網絡型地理信息系統實驗室的建設與配置

摘要：介紹了網絡型地理信息系統實驗室的規劃設計與硬件配置，分析和說明了實驗室網絡環境的配置方法，并在此基礎上以實例詳細說明了網絡型地理信息系統軟件的安裝與配置過程，最后介紹了相關的輔助教學功能模塊的配置方法。

關鍵詞：網絡 地理信息系統 實驗室

自20世紀80年代以來，我國高校地理信息系統專業的發展取得了可喜的進步，相關的實驗室建設也初具規模。隨著產業的不斷發展，地理信息系統已經走進了網絡化時代，高校中單純的基于桌面型和組件式的地理信息系統專業實驗室已不能滿足實際教學和科研需要，建設在桌面型和組件式地理信息系統基礎上的，能夠提供網絡式地理信息系統開發服務的網絡型地理信息系統實驗室十分必要。基于能夠提供網絡發布功能的服務器版操作系統和專業地理信息系統軟件相配合，可以建設此類實驗室[1]。

規劃設計與硬件配置

實驗室的建設目的是滿足地理信息系統專業本科生日常實踐教學以及教師科研需求，能夠提供桌面版地理信息系統平臺服務、組件式地理信息系統應用軟件二次開發服務和網絡型地理信息系統開發服務。實驗室的建設規模以最大同時上機實踐的學生數為標準。實驗室內部按服務器和客戶機模式組成，其硬件主要由服務器、交換機、計算機終端、計算機保護卡和投影儀等教學設備組成。其中服務器用于提供WEB服務、數據庫服務和地圖服務等功能，交換機提供數據中轉服務，計算機終端分為教師機和學生機兩類，教師機用于遠程操作服務器，以及連接投影儀等教學設備進行教學示范，學生機向學生提供上機服務[2]，計算機保護卡安裝在每臺計算機上，用于在計算機軟件安裝完成后對系統進行備份，在系統被更改后能夠自動回復初始正確狀態。

服務器與客戶機的網絡環境設置

服務器的操作系統采用Windows Server 2003，教師機和學生機均可采用windows XP操作系統。

服務器的網絡環境分為外網和內網兩部分[3]。外網的配置使得服務器可以連接Internet，將服務器上第一塊網卡對應的網絡連接配置上網絡中心提供的IP地址、網關和DNS等信息，即可使服務器連接上Internet。而內網的配置使得服務器能為客戶機提供網絡服務，將服務器上的第二塊網卡對應的網絡連接的IP地址配置成192.168.0.0，子網掩碼配置為默認的255.255.255.0，其它選項保持空白。然后進入服務器操作系統中的路由管理功能，啟動路由器服務，并將路由服務的DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol動態主機分配協議)服務啟動，此時服務器上就創建了一個軟件路由器，并且通過DHCP服務自動的為教師機和學生機分配IP地址，使得教師機和學生機能夠與服務器相互通信，并且能夠通過服務器自動連接Internet實現上網功能，而不需要進行單獨的IP地址等選項的設置。在實際應用中，通過開啟和暫停第二塊網卡對應的網絡連接就可以管理客戶機的上網服務。

網絡地理信息系統軟件的配置

安裝好服務器和客戶機的操作系統，以及配置好了相應的網絡環境后，就可以安裝和配置包含網絡地理信息系統在內的專業軟件了。在這里，我們以超圖SuperMap5系列地理信息系統軟件為例說明網絡地理信息系統軟件的配置過程，超圖SuperMap5系列地理信息系統軟件中的三個組成模塊SuperMap Deskpro、SuperMap Object、SuperMap IS.NET分別提供桌面版地理信息系統、組件式地理信息系統二次開發工具和網絡版地理信息系統開發工具的功能。

首先通過保護卡的網絡復制功能在服務器和客戶機上都安裝SuperMap5系列地理信息系統軟件的相關文件，以及安裝Visual Studio2005等開發工具和Microsoft Office等常用的輔助軟件，然后在服務器上插入硬件網絡加密鎖，安裝加密鎖驅動程序，啟動SuperMap5的許可配置工具，選擇網絡加密鎖方式，這樣就通過網絡加密的方式使所有的機器都具備了SuperMap5軟件的使用許可，SuperMap Deskpro和SuperMap Object就可以正常使用了。

接下來配置SuperMap IS.NET的地圖網絡服務。啟動服務器上的SuperMap IS.NET的地圖服務管理工具，在該工具中配置服務器的地址為實驗室中的服務器，服務器名稱可以使用默認的Mapserver1，在地圖設置中，將工作空間地址設置為需要網絡發布的地圖數據所在的SuperMap工作空間，地圖名稱設置為所要發布的地圖名稱，保存設置后在地圖服務管理工具中啟動地圖服務，此時地圖服務器配置完成并已經啟動開始工作，它通過網絡提供地圖空間數據的發布服務[4]。

在服務器上安裝SQL Server 2005，將一些沒有集成到地圖數據中的地理信息系統屬性數據存儲在SQL Server 2005中，并啟動SQL Server服務，此時服務器能夠提供以數據庫方式存儲的屬性數據的網絡發布服務。

通過以上的配置，實驗室中的服務器就能提供網絡地理信息系統中包含地圖空間數據和屬性數據的全部服務。在實際應用中，若要進一步的開發新的網絡地理信息系統，既可以在服務器上進行，也可以在客戶機上進行，在VS2005等網絡開發工具中利用SuperMap IS.NET的控件開發完成后，生成網站，然后將網站發布到服務器上設置好的IIS虛擬目錄上，即可通過網絡訪問新開發的地理信息系統網站。

至此，地理信息系統軟件的安裝與配置完畢，實驗室能夠提供桌面型地理信息系統工具、組件式地理信息系統二次開發和網絡地理信息系統開發三種功能。

相關教學功能模塊的配置

實驗室的硬件以及專業軟件安裝配置完畢后，還應該配置相對應的教學功能模塊，以提供更好的教學和學習環境，增強教學效果。這里簡要介紹教學功能模塊的配置方法：在服務器上打開IIS（Internet Information Service Internet信息服務），建立一個虛擬目錄，命名為“教學輔助”。在服務器上或教師機上利用Visual Studio2005創建一個網站，將實驗指導書、教案、實驗數據等文件復制到該網站，并利用控件在網站上建立這些文件的下載功能以及學生的實驗成果和實驗報告的上傳功能，然后生成網站并發布到“教學輔助”的IIS目錄上。這樣，學生在上機實驗過程中就能通過訪問服務器上的該網站進行實驗文件的下載和實驗成果以及實驗報告的上傳，避免了通過移動存儲設備復制的不方便。

實驗室建設是學科建設和專業建設的重要組成部分，尤其是對于地理信息系統這樣的對學生實踐操作能力要求極強的專業，實驗室的建設更是非常重要，因此我們要不斷結合產業的發展動態，完善和更新實驗室的設備和環境，這樣才能提高學生的綜合素質，提高學生的就業能力。

本文系山東交通學院教育研究與教學改革項目《地理信息系統實驗室建設規劃》，項目編號：JG20070112。

參考文獻：

[1]況頤.GIS實驗室系統組成和管理模式初探[J].實驗技術與管理，2003，4.

[2]鄒艷紅等.從GIS專業人才的培養談創新型GIS實驗室建設[J].地理信息世界，2007，4.

[3]伍兆強等.GIS專業實驗室的建設與維護[J].實驗技術與管理，2005，5.

[4]北京超圖地理信息技術有限公司.理解SuperMapIS.NET[M]，2006，12.

作者單位：山東交通學院土木工程系