7.5 地理信息的网络传输
7.5.1网络架构
GIS中网络的主要作用是信息传输。由于GIS数据的海量特征,对网络的要求也比较高。GIS中的网络形式一般有:局域网、广域网、无线网络等。
局域网(local area network,LAN)是由特定类型的传输媒体(如电缆、光缆和无线媒体)和网络适配器(亦称为网卡)互联在一起的计算机,并受网络操作系统监控的网络系统,适合于区域、企业内部网络建设(图7.47)。
广域网(wide area network,WAN)是众多LAN的集合,其中有些LAN或者全部LAN使用跨越较长距离的点到点链路连接在一起;最大特点是计算机分布范围广,不受区域限制,广泛采用电话通道或卫星信道,但传输效率较低(图7.48)。
同时,Intemet网的安全问题,包括其中的信息数据安全和网络设备服务的运行安全,日益成为与国家、政府、企业的利益休戚相关的“大事情”。安全保障能力是21世纪一个国家综合国力、经济竞争实力和生存能力的重要组成部分,如图7.49所示为政务网基础网络结构。
7.5.2网络GIS架构
网络化是GIS在发展历程和今后发展中的最重要特点。从局域网到城域网和广域网,从互联网到无线网络,计算机网络同其他通信网络的每一步发展都在改变着GIS的应用规模和地理服务方式。而伴随着计算机网络发展的分布式计算技术也在从早期的集中式或基于主机的计算模式(host-based computing model)、文件服务器计算模式(PC/file server-based computing model)发展为客户/服务器模式(client/server,C/S)、浏览器服务器模式(browse/server,B/S),再发展为如今的多层分布式计算、Web Service和网格计算模式。分布式计算模式也在逐步影响着GIS的计算方法和体系结构。可以说网络与因网络发展而存在的分布式计算技术深深影响和改变着GIS,促进着网络GIS的发展。
基于C/S的网络GIS采用分布式系统架构,构建于部门局域网络之上。它主要完成海量空间数据查询统计、地图编辑、空间分析、专题制图、数据转换输出等功能。快捷性、安全性、灵活性和高效性是基于C/S的网络地理信息系统的最大特点。
基于B/S的网络GIS常常被称为WebGIS,即互联网地理信息系统。它以互联网为环境,以Web页面作为GIS软件的用户界面,把Internet和GIS技术结合在一起,为各种地理信息应用提供GIS功能。与传统GIS相比,具有B/S体系结构的WebGIS使原来基于单机或局域网的GIS扩展到整个因特网,使得地学数据和地学模型有可能在全球范围内共享。
基于Web Service的网络GIS是将地理信息技术和Web Service分布式计算技术相结合的产物。将地理信息系统架构在Web Service上可以轻松实现地理信息互操作,实现透明的数据和功能跨平台无缝访问。图7.50为百度地图软件开发工具包(software development kit,SDK)的整体架构。
例如,当下比较流行的共享单车应用,结合网络地图可以实现找车、骑车、停车、单车管理等功能。首先用户可以打开应用,展示地图,定位用户位置,根据单车上传位置信息,显示周边可用车辆;其次用户选中一辆单车,按系统自动规划步行到单车的路线,辅助用户快速找车;用户锁车、结算并给用户提供行程详情;后台管理收集车辆轨迹,追踪
单车实时位置,监控车辆分布(图7.51)。

