【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GIS Server(5)服务类型
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2017-04-01
将GIS资源发布为服务是使该资源可供其他用户使用的关键。根据资源类型的不同，资源会被发布成不同类型的服务，各种客户端通过服务实现对GIS资源的访问和管理。
在10.5中，可发布的服务类型取决于为ArcGIS Server的许可角色（5种角色分别为ArcGIS GIS Server，ArcGIS Image Server，ArcGIS GeoEvent Server，ArcGIS GeoAnalytics Server，ArcGIS Business Analyst Server），您授予许可的ArcGIS Server的角色将决定可用的功能。
下表总结的是ArcGIS GIS Server许可角色可以发布的服务类型，以及每项服务所需的GIS资源：
1.1. 地图服务
地图服务提供对ArcMap文档（.mxd）内容的访问。创建地图服务之前，必须在ArcMap中首先创建一个地图文档，然后发布为地图服务。
创建地图缓存
地图缓存是使地图和图像服务更快运行的一种非常有效的方法。创建地图缓存时，服务器会在若干个不同的比例级别上绘制整个地图并存储地图图像的副本。然后，服务器可在客户端请求使用地图时分发这些图像。对于服务器来说，每次请求使用地图时，返回缓存的图像要比绘制地图快得多。缓存的另一个好处是：图像的详细程度不会对服务器分发副本的速度造成显著影响。
地图缓存保存了一系列比例尺下的地图数据，每个比例尺对应一定详细程度和分辨率的地图信息。在构建应用之前，一个好的设计首先要确定使用哪些比例尺，以及包含何种详细程度的地图信息。ArcMap和它所包含的按比例地图显示功能可以用来生成和维护高性能的地图缓存。
ArcGIS GIS Server提供了完全可视化的地图缓存定义体验，如ArcGIS会自动检查地图比例尺，并建议最小和最大切图比例尺，并提供滑动条来调整该范围；创建切片可以在服务发布后自动创建，也可以服务发布后手动创建，更加灵活自由；切片图片支持多种格式，如PNG/PNG8/PNG24/PNG32/TPK/TPK2.0等，在不影响可视化质量的前提下可减少缓存占用空间；
缓存属性定义
提供切片占用空间估算工具，可以进行近似估算，也可以进行精确估算，同时提供使用要素类估算感兴趣区域的切片大小。
提供切片大小精确估算
提供预配置的CachingTools GP服务，通过它来创建缓存切片，该服务在创建站点时已经配置好，可以将它运行于某个集群中，从而提高服务响应效率。另外还提供查看切片完成状态、切片状态空间统计报表等功能，使用户可以对切片创建过程有所把握，并能进行精细控制与管理。
查看切片完成状态
处理多个切片任务时，为了提高稳定性防止服务器垮掉，ArcGIS GIS Server内置了一个CachingControllers服务，这个GP服务可以控制同时提交缓存操作的个数，该工具的最大实例数表示可以同时提交的缓存操作个数，如果提交的缓存操作个数大于CachingControllers的实例数，那么就会有排队。
CachingController 服务用于管理多个缓存作业
可扩展的地图服务功能
地图服务是最常用的ArcGIS服务。它包含一组可选的功能：
· 提供要素
地图服务并不总是需要显示图像。建立地图服务的目的还可以是在应用程序中返回一组要使用的要素。用户可以通过添加至应用程序中的任务来检索这些要素。
例如，用户可能要查询地图服务，并将所得到的结果要素显示为地图中的图形。此查询可以表达为“提供名称中含有‘Delaware’的所有要素”或“提供长度超过 100 英里的所有要素”。
如果用户希望建立一个地图服务来提供要素，应确保可进行“查询”和“数据”操作。具体请参阅下文的要素服务。
· 提供网络分析功能
用户可建立地图服务以基于服务器执行网络分析。如果用户的地图文档中包含网络分析图层，则用户在发布该服务时将会看到可启用的网络分析功能。然后，用户便可以在使用ArcGIS GIS Server开发应用程序时执行网络分析操作。用户可在地图文档中设置分析的默认属性，例如设施点和障碍。有关入门知识，请参阅下文的网络分析服务。
· 通过KML提供地图或要素
KML 是一种基于 XML 的开放式结构来表示地理数据和地图的方式。KML 通常用在地理浏览器应用程序（例如 ArcGIS Explorer Desktop和 Google 地球）中以显示地图叠加或要素，其属性有时会显示在信息性弹出窗口中。默认情况下，所有地图服务均可返回 KML。有关详细信息，请参阅下文的KML服务。
· 通过OGC规范提供图像、要素或栅格
开放地理空间联盟（OGC）发布了在Web上提供地图图像 (WMS)、矢量要素 (WFS)、栅格数据集 (WCS) 和Web地图切片 (WMTS) 的规范。一些组织规定其地理数据和地图必须通过这种方式提供。地图服务可配置为返回符合 OGC 规范的图像或数据。有关详细信息，请参阅下文的OGC服务一节。
· 提供移动设备所需的地图
用户可对地图服务进行配置，从而使外业工作人员能够将地图中的数据提取至移动设备。发布地图时，用户可以选择 “移动数据访问” 功能。这样，移动设备便可通过Web服务来访问该地图。有关详细信息，请参阅下文的移动数据服务。
1.2. 影像服务
影像服务可以将影像和栅格快速发布成Web服务，它可以用于可视化和分析。影像服务数据源既可以是单个影像，也可以是镶嵌数据集中的影像集合。ArcGIS GIS Server只支持单景影像发布服务，基于镶嵌数据集发布影像服务需要安装ArcGIS Image Server产品并进行授权。
影像服务能够定义实时动态处理能力，如正射校正、全色融合、山体阴影及波段运算。它们也可用于执行处理，无需预处理就可将原始影像转换为不同产品。同一影像源可以生成多种影像产品。影像服务可以通过影像服务API来进行访问。
一个影像数据集发布成服务除了影像服务类型（Image Server和WCS）以外还可以发布成Map Server和WMS，影像类型的服务特点在于，它不仅把影像服务作为一个图片进行加载，还保留和很多影像数据特有的信息，比如多波段信息等，下图表示不同类型的服务对于影像信息服务能力的区别：
缓存影像服务
仅当必须创建包含高效显示的影像服务时，才需要进行缓存操作。通常来说，为栅格数据集生成的金字塔可确保以可接受的速率来提供影像数据。但是，如果用户知道某一感兴趣区影像将被重复多次地访问，可生成缓存。
用户可以直接对影像服务进行缓存，也可以对包含栅格数据或影像服务的地图服务或 Globe 服务进行缓存。除非需要对地图服务或 Globe服务的所有内容进行缓存，通常情况下，建议仅对矢量数据进行缓存，而不缓存影像数据（特别是在包含影像服务时）。具体操作参考地图服务缓存操作。
1.3. 矢量切片服务
矢量切片是一种利用协议缓冲（Protocol Buffers）技术的紧凑的二进制格式用来传递信息。当渲染地图时矢量切片使用一系列储存的内部数据进行制图。被组织到矢量切片的图层（比如道路、水、区域），每一层都有包含几何图形和可变属性的独立要素（例如姓名、类型等）。
矢量切片是在ArcGIS 10.4新增加的一种地图服务格式，矢量数据通过ArcGIS Pro的矢量切片包发布到连接的Portal for ArcGIS或者ArcGIS Online上，从而在Portal for ArcGIS托管的ArcGIS GIS Server上增加了一个矢量切片的服务。这个服务可以在Portal for ArcGIS上浏览并且可以被ArcGIS API for JavaScript、ArcGIS Runtime SDKs等调用。
1.4. 要素服务
要素服务可用来通过Web提供要素，并提供显示要素时所要使用的符号系统。之后，客户端可执行查询操作以获取要素，并执行相应的编辑操作。要素服务提供了可用于提高客户端编辑体验的模板。此外，要素服务也可以对关系类和非空间表中的数据进行查询和编辑。要创建要素服务，先创建地图文档，发布启用了要素访问的地图文档，然后使用Web和ArcGIS Desktop客户端访问该服务。
ArcGIS GIS Server通过要素服务为客户端提供矢量数据
要将要素服务发布到ArcGIS GIS Server，只需发布地图服务并启用其要素访问功能。这会生成使用要素服务时所需的 URL。地图服务控制要素服务存在。如果地图服务关闭，则要素服务也会随之关闭。
1.5. 场景服务
场景服务是ArcGIS GIS Server的一种全新服务类型，是一种在线3D场景服务。通过在线场景服务向Web端和组织机构分享3D内容。Web场景与Web地图概念相似。Web地图通过2D地图或要素服务实现，而Web场景则需要通过3D场景服务实现，并可以访问ArcGIS Pro创建的3D内容。使用Web场景的客户端包括Portal for ArcGIS和Web Scene Viewer。
多个客户端访问三维场景地图
1.6. 流服务
由于提供实时数据流的数据源越来越多，应用中使用这些实时数据并立即进行展示也越来越重要。传统做法先将数据流存储在企业级空间数据库的要素类中，客户端可定期轮询要素服务来获取数据用于展示，这会带来一定的延迟，这种方式也被证明存在问题，特别是在处理大容量的数据流时。
因此需要对现有实时数据处理模式进行改变。考虑数据持续性，需要将实时数据流进行归档处理，同时并行实时推送到客户端。Esri为此提供了全新的服务类型—流服务。流服务的发布与使用需要安装ArcGIS GeoEvent Server产品并进行授权。
流服务强调客户端/服务器端数据流的低延迟及实时数据传播。连接流服务的客户端在订阅该服务时立即获取数据。客户端能指定并重新配置空间和属性约束，不用先取消订阅然后重新连接服务。
流服务利用Websocket技术，Websocket支持全双工双向通信。这就使得客户端能够指定需要的数据进行接收，而无需取消订阅并重新建立与服务的连接。客户端可以指定空间及属性条件对数据进行过滤。
通过流服务接收实时数据流将事件即时可视化与向数据库持续存储的需求分开处理。通过配置流服务作为GeoEvent output来传播事件数据，同时也可以选择在企业级数据库归档或持续存储事件数据，当然这不是数据可视化的必要条件。
下图对比了传统方式如何接收、处理、使用要素数据以及使用流服务如何接收、传播实时数据。从图上可以看到，在流服务之前，实时GIS数据必须通过要素类，需要企业级数据库。客户端应用要展示这些数据，必须定期轮询要素服务获取最新数据来更新要素。图的下半部分展示的是流服务如何接收实时GIS数据并通过Websocket将数据即时推送给客户端的。
流服务工作原理示意图
1.7. 地理处理服务
地理处理的基本目的是为了帮助你自动完成GIS任务。几乎所有应用GIS的地方都会包含一些需要重复执行的工作。因此产生了构建一个地理处理框架的需求，在这个框架下，支持多步骤任务的定义和自动完成，支持工作流模型文档的编制，以及模型的共享。地理处理还支持空间建模和空间分析功能，它可以让我们更好的理解，分析和把握问题的方方面面。
ArcGIS GIS Server提供一个简单的机制可以将服务器上的地理处理工具和模型发布为任务，供远程的客户端调用，而任务本身在服务器端执行。
GIS服务器提供的将地理处理模型和脚本发布为Web服务的能力，使得它变得异常强大。这些功能可以被多种客户端访问和使用，而不用考虑到客户端应用的类型。
在上面的例子中，可以根据事故点进行电网故障追踪。这个功能是作为ArcGIS Explorer Desktop中的一个任务提供的。通过ArcGIS Explorer Desktop向ArcGIS GIS Server的地理处理服务发送请求，由ArcGIS GIS Server完成后台的分析。分析结果一方面以图形方式显示在3D地图中，另一方面提供故障诊断报告，并进行故障点定位。
1.8. 地理编码服务
地理编码是将街道地址转换为空间位置，通常是以坐标值表示成点的过程。
许多用户需要使用自己的地理编码服务。在大多数情况下，通过常规的，商业提供的地址编码应用，一般很难获得满意的结果，原因如下：
随着城市的发展与扩展，地址也随时间不断变化。
表达地址的形式多种多样，不仅仅是常规的地址表达方式：街道，门牌号附加相关信息，如城市和邮政编码等；
许多国家和地区有自己的地址编码形式和方法；
许多用户需要通过标志地物名称查找地址（如，“天安门”）；
有些地方使用一组数字代表特定的地理位置；
所有这些情况都要求有特殊的地址编码解决方案。许多ArcGIS的用户不得不将大量的时间用于构建，维护和提供用户自定义的地址编码服务上，以满足用户的需求。
在ArcGIS GIS Server中增加地址编码服务必须首先在ArcGIS桌面创建一个地址定位。地址定位是空间数据库的一个数据集，包含一组可设定地址的要素，地址样式和如何进行地址匹配的规则。可以在ArcGIS中对地址定位进行更新和维护。
在ArcGIS GIS Server的地理编码服务中，通过REST查找地址和地理反编码的性能得到极大的提升。
1.9. 地理数据服务
空间数据服务允许我们使用ArcGIS GIS Server通过LAN，WAN或Internet访问空间数据库。该服务支持空间数据库的编辑，数据库复制，通过数据抽取下载拷贝，以及对空间数据库的查询操作。空间数据服务可以使用任何类型的空间数据库，包括ArcSDE空间数据库和文件空间数据库。但是从安全性，数据完整性，高性能和可伸缩能力方面考虑，ArcSDE空间数据库推荐使用企业级数据库。
空间数据服务可以用于在多个分布式ArcSDE Geodatabase间进行同步更新
当我们管理分布在不同位置的空间数据库时，空间数据服务尤其有用。例如，国土资源部想要国家和各省的ArcSDE空间数据库进行数据同步。一旦建立数据库，省级国土部门可以将ArcSDE空间数据库在Internet上发布为空间数据服务。然后我们可以通过空间数据服务定期在Internet上进行同步更新，在两个数据库服务器间共享变化的部分。
1.10. 移动数据服务
移动数据服务是一种地图服务的扩展服务，利用移动数据服务，ArcGIS Mobile 应用程序可通过Web服务访问地图文档的源数据。要创建移动数据服务，用户需要首先创建一个包含要访问的数据的地图文档，然后将地图文档共享为一个地图服务并启用 “移动数据访问” 功能。
创建移动数据的地图文档所要遵循的一个基本原则便是地图简单化。例如，应考虑对背景图层和参考图层应用数据制图综合（例如对面进行平滑处理和降低栅格分辨率）。这可加快地图的绘制速度。另外，由于设备的显示尺寸通常有限，因此建议简化地图的符号系统。
尽管移动应用程序支持多种数据格式的显示，但只有企业级地理数据库数据能够使移动应用程序向服务器提交更新。
1.11. 网络分析服务
用户可能已经使用过Web应用程序来获得两点之间的行进路线或根据输入的地址列出附近的设施点（如诊所）。这些应用程序正是使用服务器上的网络分析功能，根据用户所提供的信息找到合适的路径及设施点。使用户不必在计算机上安装任何专用的网络分析软件便可得到所需的结果，因为服务器会替用户完成此项工作并通过Web服务将结果返回。
用户可以使用ArcGIS GIS Server托管类似的服务来执行交通网络分析操作，例如查找最近设施点、车辆的最佳行进路线、车队的最佳行进路线；使用位置分配定位设施点；计算 OD 成本矩阵以及生成服务区。这些服务使用 Network Analyst 扩展模块对网络数据集执行分析。
创建网络分析服务的第一步是使用ArcMap创建一个包含网络分析图层的地图文档。然后将地图发布为服务，并确保启用 “网络分析” 功能。用户可以利用 ArcGIS 附带的各种工具来使用生成的服务。
1.12. KML服务
Keyhole Markup Language (KML) 是一种基于 XML 的文件格式，可用于表示应用程序（如 ArcGIS Explorer Desktop和 Google Earth）中的地理要素。KML 允许用户在地图与 globe 上绘制点、线和面，并与他人共享这些信息。用户也可使用 KML 来指定文本、图片、电影或者用户单击要素后出现其他的GIS服务的链接。许多 KML 客户端应用程序都是免费的，可提供令人熟悉的用户友好型导航体验。
使用ArcGIS GIS Server，用户可通过多种方式将地图与数据共享为 KML：
· 地图与影像服务通过表述性状态转移 (REST) 显示 KML 网络链接。
· 可以使用管理器或服务目录来创建用户自己的 KML 网络链接。
· 当用户查询地图图层或者通过 REST 进行地理处理或地理编码操作时，可以获得 KML 形式的结果。
所有这些情况下，KML 都是动态生成的，这意味着：查看 KML 的用户将始终能够从服务器上看到最新的地图与数据。如果只是想生成可通过电子邮件发送或者放置在文件服务器上的静态 KML 文档，用户可以使用ArcGIS Desktop中的地图转 KML 与图层转 KML 工具。
以下是 KML 服务所支持的功能列表：
· 生成 KML 2.2 兼容的 KML
· 通过 REST 的 KML 自动可用性
· 使用 KML 区域通过 REST 显示缓存的地图服务
· 影像服务的 KML 可用性
· 作为通过 REST 的 KML 的服务轮廓可用性
· 支持大多数ArcMap标注功能
· 关闭标注功能
1.13. OGC服务
开放地理空间联盟 (OGC)Web服务能够使地图和数据以国际公认的开放格式在Web上可用。OGC 定义了相关规范，安装有支持此规范的客户端应用程序的任何人均可在Web上使用地图和数据。所有开发人员均可免费使用 OGC 规范来创建此类受支持的客户端。某些情况下，客户端可能如同Web浏览器一样简单。其他情况下，它可能是如同ArcMap一样的丰富客户端。
OGC 定义了多种服务类型，分别用于提供不同类型的数据和地图。ArcGIS Desktop允许发布以下类型的 OGC 服务：
· Web 地图服务 (WMS)，用于以地图图像的方式提供一组图层
· Web 地图切片服务 (WMTS)，用于以缓存地图切片的形式提供地图图层
· Web 要素服务 (WFS)，用于以矢量要素的形式提供数据
· 网络覆盖服务 (WCS)，用于以栅格 coverage 的形式提供数据（不要与 ESRI 的 ArcInfo coverage 格式相混淆）
· 网络处理服务 (WPS)，用于提供地理空间处理功能
可通过对特定类型的ArcGIS GIS Server服务启用相应的功能来发布这些服务。创建服务时，用户必须显式启用 OGC 功能；默认情况下它们并未启用。
下表列出了哪些服务类型可提供 OGC 功能：
1.14. 搜索服务
搜索服务可对企业内的GIS内容和文件夹进行索引，支持用户快速查找。企业内用户可使用ArcGIS Desktop中更新的搜索界面，连接搜索服务，查找有用的内容，并可将查找到的内容拖放到地图窗口进行浏览。
搜索服务非常有用，尤其是在数据量非常大，数据源多，比如数据分散在多个文件夹和数据库中时，搜索服务能提高用户的工作效率。通过搜索服务可以实现多源搜索，支持对本地文件，Geodatabase和Web服务等各种空间信息源进行索引；搜索服务能够实现分类搜索，支持对工具、地图、数据等不同资源分类查询。
ArcGIS GIS Server中提供了预先配置的搜索服务，可用于在局域网中为用户机构里的GIS数据创建一个可搜索的索引。搜索服务对于大型的企业级环境尤其有益，这里的数据被分布式存储在多个空间数据库和共享文件中。
ArcGIS GIS Server的管理界面开启搜索服务
通过搜索服务查询结果
1.15. 几何服务
ArcGIS GIS Server提供预配置的，可部署的几何服务，可用于执行几何计算，如缓冲区、简化、面积长度计算，以及投影等。此外， ArcGIS Web APIs构建Web应用可以通过REST方式引用该几何服务，以提供几何计算功能。
几何服务提供了几个新的选项，用于计算缓冲区、面积和长度。当使用缓冲区方法时，可以选择大地测量（Geodesic）缓冲区。这样将在计算缓冲区时考虑地球的实际形状。此外，在计算矢量要素的面积和长度时，将地图的坐标系统纳入考虑是非常重要的。因此，length和areasAndLength方法引入了新的计算类型：
平面（Planar）— 平面量算使用二维笛卡尔数学方法计算面积和长度。多数情况下，使用大地测量或保持形状方式将更为精确。
大地测量（Geodesic）— 在大地测量计算中，多边形（或多义线）的每对节点之间的线段被当做是地球表面最短的路径。如果没有为面积或长度定义单位，则结果将以米作为单位。如果用户想知道某个几何图形的大地测量长度或面积，则可以使用本类型。如果用户想计算绘制在地图上的几何图形长度或面积，请使用PreserveShape。
保持形状（PreserveShape）— 在保持形状的计算中，多边形（或多义线）的面积和长度将在地球椭球体的表面进行计算。几何体的图形在其坐标系下保持不变。这意味着将忽略地图的坐标系（地理或投影），绘制在地图上的几何体的形状在计算长度和面积时始终保持不变。例如，如果你在平面的世界地图上绘制一条长线，大地测量方法将给出两个端点之间沿地球表面的最短路径的长度，而PreserveShape方法将给出沿着你实际绘制的线的距离（即使可能不是两端点间的最短距离）。
1.16. 逻辑示意图服务
逻辑示意图服务允许我们通过Web服务访问示意图。此服务使用示意图扩展功能的访问，创建，更新，编辑示意图。
通常在电力、通信、市政管线、石油等设施管理类中应用较多。一方面，用户可以将各类设施网络数据在一定的坐标系统中按照实际的空间位置生成严格意义上的地图专题图层，这种数据对网络规划、设施维护、故障定位、客户服务等与空间位置相关的引用中，特别是在空间分析方面特别有用；另一方面，对设施网络的规划和管理人员，在实际工作中只关心网络的逻辑关联关系，而忽略其对应的实际地理位置，需要方便、高效地生成与地理图的逻辑示意图，并且要求在地理图和逻辑示意图之间自由关联和切换。
逻辑示意图
【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GIS Server(1)概述:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/2909
【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GIS Server(2)架构:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/2908
【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GIS Server(3)主要功能:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/2907
【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GIS Server(4)产品级别:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/2906
【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GIS Server(5)服务类型:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/2905
【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GIS Server(6)扩展模块:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/2904
【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GIS Server(7)自定义扩展开发:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/2903
【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GIS Server(8)包含的主要技术:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/2902
【ArcGIS 10.5 产品白皮书】第二章 ArcGIS平台产品---ArcGIS GIS Server(9)部署:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/2901
在10.5中，可发布的服务类型取决于为ArcGIS Server的许可角色（5种角色分别为ArcGIS GIS Server，ArcGIS Image Server，ArcGIS GeoEvent Server，ArcGIS GeoAnalytics Server，ArcGIS Business Analyst Server），您授予许可的ArcGIS Server的角色将决定可用的功能。
下表总结的是ArcGIS GIS Server许可角色可以发布的服务类型，以及每项服务所需的GIS资源：
1.1. 地图服务
地图服务提供对ArcMap文档（.mxd）内容的访问。创建地图服务之前，必须在ArcMap中首先创建一个地图文档，然后发布为地图服务。
创建地图缓存
地图缓存是使地图和图像服务更快运行的一种非常有效的方法。创建地图缓存时，服务器会在若干个不同的比例级别上绘制整个地图并存储地图图像的副本。然后，服务器可在客户端请求使用地图时分发这些图像。对于服务器来说，每次请求使用地图时，返回缓存的图像要比绘制地图快得多。缓存的另一个好处是：图像的详细程度不会对服务器分发副本的速度造成显著影响。
地图缓存保存了一系列比例尺下的地图数据，每个比例尺对应一定详细程度和分辨率的地图信息。在构建应用之前，一个好的设计首先要确定使用哪些比例尺，以及包含何种详细程度的地图信息。ArcMap和它所包含的按比例地图显示功能可以用来生成和维护高性能的地图缓存。
ArcGIS GIS Server提供了完全可视化的地图缓存定义体验，如ArcGIS会自动检查地图比例尺，并建议最小和最大切图比例尺，并提供滑动条来调整该范围；创建切片可以在服务发布后自动创建，也可以服务发布后手动创建，更加灵活自由；切片图片支持多种格式，如PNG/PNG8/PNG24/PNG32/TPK/TPK2.0等，在不影响可视化质量的前提下可减少缓存占用空间；
缓存属性定义
提供切片占用空间估算工具，可以进行近似估算，也可以进行精确估算，同时提供使用要素类估算感兴趣区域的切片大小。
提供切片大小精确估算
提供预配置的CachingTools GP服务，通过它来创建缓存切片，该服务在创建站点时已经配置好，可以将它运行于某个集群中，从而提高服务响应效率。另外还提供查看切片完成状态、切片状态空间统计报表等功能，使用户可以对切片创建过程有所把握，并能进行精细控制与管理。
查看切片完成状态
处理多个切片任务时，为了提高稳定性防止服务器垮掉，ArcGIS GIS Server内置了一个CachingControllers服务，这个GP服务可以控制同时提交缓存操作的个数，该工具的最大实例数表示可以同时提交的缓存操作个数，如果提交的缓存操作个数大于CachingControllers的实例数，那么就会有排队。
CachingController 服务用于管理多个缓存作业
可扩展的地图服务功能
地图服务是最常用的ArcGIS服务。它包含一组可选的功能：
· 提供要素
地图服务并不总是需要显示图像。建立地图服务的目的还可以是在应用程序中返回一组要使用的要素。用户可以通过添加至应用程序中的任务来检索这些要素。
例如，用户可能要查询地图服务，并将所得到的结果要素显示为地图中的图形。此查询可以表达为“提供名称中含有‘Delaware’的所有要素”或“提供长度超过 100 英里的所有要素”。
如果用户希望建立一个地图服务来提供要素，应确保可进行“查询”和“数据”操作。具体请参阅下文的要素服务。
· 提供网络分析功能
用户可建立地图服务以基于服务器执行网络分析。如果用户的地图文档中包含网络分析图层，则用户在发布该服务时将会看到可启用的网络分析功能。然后，用户便可以在使用ArcGIS GIS Server开发应用程序时执行网络分析操作。用户可在地图文档中设置分析的默认属性，例如设施点和障碍。有关入门知识，请参阅下文的网络分析服务。
· 通过KML提供地图或要素
KML 是一种基于 XML 的开放式结构来表示地理数据和地图的方式。KML 通常用在地理浏览器应用程序（例如 ArcGIS Explorer Desktop和 Google 地球）中以显示地图叠加或要素，其属性有时会显示在信息性弹出窗口中。默认情况下，所有地图服务均可返回 KML。有关详细信息，请参阅下文的KML服务。
· 通过OGC规范提供图像、要素或栅格
开放地理空间联盟（OGC）发布了在Web上提供地图图像 (WMS)、矢量要素 (WFS)、栅格数据集 (WCS) 和Web地图切片 (WMTS) 的规范。一些组织规定其地理数据和地图必须通过这种方式提供。地图服务可配置为返回符合 OGC 规范的图像或数据。有关详细信息，请参阅下文的OGC服务一节。
· 提供移动设备所需的地图
用户可对地图服务进行配置，从而使外业工作人员能够将地图中的数据提取至移动设备。发布地图时，用户可以选择 “移动数据访问” 功能。这样，移动设备便可通过Web服务来访问该地图。有关详细信息，请参阅下文的移动数据服务。
1.2. 影像服务
影像服务可以将影像和栅格快速发布成Web服务，它可以用于可视化和分析。影像服务数据源既可以是单个影像，也可以是镶嵌数据集中的影像集合。ArcGIS GIS Server只支持单景影像发布服务，基于镶嵌数据集发布影像服务需要安装ArcGIS Image Server产品并进行授权。
影像服务能够定义实时动态处理能力，如正射校正、全色融合、山体阴影及波段运算。它们也可用于执行处理，无需预处理就可将原始影像转换为不同产品。同一影像源可以生成多种影像产品。影像服务可以通过影像服务API来进行访问。
一个影像数据集发布成服务除了影像服务类型（Image Server和WCS）以外还可以发布成Map Server和WMS，影像类型的服务特点在于，它不仅把影像服务作为一个图片进行加载，还保留和很多影像数据特有的信息，比如多波段信息等，下图表示不同类型的服务对于影像信息服务能力的区别：
缓存影像服务
仅当必须创建包含高效显示的影像服务时，才需要进行缓存操作。通常来说，为栅格数据集生成的金字塔可确保以可接受的速率来提供影像数据。但是，如果用户知道某一感兴趣区影像将被重复多次地访问，可生成缓存。
用户可以直接对影像服务进行缓存，也可以对包含栅格数据或影像服务的地图服务或 Globe 服务进行缓存。除非需要对地图服务或 Globe服务的所有内容进行缓存，通常情况下，建议仅对矢量数据进行缓存，而不缓存影像数据（特别是在包含影像服务时）。具体操作参考地图服务缓存操作。
1.3. 矢量切片服务
矢量切片是一种利用协议缓冲（Protocol Buffers）技术的紧凑的二进制格式用来传递信息。当渲染地图时矢量切片使用一系列储存的内部数据进行制图。被组织到矢量切片的图层（比如道路、水、区域），每一层都有包含几何图形和可变属性的独立要素（例如姓名、类型等）。
矢量切片是在ArcGIS 10.4新增加的一种地图服务格式，矢量数据通过ArcGIS Pro的矢量切片包发布到连接的Portal for ArcGIS或者ArcGIS Online上，从而在Portal for ArcGIS托管的ArcGIS GIS Server上增加了一个矢量切片的服务。这个服务可以在Portal for ArcGIS上浏览并且可以被ArcGIS API for JavaScript、ArcGIS Runtime SDKs等调用。
1.4. 要素服务
要素服务可用来通过Web提供要素，并提供显示要素时所要使用的符号系统。之后，客户端可执行查询操作以获取要素，并执行相应的编辑操作。要素服务提供了可用于提高客户端编辑体验的模板。此外，要素服务也可以对关系类和非空间表中的数据进行查询和编辑。要创建要素服务，先创建地图文档，发布启用了要素访问的地图文档，然后使用Web和ArcGIS Desktop客户端访问该服务。
ArcGIS GIS Server通过要素服务为客户端提供矢量数据
要将要素服务发布到ArcGIS GIS Server，只需发布地图服务并启用其要素访问功能。这会生成使用要素服务时所需的 URL。地图服务控制要素服务存在。如果地图服务关闭，则要素服务也会随之关闭。
1.5. 场景服务
场景服务是ArcGIS GIS Server的一种全新服务类型，是一种在线3D场景服务。通过在线场景服务向Web端和组织机构分享3D内容。Web场景与Web地图概念相似。Web地图通过2D地图或要素服务实现，而Web场景则需要通过3D场景服务实现，并可以访问ArcGIS Pro创建的3D内容。使用Web场景的客户端包括Portal for ArcGIS和Web Scene Viewer。
多个客户端访问三维场景地图
1.6. 流服务
由于提供实时数据流的数据源越来越多，应用中使用这些实时数据并立即进行展示也越来越重要。传统做法先将数据流存储在企业级空间数据库的要素类中，客户端可定期轮询要素服务来获取数据用于展示，这会带来一定的延迟，这种方式也被证明存在问题，特别是在处理大容量的数据流时。
因此需要对现有实时数据处理模式进行改变。考虑数据持续性，需要将实时数据流进行归档处理，同时并行实时推送到客户端。Esri为此提供了全新的服务类型—流服务。流服务的发布与使用需要安装ArcGIS GeoEvent Server产品并进行授权。
流服务强调客户端/服务器端数据流的低延迟及实时数据传播。连接流服务的客户端在订阅该服务时立即获取数据。客户端能指定并重新配置空间和属性约束，不用先取消订阅然后重新连接服务。
流服务利用Websocket技术，Websocket支持全双工双向通信。这就使得客户端能够指定需要的数据进行接收，而无需取消订阅并重新建立与服务的连接。客户端可以指定空间及属性条件对数据进行过滤。
通过流服务接收实时数据流将事件即时可视化与向数据库持续存储的需求分开处理。通过配置流服务作为GeoEvent output来传播事件数据，同时也可以选择在企业级数据库归档或持续存储事件数据，当然这不是数据可视化的必要条件。
下图对比了传统方式如何接收、处理、使用要素数据以及使用流服务如何接收、传播实时数据。从图上可以看到，在流服务之前，实时GIS数据必须通过要素类，需要企业级数据库。客户端应用要展示这些数据，必须定期轮询要素服务获取最新数据来更新要素。图的下半部分展示的是流服务如何接收实时GIS数据并通过Websocket将数据即时推送给客户端的。
流服务工作原理示意图
1.7. 地理处理服务
地理处理的基本目的是为了帮助你自动完成GIS任务。几乎所有应用GIS的地方都会包含一些需要重复执行的工作。因此产生了构建一个地理处理框架的需求，在这个框架下，支持多步骤任务的定义和自动完成，支持工作流模型文档的编制，以及模型的共享。地理处理还支持空间建模和空间分析功能，它可以让我们更好的理解，分析和把握问题的方方面面。
ArcGIS GIS Server提供一个简单的机制可以将服务器上的地理处理工具和模型发布为任务，供远程的客户端调用，而任务本身在服务器端执行。
GIS服务器提供的将地理处理模型和脚本发布为Web服务的能力，使得它变得异常强大。这些功能可以被多种客户端访问和使用，而不用考虑到客户端应用的类型。
在上面的例子中，可以根据事故点进行电网故障追踪。这个功能是作为ArcGIS Explorer Desktop中的一个任务提供的。通过ArcGIS Explorer Desktop向ArcGIS GIS Server的地理处理服务发送请求，由ArcGIS GIS Server完成后台的分析。分析结果一方面以图形方式显示在3D地图中，另一方面提供故障诊断报告，并进行故障点定位。
1.8. 地理编码服务
地理编码是将街道地址转换为空间位置，通常是以坐标值表示成点的过程。
许多用户需要使用自己的地理编码服务。在大多数情况下，通过常规的，商业提供的地址编码应用，一般很难获得满意的结果，原因如下：
随着城市的发展与扩展，地址也随时间不断变化。
表达地址的形式多种多样，不仅仅是常规的地址表达方式：街道，门牌号附加相关信息，如城市和邮政编码等；
许多国家和地区有自己的地址编码形式和方法；
许多用户需要通过标志地物名称查找地址（如，“天安门”）；
有些地方使用一组数字代表特定的地理位置；
所有这些情况都要求有特殊的地址编码解决方案。许多ArcGIS的用户不得不将大量的时间用于构建，维护和提供用户自定义的地址编码服务上，以满足用户的需求。
在ArcGIS GIS Server中增加地址编码服务必须首先在ArcGIS桌面创建一个地址定位。地址定位是空间数据库的一个数据集，包含一组可设定地址的要素，地址样式和如何进行地址匹配的规则。可以在ArcGIS中对地址定位进行更新和维护。
在ArcGIS GIS Server的地理编码服务中，通过REST查找地址和地理反编码的性能得到极大的提升。
1.9. 地理数据服务
空间数据服务允许我们使用ArcGIS GIS Server通过LAN，WAN或Internet访问空间数据库。该服务支持空间数据库的编辑，数据库复制，通过数据抽取下载拷贝，以及对空间数据库的查询操作。空间数据服务可以使用任何类型的空间数据库，包括ArcSDE空间数据库和文件空间数据库。但是从安全性，数据完整性，高性能和可伸缩能力方面考虑，ArcSDE空间数据库推荐使用企业级数据库。
空间数据服务可以用于在多个分布式ArcSDE Geodatabase间进行同步更新
当我们管理分布在不同位置的空间数据库时，空间数据服务尤其有用。例如，国土资源部想要国家和各省的ArcSDE空间数据库进行数据同步。一旦建立数据库，省级国土部门可以将ArcSDE空间数据库在Internet上发布为空间数据服务。然后我们可以通过空间数据服务定期在Internet上进行同步更新，在两个数据库服务器间共享变化的部分。
1.10. 移动数据服务
移动数据服务是一种地图服务的扩展服务，利用移动数据服务，ArcGIS Mobile 应用程序可通过Web服务访问地图文档的源数据。要创建移动数据服务，用户需要首先创建一个包含要访问的数据的地图文档，然后将地图文档共享为一个地图服务并启用 “移动数据访问” 功能。
创建移动数据的地图文档所要遵循的一个基本原则便是地图简单化。例如，应考虑对背景图层和参考图层应用数据制图综合（例如对面进行平滑处理和降低栅格分辨率）。这可加快地图的绘制速度。另外，由于设备的显示尺寸通常有限，因此建议简化地图的符号系统。
尽管移动应用程序支持多种数据格式的显示，但只有企业级地理数据库数据能够使移动应用程序向服务器提交更新。
1.11. 网络分析服务
用户可能已经使用过Web应用程序来获得两点之间的行进路线或根据输入的地址列出附近的设施点（如诊所）。这些应用程序正是使用服务器上的网络分析功能，根据用户所提供的信息找到合适的路径及设施点。使用户不必在计算机上安装任何专用的网络分析软件便可得到所需的结果，因为服务器会替用户完成此项工作并通过Web服务将结果返回。
用户可以使用ArcGIS GIS Server托管类似的服务来执行交通网络分析操作，例如查找最近设施点、车辆的最佳行进路线、车队的最佳行进路线；使用位置分配定位设施点；计算 OD 成本矩阵以及生成服务区。这些服务使用 Network Analyst 扩展模块对网络数据集执行分析。
创建网络分析服务的第一步是使用ArcMap创建一个包含网络分析图层的地图文档。然后将地图发布为服务，并确保启用 “网络分析” 功能。用户可以利用 ArcGIS 附带的各种工具来使用生成的服务。
1.12. KML服务
Keyhole Markup Language (KML) 是一种基于 XML 的文件格式，可用于表示应用程序（如 ArcGIS Explorer Desktop和 Google Earth）中的地理要素。KML 允许用户在地图与 globe 上绘制点、线和面，并与他人共享这些信息。用户也可使用 KML 来指定文本、图片、电影或者用户单击要素后出现其他的GIS服务的链接。许多 KML 客户端应用程序都是免费的，可提供令人熟悉的用户友好型导航体验。
使用ArcGIS GIS Server，用户可通过多种方式将地图与数据共享为 KML：
· 地图与影像服务通过表述性状态转移 (REST) 显示 KML 网络链接。
· 可以使用管理器或服务目录来创建用户自己的 KML 网络链接。
· 当用户查询地图图层或者通过 REST 进行地理处理或地理编码操作时，可以获得 KML 形式的结果。
所有这些情况下，KML 都是动态生成的，这意味着：查看 KML 的用户将始终能够从服务器上看到最新的地图与数据。如果只是想生成可通过电子邮件发送或者放置在文件服务器上的静态 KML 文档，用户可以使用ArcGIS Desktop中的地图转 KML 与图层转 KML 工具。
以下是 KML 服务所支持的功能列表：
· 生成 KML 2.2 兼容的 KML
· 通过 REST 的 KML 自动可用性
· 使用 KML 区域通过 REST 显示缓存的地图服务
· 影像服务的 KML 可用性
· 作为通过 REST 的 KML 的服务轮廓可用性
· 支持大多数ArcMap标注功能
· 关闭标注功能
1.13. OGC服务
开放地理空间联盟 (OGC)Web服务能够使地图和数据以国际公认的开放格式在Web上可用。OGC 定义了相关规范，安装有支持此规范的客户端应用程序的任何人均可在Web上使用地图和数据。所有开发人员均可免费使用 OGC 规范来创建此类受支持的客户端。某些情况下，客户端可能如同Web浏览器一样简单。其他情况下，它可能是如同ArcMap一样的丰富客户端。
OGC 定义了多种服务类型，分别用于提供不同类型的数据和地图。ArcGIS Desktop允许发布以下类型的 OGC 服务：
· Web 地图服务 (WMS)，用于以地图图像的方式提供一组图层
· Web 地图切片服务 (WMTS)，用于以缓存地图切片的形式提供地图图层
· Web 要素服务 (WFS)，用于以矢量要素的形式提供数据
· 网络覆盖服务 (WCS)，用于以栅格 coverage 的形式提供数据（不要与 ESRI 的 ArcInfo coverage 格式相混淆）
· 网络处理服务 (WPS)，用于提供地理空间处理功能
可通过对特定类型的ArcGIS GIS Server服务启用相应的功能来发布这些服务。创建服务时，用户必须显式启用 OGC 功能；默认情况下它们并未启用。
下表列出了哪些服务类型可提供 OGC 功能：
1.14. 搜索服务
搜索服务可对企业内的GIS内容和文件夹进行索引，支持用户快速查找。企业内用户可使用ArcGIS Desktop中更新的搜索界面，连接搜索服务，查找有用的内容，并可将查找到的内容拖放到地图窗口进行浏览。
搜索服务非常有用，尤其是在数据量非常大，数据源多，比如数据分散在多个文件夹和数据库中时，搜索服务能提高用户的工作效率。通过搜索服务可以实现多源搜索，支持对本地文件，Geodatabase和Web服务等各种空间信息源进行索引；搜索服务能够实现分类搜索，支持对工具、地图、数据等不同资源分类查询。
ArcGIS GIS Server中提供了预先配置的搜索服务，可用于在局域网中为用户机构里的GIS数据创建一个可搜索的索引。搜索服务对于大型的企业级环境尤其有益，这里的数据被分布式存储在多个空间数据库和共享文件中。
ArcGIS GIS Server的管理界面开启搜索服务
通过搜索服务查询结果
1.15. 几何服务
ArcGIS GIS Server提供预配置的，可部署的几何服务，可用于执行几何计算，如缓冲区、简化、面积长度计算，以及投影等。此外， ArcGIS Web APIs构建Web应用可以通过REST方式引用该几何服务，以提供几何计算功能。
几何服务提供了几个新的选项，用于计算缓冲区、面积和长度。当使用缓冲区方法时，可以选择大地测量（Geodesic）缓冲区。这样将在计算缓冲区时考虑地球的实际形状。此外，在计算矢量要素的面积和长度时，将地图的坐标系统纳入考虑是非常重要的。因此，length和areasAndLength方法引入了新的计算类型：
平面（Planar）— 平面量算使用二维笛卡尔数学方法计算面积和长度。多数情况下，使用大地测量或保持形状方式将更为精确。
大地测量（Geodesic）— 在大地测量计算中，多边形（或多义线）的每对节点之间的线段被当做是地球表面最短的路径。如果没有为面积或长度定义单位，则结果将以米作为单位。如果用户想知道某个几何图形的大地测量长度或面积，则可以使用本类型。如果用户想计算绘制在地图上的几何图形长度或面积，请使用PreserveShape。
保持形状（PreserveShape）— 在保持形状的计算中，多边形（或多义线）的面积和长度将在地球椭球体的表面进行计算。几何体的图形在其坐标系下保持不变。这意味着将忽略地图的坐标系（地理或投影），绘制在地图上的几何体的形状在计算长度和面积时始终保持不变。例如，如果你在平面的世界地图上绘制一条长线，大地测量方法将给出两个端点之间沿地球表面的最短路径的长度，而PreserveShape方法将给出沿着你实际绘制的线的距离（即使可能不是两端点间的最短距离）。
1.16. 逻辑示意图服务
逻辑示意图服务允许我们通过Web服务访问示意图。此服务使用示意图扩展功能的访问，创建，更新，编辑示意图。
通常在电力、通信、市政管线、石油等设施管理类中应用较多。一方面，用户可以将各类设施网络数据在一定的坐标系统中按照实际的空间位置生成严格意义上的地图专题图层，这种数据对网络规划、设施维护、故障定位、客户服务等与空间位置相关的引用中，特别是在空间分析方面特别有用；另一方面，对设施网络的规划和管理人员，在实际工作中只关心网络的逻辑关联关系，而忽略其对应的实际地理位置，需要方便、高效地生成与地理图的逻辑示意图，并且要求在地理图和逻辑示意图之间自由关联和切换。
逻辑示意图
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