ArcGIS Server 是功能强大的基于服务器的地理信息系统产品，本书以循序渐进的方式，通过大量的实例
介绍如何在Visual Studio 中，使用C#语言开发基于ArcGIS Server 的Web GIS。全书内容涉及使用ArcGIS Server
开发Web GIS 的各个层面，包括ArcGIS Server 9.2 的功能、架构及安装介绍，ArcGIS Server 的管理、服务的
发布以及配置文件的使用，自定义工具与命令的创建，数据源、图形对象类、任务的自定义及操作，ArcGIS
服务器功能的扩展，以及如何直接使用ArcGIS Server 提供的Web 服务开发程序并对其进行再封装。最后介
绍了Web GIS 中的安全、部署以及性能调优应考虑的关键问题。
本书适用于政府、企业相关部门的GIS 研究与开发人员，也适用于高等院校地理学、地理信息系统、房
地产、环境科学、资源与城乡规划管理、区域经济学等专业学生参考与学习。本书还适合作为各种GIS 培训
学员的学习教材与参考书。

　　人类正面临一个海量信息的时代，社会的发展、国家与企业的竞争能力越来越依赖于对信息
的占有量与处理和利用能力。而占人类活动全部信息80%的空间信息如何更快、更好、更充分地
发挥作用已成为全球关注的热点。空间信息科学与技术正是在这样一个强烈的需求呼唤与应用积累
下产生的一个新兴高技术交叉学科，它结合空间技术、信息技术和各类应用技术，主要研究空间信
息的获取、存储、管理、查询、分析、应用、共享、可视表达等理论、方法与技术。“21 世纪是
全球数字化的时代”（比尔·盖茨），“十五”期间我国就已将“数字城市”、“数字国土”等列
入国民经济和科技发展重点计划，“数字北京”、“数字福建”、“数字黄河”等等一些重大工程
即将大展宏图，地理信息系统的研发任重道远。
自 20 世纪60 年代诞生以来，GIS 发展迅速，应用也日趋深化和广泛，逐步融入信息技术（IT）
的主流，正在成为信息产业新的增长点,是发展潜力巨大的地理信息产业的主要组成部分之一。如
今GIS 的应用已经成为我国国民经济和社会信息化建设的亮点，日益深入到各个专业领域和百姓
日常生活中。
GIS 经历了单机环境应用向网络环境应用发展的过程，网络环境GIS 应用从局域网内客户/服
务器（Client/Server，C/S）结构的应用向Internet 环境下浏览器/服务器（Browser/Server，B/S）结
构的Web GIS 应用发展。随着Internet 的发展，Web GIS 开始逐步成为GIS 应用的主流，Web GIS
相对于C/S 结构而言，具有部署方便、使用简单、对网络带宽要求低的特点，为地理信息服务的发
展奠定了基础。
然而，早期的Web GIS 功能较弱，主要用于电子地图的发布和简单的空间分析与数据编辑，
难以实现较为复杂的图形交互应用（如GIS 数据的修改和编辑、制图）和复杂的空间分析，还无
法取代传统的C/S 结构的GIS 应用，出现了B/S 结构与C/S 结构并存的局面，而C/S 结构涉及客
户端与服务器端之间大量数据转输，无法在互联网平台实现复杂的、大规模的地理信息服务。
B/S 结构应用已经由浏览器/网络服务器/数据服务器（Browser/Web Server/Data Server）三层架
构阶段进入到浏览器/网络服务器/应用服务器/数据服务器（Browser/Web Server/Application
Server/Data Server）四层架构阶段。在新的四层架构中，网络服务器和应用服务器分离，并且其间
还可以插入二次开发和扩展功能，其中的应用服务器一般为支持远程调用的组件式GIS 平台，或
由组件式GIS 平台封装而成。将GIS 复杂数据分析与处理功能（编辑、拓扑关系的构建、对象关
系的自动维护、制图）移到GIS 应用服务器上，使客户端与服务端的数据传输减少到最少的程度，
为在Internet 上实现复杂、大规模的地理信息服务提供了可能。这一架构带来的巨大优势是使服务
器端具有极强的扩展性，因此作为应用服务器的组件式GIS 所具备的功能，都可以通过B/S 结构
实现，Web GIS 不再是只能满足地图浏览和查询的简单软件了，而是一个体系先进，功能强大的服
务器端GIS（Server GIS）。新的服务器端GIS 将是未来应用发展的主流。
ArcGIS Server 是一个基于Web 的企业级GIS 解决方案，它为创建和管理基于服务器的GIS
IV Web GIS开发—ArcGIS Server与.NET
Web GIS
应用提供了一个高效的框架平台。它充分利用了ArcGIS 的核心组件库ArcObjects，并且基于工业
标准提供Web GIS 服务。ArcGIS Server 将GIS 和网络技术（Web）两个先进的技术结合在一起：
GIS 擅长与空间相关的分析和处理，网络技术则提供全球互联，促进信息共享。这两项技术协同工
作，相得益彰。
本书通过大量的实例，详细介绍了如何利用ArcGIS Server 开发Web GIS。
在第 1 章中，介绍了GIS 及其发展和与Web 服务的联合，并介绍了基于Web 服务的GIS 的
相关规范。
第 2 章中详细介绍了ArcGIS Server 9.2 的主要功能以及产品的分类分级，并介绍了ArcGIS
Server 系统的整体架构及其相关技术，最后介绍了该产品的安装过程。
第 3 章介绍了ArcGIS Server 的管理、服务的发布以及配置文件的使用。
第 4 章首先介绍了使用ArcGIS Server 创建Web GIS 的不同方法，并介绍了开发Web GIS 的
基础，即Web 应用程序框架，及该框架中Ajax 的使用，最后通过几个实例介绍了如何创建自定义
的工具与命令，实现图形与属性的双向查询与展示。
第 5 章介绍了ArcGIS Server 中支持的数据源类型及其原理，并着重介绍了ArcGIS Server 数
据源的不同层次的使用与管理。本章还介绍了与数据源对应的资源与功能的操作。
第 6 章通过两个大的实例介绍了如何在ArcGIS Server 的Web 应用程序框架（Web ADF）中，
无缝使用自定义格式以及存储的数据源。
第 7 章首先介绍了图形对象类及其操作的不同层次，然后分别通过实例介绍如何在Web 端以
及GIS 服务器端操作图形对象，最后介绍了图形对象在不同层次之间转换的方法。
第 8 章介绍了任务框架的概念、组成，并介绍如何自定义任务框架。
第 9 章介绍如何通过使用COM 功能对象以及服务器对象扩展两种方式来扩展ArcGIS 服务器
的功能。
第 10 章则介绍了如何不在ArcGIS Server 的Web 应用程序框架中，直接使用ArcGIS Server
提供的Web 服务开发程序，以及如何对ArcGIS Server 提供的Web 服务进行再封装，为其他应用
系统提供粗粒度的具有针对性的Web 方法。
第 11 章介绍了Web GIS 中应考虑的安全问题及其措施，以及其部署和性能调优方面的问题。
关于本书的实例，读者可以到图格新知网站（www.booksaga.com）下载其对应的源代码和一
些相关文件。
参与本书编写的人员有刘光、唐大仕、刘增良、韩光瞬、刘小东、贺小飞、李珍贵、岳江、
潘杏花、丁修平、梁宁海、马学坤、胡汝章、潘子南与何军等人。
由于作者水平、经验有限，书中不可避免存在一些缺点与错误，希望能够得到广大专家与读
者的批评与指正。
作者
2009.3

第1 章地理信息系统的发展与Web 服务...................................................................................1
1.1 地理信息系统及其发展趋势.............................................................................................2
1.1.1 地理信息系统的发展..............................................................................................2
1.1.2 传统Web GIS 的不足.............................................................................................3
1.1.3 Web 服务成为解决方案.........................................................................................3
1.2 Web 服务及其特点............................................................................................................4
1.2.1 Web 服务概述.........................................................................................................4
1.2.2 Web 服务的特点.....................................................................................................5
1.3 空间信息Web 服务...........................................................................................................6
1.3.1 从数据共享的角度看空间信息Web 服务.............................................................6
1.3.2 从软件复用的角度看空间信息Web 服务.............................................................7
1.3.3 从系统集成的角度看空间信息Web 服务.............................................................8
1.3.4 空间信息Web 服务的优势....................................................................................9
1.4 GIS 的Web 服务规范......................................................................................................10
1.4.1 OWS 服务体系......................................................................................................11
1.4.2 空间信息Web 服务的角色与功能划分..............................................................11
1.4.3 空间信息Web 服务的系统框架..........................................................................14
1.4.4 空间信息Web 服务中的基础服务......................................................................15
1.5 GIS 的Web 服务实现方式..............................................................................................19
1.5.1 版本与流通............................................................................................................19
1.5.2 请求规则................................................................................................................20
1.5.3 响应举例................................................................................................................23
第 2 章 ArcGIS Server 9.2 简介与安装......................................................................................26
2.1 ArcGIS Server 9.2 主要功能............................................................................................27
2.2 ArcGIS Server 的产品级别分类......................................................................................30
2.2.1 按功能分级............................................................................................................31
2.2.2 按规模分级............................................................................................................31
2.2.3 可选扩展模块........................................................................................................32
2.3 ArcGIS Server 9.2 系统组成部分....................................................................................32
2.3.1 GIS 服务器............................................................................................................33
VI Web GIS开发—ArcGIS Server与.NET
Web GIS
2.3.2 Web 服务器...........................................................................................................33
2.3.3 客户端....................................................................................................................34
2.3.4 数据服务器............................................................................................................34
2.3.5 管理工具................................................................................................................34
2.3.6 地图内容制作工具................................................................................................34
2.4 ArcGIS Server 包含的主要技术......................................................................................34
2.4.1 ArcSDE..................................................................................................................34
2.4.2 Web 地图应用.......................................................................................................35
2.4.3 ArcGIS Mobile.......................................................................................................36
2.5 ArcGIS Server 9.2 安装....................................................................................................36
2.5.1 ArcGIS Server 安装概述.......................................................................................36
2.5.2 安装ArcGIS Server for .NET................................................................................37
第 3 章 ArcGIS Server 管理与服务发布.....................................................................................40
3.1 管理ArcGIS Server..........................................................................................................41
3.1.1 使用Manager 管理ArcGIS Server.......................................................................41
3.1.2 使用ArcCatalog 管理ArcGIS Server...................................................................43
3.2 发布服务...........................................................................................................................45
3.2.1 服务与功能............................................................................................................45
3.2.2 发布与管理服务....................................................................................................47
3.2.3 配置地图缓存........................................................................................................49
3.3 配置文件的使用...............................................................................................................52
3.3.1 服务器配置文件....................................................................................................52
3.3.2 服务配置文件........................................................................................................53
第 4 章简单 Web GIS 应用开发................................................................................................54
4.1 创建Web GIS 应用的几种方法......................................................................................55
4.1.1 使用Manager 工具创建........................................................................................55
4.1.2 使用Visual Studio 模板创建................................................................................57
4.1.3 使用Web 控件创建..............................................................................................61
4.2 关于Web GIS 应用程序框架..........................................................................................64
4.2.1 Web 应用程序框架体系结构...............................................................................64
4.2.2 与Web 应用程序框架相关的安装内容..............................................................67
4.3 部分页面刷新的实现——Ajax .......................................................................................68
4.3.1 Ajax 技术...............................................................................................................69
4.3.2 Ajax 及XMLHttpRequest 对象原理....................................................................69
4.3.3 用XMLHttpRequest 来实现Ajax ........................................................................70
4.3.4 .NET 中内置的Ajax .............................................................................................74
目录 VII
Web GIS
4.3.5 ArcGIS Web 应用开发框架中的Ajax .................................................................78
4.4 自定义工具与命令...........................................................................................................79
4.4.1 在工具栏中增加按钮............................................................................................80
4.4.2 自定义点查询工具................................................................................................82
4.4.3 高亮显示要素........................................................................................................87
4.4.4 自定义矩形查询工具............................................................................................92
4.4.5 自定义多边形查询工具........................................................................................96
4.4.6 自定义圆查询工具................................................................................................98
4.4.7 自定义命令—清除高亮显示命令..................................................................100
4.5 用属性查询图形.............................................................................................................101
4.5.1 资源内容查询......................................................................................................101
4.5.2 图层字段信息查询..............................................................................................105
4.5.3 属性查询..............................................................................................................111
4.6 右键菜单与地图图片保存.............................................................................................116
4.6.1 添加右键菜单......................................................................................................116
4.6.2 处理右键菜单事件..............................................................................................118
4.6.3 保存地图图片......................................................................................................120
第 5 章数据源、资源与功能对象............................................................................................123
5.1 数据源.............................................................................................................................124
5.1.1 ArcGIS Server 本地数据源.................................................................................124
5.1.2 ArcGIS Server 远程数据源.................................................................................125
5.1.3 ArcIMS.................................................................................................................125
5.1.4 图形图层..............................................................................................................126
5.2 公有数据源API .............................................................................................................127
5.2.1 公有数据源API 的内容.....................................................................................127
5.2.2 公有数据源API 的实现.....................................................................................128
5.3 ArcGIS Server 数据源的使用........................................................................................130
5.3.1 ArcGIS Server API ..............................................................................................130
5.3.2 Web ADF 中的ArcGIS Server API ....................................................................131
5.3.3 管理服务器上下文..............................................................................................133
5.4 操作资源与功能对象.....................................................................................................139
5.4.1 增加与删除资源..................................................................................................139
5.4.2 管理地图资源......................................................................................................144
5.4.3 地图资源的功能..................................................................................................151
第 6 章自定义数据源..............................................................................................................173
6.1 自定义数据源相关概念.................................................................................................174
VIII Web GIS开发—ArcGIS Server与.NET
Web GIS
6.2 XML 数据源...................................................................................................................175
6.2.1 数据格式..............................................................................................................175
6.2.2 实现数据源接口..................................................................................................176
6.2.3 实现地图资源接口..............................................................................................181
6.2.4 实现绘图功能......................................................................................................189
6.2.5 实现Toc 功能.....................................................................................................194
6.2.6 实现地图信息接口..............................................................................................197
6.2.7 注册自定义数据源..............................................................................................199
6.2.8 测试自定义XML 数据源功能...........................................................................200
6.3 遥感影像数据源.............................................................................................................201
6.3.1 实现数据源接口..................................................................................................202
6.3.2 实现地图资源接口..............................................................................................206
6.3.3 实现地图信息接口..............................................................................................210
6.3.4 地图切片信息类..................................................................................................214
6.3.5 实现绘图功能......................................................................................................215
6.3.6 地图切片功能的实现..........................................................................................220
6.3.7 实现Toc 功能.....................................................................................................225
6.3.8 注册自定义数据源..............................................................................................228
6.3.9 测试自定义遥感影像数据源功能......................................................................229
第 7 章图形操作......................................................................................................................230
7.1 图形及相关类概述.........................................................................................................231
7.2 图形操作的不同层次.....................................................................................................231
7.3 在Web 端操作图形.......................................................................................................232
7.3.1 几何对象的创建..................................................................................................233
7.3.2 自定义着色器......................................................................................................238
7.4 在GIS 服务器端操作图形............................................................................................264
7.4.1 独立值专题图......................................................................................................266
7.4.2 范围专题图..........................................................................................................270
7.4.3 柱状专题图..........................................................................................................273
7.4.4 饼状专题图..........................................................................................................276
7.4.5 等级符号专题图..................................................................................................279
7.4.6 点密度专题图......................................................................................................281
7.5 图形对象的转换.............................................................................................................283
7.5.1 几何类型的转换..................................................................................................284
7.5.2 ArcGIS Server 中COM 对象与值对象的转换..................................................294
7.5.3 数据集转换..........................................................................................................295
7.5.4 缓冲区分析..........................................................................................................296
目录 IX
Web GIS
第8 章任务框架......................................................................................................................308
8.1 任务控件.........................................................................................................................309
8.1.1 任务支持控件......................................................................................................309
8.1.2 Web ADF 提供的任务控件................................................................................309
8.1.3 任务框架的构成..................................................................................................310
8.2 自定义任务.....................................................................................................................311
8.2.1 自定义任务类库..................................................................................................312
8.2.2 应用自定义的任务..............................................................................................316
8.2.3 任务运行流程......................................................................................................317
8.2.4 自定义任务的改进..............................................................................................320
第 9 章扩展 ArcGIS 服务器.....................................................................................................322
9.1 几个概念.........................................................................................................................323
9.1.1 ArcGIS 服务器与细粒度的ArcObjects .............................................................323
9.1.2 GIS 服务器COM 对象与.NET...........................................................................324
9.2 使用COM 功能对象扩展GIS 服务器.........................................................................324
9.2.1 COM 组件的创建与实现....................................................................................325
9.2.2 注册COM 组件...................................................................................................331
9.2.3 使用COM 功能对象...........................................................................................331
9.3 服务器对象扩展.............................................................................................................337
9.3.1 创建服务器对象接口扩展..................................................................................337
9.3.2 实现服务器对象扩展..........................................................................................338
9.3.3 创建服务器对象扩展的属性页..........................................................................345
9.3.4 注册自定义服务器对象扩展..............................................................................353
9.3.5 在GIS 服务器上注册服务器对象扩展..............................................................354
9.3.6 在地图服务上应用服务器对象扩展..................................................................355
9.3.7 在Web 应用程序中访问服务器对象扩展.........................................................355
第 10 章 GIS Web 服务的应用与创建......................................................................................361
10.1 GIS Web 服务的应用...................................................................................................362
10.2 应用性Web 服务的创建与使用.................................................................................377
10.2.1 应用性Web 服务的创建..................................................................................377
10.2.2 应用性Web 服务的应用..................................................................................379
第 11 章安全、部署与性能调优..............................................................................................381
11.1 应用程序的安全...........................................................................................................382
11.1.1 使用成员资格管理用户....................................................................................382
X Web GIS开发—ArcGIS Server与.NET
Web GIS
11.1.2 使用角色管理授权............................................................................................383
11.1.3 使用受保护的配置加密配置信息....................................................................387
11.1.4 显示安全的错误信息........................................................................................387
11.1.5 防止拒绝服务威胁............................................................................................389
11.2 应用程序的部署...........................................................................................................389
11.3 性能调优.......................................................................................................................391
11.3.1 数据方面............................................................................................................391
11.3.2 服务方面............................................................................................................391
11.3.3 应用系统的配置与部署方面............................................................................392
11.3.4 .NET 程序代码调优..........................................................................................393
11.3.5 ArcGIS Server 的代码的调优...........................................................................393