地理資訊系統概念

第七章 網際網路地理資訊系統

本章學習重點• 網際網路發展過程之歷史• 網際網路發展過程之架構• 網際網路發展過程之應用• 網際網路地理資訊系統之相關技術• 元件式地理資訊系統之概念及運作情形

7-1 網際網路簡介 (1) • 1965-1969• DARPA, BBN,UCLA,UCSD,SRI 、 UTAH

四所大學• 高級研究專案組織網路 ARPAnet NCP 通

訊協定

7-1 網際網路簡介 (2) • 1970-1974• DARPA 與哈佛大學與麻省理工學院

等四十多個學校、軍方及政府機構單位

• 傳輸控制協定 TCP• 網際網路通訊協定 IP• 遠程終端模擬、檔案傳輸與電子郵

件三種服務

7-1 網際網路簡介 (3) • 1976• BBN 、史丹佛大學、 College

大學• 研發出路由器 (router) 設備

7-1 網際網路簡介 (4) • 1981-1986• 美國國家科學基金會 NSF • Csnet• 網路骨幹系統 (NSFNET)• 高速之資料傳輸能力

7-1 網際網路簡介 (5) • 1991• ARPANET 功成身退後，由 NS

FNET 接手研發• 商用 Internet 連網交換服務

(CIX), Internet 商業化開始萌芽

7.1.2 網際網路之架構

路由器1

路由器5

路由器2

路由器3

路由器N

路由器4

路由器N-1

: LAN 區域網路

7.1.3 網際網路的應用

E-mail FTP 檔案傳輸 Telnet 遠端登錄

NetNews 與 BBS 服務

全球資訊網（ World Wide Web)

搜尋引擎 Search Engine

檔案資料查詢系統（ Archie ）

線上多人交談系統

7.2 Web之應用 Web Client

IE/Netscape/Firefox

網際網路

Web Server

IIS/ Apache

網際網路

其他 Web Server （ Web Service或資料伺服器）

HTTP

通訊協定

7.2.2 多層式架構

應用程式可以分解成三個層次：Presentation Layer （ 呈 現

層），Business Logic Layer （ 業 務

邏輯層），Data Layer （資料層）。

三層式（ 3-Tiers）架構

呈現部分

客戶端電腦

伺服端電腦 2

資料部分

伺服端電腦 1

邏輯部分

多層式（Multi-Tiers）架構

呈現部分

Web Client

Web Service

邏輯部分 2

Data Server

資料部分

Web Server

邏輯部分 1

多層式架構 Web 程式設計

可以分為四個等級：(1) 靜態網頁(2) 客戶端的動態網頁(3) 伺服端的動態網頁(4) Web 服務。

靜態網頁設計 架構

呈現部分

客戶端電腦

網頁部分

伺服端電腦

網頁檔案

Response

客戶端上執行的 Script的動態 網頁架構

呈現部分(2) 呈現網頁動態行為

客戶端電腦

網頁部分

伺服端電腦

(網頁檔案

Web伺服端 Scripting控制網 頁間資料互傳

網頁 1

網頁 2

Web 客戶端

伺服端 Scripting 程式

網頁程式 3

Web 伺服端

Web 多層式架構

Web Client

客戶端電腦

Database Server

伺服端電腦 2

Web Server

伺服端電腦 1

伺服端 Scripting動態網頁對Web 多層式架構之貢獻Web Client

呈現部分

(2) 控制多張網頁之間互動 Web Server

邏輯部分

(1) 傳回網頁檔案

Database Server

資料部分

(3) 控制管理資料庫之存取

Web Service 的架構

Web Client

客戶端電腦

Web Service

伺服端電腦 2

Web Server

伺服端電腦 1

7.3 Web GIS(1)

Web GIS 需求空間資訊傳播：使用者可以很

容易找到所需之資料。空間查詢：利用瀏覽器提供的

互動能力進行圖形及屬性資料之查詢。

7.3 Web GIS (2)

Web GIS 需求空間模式服務：在伺服端提供各

種空間模式的執行介面，接收使用者透過瀏覽器輸入的模式參數後，將運算分析結果傳回，同時亦可作為發布模式服務。

7.3.1 Web GIS 的技術Web GIS 的技術

CGI 通用閘道介面法 伺服器應用程式介面（ Server API ）

插件法（ Plug In ）

Java Applet Active X

Web GIS 應用系統

現有的 Web GIS 應用系統主要可分爲兩類：

一類是基於伺服器的應用系統；

一類是基於客戶端的應用系統。

基於伺服器的應用系統 由於超文本標識語言 (HTML,HyperText Markup L

anguage)不能直接支援向量的 GIS 資料， Web 瀏覽器不能直接與 GIS 伺服器程式通訊。因此，需要有媒介“解釋器 (Interpreter)”連接 Web 瀏覽器、Web 伺服器和 GIS 伺服器。通用的“解釋器”有通用通道介面CGI 或其他通道腳本（ Script ）。

基於客戶端的應用系統 基於客戶端的 Web GIS允許 GIS 分析和

GIS 資料處理在客戶端執行。這些 GIS 分析工具和 GIS 資料最初駐留在伺服器上。用戶通過瀏覽器向伺服器發出需要 GIS 資料和 GIS處理工具的請求；伺服器將所需要的 GIS 資料和 GIS處理工具傳送給客戶端。客戶端接受所需要的 GIS 資料和 GIS處理工具，按照用戶的操作，進行 GIS 資料處理和分析；此時無須伺服器的參與。

一、共通閘道介面（ Common Gateway Interface； CGI ）

CGI 是 Web Server 與外部程式溝通的介面，用在動態網頁，連接應用軟體和Web Server的特殊標準，允許網頁使用者透過網頁的指令來啟動一個存在於網頁伺服器主機的程式，並且執行接受到這個程序的輸出結果，它也是HTML的功能延伸。

二、伺服器應用程式介面法（ Server API ）

使用 ISAPI 開發程式的好處，就是能夠開 發常駐在記憶體裡的動態鏈結程式 ( Dy

namic Linking Library, DLL ) ，且這個DLL 可以被包含在 Web Server 內部被

執行，和 CGI 需要不斷由磁碟中載入並 執行的方式不同，所以在執行速度上比

CGI 程式快

三、插件式介面 (Plug-Ins)

安裝能與瀏覽器交換資訊的專門 GIS軟體，就叫插件法。可以增加瀏覽器處理地理空間資料的能力，使人們更容易獲取地理數據，而且可以減少Web Server 的流量，從而使 Web Server更有效的為更多的使用者服務，因為大多數使用者的資料處理能力，都可以由瀏覽器插件法軟體來完成。

四、 Java Applet 用 Java Applet 執行 Web GIS ，優於插件法的原因是

（ 1 ）    執行時， Applet從伺服器下載，不需要進行軟體安裝；

（ 2 ）    由於 Java語言本身支援網路功能，可以執行 Applet 與伺服器程式的直接連接，從而使資料處理操作，即可以在伺服器上執行，又可以在客戶端執行，以便達到兩端的負載平衡。

五、 Active X 方法

Active X是由微軟公司（ Microsoft ）所發展出來的一套語言，它是建構在微軟公司 OLE （ Object Linking and Embedding ）技術基礎上，發展起來的網際網路新技術。它讓Web 頁面更生動活潑 ,且具高互動性 .它使的不同技術所發展出的程式物件能緊密結合 , 使各個 Web變得多采多姿

7.3.3 Web GIS 的特點 (1) 1. 應用層面更廣泛 2. 跨平台適應性強3. 降低系統購置及開發成本4. 操作更簡單化5. 有效的平衡圖資計算負載，減少系統資源耗費

7.3.3 Web GIS 的特點 (2)6. GIS研究者可以利用新聞組或者電子郵件進行 GIS技術問題的討論。

7. 網路上進行同步互動式 GIS數位學習8. GIS軟體下載9. 空間資料傳播和下載