基于JAVA APPLET技术的WebGIS的研究与实现

摘要：WebGIS是将Internet技术应用于GIS开发的产物，是GIS发展的趋势之一。首先，比较了几种主要的WebGIS技术，并对基于Java技术的WebGIS系统开发方式作了总结。然后，阐述了基于Java Applet的实现机制。最后，讨论了基于Java Applet技术的WebGIS系统的具体实现。

关键词：互联网地理信息系统；小应用程序；WebGIS

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)15-30735-02

WebGIS Research and Implemenation Based on Java Applet

YAN Jie

(College of Computer Science & Technology, Wuhan University of Technology, Wuhan 430063, China)

Abstract: It leads to the birth of WebGIS to combine Internet with GIS,which is one of the GIS development trends in the future. Firstly, it carries through the comparison among several primary WebGIS technologies and summarazes the WebGIS development manners based on the Java technology. Then, it expounds the mechanism of the WebGIS based on Java Applet. Finally, it discusses the implementation based on the Java Applet technology.

Key words: WebGIS; Java Applet

1 引言

地理信息系统（Geographic Information Systems，简称GIS）是一种采集、存贮、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统。地理信息系统是地理、测绘等地学，与计算机和信息科学等之间的交叉领域。随着互联网（Internet）技术的不断发展和人们对地理信息系统不断增长的需求，将Internet技术应用于GIS开发形成了互联网地理信息系统（WebGIs），利用Internet在Web上和出版空间数据，为用户提供空间数据浏览、查询和分析等功能。基于Internet的WebGIs是目前和将来GIS发展的主流。

2 WebGIS的主要实现技术

目前，WebGIS主要实现技术有：GGI、Server API、Plup-in插件、ActiveX控件以及Java App1e技术。

表1 Internet GIS应用系统分类对比

传统的CGI和ServerAPI技术，任何用户操作、数据处理都在服务器端实现，形成瘦客户端，服务器负担重。另外，由于浏览器不能直接读取矢量图形数据，矢量数据在网上传输就得先在服务器端转换成栅格图形数据，这样的转换使得图形数据量成倍增大，使本己拥挤的网络不堪重负。Plug-in方法通过运行在客户端浏览器中的插件程序实现WebGIS功能，减少了网络的数据传输量，它的主要缺点是用户必须安装插件程序并需要更新程序，给用户带来不不便。ActiveX和Java Applet技术是目前客户端程序的主要技术，它们可以嵌入到HTML文件中，不需要安装客户软件，客户端操作速度快，服务器和网络传输的负担轻，容易实现客服两端的负载平衡。ActiveX只能运行于MSWindows系列平台上，目前只有微软的IE浏览器全面支持ActiveX,兼容性较差，ActiveX目前还没有解决非常重要的网络安安全问题。JavaApp1et与平台和操作系统无关，写一次，可以处处运行，并且可通过自己的安全机制防止有害程序对用户文件系统的破坏，安全性高。

3 基于Java Applet的WebGIS研究

基于Java Applet的WebGIS实现中，GIS Java Applet嵌入在HTML文件中，在网络浏览器下载该HTML文件时，Java程序的执行代码也同时被下载到用户端的机器上，由浏览器解释执行。

GIS Java Applet能监听地图上发生的鼠标事件，井能根据用户的操作类型进行相应的地图处理，如放大、缩小、漫游等。当用户的一次地图操作完成后，如果有数据查询请求，可利用Java Applet同Javascript的接口实现向Web Server发出请求，井获得结果数据。GIS Java Applet的实现机制如图1所示：

图1 G1SJavaApplet的实现机制

当用户首次请求服务时，Web Server将GIS JavaApple和GIS数据对象打包下载到客户端，由浏览器加载Applet小程序，基本上用户对地图的操作都是在本地由它完成，运行速度快。这种工作方式在一定程度上减少了服务器端的负载和网络上的数据传输量，具有适用性、可靠性、安全性的特点。

4 基于WebGIS系统的具体实现

4.1开发目标

本研究旨在研究且实现基于Java Applet的WebGIS构架模式，将WebGIS技术应用于武汉数字地图系统对地域，公交，建筑等信息进行管理，实现对武汉地区的属性查询、浏览和编辑、空间定位，对地图的放大、缩小、平移、量算距离等基本操作以及对图层的控制，一定地域基础资源的空间分析，制作各种统计图。

4.2 系统体系结构

本WebGIS系统的框架是为武汉数字地图系统开发的，计划应用于企业内部网。系统框架如图2所示。

客户层提供用户接口的功能，运行环境主要是Web浏览器，运行的程序是客户端的Applet程序。业务逻辑层提供完成所有业务逻辑和数据库存取的功能，主要有两部分组成：一部分是Web服务器，它通过HTTP协议向客户层提供Applet 程序；另一部分是GIS应用服务器，它包含了完成业务逻辑所需要的各种服务，它一方面通过自定义协议或RMI/IIOP与运行在客户层 的Applet程序通信，另一方面通过JDBC访问存储在数据库中的空间数据数据和属性数据。数据库层还提供空间数据存储、查询、分析的功能，采用Oracle8.16数据库系统，以满足大量数据的存储要求。

图2 Java Applet实现WebGIS的系统框架

4.3 系统实现

该系统中的WebGIS平台选用的是由中科院遥感所网络部自主开发的，具有自主知识版权的GeoBeans,提供了网络G1S的一体化解决方案，它包括服务器端的六个模块及客户端的MapExpress模块。客户端MapExpress模块是以Java软件包的形式供用户使用用户能接触到的是它的外部特性:属性、事件和方法。方便用户使用JavaScript语西开发客户端脚本程序，从而根据自已的需要完成多种应用功能的定制开发。

4.3.1 使用Java Applet浏览地图