GIS—IMS在重点流域环境管理中的应用，本文主要内容关键词为：环境管理论文,流域论文,重点论文,GIS论文,IMS论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 引言
地理信息系统（GIS ）技术是环境管理领域广泛得到应用的信息技术。在环境管理信息系统中，利用GIS的数据可视化优点， 直观地表达环境管理要素，能够为环境管理与决策提供良好服务。
Internet/Intranet技术的迅猛发展，给GIS技术的普及和信息社会化共享提供了可能。Internet技术开放、价格低廉、易于使用、支持多媒体数据等优势，使网上信息发布以及提供与GIS 有关的信息服务得以实现。
为了更好地将GIS技术应用于Internet，著名的GIS软件厂商ESRI公司开发了基于Internet的GIS技术，即Arcview和Mapobjects的扩展模块Internet Map Server（简称GIS—IMS）。
在某重点流域管理GIS应用系统开发中， 我们首次将地理信息系统与Internet相结合，采用了GIS—IMS技术应用于重点流域的环境管理中，得到了良好的效果。
2 GIS—IMS工作原理及工作流程
GIS—IMS提供的Internet技术基于三层Client/Server结构以及有关标准。
客户端通过在诸如Netscape Navigator 或Microsoft InternetExplorer等浏览器中键入请求，访问网上其它计算机。
中间件层负责在客户端层和中间件层传送请求，提供数据、图象、文件和其它对象响应客户端的请求。
图1 GIS三层客户／服务器结构
服务器层负责监听某一TCP端口，接收来自中间件层的请求。 服务器层的服务程序解释URL请求，执行相应指令， 并将处理结果以图象文本的形式提交给Web服务器，最终返回客户端。
3 GIS—IMS的技术特点
3.1 采用标准的技术
GIS—IMS技术广泛采用标准技术支持服务器端栅格和矢量数据处理及地图生成；支持多种标准浏览器和Web服务器， 支持多种操作系统和多种硬件环境。
3.2 动态及安全的数据访问机制
Internet/GIS模型是一种由服务器集中处理，然后分发到浏览器的模式，服务器端几乎完成所有的数据处理工作，所以GIS 服务器所能提供的功能对整个系统有着关键性影响。
3.3 瘦客户机一胖服务器的系统结构
目前Internet/GIS模型是一种由服务器集中处理，然后分发到浏览器的模式，服务器端几乎完成所有的数据处理工作，所以GIS 服务器所以提供的功能对整个系统有着关键性影响。
3.4 提供全方位的GIS功能
Internet/GIS提供了两种不同的开发机制，允许用户根据自己的需求开发应用。机制之一客户端采用Java编程技术，以URL 格式向后台传送请求，后台利用Arcview的面向对象的编程语言Avenue接收请求， 并将处理结果送回客户端； 机制之二是客户端采用HTML 、Java 、ActiveX等多种技术，后台利用MapObjects的GIS对象处理请求。
3.5 支持多种数据格式
GIS—IMS模块使用压缩的GIF和JPEG数据格式， 用户使用免费赠送的浏览器ArcExplorer，不但可以浏览GIS各种格式的数据，而且可以下载ShapeFile格式的矢量数据。
4 GIS—IMS提供的网上解决方案
GIS—IMS提供了两种环境下使用的Internet Map Server（IMS），即：AreView IMS和MapObvjects IMS。
AreView是应用非常广泛的桌面化地理信息系统，扩展模块IMS提供了自动生成并发布GIS信息的工具，用户无需编写任何程序， 就可以将视图转化为可在浏览器上浏览的Web页面，从而在网上发布GIS信息。
MapObvjects为用户提供了一种基于OLE的开发环境，提供了一系列的GIS编程对象，包括ActiveX控件Map和WebLink以及35种以上可编程组件，为开发人员提供了灵活的开发机制。MapObjects可以广泛地使用在各种开发平台上，如VB、Delphi、VC++、PB等，使用户可以根据自己的实际情况，通过编程开发出符合自己要求的Internet应用。
5 GIS—IMS的应用
某重点流域是国家环保总局重点环境污染控制流域之一，在该重点流域污染控制和达标排放等环境管理工作中，为环境管理工作提供服务与支持，开发了重点流域环境管理GIS应用系统。 系统开发采用了广泛应用的ArcView和Arc/Info GIS系统平台，并将GIS技术与Internet技术相结合，采用AreView IMS扩展模块，将重点流域环境管理GIS应用系统视图生成在浏览器上可以浏览的Web页面，在Internet/Intranet上实现了GIS网上发布。
5.1 系统空间数据库
系统采用1∶25万的电子地图作为基础地形图， 其中包括行政区（省界、地区界、县界和城市界）、水系（河流、湖泊、水库和小流域等）、基础设施（铁路、公路等）、土地利用（森林、农业、城市等）十几个空间数据图层，形成系统基础数据库。
在基础空间数据库的基础上，系统增加了环境专题空间数据库，其中包括流域边界、流域功能区划（保护区、污染控制区、达标功能区、禁磷区等）、监测断面和监测点、重点污染源、污水处理厂、取水口等环境专题数据。
5.2 系统属性数据库
系统根据重点流域环境管理需求开发了环境要素属性数据库，其中包括重点污染源数据库、环境监测数据库（监测断面、监测点和交界断面等）、污水处理厂和其它与重点流域环境管理相关的环境要素属性数据。
5.3 系统基本功能
系统根据重点流域环境管理需求开发了以下主要功能：多媒体查询、重点污染源查询／统计分析、环境质量（监测数据）查询／统计分析、全流域或区域污染源达标排放查询／统计分析和其它环境管理要素查询分析以及查询／统计分析结果图形表示、环境专题图输出等功能。
5.4 系统Web发布
传统的GIS 应用系统不能脱离系统开发平台广泛使用， 为此利用AreView的扩展模块IMS，将GIS视图生成可在浏览器上浏览的页面， 在Internet/Intranet网上进行重点流域GIS信息发布，从而使国家环保总局在重点流域环境管理中，用户可以脱离开GIS系统平台， 通过网上浏览的形式，无论在本地或远程都可以方便地访问该重点流域GIS 应用系统，为重点流域环境管理提供了良好决策支持和服务。
6 结论与思考
采用ArcView和Are/Info为系统开发平台， 开发重点流域环境管理GIS应用系统， 为国家环保总局重点流域环境管理与决策提供支持和服务，并将GIS 技术与Internet 技术结合起来， 使系统能够在Internet/Intranet网上发布， 系统在重点流域环境管理工作中发挥了良好效益。
但是，由于ArcView IMS扩展模块采用的是CGI编程技术，用户在客户端发出的请求全部由服务器端完成，相对来讲服务器端的工作负荷很大，影响了整个系统在网上的浏览速度，这一点需要进一步改进。另外，由于Arcview IMS扩展模块提供的浏览功能较少，需要进一步Java 编程来增加浏览功能。
从实际应用中发现，地理信息系统的应用发展趋势是实现网络化，传统的GIS技术与Internet技术相结合， 才能更好地为环境管理应用服务。一个基于网络的地理信息系统将提供全面融合GIS、 面向对象的设计思想、客户／服务器计算模式以及Java开发语言等技术，系统将由—系列具有属性的、方法的GIS对象组成， 在各种操作系统及硬件平台上GIS对象可下载客户端并独立运行。这种客户／服务器对等的模式， 使客户端承担了一定的处理任务， 从而网上负载大大降低，系统运行的稳定性也得到改善。
网络化地理信息系统建立了一种全新的客户／服务器体系结构的GIS应用开发模式，可以预言， 地理信息系统的网络化设计是地理信息系统发展的必由之路，因此，地理信息系统在环境管理中应用也必须走网络化的应用发展道路。