第一章
地理信息系统(Geographic Information System,GIS)是一种采集、传输、存储、管理、处理、分析、表达和使用地理空间数据的计算机系统,是分析、处理和挖掘海量地理空间数据的通用技术。 • 地理信息系统
以 地理空间数据为基础,在计算机软硬件的支持下,对空间相关数据进行采集、管理 、操作、模拟、分析和显示 ,并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。
• 数据编辑目的:保证数据在入库时在内容上的完整性, 逻辑上的一致性。
数据存储与管理 思想:采用“分层”技术,即将地图中的不同要素,存储在不同的“层”中。将不同的“层”要素进行重叠,就形成不同主题的地图。
GIS的功能:
• 数据采集输入
• 数据编辑
• 数据存储与管理
• 空间查询与空间分析
• 图形输出与交互操作
GIS的特点:
• 空间数据组成:包括地理空间数据和空间属性数据,同时也具有相应的元数据信息。
• 特有的空间分析能力:
• 强大的图形处理和表达能力
• 辅助决策支持
空间分析
• 缓冲区分析,解决邻近度问题的空间分析工具之一,用来研究地理空间目标的某个影响范围或服务范围内的情况。
• 叠置分析,是GIS最常用的提取空间隐含信息的手段之一。
• 网络分析,用于最佳路径选择,达到最低耗费和省时目的。 网络化GIS
• 网络化GIS(简称网络GIS)是以网络为平台的GIS。
• 在网络环境下为各种地理信息科学的应用提供GIS的基本功能(如分析工具、制图功能)、分布式计算和空间数据管理的空间信息管理系统。
• 本质上它是一个基于网络的分布式空间信息管理与服务系统,能实现空间数据管理、分布式协同作业、网上发布、地理信息应用服务等多种功能。 • 网络GIS使各个独立的GIS基于网络相互连接,使空间数据和GIS功能得到广泛共享。传统的GIS应用一般基于单机运行,对软硬件环境配置的要求较高,不便于GIS的使用与推广。
网络GIS应用系统可充分利用计算机及网络资源,提高软硬件资源的利用效率,增强空间信息资源的共享及协同处理业务的能力,使GIS操作简单化,从而扩大GIS的用户。
• 网络GIS是GIS应用技术发展的一次飞跃,它具有以下几方面的优点:
• 拓展了GIS的应用领域及服务范围
• 为用户提供透明的操作方式
防护服生产线设备• 降低用户购买GIS软件系统成本
• 时效性强
网络GIS相关技术
● 海量空间数据存储与管理技术:基于对象-关系型数据库和面向对象数据库。
● 计算机网络技术
计算机网络是实现计算机之间通信的软件和硬件系统的统称 。
● 无线通信与移动定位技术
网络GIS和无线通信技术的结合给人们带来的最大、最直接的好处就是移动定位服务,即,为用户提供随时随地的位置信息服务。
● 高性能并行计算技术
蛋白糖基化 并行计算通常是指将一个计算任务划分成彼此相关性较小的多个子任务,并运行于多台计算机之上。
高性能并行计算的计算平台有两种实现方式:紧耦合的大型机和巨型机,由多个CPU进行紧耦合而成,通过总线或高速交换开关来共享存储器;松耦合的分布式计算机系统,多个分散的相对独立的计算机经网络连接而成的多计算机系统。
泥浆固液分离第二章:
OSI七层模型
• 物理层规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过
程特性。该层为上层协议提供了一个传输数据的物理媒体。
• 数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括:物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。
• 网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。此外,网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。
• 传输层是第一个端到端,即主机到主机的层次。传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输。此外,传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。
• 会话层管理主机之间的会话进程,即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。
• 表示层对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。
• 应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。
计算机网络的概念
• 将地理位置不同、具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来,以功能完善的网络软件实现资源共享的系统。
• 资源共享的观点所定义的计算机网络具有以下共同点:
– (1) 计算机网络的主要目的是实现计算机资源的共享,其中共享的资源包括软件、硬件和数据资源。
– (2) 互连的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机”。
– (3) 连网的计算机之间的通信必须遵循共同的通信规则—协议。
计算机网络功能:
• 数据通信
• 资源共享
• 共享的主要资源有:硬件、软件和数据。
• 提高系统的可靠性和可用性
• 对于一个非网络系统来说,单个部件或计算机的暂时失效必须通过替换设备才能维持整个系统的继续运行。而在计算机网络系统中,由于各种资源分布存放,有些资源互为备份,这样可以避免因单点的暂时失效而影响用户。
• 促进分布式数据处理和分布式数据库的发展
• 胶管缠绕机单个系统的处理能力是有限的,而自治计算机之间的互连使它们之间实现分布式协同计算成为可能,从而为分布式数据处理和分布式数据库的发展奠定了必要的硬件基础。
计算机网络的组成
– 计算机是网络中被连接的对象;
– 传输介质则用于将分布在不同地理位置的计算机连接起来构成网络;
– 操作系统和相应的软件则是计算机网络的通信规则和规程的具体实现。
计算机网络的分类
• 取根按分布距离:局域网、城域网、广域网、 Internet。
• 按交换方式:电路交换、报文交换、分组交换。
• 按拓扑结构分类:总线型网络 、星型网络、环型网络。
• 按服务性质:工作组网络、部门级网络 、企业级网络。
总线型网络 :总线型网络采用一个公共信道作为传输媒体,所有节点都通过相应的硬件接口直接连到公共传输媒体上,任何一个节点计算机发送的信号都沿传输媒体传播,且能被其他节点计算机接收。 其优点是所需线缆少、成本低、易于扩充、结构简单、可靠性较高。缺点是采用竞争总线方式传输,易产生争用总线的冲突,在节点多、负荷重的情况下,传输效率很低;
星型网络:星型结构的网络由中央节点和通过点到点通信链路连接到中央节点的各个节点组成,采用集中式控制策略,节点间的通信都要通过中央节点并由其控制。
优点是结构和控制简单、便于管理;故障诊断和隔离容易,单个节点发生故障不会影响全网;中央节点对各个节点的服务方便,对全网的重新配置也方便。缺点是所需线缆长、成本高;可靠性依赖于中央节点,若中央节点发生故障,则全网瘫痪。
环型网络:由节点和连接节点的链路组成的一个闭合环,每个节点能接收从一条链路传来的数据,并以同样的速度把该数据沿着环路送到另一端链路上。
优点是结构简单、所需线缆短、成本低;扩充方便、增减节点容易;可使用光纤,传输率高。缺点是可靠性差,一个节点发生故障可导致全网瘫痪;故障检测困难;
• 无线局域网与有线局域网的主要区别 :
• 移动性不同 ,有线局域网中每个地址对应于一台固定在某个位置的计算机设备,受到线缆的约束。在一个局部区域内(例如大楼、校园),无线局域网用户可以在任何地方实时地访问网络信息。
• 传输介质不同,无线局域网使用无线电波或光波来传输信号。
• 拓扑结构不同,无线局域网的拓扑结构是移动的,它不同于有线局域网的拓扑结构。
• 可靠性处理不同,为了方便无线局域网与TCP/IP协议的连接,无线局域网的逻辑链路层被设计成与其他有线网络的逻辑链路层相同。因此,无线网络的移动性被限制在介质访问(Media Access Control,MAC)层内,这就要求MAC层担负更多的可靠性处理任务。
第三章
网络GIS特点:
• 成本降低
• 实现企业的事务与GIS专业有机结合
• 简单易用,操作难度降低
• GIS处理能力大为提高
网络GIS是一个任务分布处理系统,可以充分利用网络资源,采用分布式协同计算来完成复杂、计算量大的地理空间计算任务。
• 动态系统
• 可以根据用户的请求随时向用户动态提供其所需的空间信息服务,为用户提供个性化空间信息服务。
• 跨平台性好
• 网络GIS的分布性、多用户特点决定了网络GIS必须具有较强的跨平台性能
• 互操作能力强
• 开放式地理信息系统(OpenGIS)规范和互操作技术的提出,不仅为数据共享提供了崭新的思路,而且将GIS带入了开放的时代,从而使得各个系统间实现不同类型地理数据和地理处理方法的透明访问成为可能.
浮油回收机
• 容易实现大范围的数据分发
网络体系结构是关于完整的计算机通信网络的一幅设计蓝图,是设计、构造和管理通信网络的框架和技术基础。
网络GIS体系结构是关于完整的基于计算机通信网络的GIS设计、构造和管理的框架和技
术基础。
• 两层体系结构:两层体系结构把网络GIS分成客户机(也可称为客户浏览器)和服务器两个部分,它们之间通过网络(包括局域网、Internet、Intranet等)在一定的协议(如TCP/IP、HTTP等)支持下实现信息的交互,形成客户/服务器计算模式(C/S),共同协调处理一个应用问题。
• 三层及体系结构:三层体系结构突破了客户/服务器两层模式的限制,将各种逻辑分别分布在三层结构中来实现,这样便可以将业务逻辑、表示逻辑、数据逻辑分开,从而减轻客户机和数据服务器的压力,能较好地平衡负载,并且形成了一种新的计算模式—浏览器/服务器模式(B/S)。
客户端可以是PC、PDA或者蜂窝电话等,中间层通常是工作站或小型机,服务器可以是主机、小型机等。
工作原理:客户机可以不直接向数据服务器发送请求,数据的请求由应用服务器根据客户端的请求向数据服务器提出,数据访问的结果也是由应用服务器负责发送到客户端的。
优点
⏹ 将用于图形显示的表示逻辑与GIS的处理逻辑分开,可以使GIS的处理逻辑为所有用户共享。
⏹ 与两层结构相比,在三层结构中,Web服务器既作为一个浏览服务器,同时又是应用服务器,将整个应用逻辑和规则驻留其上,而只有表示层存在于客户机,使客户机变得很单纯,从而极大地减轻了客户机的负担。
⏹ 应用服务器支持多种关系数据库管理系统和数据类型,并通过对象中间件技术,在网络上寻对象应用程序,完成对象间的通信。这样便屏蔽了网络通信的细节,使客户机和服务器均不需要了解对方的具体工作,从而实现无缝透明的连接。
多层体系结构:
• 多层结构的网络GIS在负责与用户交互的客户机和负责数据存储管理的数据服务器之间存在一层或多层负责业务处理逻辑。通过这些业务处理逻辑对GIS分析处理任务进行分解达到平衡负载的目的。