نقشه راه GIS

درخواست مشاوره

09120049370

8 صبح تا 12 شب

09120049370

Telegram Whatsapp Youtube
کاربرد جی ای اس

خلاصه

یکی از گسترده‌ترین استانداردهای خدماتی که توسط کنسرسیوم فضایی باز (OGC) به جامعه کاربران ارائه می‌شود، سرویس نقشه وب (WMS) است. WMS به طور گسترده در سطح جهانی استفاده می شود، اما دانش محدودی در مورد توزیع جهانی، وضعیت پذیرش یا کیفیت خدمات این منابع WMS آنلاین وجود دارد. برای پر کردن این خلأ، منابع جهانی WMS را بررسی کردیم و نظارت بر عملکرد توزیع شده این خدمات را انجام دادیم. این مقاله یک چارچوب نظارتی توزیع شده را توضیح می دهد که برای نظارت بر 46296 WMS به طور مداوم برای بیش از یک سال و یک روش خزنده برای کشف این WMS ها استفاده شده است. ما مکان‌های سرور، انواع ارائه‌دهنده، مضامین، پوشش مکانی و زمانی لایه‌های نقشه و نسخه‌های سرویس را برای 41703 WMS معتبر تحلیل کردیم. علاوه بر این،یعنی GetCapabilities و GetMap ) . _ ما در مورد دلایل اصلی خطاهای درخواست و مسائل مربوط به عملکرد، و همچنین رابطه بین زمان پاسخ سرویس و توزیع مکانی-زمانی سایت‌های نظارت مشتری بحث می‌کنیم. این مقاله به ارائه دهندگان خدمات، کاربران نهایی و توسعه دهندگان استانداردها کمک می کند تا وضعیت منابع جهانی WMS را درک کنند و همچنین وضعیت پذیرش استانداردهای OGC را درک کنند. نتایج به دست آمده در این مقاله می تواند به کشف منابع جغرافیایی، ارزیابی عملکرد خدمات و بهبود عملکرد خدمات کمک کند.
کلید واژه ها: 

خدمات نقشه وب ; بررسی منابع نقشه ; موضوع نقشه ; ارائه دهنده خدمات ؛ توزیع فضایی و زمانی ; عملکرد خدمات ؛ زمان پاسخگویی ؛ کیفیت خدمات ؛ خزیدن WMS ؛ کشف سرویس OGC

 

1. معرفی

فن‌آوری‌های وب، استانداردهای جدید و برنامه‌های تجاری به سرعت در حال تغییر ماهیت و گستره منابع جغرافیایی آنلاین موجود هستند. بنابراین، بررسی اینکه آیا سرویس نقشه وب (WMS) بهترین راه حل برای اشتراک گذاری و همکاری نقشه ها از طریق اینترنت است یا اینکه استاندارد و جهت جدیدی مورد نیاز است، ضروری است. برای درک وضعیت پذیرش WMS و ارزیابی استاندارد WMS، یک نظرسنجی در مقیاس جهانی برای بررسی توزیع، استفاده و کیفیت WMS های عمومی (به عنوان مثال، خدمات نقشه وب که از طریق اینترنت برای استفاده عمومی در دسترس هستند) بسیار مطلوب است. WMS یک پروتکل استاندارد کنسرسیوم فضایی باز (OGC) است که در ابتدا در سال 2000 برای ارائه نقشه های مرجع جغرافیایی از طریق اینترنت پیشنهاد شد [ 1]]. آخرین نسخه WMS 1.3.0 در سال 2006 منتشر شد [ 2 ] و همچنین به عنوان ISO 19128 ( یعنی ISO 19128:2005 رابط اطلاعات جغرافیایی-نقشه وب سرور) [ 3 ] صادر شده توسط سازمان بین المللی استاندارد (ISO) موجود است. WMS به پرکاربردترین سرویس نمایش داده OGC تبدیل شده است که در سطح جهانی شناخته شده و توسط ابزارهای مکانی تجاری اصلی و نرم افزار منبع باز پشتیبانی می شود. در حال حاضر، تعداد زیادی از WMS ها از طریق اینترنت برای استفاده عمومی در دسترس هستند که منابع نقشه فراوانی را ارائه می دهند، اما از نظر محتوا و کیفیت نقشه متفاوت هستند. در این زمینه، یافتن یک WMS مناسب به یک مشکل چالش برانگیز تبدیل می شود [ 4 ].
بنابراین، برای استفاده مؤثرتر و کارآمدتر از این منابع ارزشمند فضایی آنلاین، سؤالات زیر لازم است: وضعیت پذیرش WMS چگونه است. چه کسانی مشارکت کنندگان اصلی هستند و ارائه دهندگان کجا هستند؟ آیا الگوهایی در رابطه با ویژگی های مختلف منابع WMS وجود دارد؟ به عنوان مثال، محبوب ترین تم ها، نسخه های مشخصات و پیش بینی نقشه ها، پوشش های مکانی و زمانی لایه های نقشه کدامند؟ کیفیت WMS های جهانی از نظر دسترسی، موفقیت و عملکرد چگونه است؟ آیا الگوهایی وجود دارد که بتواند نکاتی را برای انتخاب سرویس و بهبود سمت سرور ارائه دهد؟
در این مقاله، ما یک بررسی منابع در مقیاس جهانی انجام دادیم و نظارت بر عملکرد توزیع شده را بر روی مجموعه ای از WMS های عمومی خزیده شده اجرا کردیم. مشارکت های بالقوه این تحقیق را می توان از دیدگاه های زیر استخراج کرد:

(1)
کشف منابع جغرافیایی: بررسی منابع WMS و ابرداده‌های آنها به ما کمک می‌کند تا مکان‌های سرور، انواع ارائه‌دهنده و توزیع محتوای منابع جهانی مکانی را درک کنیم. در نتیجه، این دانش با آشکار کردن WMS های درخواستی که دارای ویژگی های مورد انتظار مصرف کنندگان خدمات هستند، برای کشف خدمات مفید خواهد بود.
(2)
ارزیابی عملکرد خدمات: با توسعه یک چارچوب نظارتی توزیع‌شده، ناهمگونی مکانی-زمانی و تفاوت‌های عملکرد سطح خدمات فردی را می‌توان در مکان و زمان تحلیل کرد. این انتخاب سرویس آگاه از عملکرد را برای برنامه‌های کاربردی حساس به زمان هدایت می‌کند، و همچنین بهبود عملکرد را از دیدگاه ارائه‌دهنده خدمات هدایت می‌کند.
(3)
تکامل استاندارد خدمات: این تحقیق می تواند به محققان و سازندگان استاندارد از هر دو صنعت و دانشگاه کمک کند تا توسعه و پذیرش استانداردهای خدمات باز را برای تصویر داده های جغرافیایی بررسی کنند. با پیوند دادن فن‌آوری‌های پیشرفته تجسم وب در رابطه با حالت‌های متقابل رایج (به عنوان مثال، جمع‌سپاری [ 5 ، 6 ] و همکاری [ 7 ، 8 ])، می‌توانیم در مورد مناسب بودن استاندارد WMS تجدید نظر کنیم، بنابراین الهام‌بخش ما برای درک مسیرهای جدید است. برای پیشرفت
این مقاله به شرح زیر است. بخش 2 تحقیقات مرتبط را مرور می کند. بخش 3 روش نظارت و جمع آوری داده ها را معرفی می کند. بخش 4 جزئیات اکتشافات را شرح می دهد. بخش 5 با نتایج به پایان می رسد و تحقیقات آینده را مورد بحث قرار می دهد.

2. کارهای مرتبط

2.1. توسعه فناوری های نقشه برداری آنلاین و WMS

با توسعه فن آوری های وب، نقشه برداری آنلاین تعاملی در چند دهه گذشته پیشرفت زیادی داشته است. خدمات نقشه تجاری در حال ظهور و پروژه های جمع سپاری، مانند MapQuest، Open Street Map و Google Maps که فناوری های مختلف و استانداردهای باز را پیاده سازی می کنند، به طور قابل توجهی کاربرد نقشه برداری آنلاین را تغییر می دهند [9 ]]. نقشه برداری آنلاین به استراتژی های رندر، مدل های داده و زبان های نشانه گذاری متکی است. امروزه هم رندر سمت سرور و هم رندر سمت کلاینت نقش مهمی در نقشه برداری آنلاین دارند. رندر سمت سرور، نقشه ها (معمولاً تصاویر شطرنجی با اشیاء برداری و حاشیه نویسی را روی سرورهای نقشه تولید می کند و آنها را به مشتریان تحویل می دهد. از آنجایی که به عملکرد سمت سرور و قدرت های محاسباتی متکی است، دسترسی و ارائه نقشه ها بدون هیچ گونه پردازش پیشرفته در سمت مشتری آسان تر شد. با این حال، رندر سمت سرور منجر به تعامل ضعیف می شود. درخواست‌های نقشه همزمان فشرده مشکلات تبدیل و انتقال داده‌های مکرر را ایجاد می‌کنند و ممکن است منجر به اضافه بار سمت سرور و پاسخ‌گویی کم در سمت مشتری شود [ 10]]. فناوری‌ها و الگوریتم‌های مکعب داده جدید کاوش تعاملی مجموعه داده‌های چند بعدی فضایی-زمانی بزرگ (میلیاردها ورودی) با تأخیر بسیار کم [ 11 ]، به عنوان مثال، نانومکعب‌ها را ممکن می‌سازد. در مقایسه با رندر سمت سرور، رندر سمت سرویس گیرنده رندر داده، انیمیشن و ویژگی های تعامل غنی شده را مستقیماً در مرورگرهای وب امکان پذیر می کند. مجموعه داده ها، به جای تصاویر رندر شده، برای مشتری بازیابی می شوند. مدل‌های داده مبتنی بر زبان نشانه‌گذاری توسعه‌پذیر (XML) و نمادگذاری شی جاوا اسکریپت (JSON) مانند گرافیک برداری مقیاس‌پذیر (SVG)، زبان نشانه‌گذاری جغرافیایی (GML) و GeoJSON غالب هستند. فناوری‌های مبتنی بر پلاگین Rich Internet Application (RIA) (به عنوان مثال، Adobe Flash، Microsoft Silverlight و Oracle-Sun JavaFX) کاربردهای گسترده‌ای دارند [ 12]]، اما همچنین معایب [ 13 ، 14 ]، مانند نصب اضافی، امنیت و نگرانی های سازگاری. با تکامل و استانداردسازی فن‌آوری‌های وب، بسته‌های JavaScript 5.0 و زبان نشانه‌گذاری HyperText بومی (HTML) گسترش یافته‌اند تا قابلیت‌های تجسم و رندر قدرتمند را شامل شود. سایر استانداردهای باز، مانند HTML Canvas و WebGL [ 15 ] نیز پتانسیل زیادی برای ارائه داده ها نشان می دهند. این استانداردها و فناوری‌ها وابستگی به افزونه‌ها را کاهش داده و ارائه داده‌ها را تعاملی‌تر و انعطاف‌پذیرتر کرده‌اند.
استاندارد WMS بر حالت رندر سمت سرور متکی است، بنابراین نقشه ها توسط یک سرور نقشه با استفاده از داده های مکانی از پایگاه های داده جغرافیایی یا سایر منابع داده تولید می شوند. WMS مجموعه ای از عملیات استاندارد شده ( به عنوان مثال ، رابط ها) را برای تسهیل درخواست های نقشه تعریف می کند. GetCapabilities به ابرداده های سرویس و لایه های نقشه دسترسی دارد. GetMap یک نقشه با پارامترهای جغرافیایی و ابعادی به خوبی تعریف شده تولید می کند. و GetFeatureInfo ویژگی های اضافی را برای ویژگی های خاص نشان داده شده بر روی نقشه بازیابی می کند [ 2]. این عملیات را می توان با سایر ابزارهای جغرافیایی ادغام کرد. یا با استفاده از یک مرورگر وب استاندارد با ارسال درخواست های پروتکل انتقال ابرمتن (HTTP) فراخوانی می شود. درخواست تصاویر با تغییر پارامترها در صورت تقاضا برای مشتریان آسان است.
در حال حاضر، WMS توسط رقبا به چالش کشیده شده است، مانند مشخصات خدمات نقشه کاشی (TMS) [ 16] .] و خدمات ESRI RESTful. هنگامی که همزمانی بالا و تعامل مکرر رخ می دهد، پایداری و عملکرد یک سرور نقشه به سرعت بدتر می شود. برای مقابله با این مشکل، رویکردهای مختلفی توسعه یافته اند و به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند، مانند فن آوری های صف پیام، نمایه سازی، مقیاس خودکار و متعادل کننده بار پویا. علاوه بر این روش‌ها، مکانیسم‌های ذخیره کاشی نقشه یک رویکرد جایگزین برای واکشی و کش کردن کاشی‌های نقشه از پیش رندر شده به طور کارآمد، با توجه به گستره و مقیاس‌های جغرافیایی مشخص ارائه می‌کنند. TMS یکی از اولین استانداردها برای کاشی کاری نقشه است. به دست آوردن حمایت زیادی از بسیاری از جوامع منبع باز. همانطور که Representational State Transfer (REST) ​​به عنوان سبک معماری اصلی برای سرویس های وب پیشرفت می کند، ESRI از سال 2010 رابط های برنامه نویسی کاربردی سرویس RESTful (API) را ارائه کرده است. با استقرار گسترده معماری ArcGIS Service، تعداد فزاینده ای از خدمات ESRI RESTful از طریق اینترنت در دسترس هستند. برای پاسخگویی به این چالش ها و تقاضاهای در حال تغییر، OGC به طور مداوم استانداردهای خود را بهبود می بخشد. OGC با الهام از TMS، استاندارد Web Map Tile Service (WMTS) را در سال 2009 منتشر کرد تا خدمات مقیاس پذیر و با کارایی بالا را برای توزیع مبتنی بر وب نقشه ها توسعه دهد.17 ]. WMTS یک رویکرد مکمل برای WMS برای کاشی کاری نقشه ها ارائه می دهد. علاوه بر این، در سال 2011 OGC یک گروه کاری برای بررسی اجرای خدمات مکانی از طریق رویکردهای RESTful تشکیل داد [ 18 ].
استانداردهای OGC در مقایسه با استانداردهای خدمات وب صنعتی که توسط کنسرسیوم جهانی وب (W3C) حمایت می شود، مزایای خاص خود را دارند. استانداردهای خدمات OGC ابرداده‌های فراوانی را در مورد ارائه‌دهنده و داده‌های جغرافیایی از طریق GetCapabilities فراهم می‌کنند و این قابلیت به طور مداوم افزایش می‌یابد. در مقابل، زبان توصیف خدمات وب (WSDL) فقط بر روی APIهای سرویس نحوی و تعامل پیام متمرکز است. به عنوان مثال، WMS از توصیف و دسترسی به داده های سری زمانی از طریق پارامترهای ابعادی از نسخه 1.1.0 پشتیبانی می کند. توابع انیمیشن داده را می توان در سمت مشتری پیاده سازی کرد تا پویایی پدیده های طبیعی یا فرآیندهای اجتماعی-اقتصادی را به راحتی تجسم کند [ 19]]. APIهای نقشه تجاری و متن باز معاصر (به عنوان مثال، نقشه های گوگل، نقشه های بینگ و لایه های باز) قابلیت هایی را برای ادغام نقشه سمت سرور و سمت مشتری در برنامه ها ارائه می دهند. یک راه حل یکپارچه که WMS ها را با پوشش داده های برداری ترکیب می کند، یک انتخاب سازنده برای کاربران پیشرفته فراهم می کند [ 15 ]. به طور خلاصه، WMS نقش مهمی در نقشه برداری آنلاین ایفا می کند و به طور گسترده توسط تجاری (مثلاً محصولات ArcGIS [ 20 ]، Autodesk’s Map 3D [ 21 ] و محصولات Civil 3D [ 22 ]) و منبع باز (مثلاً OpenLayers [22]) پشتیبانی می شود. 23 ]، GRASS GIS [ 24 ]، QGIS [ 25]) ارائه دهندگان نرم افزار و برنامه های کاربردی مختلف. در همین حال، تقاضاهای فوری و در حال تحولی برای استاندارد بیشتر تعاملی، تحلیلی و مشارکتی وجود دارد [ 26 ].

2.2. بررسی آنلاین خدمات وب جغرافیایی

بررسی خدمات وب مکانی آنلاین جهانی برای کشف منابع جغرافیایی و درک بهتر وضعیت منابع آنلاین ضروری است [ 27 ، 28 ]. زیرساخت‌های داده‌های مکانی (SDI) به طور گسترده در حوزه علوم زمین برای تسهیل کشف و به اشتراک گذاری منابع جغرافیایی استفاده شده است [ 29 ]. کاتالوگ‌ها و پورتال‌ها، مانند سیستم جهانی مشاهده زمین سیستم‌ها (GEOSS) Clearinghouse [ 30 ] و data.gov [ 31]]، میلیون‌ها ورودی ابرداده را برای منابع جغرافیایی حفظ می‌کند و به کاربران اجازه می‌دهد با استفاده از فیلدهای ویژگی فوق‌داده نمایه‌شده، محدودیت‌های پرس‌وجو را مشخص کنند. یک بررسی منابع جغرافیایی در سطح SDI اطلاعات ارزشمندی را هم برای تولیدکنندگان و هم برای مصرف کنندگان منابع جغرافیایی، حتی برای سیاست گذاران فراهم می کند. با این حال، بیشتر SDI ها فقط آمارهای درشت دانه را ارائه می دهند، مانند انواع منابع موجود و توزیع منابع در سطح منطقه ای. یک بررسی دقیق منابع عمومی و در دسترس عموم از سرویس‌های وب جهانی جغرافیایی هرگز اجرا نشده است یا در عوض، برای کاربران نهایی در دسترس نیست. علاوه بر این، سوابق رجیستری ممکن است در SDI ها کهنه و ناقص باشند، زیرا نگهداری فراداده به صاحبان سرویس بستگی دارد. لوپز-پلیسر و همکاران [ 32 ، 33] قابلیت کشف موتورهای جستجوی متداول و SDIها نسبت به خدمات OGC را تحلیل کرد. موتورهای جستجوی رایج، مانند گوگل، یاهو و بینگ، حداکثر می‌توانند نیمی از خدمات OGC را فهرست‌بندی و فراخوانی کنند و SDI پوشش منابع محدودی دارند. بنابراین، بررسی منابع فعال مورد نیاز است.
لیست های WMS آنلاین بسیاری وجود دارد که توسط اشخاص ثالث ارائه شده است. Refractions Research [ 34 ] 615 WMS را با استفاده از Google Web API جمع آوری کرد و فیلدهای ابرداده اصلی (مانند نام، عنوان، کادر محدودکننده لایه) را استخراج کرد. Skylab Mobilesystems Ltd. [ 35 ] همچنین فهرستی از WMS های بدون محدودیت در دسترس در سطح جهانی را ارائه می دهد که اغلب به روز می شود، اما فقط تعداد لایه ها شمارش شده است. علاوه بر این، تعداد WMS ها محدود بود (994 WMS). برای درک منشأ خدمات وب OGC آنلاین، توزیع جغرافیایی ارائه دهندگان خدمات [ 36 ] و وضعیت استقرار سرویس (به عنوان مثال، تعداد سرویس های مستقر در هر سرور و تعداد مجموعه داده های ارائه شده توسط هر سرویس) مورد مطالعه قرار گرفت [32 ] ، 37]. این تحقیق عدم تعادل در منابع جغرافیایی را از نظر مکان خدمات و ارائه دهنده نشان داد. با تجزیه و تحلیل انواع خدمات و نسبت نسخه خدمات آنلاین OGC در اروپا، Lopez-Pellicer و همکاران. [ 32 ] دریافتند که WMS محبوب ترین سرویس OGC آنلاین است زیرا استقرار و استفاده از آن آسان است. با این حال، نگهداری و به روز رسانی این WMS های آنلاین ناکارآمد بود. لی و همکاران [ 37 ] انتشار وب WMS را با توسعه یک خزنده فعال بررسی کرد و مشخص کرد که تعداد کل WMS ها به طور مداوم افزایش می یابد، در حالی که در همان زمان، برخی از WMS ها نامعتبر می شوند (به عنوان مثال، URL دسترسی نامعتبر می شود یا GetCapabilities نامعتبر می شود.عملیات نمی تواند به طور مداوم به درستی پاسخ دهد). بنابراین، نگهداری و پایداری WMS های آنلاین مسائل بزرگی هستند.
تاکنون تحقیقات کمی از منظر محتوای نقشه ارائه شده توسط WMS انجام شده است. برای تشخیص خودکار لایه‌های orthoimage ارائه شده توسط WMS، Florczyk و همکاران. [ 38] یک روش اکتشافی پیشنهاد کرد که هر دو قابلیت تجزیه و تحلیل مبتنی بر توصیف اسناد و محاسبات مبتنی بر محتوا را با هم ترکیب می کند. این تحقیق با پروژه اسپانیای مجازی ادغام شده است تا از مدل ارتفاعی دیجیتال (DEM) و تولید نمای سه بعدی واقعی بهره مند شود. تحقیقات کنونی کار پیشگام، اما محدودی را ارائه می دهد. اشکالات عمده به شرح زیر است: (1) هیچ یک بررسی منابع در مقیاس جهانی انجام نداده است، و تعداد WMS های مورد بررسی در ادبیات مورد بحث کم بود. (2) تجزیه و تحلیل محتوای خدمات محدود بود. فقط چند ویژگی ابرداده مورد مطالعه قرار گرفت. تحقیقات موجود به ندرت اکتشافات را در رابطه با سیاست و مسائل فنی توضیح می دهد و بحث می کند. تا کنون، ما هنوز دانش محدودی از توزیع جهانی سرورهای WMS، انواع ارائه‌دهنده یا محتوا داریم (مثلاً موضوعات نقشه اولیه، زمان جمع آوری داده ها و پوشش مکانی). وضعیت پذیرش و استفاده از WMS ها نیز نامشخص است، مانند نسخه سرویس پرکاربرد، وضعیت به روز رسانی سرویس ها، محتوای نقشه یا سیستم مرجع مختصات پرکاربرد (CRS). بنابراین، یک تحقیق در مقیاس جهانی برای درک توزیع منابع و وضعیت پذیرش استانداردهای OGC ضروری است.

2.3. نظارت بر کیفیت خدمات

عملیات GetCapabilities ، GetMap و GetFeatureInfo الزامات عملکردی را که قرار است توسط یک سرویس در طول عملیات متقابل پیاده سازی شود، انجام می دهند. در مقابل، الزامات غیرعملکردی، به اصطلاح ویژگی‌های کیفیت خدمات (QoS)، مانند قابلیت اطمینان، قابلیت نگهداری و عملکرد، ویژگی‌های کلی سرویس‌های وب را اندازه‌گیری می‌کنند [ 39 ]. زیرساخت اطلاعات فضایی در جامعه اروپا (INSPIRE) الزامات QoS را برای خدمات مشاهده مجموعه داده های مکانی ایجاد کرد. INSPIRE اصرار دارد که معیارهای QoS، مانند عملکرد، ظرفیت و در دسترس بودن، باید برای الزامات نظارتی تضمین شوند [ 40 ، 41]]. برای ارزیابی QoS ارائه شده توسط ارائه دهندگان خدمات، نظارت بر کیفیت امری ضروری و فوری می شود. در میان این معیارهای QoS، در دسترس بودن و عملکرد به ویژه مورد انتظار کاربر است، زیرا آنها به صراحت بر تجربه کاربر تأثیر می گذارند [ 42 ].
برای به دست آوردن داده های با کیفیت، روش های نظارتی مختلفی پیشنهاد شده است. ابزارهای آزمایش عمومی، مانند Apache JMeter و LoadRunner، قابلیت های قدرتمندی را برای آزمایش های معمولی عملکرد و بار ارائه می دهند. با استفاده از این ابزار، آزمایش‌هایی برای تجزیه و تحلیل عوامل کلیدی عملکرد خدمات وب OGC انجام شده است [ 43 ، 44 ، 45 ]. با این حال، ابزارهای عمومی نمی توانند بسته های داده خاص سرویس را تجزیه کنند. در نتیجه، ابرداده خدمات وب جغرافیایی قابل استخراج نیست و نظارت پیشرفته نمی تواند به طور خودکار انجام شود [ 42]]. برای پرداختن به این موضوع، زیرساخت های نظارتی دامنه محور پیشنهاد شد. کمیته داده های جغرافیایی فدرال (FGDC) بررسی وضعیت سرویس (SSC) را برای تأیید و درجه بندی انواع مختلف خدمات وب جغرافیایی [ 46 ] ایجاد کرد. MapMatters یک پلت فرم نظارتی است که یک پورتال وب برای تجسم کیفیت WMS ها به طور انحصاری فراهم می کند [ 42 ]. برای تسهیل کشف منابع جغرافیایی، لی و همکاران. [ 47 ] و Gui و همکاران. [ 48 ] ​​نمونه های اولیه پورتال کشف یک مرحله ای را برای یکپارچه سازی عملکردهای نظارت و تجسم عملکرد خدمات طراحی کرد. به منظور کاهش بار بارگذاری روی سرورهای نظارت شده، Wu et al. [ 49] یک چارچوب انعطاف پذیر برای تنظیم بازه زمانی نظارت به صورت پویا با توجه به عملکرد اخیر خدمات انتخاب شده پیشنهاد کرد. در حال حاضر، اکثر چارچوب‌های نظارتی موجود از یک حالت سایت نظارتی واحد و بازه‌های زمانی نظارت پراکنده استفاده می‌کنند. با این حال، عملکرد برنامه وب از نظر مکان و زمان متفاوت است که تحت تأثیر عوامل بسیاری قرار می گیرد [ 50 ]. بنابراین، داده های عملکرد جمع آوری شده از یک مکان جغرافیایی در یک نقطه زمانی ثابت نمی تواند عملکرد را در موقعیت جغرافیایی دیگر یا در زمان دیگری توصیف کند. داده های نظارت مغرضانه ممکن است ارزیابی کیفیت و انتخاب خدمات را گمراه کند [ 50 ، 51 ].
اگرچه نظارت و تحلیل سرویس وب جغرافیایی نتایج فراوانی به همراه داشته است، مسائل زیر هنوز باید مورد توجه قرار گیرند. (1) استراتژی های نظارتی پیچیده ای برای جمع آوری داده های عملکرد جامع با هزینه قابل قبول مورد نیاز است. یک چارچوب نظارتی توزیع‌شده باید بر روی به‌روزترین فناوری‌های محاسباتی توزیع‌شده و زیرساخت‌های سایبری جهانی ایجاد شود. به عنوان مثال، رایانش ابری و محاسبات داوطلبانه ( یعنی نوعی از محاسبات توزیع شده که در آن صاحبان رایانه منابع محاسباتی خود را برای پشتیبانی از پروژه های دیگران به طور موقت اهدا می کنند، مانند SETI@home [ 52 ] و Climate@home [ 53 ]]) فناوری ها می توانند پوشش مکانی-زمانی سایت های نظارت را گسترش دهند [ 50 ]. (2) فراداده های بیشتر، رفتارهای دسترسی و معیارهای نظارت دقیق می توانند ثبت یا نظارت شوند. به عنوان مثال، تجزیه و تحلیل خطای درخواست برای تعیین محل مشکلات Backend مفید است. (3) علاوه بر آمار اولیه در مورد عملکرد و دسترسی، تجزیه و تحلیل پیشرفته برای آشکار کردن الگوهای مکانی-زمانی در عملکرد خدمات (به عنوان مثال، زمان پاسخ) مورد نیاز است. این ویژگی‌ها برای پیش‌بینی و ارزیابی QoS حیاتی هستند [ 54 ]. انتخاب سرویس [ 49 ] و بهینه‌سازی سمت سرور [ 55 ] می‌تواند از نتایج پیش‌بینی و ارزیابی QoS قابل اعتماد بهره‌مند شود.
این مسائل ما را برانگیخت تا یک بررسی کامل منابع و تجزیه و تحلیل کیفیت WMS های جهانی انجام دهیم. برای گرفتن داده های جامع QoS، یک چارچوب نظارتی توزیع شده با 27 سایت نظارتی پراکنده بر اساس خدمات ابر عمومی مستقر شد. فراداده و داده های QoS 46296 WMS از 72 کشور جمع آوری شد. عدم تعادل و ویژگی‌ها، از جمله مکان‌های سرور، انواع ارائه‌دهنده، نسخه‌های خدمات پشتیبانی‌شده، موضوعات نقشه محبوب، توزیع فضایی-زمانی لایه و سیستم مرجع مختصات پشتیبانی شده (CRS) کشف شد. ما پایداری، انواع خطای درخواست و دلایل احتمالی خطا را تجزیه و تحلیل کردیم و یک قانون توان برای توزیع زمان پاسخ کشف کردیم.

3. جمع آوری داده ها و روش

گردش کار جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده ها در شکل 1 نشان داده شده است . ابتدا WMS ها با استفاده از یک خزنده موضوعی توسعه یافته کشف می شوند. پس از وارد کردن WMS های خزیده شده به یک پایگاه داده، بررسی منابع WMS و تجزیه و تحلیل QoS انجام شد. بررسی منابع WMS بر اساس فراداده خدمات ( به عنوان مثال ، اسناد قابلیت های بازیابی شده از عملیات GetCapabilities ) است. تجزیه و تحلیل QoS بر اساس نتیجه نظارت ما در دو عملیات اجباری، GetCapabilities و GetMap است.. نظارت معمولی امکان کسب یا به‌روزرسانی رفتارهای QoS طولانی‌مدت (مانند پایداری، عملکرد) و وضعیت در دسترس بودن (اینکه آیا URL دیگر معتبر نیست) همه WMS‌ها را می‌دهد، در حالی که نظارت فشرده ویژگی‌های مکانی-زمانی QoS را برای سرویس‌های انتخابی ثبت می‌کند.

3.1. کشف خدمات نقشه وب آنلاین

WMS های مورد بررسی در این تحقیق همه از شبکه جهانی وب توسط خزنده موضوع فعال ما [ 56 ] جمع آوری شدند. گردش کار کشف در شکل 2 نشان داده شده است. برای جمع آوری هرچه بیشتر WMS ها و اطمینان از پوشش جهانی WMS های جمع آوری شده، خزنده یک استراتژی جستجوی ترکیبی را اتخاذ کرد که جستجوی مبتنی بر موتورهای جستجو و جستجوی هدایت شده را ادغام می کند. موتورهای جستجوی رایج (به عنوان مثال، گوگل و بینگ) دارای قابلیت های خزیدن و نمایه سازی قدرتمندی هستند که صفحات وب جهانی را ثبت می کنند. بنابراین، جستجوی مبتنی بر موتورهای جستجو گستردگی جستجو را تضمین می‌کند و بنابراین تضمین می‌کند که جستجوی ما می‌تواند به مناطقی از وب که توسط موتورهای جستجوی رایج فهرست‌بندی شده‌اند برسد. بیشتر به این نکته، WMS یک نوع منبع وب مخصوص دامنه است که معمولاً از طریق پورتال‌ها و کاتالوگ‌های وب جغرافیایی، مانند سرویس کاتالوگ OGC برای وب (CSW) منتشر می‌شود. ما از جستجوی مستقیم برای جستجوی اختصاصی این SDIها با استفاده از APIهای استاندارد و خزیدن صفحه وب استفاده کردیم. SDI های معتبر (مانند data.gov [ 31]، GEOSS Clearinghouse [ 30 ]، EuroGEOSS Broker [ 57 ]) و سایر پورتال های وب جغرافیایی یافت شده از طریق موتورهای جستجو به عنوان صفحات اولیه تنظیم شدند.
از نظر جستجوی مبتنی بر موتورهای جستجو، ما دو روش را توسعه دادیم. روش اول به طور مستقیم WMS را جستجو می کند. جستجوی مبتنی بر کلمه کلیدی (به عنوان مثال، “WMS”، “Web Map Services” یا “OGC”) یا توابع جستجوی پیشرفته (به عنوان مثال، در جستجوی Google، ما از “سرویس = WMS” به عنوان یک محدودیت پرس و جو برای عبارت “inurl” استفاده می کنیم ) ارائه شده توسط موتور جستجو برای بازیابی صفحات وب کاندید ( به عنوان مثال ، صفحات اولیه) که ممکن است حاوی URL های WMS باشند، استفاده شد. سپس، خزنده ما این صفحات وب را به صورت بازگشتی خزیده تا WMS ها را کشف کند. روش دوم WMS را با مکان یابی دایرکتوری های سرویس ArcGIS REST با استفاده از جستجوی مبتنی بر کلمه کلیدی ( به عنوان مثال ، “ArcGIS REST Service Directory”) جستجو می کند زیرا بسیاری از دایرکتوری های خدمات آنلاین [ 58 ، 59]] تولید شده توسط سرورهای ArcGIS [ 20 ] خدمات وب جغرافیایی سازگار با OGC را ارائه می دهد. برای کشف WMS از چنین فهرست خدماتی، خزنده ابتدا صفحات پوشه دایرکتوری خدمات واقعی را از نتایج جستجوی بازیابی شده با تجزیه و تحلیل ساختار و محتوای HTML شناسایی کرد. سپس یک خزیدن اختصاصی و بازگشتی در صفحات وب واجد شرایط انجام شد.
روش کشف WMS از یک صفحه وب مشخص شده به عنوان یک فرآیند تطبیق و اعتبار سنجی در نشانی‌های اینترنتی سند قابلیت‌های WMS پنهان در بین همه URL‌های HTTP موجود در صفحات وب در نظر گرفته شد. URL درخواست HTTP یک سند قابلیت های WMS یا پیشوند URL آن معمولاً به صورت یک لینک یا متن در صفحات وب به صراحت ارسال می شود. یک درخواست HTTP متعارف برای WMS GetCapabilitiesعملیات شامل چندین جفت کلید-مقدار (KVP) به عنوان پارامترهای درخواست ضروری است، مانند “درخواست = GetCapabilities” و “سرویس = WMS”. بر اساس پیشوند URL WMS، URL سند قابلیت ها را می توان به راحتی با اضافه کردن یک پارامتر جستجوی ضروری تشکیل داد. بنابراین، ما از ویژگی KVP به عنوان معیاری برای جستجو یا تشکیل URL استفاده کردیم. برای جلوگیری از فرآیندهای غیرضروری ایجاد URL، فقط لینک هایی که متن های لنگر و نحو URL آنها از قوانین مشخص پیروی می کنند [ 56]] به عنوان پیشوندهای URL کاندید انتخاب شدند. با این وجود، یک URL با چنین ساختار نحوی نمی تواند یک WMS معتبر را تضمین کند و یک درخواست HTTP بیشتر برای اعتبارسنجی مورد نیاز است. خزنده ما تنها در صورتی به یک URL معتبر رأی می‌دهد که بار پاسخ HTTP یک سند XML معتبر باشد که حاوی برچسب‌های عنصر اجباری باشد (مانند <WMS_Capabilities>). یک URL معتبر WMS در صورتی که URL موجود در پایگاه داده را تکرار نکند به پایگاه داده اضافه می شود.

3.2. چارچوب نظارتی و استراتژی توزیع شده

برای جمع‌آوری داده‌های نظارت QoS از سایت‌های نظارتی پراکنده جغرافیایی، یک چارچوب نظارتی توزیع‌شده را ایجاد کردیم که از سه جزء تشکیل شده است ( شکل 3).) (1) گردآورنده داده، فراداده خدمات و داده های عملکرد زمان واقعی WMS ها را با استفاده از گروهی از سایت های نظارت جمع آوری می کند. هر سایت مانیتورینگ WMS های اختصاص داده شده را به صورت موازی با استفاده از فناوری های چند رشته ای نظارت می کند. یک مدیر نظارت، وظایف نظارتی همه سایت های نظارت را پیکربندی و هماهنگ می کند و مدیریت داده ها را بر عهده دارد. (2) سرویس دسترسی به داده، APIهای سرویس وب مبتنی بر پروتکل دسترسی به اشیاء ساده و RESTful را برای بازیابی داده‌های نظارتی (به عنوان مثال، نظارت بر سایت‌ها، ابرداده‌های سرویس و عملکرد تاریخی در یک دوره زمانی معین) فراهم می‌کند. (3) یک پورتال وب، توسعه یافته بر اساس تحقیقات قبلی ما [ 60 ]، لایه ها، عملکرد خدمات، و همچنین توزیع فضایی WMS های نظارت شده و سایت های نظارتی را با استفاده از نقشه ها و نمودارها به تصویر می کشد.
هم نظارت معمول و هم نظارت فشرده بر اساس چارچوب نظارتی توزیع شده ما بود، اما استراتژی های نظارت متفاوت بود. نظارت معمول از چندین سایت نظارتی ثابت استفاده می‌کند تا تضمین کند که وضعیت موجود WMS‌ها تحت تأثیر اتصال سایت نظارتی تکی قرار نگرفته است. دو عملیات اجباری هر WMS هر دو به صورت هفتگی آزمایش شدند، یک درخواست برای هر عملیات از هر سایت نظارت معمول در هفته. در مقابل، برای ثبت تفاوت‌های عملکرد و بررسی الگوهای مکانی-زمانی، نظارت فشرده از سایت‌های نظارتی بیشتری از مکان‌های مختلف استفاده می‌کند و فواصل زمانی نظارت فشرده‌تر و قابل تنظیم‌تر است. در عمل، برای ارائه دسترسی پایدار، برخی از ارائه دهندگان WMS ممکن است سیاست های مجوز را تنظیم کنند [ 61] برای جلوگیری از دسترسی های بیش از حد مکرر از یک آدرس IP واحد. ما به این سیاست ها احترام گذاشتیم و نظارت شبانه روزی را انجام دادیم. چندین سایت نظارتی در مکان های پراکنده در سراسر جهان مستقر شدند. آنها به طور مشترک کار کردند تا تفاوت عملکرد ناشی از تنوع موقعیت‌های مکانی را که کاربران در آن به خدمات دسترسی دارند، نشان دهند. در بعد زمانی، WMS ها به گروه ها تقسیم شدند و به صورت دوره ای، طبق یک برنامه زمان بندی قابل تنظیم، پایش شدند. برنامه نظارت به ما کمک کرد تا الگوی روزانه عملکرد را بررسی کنیم و از مسدود شدن توسط سرورهای WMS به دلیل درخواست‌های بیش از حد مکرر جلوگیری کنیم. در همین حال، با تقسیم WMS ها به گروه ها، تاخیر پاسخ انباشته در یک گروه را می توان کنترل کرد و فاصله زمانی نظارت برای یک WMS منفرد را می توان تضمین کرد.یعنی هر پنج دقیقه یک رکورد.
برای یک تست سازگار و قابل مقایسه، قوانین تست را برای این دو عملیات ایجاد کردیم. در طول نظارت بر عملیات GetMap ، اولین لایه با نام [ 2 ] از WMS برای آزمایش درخواست شد. ما تصویر خروجی را به ارتفاع 200 پیکسل، عرض 400 پیکسل و با فرمت PNG محدود کردیم. اگر این فرمت پشتیبانی نمی شد، JPEG یا فرمت های دیگر بر این اساس مشخص می شد. اگرچه نقشه های خروجی ممکن است به عنوان وسعت جغرافیایی تحریف شوند ( به عنوان مثال, bounding box) متفاوت است، حجم داده و همچنین هزینه انتقال داده را می توان تقریباً کنترل کرد. در همین حال، برای از بین بردن تأثیر تفاوت‌ها در رویه‌های پردازش سمت سرور، هر درخواست را به یک لایه محدود کردیم و درخواست‌هایی که چندین لایه را به طور همزمان ترکیب می‌کردند حذف شدند. با این حال، درخواستی بر روی لایه‌های والد آبشاری که حاوی لایه‌های فرزند هستند، مجاز بود، زیرا یک WMS از نظر درخواست‌های GetMap، لایه والد را به عنوان یک لایه واحد در نظر می‌گیرد. برای نظارت بر عملیات GetCapabilities، از آنجایی که WMS ممکن است چندین نسخه سرویس را پشتیبانی کند، درخواست‌های آزمایشی که پارامتر اختیاری «نسخه» را مشخص نمی‌کنند به عنوان اندازه‌گیری برای به دست آوردن QoS برای نسخه پیش‌فرض استفاده شد .

3.3. جمع آوری داده های نظرسنجی

از سپتامبر 2014 تا نوامبر 2015، 27 سایت نظارتی مبتنی بر ابر عمومی (Windows Azure) که در 13 مکان پراکنده شده بودند، در چهار قاره و در هفت کشور مستقر شدند (شکل 4) .) در مجموع. همه سایت‌های مانیتورینگ با پیکربندی ماشین مجازی یکسان، از جمله شبکه، منابع محاسباتی و سیستم‌عامل برای جلوگیری از هرگونه تأثیر بر نتایج نظارت تا حد امکان استفاده شدند. چهار سایت نظارتی واقع در ایالات متحده (Bristow, VA; Redmond, WA)، ایرلند (دوبلین) و چین (هنگ کنگ) از سپتامبر 2014 تا نوامبر 2015 به طور مداوم برای نظارت معمول به کار گرفته شدند. 23 سایت نظارتی باقی مانده از 12 مکان راه اندازی شدند. برای نظارت فشرده از 23 اوت 2015 تا 3 اکتبر 2015. در هر زمان در طول نظارت فشرده، 12 سایت از 12 مکان مختلف برای انجام نظارت به طور همزمان انتخاب شدند. سایت های دیگر از مکان های تکراری به عنوان جایگزین استفاده شد.
در طول بیش از یک سال نظارت معمول، 46296 WMS (از 72 کشور و شش قاره) جمع آوری شده توسط خزنده وب ما به طور مداوم نظارت می شد. از بین این سرویس ها، 41703 WMS در مجموع معتبر بوده و شامل 318102 لایه می باشد. از آنجایی که تعداد کل WMS ها برای انجام یک آزمایش جامع بسیار زیاد بود، ما 1210 WMS را انتخاب کردیم تا به مدت 42 روز تحت نظارت فشرده قرار گیرند. برای جلوگیری از تأثیر اضافه بار دسترسی، تعداد WMS ها از یک ارائه دهنده، همان نام دامنه یا آدرس IP در طول انتخاب WMS به حداکثر پنج مورد محدود شد. توزیع جهانی WMS های انتخابی نیز در نظر گرفته شد. تست GetCapabilities بر اساس این 1210 WMS بود. در بین این WMS ها، 876 WMS در واقع برای دسترسی معتبر بودند. ما آنها را برای اجرای GetMap بیشتر انتخاب کردیمتست ها جدول 1 تعداد WMS ها را از هر قاره در آزمایش فهرست می کند. مطابق با استراتژی نظارت شبانه روزی همانطور که در بخش 3.2 توضیح داده شد ، ما یک چرخه نظارت را هر شش روز به پایان می رسانیم. از هر مکان مانیتورینگ، رکوردهای QoS GetCapabilities 2016 ( یعنی 48 رکورد در روز) را برای هر WMS انتخاب شده برای تست GetCapabilities و رکوردهای GetMap QoS 2016 برای هر WMS انتخاب شده برای تست GetMap جمع آوری کردیم.
برای انجام یک تحقیق جامع، فیلدهای فراداده بیشتری (به عنوان مثال، اطلاعات تماس، CRS، پوشش‌های فضایی لایه‌ها) و اطلاعات با کیفیت دقیق نسبت به تحقیقات گزارش‌شده در ادبیات جمع‌آوری کردیم [42 ، 43 ، 44 ، 45 ، 49 ، 50 .]. زمان پاسخگویی، نوع خطا، اندازه پیام پاسخ، سرعت دانلود و سایت نظارت مربوطه از هر درخواست نظارت ثبت شد. زمان پاسخ تحت تأثیر تأخیر در سمت کلاینت، شبکه و سرور است. برای تجزیه و تحلیل عوامل تاثیر کلیدی زمان پاسخ WMS در آینده، ما هزینه‌های زمان پاسخ ریز را برای مراحل مختلف تعامل به‌دست آوردیم. کل زمان پاسخ در یک عملیات درخواست و پاسخ کامل HTTP با استفاده از ابزار خط فرمان cURL به بازه های زمانی مختلف تجزیه شد [ 62]. ویژگی های این بازه های زمانی شامل زمان تجزیه سیستم نام دامنه (DNS) است. زمان اتصال؛ کل زمان ارسال درخواست و پردازش سرور؛ و زمان انتقال داده علاوه بر این، میانگین زمان پاسخ و موفقیت برای هر WMS به صورت دوره ای به عنوان معیارهای کیفیت به روز می شد.

4. تجزیه و تحلیل داده ها

4.1. بررسی منابع جهانی WMS

در بررسی منابع، ویژگی‌های ابرداده اولیه، شامل عنوان، چکیده، کلمات کلیدی، سیستم مرجع مختصات، نسخه و ارائه‌دهنده، از اسناد قابلیت WMS برای بررسی استفاده از خدمات و توزیع منابع استخراج شد.

4.1.1. مکان سرور و نوع ارائه دهنده

موقعیت جغرافیایی WMS های عمومی نظارت شده نشان می دهد که آمریکای شمالی (به ویژه ایالات متحده) و اروپا دارای بیشترین منابع WMS هستند ( شکل 5 و شکل 6 a). در ایالات متحده و اروپا، طرح‌های داده دولت باز دسترسی و استفاده مجدد از داده‌ها و اطلاعات رسمی توسط شهروندان، جوامع و توسعه‌دهندگان را از طریق مخازن توسعه باز ترویج می‌کنند. زیرساخت های داده های مکانی (SDI) توسعه یافته در این مناطق به طور گسترده توسط کاربران متقابل دامنه در سراسر جهان برای کشف و به اشتراک گذاری منابع جغرافیایی استفاده می شود. برای مثال، data.gov [ 31 ] داده های باز دولت ایالات متحده را برای ایجاد یک کاتالوگ داده یک مرحله ای و ژئوپورتال INSPIRE [ 63 ، 64] یکپارچه می کند.] یک SDI اتحادیه اروپا (EU) برای تسهیل به اشتراک گذاری اطلاعات مکانی محیطی برای استفاده عمومی است. در نتیجه، دسترسی جهانی به منابع جغرافیایی منتشر شده در ایالات متحده و اروپا به طور قابل توجهی افزایش یافته است و اکتشاف خدمات آنلاین بسیار آسان تر می شود. توزیع موقعیت جغرافیایی WMS ها لزوماً به معنای وجود منابع نقشه بیشتر در ایالات متحده و اروپا نیست. این توزیع نشان می‌دهد که استانداردهای خدمات OGC به طور گسترده‌تری برای انتشار داده‌های باز در آن مکان‌ها پذیرفته شده‌اند. در نتیجه، کاربران عمومی جهانی به راحتی از طریق ژئوپورتال ها و موتورهای جستجو به این منابع دسترسی پیدا می کنند.
از تجزیه و تحلیل 13,352 WMS از 989 ارائه‌دهنده که شامل اطلاعات ارائه‌دهنده، مانند برچسب‌های سازمانی در اسناد قابلیت آنها می‌شود، متوجه شدیم که مکان‌های سرور و انواع ارائه‌دهنده WMS‌ها نامتعادل هستند. استاندارد WMS حمایت گسترده‌تری را از دولت‌ها، مؤسسات دانشگاهی و سازمان‌های بین‌دولتی برای به اشتراک گذاشتن داده‌های جغرافیایی غیرانتفاعی (به عنوان مثال، رفاه عمومی و منابع) نسبت به صنایع دریافت می‌کند . ارائه خدمات داده های عمومی یکی از وظایف دولت ها و سازمان های بین دولتی در راستای منافع جامعه است. بنابراین، آنها به طور فعال داده های مربوط به مناطق سود اجتماعی (SBA) را منتشر می کنند [ 65] و سایر مناطق منافع عمومی با استفاده از استانداردهای باز. مؤسسات دانشگاهی همچنین نقش عمده ای در پیشنهاد و استفاده از استانداردهای باز برای تسهیل اشتراک گذاری داده های علمی ایفا می کنند. در مقابل، خدمات ارائه شده توسط صنعت تنها نشان دهنده نسبت کمی است (1.78%)، زیرا WMS یک استاندارد باز برای دسترسی به داده های مکانی است تا یک پروتکل تبادل داده در سطح تجاری.
با شمارش تعداد WMS های منتشر شده توسط هر یک از 989 ارائه دهنده شناسایی شده، دریافتیم که ده ارائه دهنده خدمات برتر (1٪) از WMS های تجزیه و تحلیل شده، 7367 WMS (55.18٪، در مجموع 13352) منتشر کرده اند، اما تعداد WMS هایی که ارائه می دهند متفاوت است. بطور قابل توجهی ( جدول 2 ). مرکز تجزیه و تحلیل داده های زمین (EDAC) دانشگاه نیومکزیکو و اداره ملی اقیانوسی و جوی (NOAA) بیشترین مشارکت را دارند. EDAC سیستم اطلاعات جغرافیایی منابع نیومکزیکو (RGIS) را میزبانی و مدیریت کرد [ 66] برای بیش از 23 سال به طور خاص برای به اشتراک گذاری داده های جغرافیایی عمومی در سراسر ایالت. داده ها توسط مخزن داده RGIS مدیریت می شوند و از طریق خدمات وب سازگار با OGC منتشر می شوند. NOAA نیز حجم عظیمی از داده های مربوط به اقیانوس و جو را از طریق WMS فراهم می کند. سهم خدمات نامتعادل در میان ارائه دهندگان از یک قانون قدرت [ 67 ] پیروی می کند، همانطور که در شکل 7 نشان داده شده است، و منعکس کننده تفاوت ها در مالکیت منابع جغرافیایی، سیاست های به اشتراک گذاری داده ها و اثربخشی است.
ما بیشتر نرم افزار رایج مورد استفاده برای انتشار WMS ها را با تجزیه و تحلیل WMS Uniform Resource Locators (URL) و اسناد قابلیت ها خلاصه کردیم. از مجموع 46296 WMS، 3484، 1987 و 515 WMS به ترتیب توسط ArcGIS Server، GeoServer و MapServer منتشر شده است. نرم افزار انتشار برای بقیه ناشناخته است. سازمان های دولتی 1721 WMS مبتنی بر ArcGIS را منتشر کردند. در مقابل، تنها 229 WMS از سازمان های دولتی با استفاده از GeoServer و MapServer منتشر شد. دو سرور منبع باز منشأ آکادمیک دارند، بنابراین در بخش دانشگاهی بیشتر از بخش عمومی مورد استفاده قرار می گیرند. نرم افزارهای تجاری و منبع باز هر دو به انتشار WMS کمک می کنند، اما ابزارهای منبع باز در دانشگاه ها محبوبیت بیشتری دارند. نرم افزارهای تجاری مانند ArcGIS

4.1.2. موضوعات محبوب نقشه

بررسی موضوع نقشه WMS های جهانی می تواند به کاربران بین رشته ای جهانی در کشف و انتخاب منابع نقشه و همچنین افزایش درک ما از سیاست های اشتراک گذاری داده های باز، مسائل عمومی و گرایش ها در علوم زمین و سایر رشته ها کمک کند. اگرچه زبان های مورد استفاده برای توصیف فراداده WMS متفاوت است (به عنوان مثال، انگلیسی، آلمانی، فرانسوی، هلندی، ایتالیایی، نروژی، سوئدی و چینی)، طبق تحقیقات ما، حدود 87.85٪ از WMS های معتبر (36638) حاوی کلمات انگلیسی در سرویس خود هستند. توضیحات، و 82.57٪ از لایه ها حاوی فیلدهای کلمه کلیدی بودند که به زبان انگلیسی توصیف شده بودند. متعاقبا، موضوعات لایه بالای نقشه را صرفاً بر اساس کلیدواژه انگلیسی مطالعه کردیم تا پیچیدگی تجزیه و تحلیل داده ها را کاهش دهیم. ما گروهی از کلمات کلیدی انگلیسی را برای هر لایه نقشه از فیلدهای توضیحات لایه (به عنوان مثال، عنوان، چکیده، کلمات کلیدی) اسناد قابلیت استخراج کردیم. کلمات توقف، کلمات تکرار شده و کلماتی که اسم نبودند در حین استخراج حذف شدند. سپس فراوانی وقوع کلمات کلیدی را در بین تمامی لایه های نقشه محاسبه و مرتب کردیم.شکل 8 کلیدواژه های برتر زبان انگلیسی را نشان می دهد که بیشترین فراوانی کلمات را داشتند. مطابق با GEOSS Societal Benefit Areas (SBAs) [ 65 ] و دستورالعمل INSPIRE [ 63]، کلیدواژه های به دست آمده را تجزیه و تحلیل کردیم و دریافتیم که موضوعات زیر مرتبط با محیط طبیعی و منابع بیشتر ظاهر می شوند: زمین شناسی، آب و هوا، انرژی، پوشش زمین، آب، تنوع زیستی، کشاورزی و اکوسیستم. با توجه به رشد انفجاری فناوری‌های رصد زمین در چند دهه گذشته، دولت‌ها، مؤسسات دانشگاهی و سازمان‌های غیرانتفاعی حجم زیادی از داده‌های جغرافیایی در مورد پدیده‌های طبیعی را جمع‌آوری و پردازش کرده‌اند. بسیاری از داده ها با استفاده از خدمات استاندارد OGC منتشر شده اند و اکثر منابع نقشه باز را تشکیل می دهند. به عنوان مثال، دستورالعمل INSPIRE در درجه اول برای به اشتراک گذاشتن اطلاعات محیطی فضایی در میان ارائه دهندگان بخش عمومی است [ 63 ].
عصر کلان داده فرا رسیده است و با پیشرفت فناوری‌های آگاه از مکان. حس اجتماعی آسان تر و کم هزینه تر می شود. بر این اساس، داده های مربوط به فعالیت های اجتماعی و اقتصادی به طور چشمگیری در حال افزایش است. مرکز داده‌های اجتماعی و اقتصادی و برنامه‌های کاربردی دانشگاه کلمبیا (SEDAC) یک WMS [ 68 ] منتشر کرد تا توزیع مکانی-زمانی اندازه جمعیت، تراکم جمعیت و درجه تحصیلات را در آمریکا نشان دهد. مرکز ملی ژئوماتیک چین (NGCC) نقشه های موضوعی اشتغال و دستمزد چینی ها را در سال 2013 به عنوان WMS منتشر کرد [ 69 ]. انتظار می‌رفت که نقشه‌های آنلاین با رفتارهای اجتماعی و فعالیت‌های اقتصادی به‌عنوان موضوعات اصلی به‌طور تصاعدی در ویژگی‌های نزدیک منفجر شوند.

4.1.3. پوشش های فضایی لایه های نقشه

با تجزیه و تحلیل وسعت جغرافیایی ( یعنی جعبه مرزی) 318102 لایه نقشه ( شکل 9)ما دریافتیم که قاره‌ها به جز قطب جنوب، بیشتر از اقیانوس‌ها پوشیده شده‌اند، و نیمکره شمالی پوشش بیشتری نسبت به نیمکره جنوبی دارد. بسیاری از لایه ها وسعت جهانی دارند (بیش از 25000 لایه). این پدیده رفتارهای جهانی رصد زمین ما را نشان می دهد و همچنین فعالیت های انسان در فضا را تا حدودی منعکس می کند. تفاوت در غنای داده های فضایی باز نیز نشان دهنده تفاوت در سیاست های اشتراک گذاری داده ها در سطح کشور و منطقه است. به طور خاص، پوشش‌های فضایی لایه‌های نقشه در آمریکای شمالی و اروپا، به‌ویژه در سرزمین اصلی ایالات متحده و اروپا متمرکز شده‌اند و شمال آفریقا پس از آمریکای شمالی و اروپا، دومین تعداد پوشش‌ها را دارد. با این حال، به دلیل امنیت اطلاعات و مسائل مربوط به سیاست داده، منابع جغرافیایی در برخی کشورها به شدت کنترل می شود. داده های جغرافیایی اغلب به صورت داخلی و بین سازمان های دولتی از طریق نسخه های چاپی یا شبکه های خصوصی ایمن به اشتراک گذاشته می شوند و نه از طریق انتشار آنها از طریق سرویس های وب استاندارد شده برای استفاده عمومی.

4.1.4. توزیع سالانه لایه‌های نقشه و WMS با لایه‌های نقشه فعلی

زمان جمع آوری داده ها معیاری برای به موقع بودن داده های مکانی است ( به عنوان مثال ، ارز داده ها). از بین 318102 لایه، 62925 لایه از 4587 WMS حاوی زمان جمع آوری داده در اسناد قابلیت خود هستند. به عنوان مثال، SEDAC GeoServer WMS [ 68 ] زمان جمع‌آوری داده‌ها را مستقیماً در فیلد نام لایه (به عنوان مثال، “تراکم جمعیت 2000”)، و WMS مشاهده زمین ناسا [ 70] تعبیه می‌کند.] یک بعد زمانی طولانی را در هر لایه توصیف می کند (به عنوان مثال، “2015-01-01/2015-08-29/P8D”). با استفاده از چنین اطلاعاتی، می‌توانیم وضعیت به‌روزرسانی لایه‌های نقشه یا ابرداده خدمات را برای یک WMS تخمین بزنیم. با بازتر شدن داده ها، منابع نقشه جمع آوری شده هر سال بر تعداد آنها افزوده می شود. در عین حال، بیشتر این داده های منتشر شده با استفاده از WMS ها به طور کلی داده های به روز هستند، نه داده های تاریخی بایگانی شده (همانطور که در شکل 10 نشان داده شده است ).
شکل 10 نشان می دهد که افزایش قابل توجه WMS ها و لایه های نقشه در سال 2000 و 2006 به ترتیب با انتشار استانداردهای WMS نسخه 1.0.0 و نسخه 1.3.0 مرتبط بود. انتشار APIهای ESRI RESTful Service و به‌روزرسانی‌های متوالی، که با استاندارد WMS مطابقت دارند، از سال 2010 باعث افزایش قابل توجه دیگری شد. علاوه بر این، INSPIRE از کشورهای عضو خواست تا خدمات کشف و مشاهده را ارائه دهند (به عنوان مثال، WMS و WMTS) حداکثر در سال 2011، که ممکن است استقرار و به روز رسانی WMS ها را نیز ترویج کرده باشد. این روندها نشان می‌دهد که فناوری‌ها، استانداردها و محصولات نرم‌افزاری جدید نسبتاً سریع در حوزه اطلاعات جغرافیایی پذیرفته می‌شوند. با این حال، حفظ اشتیاق برای کاوش در فن آوری های جدید در مورد تعمیر و نگهداری روتین خدمات دشوار است. بسیاری از WMS های موجود به ندرت لایه های جدید اضافه می کنند یا ابرداده های لایه را پس از استقرار به روز می کنند. بنابراین، زمان جمع آوری داده ها برای آخرین لایه ها در 4124 WMS در میان 4587 WMS مورد مطالعه (89.91٪) زودتر از سال 2013 است. این ممکن است بر کیفیت منابع نقشه موجود در WMS های آنلاین تأثیر بگذارد.

4.1.5. سیستم های مرجع مختصات و نسخه های سرویس پشتیبانی شده

در میان 318102 لایه مورد بررسی، CRS های بیضی شکل مختلف و CRS های پیش بینی شده پشتیبانی شدند. CRSهای بیضی 97.57 درصد از پشتیبانی را به دست آوردند. Web Mercator، Universal Transverse Mercator، stereographic قطب جنوب و Albers پر استفاده ترین پیش بینی ها هستند ( جدول 3). Web Mercator 76.39 درصد از پشتیبانی را به دست آورد. نقشه‌های این طرح را می‌توان به راحتی در وب مشاهده کرد، زیرا انجام تقسیم نقشه و اتصال بدون درز آسان است. در همین حال، Web Mercator صحت جهت و موقعیت نسبی روی نقشه ها را تضمین می کند. بنابراین، به طور گسترده ای پذیرفته شده است و بسیاری از خدمات نقشه عمومی آنلاین از این طرح استفاده می کنند. برخی از لایه ها به دلیل گستردگی جغرافیایی نقشه ها یا به دلیل نیازهای کاربردی خاص خود، از طرح ریزی استریوگرافی قطب جنوب یا طرح آلبرس پشتیبانی می کنند. به عنوان مثال، نقشه های منطقه اداری ممکن است نیاز به طرح ریزی مساحت داشته باشند.
در بین 41703 WMS معتبر، به ترتیب 9920، 10،122، 41،325 و 40،861 WMS از نسخه های 1.0.0، 1.1.0، 1.1.1 و 1.3.0 پشتیبانی می کنند. بنابراین، بیشتر WMS ها با نمونه های نرم افزار مکانی مطابق با آخرین استاندارد WMS نسخه 1.3.0، منتشر شده در سال 2006 و سازگار با نسخه 1.1.0 پیاده سازی شدند. در نسخه 1.3.0، رابط های دسترسی یکپارچه شدند و ساختار داده پیام های پاسخ اصلاح شد. بنابراین، نسخه بسیار بالغ‌تر از نسخه‌های قبلی است که به نرخ بالای پذیرش کمک می‌کند. در همین حال، پس از چندین سال محبوبیت، به رسمیت شناختن استانداردهای OGC به طور قابل توجهی در بین کاربران ترویج شد. بیشتر توسعه دهندگان نرم افزار GIS منبع باز و تجاری شروع به پشتیبانی از آخرین استانداردهای OGC کردند. همچنین اشاره شد که اکثر WMS ها با نسخه 1.3.

4.2. پایداری و تجزیه و تحلیل عملکرد

پایداری و عملکرد دو عامل اساسی کیفیت اندازه‌گیری در سطح خدمات برای سرویس‌های وب [ 71 ] و نهادهای نرم‌افزاری [ 72 ] هستند. پایداری قابلیت اطمینان و قابلیت نگهداری یک موجودیت نرم افزار را با بررسی استحکام زمان اجرا می سنجد، در حالی که عملکرد کارایی زمان اجرا را اندازه گیری می کند. ارزیابی این دو عامل از این جهت حائز اهمیت است که ممکن است دستورالعمل هایی را برای انتخاب WMS و بهبود سمت سرور برای مصرف کنندگان و ارائه دهندگان خدمات ارائه دهد. در این بخش، بر اساس نتیجه نظارت فشرده 1210 WMS (فهرست شده در جدول 1 )، وضعیت کلی دو عامل را با استفاده از معیارهای انتخاب شده تجزیه و تحلیل می کنیم.

4.2.1. تجزیه و تحلیل پایداری

برای تجزیه و تحلیل پایداری، انواع دسترسی، موفقیت و خطا را بر اساس دو عملیات اجباری بررسی کردیم. قابلیت دسترسی نشان دهنده احتمال دسترسی به عملیات وب سرویس (دریافت پیام تأیید یا پاسخ) در زمانی است که سرویس در دسترس است. موفقیت نسبت پاسخ های موفق به تمام درخواست ها در یک دوره زمانی است و توانایی پاسخگویی صحیح به درخواست های کاربر را می سنجد. نوع خطا به طور خلاصه دلیل عدم موفقیت یک درخواست را توضیح می دهد. ما در این تحقیق دسترسی را به سه نوع دسته بندی کردیم: همیشه در دسترس، موقتاً غیرقابل دسترس و دائماً غیرقابل دسترس. جدول 4 نشان می دهد که بسیاری از WMS ها دائماً غیرقابل دسترسی هستند ( به عنوان مثال، WMS های نامعتبر)، زیرا این ها در دسترس نیستند یا ممکن است URL ها را تغییر داده باشند. در همین حال، عملیات WMS که به‌عنوان موقتاً غیرقابل دسترس شناخته می‌شوند، یک مشکل غیر ضروری و به دلیل مشکلات نگهداری شبکه و سرویس بودند. از آنجایی که نمی‌توانیم زمان‌های نگهداری همه WMS‌ها را شناسایی کنیم یا از آن مطلع شویم، زمان نگهداری از تجزیه و تحلیل دسترسی‌ها مستثنی نشد. دسترسی به GetMap از GetCapabilities حتی برای WMS های معتبر بدتر است . فقط حدود 1/5 از عملیات GetMap لایه به طور مداوم در دسترس است. هیستوگرام موفقیت آمیز GetCapabilities و GetMap که در شکل 11 مشاهده می شود نیز نشان می دهد که موفقیت آمیز بودن GetCapabilities بالاتر ازGetMap برای WMS های معتبر.
برای تجزیه و تحلیل خطاهای عملیات، انواع مختلف خطاهای دقیق را به دو دسته طبقه بندی کردیم. خطای دسترسی به سرور نشان دهنده خطاهایی است که هنگام اتصال به سرورها رخ داده است، به عنوان مثال، عدم امکان اتصال میزبان، مهلت زمانی یا عدم پاسخگویی از طرف سرور. خطاهای پردازش درخواست در طول پردازش سمت سرور پس از اتصال موفقیت آمیز به سرور رخ می دهد، به عنوان مثال، خطای معنایی درخواست، امتناع سرور از اجرای درخواست یا بارگذاری بیش از حد سرور. از جدول 5 ، می بینیم که خطاهای بیشتری به دلیل خطاهای پردازش درخواست برای GetMap ایجاد شده است . از یک طرف، پردازش عملیات GetMap نسبتا پیچیده تر از GetCapabilities است . GetMapنیاز به بارگذاری داده‌های مکانی و انجام پردازش‌های جغرافیایی لازم (به عنوان مثال، زیرمجموعه، تبدیل و رندرینگ) برای تولید نقشه‌ها دارد، در حالی که GetCapabilities فقط به یک سند فراداده که می‌تواند از قبل تولید شود پاسخ می‌دهد. از سوی دیگر، توضیحات لایه نادرست یا قدیمی در سند قابلیت ها دلیل دیگری برای خطاهای پردازش درخواست است. ما می توانیم نتیجه بگیریم که ثبات به طور قابل توجهی برای خدمات و عملیات متفاوت است. دسترسی به ابرداده نمی تواند امکان دسترسی به لایه های نقشه را فراهم کند. بنابراین، پایداری سرورهای WMS و نگهداری به‌موقع فراداده مسائل بزرگی هستند و باید توسط ارائه‌دهندگان خدمات بیشتر مورد توجه قرار گیرند.

4.2.2. قوانین قدرت در زمان پاسخگویی

زمان پاسخ، حداکثر توان عملیاتی و اشغال منابع محاسباتی سه اندازه گیری رایج عملکرد هستند. در تحقیق خود، ما زمان پاسخگویی را به عنوان اندازه‌گیری عملکرد انتخاب کردیم، زیرا آزمایش حداکثر توان به درخواست‌های همزمان فشرده نیاز دارد و ممکن است منجر به رد درخواست توسط ارائه‌دهندگان خدمات شود، در حالی که اندازه‌گیری‌های اشغال منابع محاسباتی به سختی به دست می‌آیند. ما روند کلی در زمان پاسخ همه WMS های آزمایش شده را با تجزیه و تحلیل زمان پاسخ حداقل، متوسط ​​و حداکثر دو عملیات اجباری ثبت شده برای هر WMS معتبر در میان همه پاسخ های موفق از همه سایت های نظارت بررسی کردیم. شکل 12نشان می دهد که زمان پاسخ دو عملیات اجباری برای WMS های معتبر، به طور کلی، باید از قوانین قدرت تبعیت کند. اکثر WMS ها به سرعت پاسخ می دهند، اما تعداد کمی از آنها زمان پاسخگویی بسیار طولانی دارند. تفاوت های عددی بین حداقل و حداکثر زمان پاسخ در شکل 13 نشان داده شده است که منعکس کننده ناپایداری در عملکرد WMS است. خطوط قرمز عمودی در نمودارهای میله ای برای میانگین زمان پاسخ نشان می دهد که اکثر WMS های معتبر (بیش از 80٪) می توانند در اکثر موارد در عرض سه ثانیه به درخواست های کاربر پاسخ دهند. در مقابل، تحقیقات قبلی ما نشان می‌دهد که کمتر از 40 درصد از WMS GetCapabilities و GetMap در عرض هشت ثانیه پاسخ دادند [ 48 ، 49]]. بنابراین، زمان پاسخ کلی WMS ها به میزان قابل توجهی کاهش یافت که نشان دهنده بهبود در محیط های نرم افزاری و سخت افزاری WMS و همچنین ارتقاء در شبکه جهانی تا حدی است.

4.2.3. ویژگی‌های مکانی-زمانی زمان‌های پاسخ

زمان پاسخگویی یک وب سرویس تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار می گیرد. از میان این عوامل، اتصال شبکه بین ارائه دهندگان خدمات و کاربران، وضعیت شبکه لحظه ای و همچنین الگوی همزمانی کاربران جهانی را می توان به عنوان عوامل دسترسی مکانی-زمانی تعمیم داد. در این بخش، ما رابطه بین عوامل دسترسی مکانی و زمانی و زمان پاسخ را بررسی می‌کنیم.
(1) ویژگی های فضایی
زمان پاسخ به طور قابل توجهی تحت تأثیر اتصال شبکه است و اتصال یک شبکه در فضای سایبری به استقرار تجهیزات شبکه و پیوندهای آنها در فضای جغرافیایی متکی است. بنابراین، ارتباط بین فاصله مکانی و زمان پاسخ ذاتی است. ما دریافتیم که 60.27٪ از WMS های معتبر (528 از 876 در مجموع) کوتاه ترین زمان پاسخگویی متوسط ​​را از نزدیک ترین مکان های سایت نظارتی خود در سراسر جهان به دست آوردند. در سطح قاره، این روند آشکارتر بود ( جدول 6 ). اکثر WMS ها تمایل دارند کوتاه ترین زمان پاسخ را از سایت های مانیتورینگ در همان مناطقی که مکان سرورها هستند دریافت کنند، به جز در مورد آمریکای جنوبی. ما همچنین ضریب تعیین رگرسیون خطی را محاسبه کردیم ( R2) از زمان پاسخ برای WMS های جداگانه با استفاده از میانگین زمان پاسخ در هر مکان نظارت برای مکان های متعدد از جمله سایت های مبتنی بر ابر عمومی و سایت های محلی. میانگین R 2 برای همه 876 WMS 74.08٪ بود. شکل 14 یک همبستگی مثبت بین میانگین زمان پاسخ و فاصله مکانی از سایت نظارتی تا سرور را نشان می دهد. نمودار پراکندگی در شکل 14a برای همه 876 WMS معتبر است. می‌توانیم همبستگی مثبتی را ببینیم، اما نمودار ناهمگونی داده‌ها را نیز نشان می‌دهد، زیرا زمان پاسخ تحت تأثیر بسیاری از عوامل دیگر، مانند حجم داده‌های پاسخ، عملکرد سرور، پهنای باند شبکه و توزیع کابل‌های نوری جهانی است. تأثیر این عوامل تا حدی با انتخاب 393 WMS واقع در ایالات متحده کاهش یافت که اسناد قابلیت آنها کمتر از 1 مگابایت بود و میانگین زمان پاسخگویی کمتر از 2 ثانیه داشتند. همبستگی مثبت در شکل 14 بیشتر قابل مشاهده استب علاوه بر این، هرچه فاصله کمتر باشد، واریانس در زمان پاسخ کمتر است، زیرا زمانی که عدم قطعیت یک شبکه کاهش می‌یابد، زمان پاسخ پایدارتر می‌شود. اگرچه زمان پاسخ تحت تأثیر عوامل زیادی است و پیش‌بینی دقیق آن دشوار است، ما پیشنهادات زیر را ارائه می‌کنیم. از منظر انتخاب سرویس، یک WMS که فاصله جغرافیایی نزدیک‌تری به کاربران دارد، ممکن است در میان سرویس‌هایی با قابلیت‌های قابل مقایسه و منابع نقشه، اولویت بیشتری داشته باشد. از منظر بهینه سازی عملکرد، یک سرور نقشه باید تا حد امکان نزدیک به کاربران بالقوه مستقر شود. رایانش ابری می تواند برای دستیابی به استقرار پویا مکانی-زمانی سرورها مورد استفاده قرار گیرد و الگوریتم های انتخاب سایت پیشرفته می تواند برای بهبود عملکرد توسعه یابد.
(2) ویژگی های سری زمانی
سری زمانی پاسخ ماهانه برای یک WMS از یک سایت مانیتورینگ به طور کلی ثابت است، اما روندها را با نوسانات تصادفی کمی برجسته و بسیاری از تغییرات کوچک محلی ترکیب می کند. در 24 ساعت روز، یک سری زمانی نوسانات محلی را نشان می دهد. همانطور که در شکل 15 نشان داده شده است ، برای یک WMS [ 73] ارائه شده توسط سازمان زمین شناسی آریزونا، مجموعه ای از پیک های فشرده بین ساعت 8:00 صبح تا 11:00 صبح به وقت محلی سرویس وجود دارد، در حالی که زمان پاسخگویی در طول شب اندکی نوسان دارد. این پدیده وضعیت شبکه محلی و همچنین دسترسی های همزمان به یک WMS را در یک بازه زمانی مشخص تا حدودی نشان می دهد. ترافیک شبکه محلی و همزمانی کاربر از مناطق زمانی یکسان یا مجاور به سرور WMS در شب نسبتاً کم است، اما در طول روز به شدت افزایش می یابد. دسترسی همزمان به WMS باعث ایجاد فشار بار سمت سرور می شود. این نوسان برای WMS هایی با میانگین زمان پاسخگویی طولانی تر شدیدتر است، زیرا شرایط شبکه تأثیر زیادی بر پایداری زمان پاسخ دارد [ 50 ].

5. نتیجه گیری و کار آینده

5.1. نتیجه گیری

ما یک بررسی جامع منابع WMS و تجزیه و تحلیل کیفیت برای WMS های جهانی بر اساس یک چارچوب نظارتی توزیع شده پیشنهادی انجام دادیم. بر اساس بررسی منابع WMS از 41703 WMS معتبر، ما دریافتیم که استاندارد WMS به طور گسترده با توزیع نامتعادل پذیرفته شده است. به طور خاص، (1) مکان های ارائه دهنده و سرور بسیار نامتعادل هستند. چند ارائه دهنده مقدار زیادی از WMS های عمومی را ارائه کردند. WMS ها به آسانی توسط دولت ها، مؤسسات دانشگاهی و سازمان های بین دولتی پذیرفته می شوند. در مقابل، مشارکت شرکت‌ها نسبتاً کم است، زیرا WMS یک استاندارد باز برای دسترسی به داده‌های مکانی است تا یک پروتکل تبادل داده در سطح تجاری. WMS های عمومی نیز به دلیل مسائل مربوط به سیاست داده ها و توسعه نامتوازن SDI دارای توزیع فضایی منحرف هستند. به طور مشخص، آمریکای شمالی (به ویژه ایالات متحده) و اروپا در اکثر WMS های عمومی (حدود 99٪) مشارکت داشتند. (2) منابع نقشه فراوان، اما همچنین نامتناسب هستند. محیط طبیعی و منابع، موضوعات غالب نقشه هستند. آمریکای شمالی و اروپا بیشترین پوشش لایه ها را دارند. بسیاری از داده های نقشه از سال 2000 جمع آوری شد، زمانی که اولین نسخه WMS 1.0.0 منتشر شد. (3) سیستم مختصات بیضی توسط اکثر WMS ها پشتیبانی می شود و طرح Web Mercator به طور گسترده پشتیبانی می شود. اکثر WMS ها بر اساس آخرین نسخه 1.3.0 و سازگار با نسخه 1.1.1 منتشر شده اند، اما سازگاری رو به پایین با نسخه های قدیمی ( محیط طبیعی و منابع، موضوعات غالب نقشه هستند. آمریکای شمالی و اروپا بیشترین پوشش لایه ها را دارند. بسیاری از داده های نقشه از سال 2000 جمع آوری شد، زمانی که اولین نسخه WMS 1.0.0 منتشر شد. (3) سیستم مختصات بیضی توسط اکثر WMS ها پشتیبانی می شود و طرح Web Mercator به طور گسترده پشتیبانی می شود. اکثر WMS ها بر اساس آخرین نسخه 1.3.0 و سازگار با نسخه 1.1.1 منتشر شده اند، اما سازگاری رو به پایین با نسخه های قدیمی ( محیط طبیعی و منابع، موضوعات غالب نقشه هستند. آمریکای شمالی و اروپا بیشترین پوشش لایه ها را دارند. بسیاری از داده های نقشه از سال 2000 جمع آوری شد، زمانی که اولین نسخه WMS 1.0.0 منتشر شد. (3) سیستم مختصات بیضی توسط اکثر WMS ها پشتیبانی می شود و طرح Web Mercator به طور گسترده پشتیبانی می شود. اکثر WMS ها بر اساس آخرین نسخه 1.3.0 و سازگار با نسخه 1.1.1 منتشر شده اند، اما سازگاری رو به پایین با نسخه های قدیمی (یعنی 1.0.0 و 1.1.0) کمبود دارد.
از تجزیه و تحلیل کیفیت، دریافتیم که نظارت، ارزیابی و بهینه‌سازی کیفیت برای WMS ضروری و حیاتی است. (1) کیفیت WMS ها بر اساس خدمات، عملیات و پارامترهای درخواست متفاوت است. بسیاری از WMS ها به دلیل URL های نامعتبر غیرقابل دسترسی هستند. GetMap در مقایسه با GetCapabilities به دلیل پردازش نسبتاً پیچیده در GetMap، پایداری و دسترسی ضعیفی دارد.عملیات و توضیحات نادرست لایه خطاهای پردازش درخواست عامل اصلی شکست درخواست هستند. (2) زمان پاسخ همه WMS های معتبر از قوانین قدرت تبعیت می کند. اکثر WMS ها به طور کلی می توانند به سرعت (در عرض سه ثانیه) پاسخ دهند، در حالی که تعداد کمی از آنها زمان پاسخگویی طولانی دارند. با این حال، هنگامی که با خدمات نقشه آنلاین تجاری معاصر مقایسه می شود، فاصله زیاد بین میانگین و حداکثر زمان پاسخ، مشکلات عملکرد همه جا را در WMS های عمومی نشان می دهد. (3) زمان پاسخ، الگوهای مکانی و زمانی را نشان می دهد. نتایج آزمایش ما نشان‌دهنده همبستگی مثبت بین زمان پاسخ WMS و فاصله مکانی از کاربران تا سرورها است. نزدیکترین سایت نظارتی کمترین میانگین زمان پاسخگویی را دارد. علاوه بر این، هر چه فاصله کمتر باشد، هر چه نوسانات کمتر و زمان پاسخگویی پایدارتر باشد. روند در سری زمانی پاسخ به طور قابل توجهی با ترافیک شبکه محلی نوسان می کند و واریانس های تصادفی جزئی را ترکیب می کند. این یافته ها برای درک عوامل موثر بر عملکرد خدمات مهم هستند. تحقیقات ما یک دستورالعمل ارزشمند برای انتخاب منابع WMS و بهینه سازی عملکرد WMS ارائه می دهد.

5.2. پیشنهاد و کار آینده

برای بهبود کشف، انتخاب و کاربرد WMS، پیشنهاداتی برای توسعه دهندگان استانداردها و جهت گیری های بالقوه تحقیقات آینده ما عبارتند از:

(1)
طراحی مجدد یا تعریف مجدد استاندارد WMS و بهبود عملکرد سمت مشتری و سمت سرور. استاندارد کنونی WMS عملیات بسیار ساده و با کاربری آسانی را برای بازیابی نقشه های ارائه شده با فرمت های تصویر صنعتی پرکاربرد در سمت سرور فراهم می کند. با توسعه فناوری های وب، قابلیت محاسباتی و تعاملی مرورگرهای وب قدرتمندتر می شود. در چنین شرایطی، استاندارد WMS باید اصلاح شود، و اختیارات کنترل دقیق تری را در سمت مشتری برای عملکردهای تعاملی و تجزیه و تحلیل بصری پیشرفته آزاد بگذارد. به عنوان مثال، عملیات جدید را می توان اضافه کرد تا قابلیت دسترسی و تعامل برای دستکاری ویژگی ها و لایه ها را فراهم کند. رندر و انیمیشن را می توان در سمت مشتری سفارشی کرد، به عنوان مثال، سبک نمادهای نقشه. در همین حال،
(2)
ساخت مدل های پیچیده با کیفیت WMS. پیش‌بینی زمان پاسخ می‌تواند انتخاب سرویس را برای برنامه‌های مهم زمانی تسهیل کند. با تجزیه و تحلیل عوامل تاثیر کلیدی و استفاده از الگوهای مکانی – زمانی زمان‌های پاسخ، می‌توان مدل‌های پیش‌بینی را برای دستیابی به پیش‌بینی دقیق ساخت. برای پشتیبانی از کشف منبع WMS مبتنی بر کیفیت، یک مدل کیفیت ارزیابی جامع می‌تواند معیارهای کیفیت بیشتری را در نظر بگیرد، به عنوان مثال، کیفیت داده نقشه‌ها، بازخورد کاربر و ترجیحات.
(3)
توسعه یک پورتال وب پیشرفته برای کشف خدمات بهتر. توابع پرس و جو تعاملی و تجزیه و تحلیل بصری باید برای نسل بعدی پورتال های وب جغرافیایی افزایش یابد. اولا، کیفیت (به عنوان مثال، عملکرد) و امتیاز کاربر باید به عنوان معیارهای جستجو یکپارچه و پشتیبانی شود. در مرحله دوم، مقایسه خدمات و عملکرد تجزیه و تحلیل بصری باید فعال شود. به عنوان مثال، کاربران می‌توانند زمان پاسخگویی، بازخورد کاربر و موفقیت‌آمیز بودن خدمات انتخابی را به صورت بصری و به روشی تعاملی مقایسه کنند.
(4)
بهینه سازی چارچوب نظارتی پیشنهادی مقیاس‌پذیری و انعطاف‌پذیری چارچوب توزیع‌شده ما را می‌توان با تعداد بیشتری از سایت‌ها و خدمات نظارتی بهبود بخشید. انواع بیشتری از خدمات وب جغرافیایی (به عنوان مثال، خدمات ESRI RESTful، OGC CSW، سرویس مشاهده سنسور OGC، سرویس پردازش وب OGC) و عملیات باید پشتیبانی شوند.

منابع

  1. Doyle, A. OpenGIS Web Map Server Interface Implementation Specification Revision 1.0.0 ; کنسرسیوم فضایی باز: Wayland، MA، ایالات متحده آمریکا، 2000. [ Google Scholar ]
  2. De la Beaujardiere, J. OpenGIS Web Map Service (WMS) Specification Implementation Version 1.3.0 ; کنسرسیوم فضایی باز: Wayland، MA، ایالات متحده آمریکا، 2006. [ Google Scholar ]
  3. سازمان بین المللی استاندارد سازی. اطلاعات جغرافیایی—رابط سرور نقشه وب ; ISO/TC 211، ISO 19128:2005; سازمان بین المللی استانداردسازی: ژنو، سوئیس، 2005. [ Google Scholar ]
  4. شن، اس. لیو، دبلیو. وو، اچ. Chen, Y. یک روش ارزیابی جامع چند سطحی برای کیفیت WMS بر اساس ریاضیات فازی. در مجموعه مقالات هفدهمین کنفرانس بین المللی ژئوانفورماتیک، فیرفکس، VA، ایالات متحده آمریکا، 12 تا 14 اوت 2009.
  5. سویی، دی. الوود، اس. Goodchild، M. Crowdsourcing دانش جغرافیایی: اطلاعات جغرافیایی داوطلبانه (VGI) در تئوری و عمل . Springer: برلین، آلمان، 2012. [ Google Scholar ]
  6. نیس، پ. Zipf، A. تجزیه و تحلیل فعالیت مشارکت کنندگان یک پروژه داوطلبانه اطلاعات جغرافیایی – مورد OpenStreetMap. ISPRS Int. J. Geo-Inform. 2012 ، 1 ، 146-165. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  7. گونگ، جی. وو، اچ. ژانگ، تی. گی، ز. لی، ز. شما، L. خدمات جغرافیایی وب: به سوی زیرساخت سایبری یکپارچه برای GIScience. GSIS 2012 ، 15 ، 73-84. [ Google Scholar ]
  8. وو، اچ. شما، ال. گی، ز. هو، ک. Shen, P. GeoSquare: ساخت، اجرا و اشتراک‌گذاری مدل‌های geoprocessing مشترک در Azure Cloud. ان GIS 2015 ، 21 ، 109-121. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  9. گلر، تی. تصویربرداری از جهان: وضعیت نقشه برداری آنلاین. محاسبات IEEE. نمودار. 2007 ، 27 ، 8-13. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  10. Zavlavsky, I. یک فناوری جدید برای نقشه برداری آنلاین تعاملی با نشانه گذاری برداری و XML. کارتوگر. چشم انداز 2000 ، 37 ، 65-77. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  11. لینز، ال. کلوسوفسکی، جی تی. Scheidegger, C. Nanocubes برای اکتشاف بلادرنگ مجموعه داده های مکانی-زمانی. IEEE Trans. Vis. محاسبه کنید. نمودار. 2013 ، 19 ، 2456-2465. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
  12. Boulos، MNK; وارن، جی. گونگ، جی. Yue, P. Web GIS در عمل VIII: HTML5 و عنصر بوم برای نقشه برداری آنلاین تعاملی. بین المللی J. Health Geogr. 2010 ، 9 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
  13. نیومن، ا. زمستان، زمان AM برای SVG—به سوی نقشه های وب تعاملی با کیفیت بالا. در مجموعه مقالات بیستمین کنفرانس بین المللی کارتوگرافی، پکن، چین، 6 تا 10 اوت 2001.
  14. جنی، بی. جنی، اچ. Räber, S. طراحی نقشه برای اینترنت. در دیدگاه های بین المللی در مورد نقشه ها و اینترنت ; پترسون، نماینده مجلس، اد. Springer: برلین، آلمان، 2008; صص 31-48. [ Google Scholar ]
  15. لینرت، سی. جنی، بی. اشنابل، او. Hurni, L. روندهای فعلی در نقشه برداری اینترنتی مبتنی بر برداری: یک بررسی فنی. در نقشه های آنلاین با API ها و سرویس های وب ؛ پترسون، نماینده مجلس، اد. Springer: برلین، آلمان، 2012; صص 23-36. [ Google Scholar ]
  16. بنیاد زمین فضایی منبع باز. مشخصات سرویس نقشه کاشی. در دسترس به صورت آنلاین: http://wiki.osgeo.org/wiki/Tile_Map_Service_Specification (در 18 مارس 2016 قابل دسترسی است).
  17. ماسو، جی. پوماکیس، ک. Julià, N. OpenGIS Web Map Tile Service (WMTS) اجرای استاندارد نسخه 1.0.0 ; کنسرسیوم فضایی باز: Wayland، MA، ایالات متحده آمریکا، 2010. [ Google Scholar ]
  18. جیانگ، ال. یو، پی. Lu, X. اجرای آرام سرویس کاتالوگ برای منشأ داده های مکانی. طاق ISPRS. 2013 ، 1 ، 121-125. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  19. گی، ز. یانگ، سی. شیا، جی. لی، جی. رضگویی، ع. سان، م. خو، ی. Fay, D. یک رابط کاربری گرافیکی تقویت‌شده با تجسم برای کشف منابع جغرافیایی. ان GIS 2013 ، 19 ، 109-121. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  20. وب سایت سرور ArcGIS. در دسترس آنلاین: http://www.esri.com/software/arcgis/arcgisserver/ (در 13 آوریل 2016 قابل دسترسی است).
  21. AUTODESK AUTOCAD MAP 3D. برای افزودن تصویر از WMS (سرویس نقشه وب). در دسترس آنلاین: https://knowledge.autodesk.com/support/autocad-map-3d/learn-explore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2015/ENU/MAP3D-Use/files/GUID-A9F620AD-6B9A-487D- -7D365307D571-htm.html (دسترسی در 13 آوریل 2016).
  22. AUTODESK AUTOCAD CIVIL 3D. برای افزودن تصویر از WMS (سرویس نقشه وب). در دسترس آنلاین: https://knowledge.autodesk.com/support/autocad-civil-3d/learn-explore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2017/ENU/MAP3D-Use/files/GUID-A9F620AD-6B9A-487D- -7D365307D571-htm.html (دسترسی در 13 آوریل 2016).
  23. لایه های باز لایه های خدمات نقشه وب در دسترس آنلاین: http://openlayers.org/workshop/layers/wms.html (در 13 آوریل 2016 قابل دسترسی است).
  24. GRASS GIS. راهنمای GRASS GIS. در دسترس به صورت آنلاین: https://grass.osgeo.org/index.php?mact=News,cntnt01,detail,0&cntnt01articleid=42&cntnt01returnid=58 (در 13 آوریل 2016 قابل دسترسی است).
  25. QGIS. QGIS به عنوان مشتری داده OGC. در دسترس آنلاین: http://docs.qgis.org/2.8/en/docs/user_manual/working_with_ogc/ogc_client_support.html#wms-wmts-client (در 13 آوریل 2016 قابل دسترسی است).
  26. Neumann, A. نقشه برداری وب و نقشه برداری وب. در دایره المعارف GIS ; Shekhar, S., Xiong, H., Eds. Springer: برلین، آلمان، 2008; ص 1261–1269. [ Google Scholar ]
  27. فن، جی. Kambhampati، S. تصویری از خدمات وب عمومی. سیگمود. ضبط 2005 ، 34 ، 24-32. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  28. لی، ی. لیو، ی. ژانگ، ال. لی، جی. زی، بی. Sun, J. مطالعه اکتشافی خدمات وب در اینترنت. در مجموعه مقالات کنفرانس بین المللی IEEE 2007 در خدمات وب، سالت لیک سیتی، UT، ایالات متحده آمریکا، 9 تا 13 ژوئیه 2007.
  29. ژانگ، تی. Tsou، MH توسعه یک پورتال وب فضایی با قابلیت شبکه برای سرویس‌های GIS اینترنتی و زیرساخت‌های سایبری جغرافیایی. بین المللی جی. جئوگر. Inf. علمی 2009 ، 23 ، 605-630. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  30. وب سایت اتاق تهاتر GEOSS. در دسترس آنلاین: http://clearinghouse.cisc.gmu.edu/geonetwork/srv/en/main.home (در 13 آوریل 2016 قابل دسترسی است).
  31. وب سایت Data.gov. در دسترس آنلاین: http://catalog.data.gov/dataset (در 13 آوریل 2016 قابل دسترسی است).
  32. لوپز-پلیسر، FJ; بیجار، ر. فلورچیک، ای جی؛ مورو مدرانو، روابط عمومی؛ Zarazaga-Soria، FJ مروری بر اجرای خدمات وب OGC در سراسر اروپا. IJSDIR 2011 ، 6 ، 168-186. [ Google Scholar ]
  33. لوپز-پلیسر، FJ; Rentería-Agualimpia، W.; نوگراس-ایسو، جی. Zarazaga-Soria، FJ; Muro-Medrano، روابط عمومی به سمت فهرست فعال خدمات وب جغرافیایی. در پل زدن علوم اطلاعات جغرافیایی ; Gensel, J., Josselin, D., Vandenbroucke, D., Eds. Springer: برلین، آلمان، 2012; صص 63-79. [ Google Scholar ]
  34. تحقیق انکسارها. بررسی خدمات OGC. در دسترس آنلاین: http://www.refractions.net/expertise/whitepapers/ogcsurvey/ogcsurvey/ (در 18 مارس 2016 قابل دسترسی است).
  35. لیست سرورهای OGC WMS. Skylab Mobilesystems Ltd. در دسترس آنلاین: http://www.skylab-mobilesystems.com/en/wms_serverlist.html (در 18 مارس 2016 قابل دسترسی است).
  36. بارتلی، JD MAPDEX: یک فهرست جهانی از خدمات نقشه وب توزیع شده. در مجموعه مقالات خلاصه نشست هماهنگی FGDC، واشنگتن دی سی، ایالات متحده آمریکا، 7 مه 2005.
  37. لی، دبلیو. یانگ، سی. یانگ، سی. یک خزنده فعال برای کشف خدمات وب جغرافیایی و الگوی توزیع آنها – مطالعه موردی سرویس نقشه وب OGC. بین المللی جی. جئوگر. Inf. علمی 2010 ، 24 ، 1127-1147. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  38. فلورچیک، ای جی؛ نوگراس-ایسو، جی. Zarazaga-Soria، FJ; Béjar, R. شناسایی تصاوير قاعده در خدمات نقشه وب. محاسبه کنید. Geosci. 2012 ، 47 ، 130-142. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  39. تره فرنگی.؛ جئون، جی. لی، دبلیو. جئونگ، SH. Park، SW QoS برای خدمات وب: الزامات و رویکردهای ممکن. W3C Work. یادداشت گروه 2003 ، 25 ، 1-9. [ Google Scholar ]
  40. الهام بخشیدن. اجرای دستورالعمل 2007/2/EC پارلمان اروپا و شورا در رابطه با خدمات شبکه. موجود به صورت آنلاین: http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32009R0976&from=EN (در 13 آوریل 2016 قابل دسترسی است).
  41. الهام بخشیدن. راهنمای فنی برای اجرای خدمات INSPIRE View. در دسترس آنلاین: http://inspire.ec.europa.eu/documents/Network_Services/TechnicalGuidance_ViewServices_v3.11.pdf (در تاریخ 13 آوریل 2016 قابل دسترسی است).
  42. سیپ، سی. بیل، آر. ارزیابی و نظارت بر کیفیت خدمات: بحث در مورد راه‌هایی برای برآوردن الزامات INSPIRE. ترانس. GIS 2015 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  43. اندرسون، بی. تست های عملکرد Deoliveira، J. WMS! Mapserver و Geoserver. در مجموعه مقالات نرم افزار رایگان و متن باز برای کنفرانس جغرافیایی، ویکتوریا، BC، کانادا، 24-27 سپتامبر 2007.
  44. هوراک، جی. آردیلی، جی. Horáková, B. تست خدمات نقشه وب. در مجموعه مقالات کنفرانس جهانی انجمن زیرساخت داده های مکانی جهانی، روتردام، هلند، 15-19 ژوئن 2009.
  45. جولیانی، جی. دوبوا، ا. Lacroix، تست PMA OGC ویژگی های وب و عملکرد سرویس پوشش: به سوی تحویل کارآمد داده های مکانی. جی. اسپات. Inf. علمی 2013 ، 7 ، 1-23. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  46. آنتونی، م. نبرت، دی. نظارت بر عملکرد و قابلیت اطمینان خدمات وب جغرافیایی: بررسی اجمالی سیستم بررسی وضعیت سرویس (SSC). در مجموعه مقالات کنفرانس جهانی زیرساخت داده های مکانی، کبک، QC، کانادا، 14-17 مه 2012.
  47. لی، ز. یانگ، سی. وو، اچ. لی، دبلیو. Miao, L. یک چارچوب بهینه برای ادغام یکپارچه خدمات وب OGC برای پشتیبانی از علوم جغرافیایی. بین المللی جی. جئوگر. Inf. علمی 2011 ، 25 ، 595-613. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  48. گی، ز. یانگ، سی. شیا، جی. لیو، ک. خو، سی. لی، جی. Lostritto، P. یک موتور جستجوی توزیع شده با عملکرد، معنایی و بهبود کیفیت خدمات برای بهبود کشف منابع جغرافیایی. بین المللی جی. جئوگر. Inf. علمی 2013 ، 27 ، 1109-1132. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  49. وو، اچ. لی، ز. ژانگ، اچ. یانگ، سی. Shen, S. نظارت و ارزیابی کیفیت منابع خدمات نقشه وب برای بهینه سازی ترکیب نقشه از طریق اینترنت برای حمایت از تصمیم گیری. محاسبه کنید. Geosci. 2011 ، 37 ، 485-494. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  50. شیا، جی. یانگ، سی. لیو، ک. لی، ز. سان، م. Yu, M. تشکیل یک مکانیسم نظارت جهانی و یک مدل عملکرد مکانی-زمانی برای خدمات مکانی. بین المللی جی. جئوگر. Inf. علمی 2015 ، 29 ، 375-396. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  51. وو، اچ. Zhang، H. QoGIS: مفهوم و چارچوب تحقیق. Geomat. آگاه کردن. علمی دانشگاه ووهان 2007 ، 32 ، 385-388. (به زبان چینی) [ Google Scholar ]
  52. وب سایت SETI@home . در دسترس آنلاین: http://seti.ssl.berkeley.edu/ (در تاریخ 13 آوریل 2016 قابل دسترسی است).
  53. وب سایت Climate@Home . در دسترس آنلاین: http://www.nasa.gov/offices/ocio/ittalk/08–2010_climate.html#.VxR-__mF6Ul (در 13 آوریل 2016 قابل دسترسی است).
  54. ژانگ، اچ. گونگ، جی. Wu, H. تحقیق در مورد مفهوم و روشهای ارزیابی کیفیت خدمات اطلاعات مکانی. علمی Surv. نقشه. 2012 ، 37 ، 161-164. (به زبان چینی) [ Google Scholar ]
  55. یانگ، سی. کائو، ی. ایوانز، جی. عملکرد سرور نقشه وب و اصول طراحی مشتری. گیسی. Remote Sens. 2007 , 44 , 320-333. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  56. شن، پی. گی، ز. شما، ال. هو، ک. Wu, H. خزنده موضوعی برای کشف خدمات وب جغرافیایی. J. Geo-Inform. علمی 2015 ، 17 ، 185-190. (به زبان چینی) [ Google Scholar ]
  57. وب سایت کارگزار EuroGEOSS. در دسترس آنلاین: http://www.eurogeoss-broker.eu/ (در 13 آوریل 2016 قابل دسترسی است).
  58. فهرست خدمات ArcGIS REST از دفتر NOAA برای مدیریت ساحلی. در دسترس آنلاین: https://coast.noaa.gov/arcgis/rest/services (در 13 آوریل 2016 قابل دسترسی است).
  59. فهرست خدمات ArcGIS REST از IndianaMAP. در دسترس آنلاین: http://maps.indiana.edu/arcgis/rest/services (در 13 آوریل 2016 قابل دسترسی است).
  60. وو، اس. ژانگ، ام. هوانگ، Q. ژانگ، ی. وان، سی. ژانگ، ک. کائو، جی. گی، ز. Qin, K. یک پورتال وب برای تجسم و کاوش کیفیت خدمات خدمات نقشه وب جهانی OGC طراحی کنید. در مجموعه مقالات ژئوانفورماتیک 2015، ووهان، چین، 19 تا 21 ژوئن 2015.
  61. خدمات آب USGS. سوالات متداول. در دسترس آنلاین: http://waterservices.usgs.gov/docs/faq.html (در 13 آوریل 2016 قابل دسترسی است).
  62. حلقه. صفحه مرد. در دسترس آنلاین: https://curl.haxx.se/docs/manpage.html (در 13 آوریل 2016 در دسترس است).
  63. دستورالعمل، دستورالعمل INSPIRE 2007/2/EC پارلمان اروپا و شورای 14 مارس 2007 برای ایجاد زیرساخت برای اطلاعات مکانی در جامعه اروپایی (INSPIRE). موجود به صورت آنلاین: http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32007L0002&from=EN (در 13 آوریل 2016 قابل دسترسی است).
  64. وب سایت ژئوپورتال INSPIRE. در دسترس آنلاین: http://inspire-geoportal.ec.europa.eu/ (در 13 آوریل 2016 قابل دسترسی است).
  65. گروه مشاهدات زمین مناطق سود اجتماعی GEO. در دسترس آنلاین: https://www.aprsaf.org/data/feature/f_086_3.pdf (دسترسی در 13 آوریل 2016).
  66. وب سایت RGIS. در دسترس آنلاین: http://rgis.unm.edu/ (در 13 آوریل 2016 در دسترس است).
  67. نیومن، قوانین ME Power، توزیع پارتو و قانون Zipf. تحقیر کردن فیزیک 2005 ، 46 ، 323-351. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  68. یک WMS GeoServer از مرکز داده ها و برنامه های کاربردی اجتماعی و اقتصادی (SEDAC). در دسترس آنلاین: http://sedac.ciesin.columbia.edu/geoserver/wms?SERVICE=WMS&REQUEST=GetCapabilities&VERSIO N=1.3.0 (در 18 مارس 2016 قابل دسترسی است).
  69. نقشه های استخدام و دستمزد چین از مرکز ملی ژئوماتیک چین (NGCC). در دسترس آنلاین: http://gisserver.tianditu.com/TDTService/ew/2014/wms?SERVICE=WMS&REQUEST=GetCapabilities&VERSION=1.3.0 (دسترسی در 18 مارس 2016).
  70. رصدهای زمینی ناسا (NEO) WMS. در دسترس آنلاین: http://neowms.sci.gsfc.nasa.gov/wms/wms?SERVICE=WMS&REQUEST=GetCapabilities&VERSION=1.3.0 (در 18 مارس 2016 قابل دسترسی است).
  71. کیم، ای. Lee, Y. مدل کیفیت برای خدمات وب ; سازمان برای پیشرفت استانداردهای اطلاعات ساختاریافته: برلینگتون، MA، ایالات متحده آمریکا، 2005. [ Google Scholar ]
  72. Coallier, F. مهندسی نرم افزار–کیفیت محصول—بخش 1: مدل کیفیت ; سازمان بین المللی استانداردسازی: ژنو، سوئیس، 2001. [ Google Scholar ]
  73. WMS داده های زمین شناسی از سازمان زمین شناسی آریزونا. در دسترس آنلاین: http://services.azgs.az.gov/ArcGIS/services/OneGeology/AZGS_Arizona_Geology/MapServer/WMSServer?SERVICE=WMS&REQUEST=GetCapabilities&VERSION=1.3.0 (در تاریخ 18 مارس قابل دسترسی است).
Ijgi 05 00088 g001 1024
شکل 1. گردش کار جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده ها.
Ijgi 05 00088 g002 1024
شکل 2. استراتژی های جستجو و گردش کار کشف خدمات نقشه وب.
Ijgi 05 00088 g003 1024
شکل 3. معماری چارچوب نظارت.
Ijgi 05 00088 g004 1024
شکل 4. موقعیت های جغرافیایی سایت های مانیتورینگ.
Ijgi 05 00088 g005 1024
شکل 5. موقعیت جغرافیایی WMS های عمومی نظارت شده.
Ijgi 05 00088 g006 1024
شکل 6. توزیع منطقه ای و انواع ارائه دهندگان WMS عمومی تحت نظارت. ( الف ) در حالی که اکثر خدمات در آمریکای شمالی و اروپا هستند، در میان 0.6% باقی مانده، آسیا دارای 0.23% است. ( ب ) ارائه دهندگان بر اساس بخش. دولت دارای بیشترین نسبت (37.69%) و پس از آن موسسات دانشگاهی (34.19%) و صنعت کمترین نسبت (1.78%) را دارد.
Ijgi 05 00088 g007 1024
شکل 7. نمودار Log-log توابع چگالی تجمعی (CDF) p(x) برای تعداد WMS های ارائه شده توسط هر ارائه دهنده طبق قانون توان گسسته با α = 1.792�=1.792و ایکسm i n= 1ایکسمترمن�=1.
Ijgi 05 00088 g008 1024
شکل 8. کلیدواژه های برتر زبان انگلیسی که در توضیحات سرویس برای لایه های نقشه یافت می شوند.
Ijgi 05 00088 g009 1024
شکل 9. پوشش های فضایی لایه های نقشه.
Ijgi 05 00088 g010 1024
شکل 10. توزیع سالانه لایه های نقشه و WMS با لایه های نقشه فعلی.
Ijgi 05 00088 g011 1024
شکل 11. هیستوگرام های موفقیت دو عملیات اجباری برای WMS های معتبر: ( الف ) GetCapabilities . ( ب ) GetMap .
Ijgi 05 00088 g012 1024
شکل 12. نمودار Log-log از CDFs P(x) برای حداقل، متوسط ​​و حداکثر زمان پاسخ ( الف ) عملیات GetCapabilities و ( ب ) عملیات GetMap برای WMS های انتخابی که منعکس کننده قوانین توان پیوسته هستند. آزمون کولموگروف-اسمیرنوف ( p > 0.05) نشان داد که داده های اصلی احتمالاً از توزیع توان-قانون برازش گرفته شده اند. نمودارها تغییر شدیدی را در مرزهای بالایی زمان پاسخ نشان می‌دهند که به طور قابل‌توجهی در حدود 60 ثانیه کاهش می‌یابد، به خصوص در حداکثر زمان پاسخ، زیرا حداکثر تایم اوت در طول نظارت بر روی 60 ثانیه تنظیم شده بود.
Ijgi 05 00088 g013 1024
شکل 13. هیستوگرام های ناحیه واحد برای حداقل، متوسط ​​و حداکثر زمان پاسخ ( الف ) عملیات GetCapabilities و ( ب ) عملیات GetMap برای WMS های انتخاب شده. خط قرمز عمودی در هر نمودار WMS ها را به ترتیب به نسبت های 80% و 20% تقسیم می کند. چگالی، محاسبه شده به عنوان فرکانس /( total_frequency * bin_width )، نسبت WMS ها را برای هر واحد زمان پاسخ نشان می دهد.
Ijgi 05 00088 g014 1024
شکل 14. ارتباط بین زمان پاسخ و فاصله مکانی از سایت های نظارتی تا سرورهای WMS. ( الف ) 876 WMS معتبر و ( ب ) 393 WMS منتخب واقع در ایالات متحده که اسناد قابلیت آنها کمتر از 1 مگابایت با میانگین زمان پاسخگویی کمتر از دو ثانیه بود.
Ijgi 05 00088 g015 1024
شکل 15. ویژگی های سری زمانی زمان های پاسخ WMS.
جدول
جدول 1. WMS ها در نظارت فشرده انتخاب شده اند.
جدول
جدول 2. ده ارائه دهنده خدمات برتر در WMS های نظارت شده.
جدول
جدول 3. پیش بینی های نقشه مشترک سیستم های مرجع مختصات پیش بینی شده با پشتیبانی گسترده (CRS).
جدول
جدول 4. دسترسی به GetCapabilities و عملیات GetMap .
جدول
جدول 5. انواع خطا در عملیات GetCapabilities و GetMap .
جدول
جدول 6. درصد WMS ها از هر قاره که کوتاه ترین زمان متوسط ​​پاسخ را از سایت های نظارت در هر قاره به دست آوردند.

;کاربردهای GISمقالات

آموزش کاربردی ArcGISالهام ابراهیم زادهکاربرد جی ای اسکاربرد جی ای اس در زمین شناسی

بدون نظر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

همواره حمایت دانشجویان عزیزمان همراه ما بوده و این سببب شده که گامی محکم به‌سوی ایجاد یک مرجع برای آموزش GIS برداریم. با این امید که بتوانیم قدردان حمایت شما بزرگواران باشیم.

  • خانه
  • آموزش
  • فیلم آموزشی
  • تماس با ما
  • درباره ما
  • وبلاگ
  • سمنان /خیابان کاشانی/ساختمان فناوری اطلاعات/پ 8
  • 09120049370