自從 2005 年 6 月 Google 使用 Ajax 技術,提供 Google Maps 服務,將地圖資料預先處理, 並利用客戶端的瀏覽器與暫存機制,改良了網際網路地理資訊系統長久以來伺服器端與客戶 端效能平衡的問題。而 OGC 也將此機制定義為 WMS-C 規範,但 Ajax 技術需架構在瀏覽器 的 HTML 與 Javscript 下,如要處理地理資訊的大量之資料,將會產生效能之瓶頸,因而透 過瀏覽器的外掛程式(Plugin)來增強處理資料的效能,依然是必頇的。
本研究首先探討過去與現今各種 WebGIS 地圖顯示之技術,包含了 CGI、Java Applet、 Ajax、Flash 等之優劣,並針對 Java Applet、Ajax、Flash 進行分析比較,因 Flash 較完整的 圖形顯示能力與完善的使用者操作互動介面,相當符合 WebGIS 所需之高操作互動性和高顯 示效能。而 Flash 可讓開發完成之程式,直接發佈到不同的作業系統或瀏覽器,無需像 Java Applet 或 Ajax 可能需依不同作業系統或瀏覽器來修改程式碼,造成程式開發成本的增加, 是故本研究選擇使用 Flash 開發一 WebGIS 系統。其後端選擇了 MapServer 作為地圖發佈軟體,並結合 TileCache 將中山大學範圍之航拍影像圖預先切幅處理,以加快地圖載入速度, 另外套疊高雄市行政區域圖作為向量圖資。研究中並規劃一些 WebGIS 核心物件,包含了 Map 物件、View 物件、Layer 物件、TMSLayer 物件、FeatureLayer 物件,同時實作出物件 與物件間方程式,開發了影像與向量圖資之載入、地圖縮放、地圖平移等功能。
最後將實作後的 WebGIS 系統與單純使用 MapServer 之 WebGIS 進行效能與互動性之比 較,在向量圖資載入的效能已能與 MapServer 並駕齊驅;而向量平移之部分,Flash 已先將向 量圖資載入至客戶端 Flash 中,以致能提供較好之效能;而影像圖資之載入、平移、縮放,因 先切幅處理過,所以其顯圖速度能大大之提昇。而在互動性的部份 Flash 可透過滑鼠滾輪之 滾動直接操控地圖,可縮短使用者操作的時間,而 Flash 之顯示淡出、淡入之特效,可讓使 用者有圖資卸下與載入之感覺,減少以往需長時間等待地圖顯示的空白畫面。而 Flash 在移 除某單一圖層後,地圖仍保留其他圖層,讓使用者更能精確掌握所要之地圖資訊,同時也減 少伺服器端之負載。另透過 Flash 原本之特效,可操作地圖影像之透明度,有利於兩張影像 圖疊合比對,而 Flash 之圖層為一個個圖層物件,也有利於直接調整圖層之上下關係。另外 向量圖資載入成 Flash 之繪圖物件後,可透過 Flash 之簡易編修功能,達到物件的移動、旋 轉、縮放等功能,可提供使用者簡易之 GIS 編輯功能。

Google announced Google Maps Service on June 2005, and they developed and used many technologies to solve performance balance issue that long existing in client-server GIS system, including Ajax, map data pre-processing, and browser's cookies system. OGC defined this mechanism as WMS-C. However, Ajax is a technology based on HTML and javascript, when processing mass spatial data, it could be the bottleneck of performace. Therefore, using browser plugin to improve performance on data processing is necessary.
This paper discuss on WebGIS related technologies, including CGI, Java Applet, Ajax, Flash, and compare their weakness and strength, then we focus on analyzing Java Applet, Ajax, Flash. Flash provides better graphics processing abilities, smooth interactive operation, fast display performance, make it suitable to be a WebGIS platform. Flash also support multi-platform and multi-browser, and it can be deployed with the same programming code. So this study chooses Flash and it's language Action Script to develop WebGIS client, backend with Mapserver to publish map data. We also use TileCache to pre-process aerial images of National Sun Yat-sen University into image tiles. Also it is overlaid with Kaohsung district map as vector data. The actionscript in the WebGIS core library include classes like Map, View, Layer, TMSLayer, FeatureLayer. It is fully implemented as a Flash based WebGIS system.
Lastly, we compare the Flash-based MapServer system with MapServer only regarding to there performance and interactivity. On loading vector data, flash performance is nearly equal to Mapserver. When vector panned, flash performs better because flash uses pre-loading image tiles, but Mapserver renders repeatly after every move. On interactivity, flash can directly zoom the map with mouse wheel, and it can shorten user’s operating time. And flash can also dispaly animations like fade in, out, etc. After removing one single layer, the map still preserve the other layers, so users can handle the map information more precisely, and can reduce the loading of servers.

第一章 緒論…………………………………………………………………………………1
1.1 研究動機與目的……………………………………………………………………1
1.2 研究流程及內容……………………………………………………………………3
1.3 論文架構……………………………………………………………………………5
第二章 WebGIS 技術比較…………………………………………………………………6
2.2 WebGIS之定義……………………………………………………………………6
2.2 WebGIS技術的探討………………………………………………………………6
2.2.1 共通閘道介面(Common Gateway Interface ，CGI) ……………………………6
2.2.2 Java Applet…………………………………………………………………………7
2.2.3 AJAX…………………………………………………………………………………8
2.2.4 Flash………………………………………………………………………………10
2.3 技術分析回顧………………………………………………………………………11
第三章 網際網路地理資訊伺服器…………………………………………………………13
3.1 MapServer…………………………………………………………………………13
3.1.1 MapServer簡介……………………………………………………………………13
3.1.2 MapServer 組成元件及作業流程 ………………………………………………14
3.1.3 MapServer 支援 OGC 開放式介面規格…………………………………………18
3.2 WMS Tile Caching(or WMS-C) …………………………………………………19
3.3 Tile Map Service………………………………………………………………20
3.3.1 TMS介紹…………………………………………………………………………20
3.3.2 TMS規範…………………………………………………………………………20
3.3.3 根資源(Root Resource) …………………………………………………………20
3.3.4 TileMapService資源(TileMapService Resource) …………………………21
3.3.5 TileMap資源(TileMap Resource) ………………………………………………22
3.3.6 Tile資源(Tile Resource)……………………………………………………24
3.3.7 檔案暫存機制(Caching)………………………………………………………25
第四章 系統建置…………………………………………………………………………27
4.1.1 系統架構…………………………………………………………………………27
4.1.2 系統環境設置……………………………………………………………………29
4.2 Flash WebGIS開發………………………………………………………………43
4.2.1 物件圖……………………………………………………………………………43
4.2.2 Layer物件…………………………………………………………………………43
4.2.3 TMSLayer物件……………………………………………………………………45
4.2.4 FeatureLayer物件………………………………………………………………45
4.2.5 View物件…………………………………………………………………………46
4.2.6 Map物件……………………………………………………………………………47
4.3 系統建置……………………………………………………………………………49
4.3.1 圖層參數設定………………………………………………………………………49
4.3.2 影像圖資載入………………………………………………………………………49
4.3.3 影像地圖縮放………………………………………………………………………51
4.3.4 影像地圖平移………………………………………………………………………53
4.3.5 向量地圖載入………………………………………………………………………55
4.3.6 向量地圖縮放………………………………………………………………………56
4.3.7 向量地圖平移………………………………………………………………………58
4.4 成果畫面……………………………………………………………………………60
4.5 成果分析……………………………………………………………………………63
4.5.1 圖資載入速度分析…………………………………………………………………63
4.5.2 互動性比較…………………………………………………………………………65
4.5.3 Flash其他應用……………………………………………………………………65
第五章 結論與未來發展……………………………………………………………………66
5.1 結論………………………………………………………………………………66
5.2 未來發展…………………………………………………………………………67
參考文獻………………………………………………………………………………………68
附錄一…………………………………………………………………………………………70
附錄二…………………………………………………………………………………………72

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