清SongZhihaoXunDuanqing作者单位:浙江大学计算机科学与技术学院,浙江,杭州,刊名:计算机应用与软件英文刊名:COMPUTERAPPLICATIONSANDSOFTWARE年卷(期):,()参考文献(条)XiaojunTanMuZhouXiangZuoIntegrationWebGISwithAJAXandXMLBasedonGoogleMapsTomokazuFujinoSVGAjaxR:anewframeworkforWebGIS()XueLeiLiLinLongheWangTheExploitationofWebGISBasedonArcGISServerandAJAXGarretJJAjax:AnewapproachtowebApplicationsAjaxInfocomMeasuringtheBenefitsofAjaxWhiteAMeasuringtheBenefitsofAjaxClintonWSmullenStephanieASmullenAJAXApplicationServerPerformance马维峰王晓蕊薛重生常宏基于Ajax的WebGIS开发和应用研究()EsriCustomizingtheHTMLViewer本文链接:http:dgwanfangdatacomcnPeriodicaljsjyyyrjaspx

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