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Web电子海图可随时随地基于Web浏览器运行的特性非常符合航海领域管理人员的强流动性特点,目前已经在航运领域的管理应用中迅速地普及。栅格化的Web电子海图服务,可以在Web页面上快捷地以图片的形式显示海图,很好地满足了需要以海图作为背景可视化地对船舶及其他动静态物标进行动态定位和管理的在线船舶监控等应用的需求,是目前Web电子海图的主流形式。尽管费用高昂,但由于具有强大友好的用户编辑、配置和管理界面以及航海解决方案制图功能,商业化软件ArcGIS在Web电子海图研究与应用方面占有主导的地位。本文以开源的MapServer为平台,利用其跨平台、开放的特性以及新增的支持S-57电子海图数据的功能,深入地研究了在其上的海图数据访问、制图表达等关键问题,旨在开发一种低成本、高性能的海图服务系统,一方面增加Web电子海图研究理论和技术的多样性,另一方面希望能够提供廉价的应用方案,增加用户的可选择度,从而更好地促进Web电子海图应用的推广。归纳起来,本文的研究主要作了如下工作：(1)电子海图服务体系的架构在分析MapServer特性及其主要组件和功能的基础上,设计了基于MapServer的电子海图服务系统框架、软件结构以及各主要功能模块。(2)基于MapFile的海图数据组织和制图表达研究MapServer通过MapFile配置访问矢量电子海图数据的方式及其效率,研究如何参照S-52以及CJ-52标准,利用MapFile制图表达实现海图中各种要素的显示,最后探讨MapFile在组织和表达海图数据时存在的主要问题,并开发了一个自动生成MapFile文件的程序。(3)Web海图服务的实现及其基于瓦片缓存的优化基于交互式设计原则,利用OpenLayers设计并实现了Web电子海图服务客户端架构以及电子海图的显示、基本操作(如漫游、放大、缩小等)功能。并利用Ka-map研究和实现了基于金字塔模型的海图瓦片缓存技术,以减轻系统服务器的负担,并提高客户端的响应速度。