基于JavaWeb的地图信息规划系统的设计与实现外文翻译资料

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在过去几十年中，由于卫星数量和全球定位系统的使用，地理空间数据量迅速增加。 为了协助对所有这些数据进行分析和可视化，开发了几个地理信息系统和WebGIS站点(Steiniger和Hunter，2012年)。 一些地理信息系统网站具有共同的功能，如获取原始数据或重叠不同层次的能力(Kulawiak等人，2010年；Karnatak等人，2012年；Nair和Katyar，2011年)。 显示环境数据的Web GIS网站，如太平洋岛屿海洋观测系统（航行者）或欧洲环境署开发的Web GIS网站，具有更大的共同特征，如在任何坐标上识别图层数据的能力，以及实时绘制数据的能力。 然而，据我们所知，没有任何开源程序可以自动生成具有最低限度功能的WebGIS站点，从而能够有效地发布4D地理空间数据。 在WebGIS网站上发布地理参考数据的通用程序包括以下步骤。 首先，生成要发布的数据。 然后，将数据上传到地图服务器，如MapServer(Kropla，2005年)、GeoServer(Deoliveira，2008年)、ArcMapServer、NCWMS(Blower等人，2013年)等地图服务器。 最后，与一组程序员和Web设计人员一起，构建Web接口(WebGIS站点)，为用户显示数据。 该接口提供了几种可视化和服务数据的方法，即使大多数WebGIS站点没有直接访问数据，它们通常也会获得相应的作者。 电子邮件地址：olmozavala@gmail.com、osz09@fsu.edu(O.Zavala-Romero)、aahmed@coaps.fsu.edu(A.Ahmed)、echassignet@coaps.fsu.edu(E.P.Chassignet)、jzavala@atmosfera.unam.mx(J.Zavala-Hidalgo)、agustin@unam.mx(A.FernandezEguiarte)。 内容列表可在科学直接环境建模和软件杂志主页：www.elsevier.com/locate/envsofthttp://dx.doi.org/10.1016/j.envsoft.2014.08.029一364-8152/C2014Elsevier有限公司保留所有权利。环境建模和软件62（2014）210e220数据通过地图服务器。 本文所描述的软件大大简化了fifinal步骤，构建了WebGIS站点，从而减少了在Web上发布地理空间数据的时间和成本。 帮助建立WebGIS网站的自由和开放源码软件已经存在。图 1改编自Steiniger和Hunter（2013年），展示了自由和开放源码软件GIS软件，该软件可用于帮助在网上按先前讨论的任何步骤发布地理数据。 桌面GIS类别中的软件是运行在个人计算机上的程序，能够显示、查询、更新和分析地理数据。 量子地理信息系统(Shekhar和熊，2007年)和GRAS S(Neteler等人，2012年)是两个最成熟的FOSS桌面地理信息系统程序。 这两个方案可以完成多项任务，并被用于为几个项目准备和分析环境数据(Gkatzoflflias等人，2013年；Grinand等人，2013年)。 Web地图服务器类的软件通过开放地理空间联盟(Web Mapping Services)(de la Beaujadiere，2006年)、Web Feature Services(W FS)(V retanos，2005年)和Web Coverage Services(W CS)(Baumann，2010年)的标准，提供了获取和可视化地理参照数据的若干选项。 两个最著名的Web地图服务器是MapServer和GeoServer，它们都提供矢量和光栅支持，并具有与类似的专有软件相似的功能(Steiniger和Hunter，2013年)。 另一个值得环境建模社区提到的Web地图服务器是NCWMS，它的特点是能够服务于作为NetC DF FIfiles存储的4D数据，这是一种广泛使用的用于存储环境模型数据集的FIfile格式(Rew和Davis，1990)。 该系统(Tiranti等人，2014年)，以及Kulawiak等人的交互式可视化系统。 （2010年）是使用自由和开放源码软件网络地图服务器的环境决策支持系统的一些例子。 网络地理信息系统库和网络地图开发框架是两个类别，其中包括用于建立fifinal接口的地理信息系统软件，以便将地理数据显示为网络上的动态地图。 WebGIS库是应用程序编程接口(API)，用于实现WMS、WFS等空间数据的可视化和操作。 开放层(Hazzard，2011)是这一类中最广泛的库之一，它是在JavaScript中实现的。 最后，Web地图开发框架类别中的软件提供了创建高级Web应用程序的工具。 这些框架使用WebGIS库，并包含用于管理WebGIS站点的层、菜单和主题的工具。 这一类的一些著名程序是Mapbender3(http://mapbender3.org/)，GeoMajas(http://www.) Geomajas.org/)，Map Fish(http://www. mapfi fish.org/)和GeoMOOSE(http://www. geomoose.org/)。 OWGIS属于这最后一类，因为它提供了一种通过配置XML fifile来开发WebGIS站点的简单方法。 将OWGIS与其余开发框架区分开来的主要特征是OWGIS提供的一组工具，用于通过web可视化4D数据.. http://owgis.org/是一种开源软件，它可以创建独立的WebGIS站点，具有科学社区使用的共同特征。 OWGIS是一个JavaWeb应用程序，通过自动编写HTML和JavaScript代码生成网站. 使用OWGIS构建的网站由XML fifiles配置，并且可以容纳通过任何符合WMS标准的地图服务器(如GeoServer)提供的图层的地图。 OWGIS还能够使用Blower等人提出的WMS扩展程序，构建显示THREDDS服务器(Domenico等人，2006年)或NCWMS服务器所提供的三维数据的Web GIS站点。 （2013）。 OWGIS在生成的WebGIS网站上提供的当前功能有：多种语言、动画、移动接口、上下文查询语言(CQ L)fifiltering(http://en.wikipedia.) 组织/wiki/Contextual_Query_Language)，识别功能，能够下载数据作为KML，GeoT IFF或形状fifiles，以及在不同位置绘制垂直Profifile和垂直横切的能力。 虽然这些特性中的一些已经在许多WebGIS站点中可用，但不管它们是否显示科学数据或其他类型的地理数据，OWGIS允许通过简单地编辑XML fifile来构建和维护具有所有这些特性的新站点。 目前正在佛罗里达州立大学海洋大气预测研究中心与墨西哥国立自治大学（墨西哥国立自治大学）合作开发地球信息系统。 OWGIS目前被用作《墨西哥数字气候地图集》(Zavala-Hidalgo等人，2010年)的交互式可视化地图，该地图自2009年以来一直可用，提供了2000多层海洋气候、气候变化情景、生物气候参数和社会经济指标等变量。 OWGIS还被http://deep-c.org/公司用来显示来自墨西哥湾的海洋学数据。 论文组织如下.. 第2节描述了OWGIS的体系结构及其在创建网站时遵循的设计原则。 第3节解释了如何为新的应用程序配置OWGIS。 第4节说明了OWGIS提供的当前特性。 第5节描述了一个具体的案例研究，其中OWGIS是图。 1. 简化了Web免费开放源码地理信息软件的方案。 改编自。 施泰尼格和亨特（2013年）。 O.Zavala-Romero等人。 /环境建模和软件62（2014）210e220211成功地用于显示来自墨西哥湾的海洋数据。 第6节结束了对所提供的软件的讨论，并概述了OWGIS的一些未来功能。2. 与其他JavaWeb应用程序一样，OWGIS可以包含在Web存档(WAR)FI文件中，该FI文件可以部署在任何Servlet容器中，例如ApacheTomcat。 类似于一个常见的Web应用程序，OWGIS创建Web内容、JavaScript和HTML；然而，对于OWGIS，fifinal网站是自包含的WebGIS站点。 由OWGIS生成的JavaScript代码使用开放层(http://openlayers.org/)，这是一个用于创建动态映射的开源库。 OWGIS还创建了自定义JavaScript代码，用于向符合WMS和WFS标准的服务器请求数据。 创建的网站显示通过地图服务器服务的层。 关于每个层的信息，例如该层的名称，是使用XML fifile进行配置的。 这些fifile用于修改OWGIS站点的外观和内容，并在第3节中描述。 OWGIS监视管理员对这些fifile的任何更改，并且能够在不重新加载服务器上的web应用程序的情况下更新网站。 当地图上显示的数据经常被修改时，这个特性非常有用。 图 2显示了OWGIS为用户生成网页内容所使用的过程的简单图表。 当用户提出新的HTML请求时，OWGIS将对XML配置文件进行未修改的验证。 如果有任何更改，OWGIS将解析XML fifile中的所有信息，并为站点重建内部数据结构。 一旦信息在内部存储，OWGIS将使用它来构建所需的接口，同时考虑到特定的用户请求。 将OWGIS源代码分为四个通用模块：模型，业务，servlet和工具.. 模型模块存储从XML fifiles获得的所有层以及一组数据结构中的菜单。 该servlet模块包含所有的servlet，这些servlet负责接收来自用户的新请求，并将每个请求重定向到业务模块中的适当方法.. 该servlet模块还向用户发送定制的JavaScript代码。 业务模块负责读取当前用户的配置和模型模块的数据，为用户构建合适的JavaScript代码。 工具模块包含许多用于创建Web内容的静态函数。 2.1. 设计原则建立WebGIS网站的方法是无限的，OWGIS不能创建所有的网站。 由OWGIS创建的网站遵循一套设计原则，我们相信可以在大量的情况下应用。 这些设计原则是通过分析目前可用的几个WebGIS站点来确定的。 在许多情况下，显示科学数据的站点有一大组可以同时叠加的层。 同时有许多层可用，这使得对于一个普通用户来说，很难对特定的数据进行可视化。 此外，还有几个WebGIS网站，其中大多数数据是基于光栅（像素的）层，它们在相互叠加时相互遮挡，叠加光栅层使地图难以理解。 考虑到这一点，OWGIS将层分成三个不同的类别：背景。 该类别中的层被用作地图的空间参考，通常覆盖整个域。 这个类别被设计成只有几个层，在其他类别中是可见的波纹管层。 蓝色大理石数据集(Stckli等人，2005年)被广泛用作科学WebGIS网站的背景层。 梅恩。 此类别应包含OWGIS站点正在显示的大部分数据。 每个OWGIS站点上可以有数千个主要层。 主要层是分层组织的，可以很容易地分组。 主要类别中的层在当时显示一个，并定位在背景层以上和可选层以下。 这一类别预计将包含栅格数据，但不限于这样做。可供选择。 此类别中的层可以与任何其他可选层叠加，并位于主要层的上方。 这个类别被设计成只包含几个几十层，以避免压倒用户，但对可选层的总数没有限制。 可选层是分层组织的，即使它们不受限制地这样做，可选层的设计也是为了容纳向量数据。 OWGIS网站遵循的最后一个设计原则是只向用户展示最重要的功能，而不是所有可用的功能。 更先进的工具，如颜色范围的操作、调色板和CQL Fifiltering都封装在子菜单中，经验丰富的用户可以在主站点内访问。 第4节描述了OWGIS站点上可用的特性。 总之，OWGIS在创建Web GIS网站时遵循的设计原则是：将地图上显示的图层分为三类：背景层、主要层和可选层；主要层当时只能显示一个；从NCWMS服务器检索到的4D层必须被配置为主要层；可用的特征按可通过主要网站访问但默认情况下不显示在地图视图中的类别划分。 图 2.从XML fifiles生成OWGIS站点的简化方案。 212O.Zavala-Romero等人。 /环境建模与软件62（2014）210e2203。 配置OWGIS站点由两种类型的fifiles配置：Java属性fifile和XML fifiles。 每个OWGIS站点只有一个Java属性fifile，它用于定义WebGIS接口的一般显示选项，例如设置地图的默认中心。 Java属性fifile通常只对每个OWGIS站点修改一次。 XML fifiles用于配置将显示在地图上的图层以及将在界面中使用的菜单文本。 希望不断修改XML fifile以向OWGIS站点添加新数据。 3.1. 配置fifiles Java属性fifiles包含一组参数，这些参数是简单地使用语法var1/4值进行定义的。 表1显示了OWGIS使用此fifile配置的选项。 对于Java属性fifile中的每一次修改，都需要重新加载Web服务器上的OWGIS站点。 表1中的变量用于定义地图的初始视图，并且应该为每个WebGIS站点配置一次。 XML fifile主要分为四个元素标签：菜单、背景层、主层和可选层。 菜单标签的目的是允许创建多层可以指向的独立菜单。 例如，保存不同年份的1月份温度数据的层都可以指向相同的菜单1月份。 每个菜单都使用菜单标签进行定义，菜单标签有两个必需的属性：ID，以标识菜单，EN，以指定英文菜单文本。 通过使用两个字符属性，OWGIS允许附加菜单语言，例如西班牙语的ES。 将浏览器语言与菜单标签上的两个字符串进行比较，并选择显示在WebGIS站点上的文本。 正如第2节所提到的，层被分为三类：背景、主要和可选。 背景层、主体层和可选层XML元素与此分区直接相关。 每个层类型都有许多可信任的属性，但对于大多数WebGIS站点，默认值将生成预期的行为。 然而，每个层类型都需要特定的一些属性。 对于背景层，所需的属性是：服务器，它包含存储层的WMS服务器的URL和名称，它表示服务器上层的名称。 主要层有服务器和名称，如所需的属性加上EN，它定义了英语和菜单ID中的主要层的标题，这是一组由冒号分隔的菜

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