WebGIS現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢

王思遠　李團輝

摘 要：介紹了WebGIS，分析網(wǎng)絡GIS的基本現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢。

關鍵詞：WebGIS；互聯(lián)網(wǎng)；Internet

1 引言

人類活動中約75-80%的信息與地理空間位置有關，地理信息系（GeographicalInformationSystem，GIS）是一種采集、處理、存貯、管理、分析、輸出地理空間數(shù)據(jù)及其屬性信息的計算機信息系統(tǒng)。

GIS的發(fā)展與進步同計算機科學技術的迅速發(fā)展密不可分，計算機軟硬件技術、網(wǎng)絡通訊技術的迅猛發(fā)展同樣帶動了GIS應用系統(tǒng)的發(fā)展。隨著計算機技術、網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫技術等的發(fā)展以及應用的不斷深化，GIS技術的發(fā)展呈現(xiàn)出新的特點和趨勢，基于互聯(lián)網(wǎng)的WebGIS就是其中之一。

2 WebGIS技術發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 WebGIS概述

WebGIS是指工作在Web網(wǎng)上GIS，是傳統(tǒng)GIS在網(wǎng)絡上延伸和發(fā)展，具有傳統(tǒng)GIS特點，是Internet技術應用于GIS開發(fā)的產物，通過Internet和WWW讓GIS的功能得以擴展和完善。

WebGIS在結構上采用分布式模型，通WWW機制來進行信息處理，實現(xiàn)客戶端和服務器的交互。常見的WebGIS的結構體系是由數(shù)據(jù)庫、應用服務器和客戶端組成的3層結構體系。根據(jù)瀏覽器和服務器端承擔功能的多少，該體系可分為以下3種模型：瘦客戶端/胖服務器模型、胖客戶端/瘦服務器模型、綜合模型。

2.2 WebGIS的特點

與傳統(tǒng)的GIS相比，WebGIS具有以下特點：

（1）.基于Internet/intranet標準

（2）.分布式體系結構

（3）.服務范圍廣

（4）.平臺無關

（5）.成本低廉，操作簡單

（6）.支持地理分布存貯的多源數(shù)據(jù)

（7）.良好的可擴展性和平臺獨立性

2.3 WebGIS發(fā)展面臨的問題

地理信息技術經過幾十年的發(fā)展，已經逐步進入了IT主流，WebGIS的發(fā)展更進一步拓展了其應用領域，使其能夠在更廣泛的領域為更多的用戶提供空間信息服務。但是從WebGIS的應用現(xiàn)狀可以看出，這項技術遠未成熟，仍面臨著一系列的技術瓶頸和挑戰(zhàn)。

3 WebGIS發(fā)展趨勢

地理信息系統(tǒng)技術經過近三十年的發(fā)展，已經逐步進入了計算機技術主流，從而能夠在更廣泛的領域為更多的用戶提供空間信息服務。WebGIS新的發(fā)展趨勢是GIS技術和Internet技術新的發(fā)展方向的體現(xiàn)，因而分析總結的WebGIS新的發(fā)展趨勢具有重要意義。

3.1 體系先進，功能強大的服務器端GIS（ServerGIS）

B/S結構應用已經由瀏覽器/網(wǎng)絡服務器/數(shù)據(jù)服務器（Browser/WebServer/DataServer）三層架構階段進入到瀏覽器/網(wǎng)絡服務器/應用服務器/數(shù)據(jù)服務器（Browser/WebServer/ApplicationServer/DataServer）四層架構階段。

在新的四層架構中，網(wǎng)絡服務器和應用服務器分離，并且其間還可以插入二次開發(fā)和擴展功能，其中的應用服務器一般為支持遠程調用的組件式GIS平臺，或由組件式GIS平臺封裝而成。將GIS復雜數(shù)據(jù)分析與處理功能（編輯、拓撲關系的構建、對象關系的自動維護、制圖）移到GIS應用服務器上，使客戶端與服務端的數(shù)據(jù)傳輸減少到最少的程度，為在Internet上實現(xiàn)復雜、大規(guī)模的地理信息服務提供了可能。

這一架構帶來的巨大優(yōu)勢是使服務器端具有極強的擴展性，因此作為應用服務器的組件式GIS所具備的功能，都可以通過B/S結構實現(xiàn)，WebGIS不再是只能滿足地圖瀏覽和查詢的簡單軟件了，而是一個體系先進，功能強大的服務器端GIS（ServerGIS）。新的服務器端GIS將是未來應用的發(fā)展的主流。

3.2 開放式地理信息系統(tǒng)（OpenGIS）

WebGIS的發(fā)展現(xiàn)狀及用戶對WebGIS的要求，越來越表明WebGIS要想有廣泛的發(fā)展和應用必須走開放的道路。

開放是信息交流的趨勢，傳統(tǒng)GIS的體系結構是封閉的，而Web的本質特征就是其開放性，因此WebGIS的體系結構應該具備開放、互操作、可升級、可擴展性。它囊括了網(wǎng)絡、通信、面向對象、數(shù)據(jù)庫、分布式計算等眾多技術，并隨著這些技術的進步而改變。開放的WebGIS的首先應該包括數(shù)據(jù)的開放，即分布在異構數(shù)據(jù)庫中的信息能共享，GML的出現(xiàn)已經提供了一個很好的解決方案。另外，還應該包括數(shù)據(jù)訪問的開放，即不同的地理信息系統(tǒng)軟件之間具有良好的互操作性。對WebGIS所提出的這些要求正是OpenGIS聯(lián)盟（OGC）所成立的目的。實際上OpenGIS是隨著GIS隨著C/S、Internet的出現(xiàn)和發(fā)展的必然產物。

3.3 一體化的空間數(shù)據(jù)管理與分析

目前，GIS技術的瓶頸之一就是如何解決海量空間數(shù)據(jù)管理問題。實現(xiàn)了一體化管理，不僅解決了海量數(shù)據(jù)的存儲和管理等問題，也解決了多用戶編輯、數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)安全機制等許多問題，給GIS的應用帶來更廣闊的前景。同時以面向對象技術處理地理空間數(shù)據(jù)，提高了地理空間數(shù)據(jù)運算效率，是目前WebGIS的較為理想的數(shù)據(jù)庫管理平臺。

3.4 無線網(wǎng)絡GIS

隨著第三代無線網(wǎng)絡的推廣與普及（3G），使Internet技術與無線通信技術、GIS技術的結合成為現(xiàn)實，形成了一種新技術——無線定位技術，隨之衍生出一種新的服務，即空間位置信息服務（LBS）。

LBS是當前移動GIS的主要應用方向之一，它將通信技術與GIS技術進行整合，融合了移動通信與網(wǎng)絡的技術，使移動GIS的應用環(huán)境發(fā)生了極大的變化和改善。

依賴后臺的空間數(shù)據(jù)庫，它可以提供實時的空間定位服務，然后把查詢結果按照符合移動通訊設備的格式發(fā)送到終端。如在手機上集成的地圖軟件，幫助用戶進行實時定位，規(guī)劃交通線路及城市信息查詢等。

可以預見，在不久的將來，移動計算將成為主流計算環(huán)境，并將在輔助GIS野外工作方面發(fā)揮巨大的作用。

3.5 云計算

以虛擬化技術為核心、以低成本為目標的動態(tài)可擴展網(wǎng)絡應用基礎設施的云計算代表了近年來網(wǎng)絡計算的發(fā)展趨勢，簡單的說就是把一切應有程序交給服務器去完成。

3.6 虛擬現(xiàn)實技術與WebGIS的結合

虛擬現(xiàn)實GIS（VRGIS）是目前GIS發(fā)展的一個前沿。虛擬GIS就是GIS與虛擬地理環(huán)境（VR）技術的結合，其核心技術是VR。ⅥL是一項綜合集成技術，涉及三維圖形技術、網(wǎng)絡通訊技術、數(shù)據(jù)庫、人工智能等領域。

4 結語

WebGIS實現(xiàn)了GIS技術和Internet技術的高度綜合，為全球地理信息用戶和提供者提供了新的操作平臺?？v觀當今全球的地理信息系統(tǒng)，可以看出WebGIS是最活躍的一個分支。

參考文獻

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[3]陳春來，石純，吳丹.論webGIs及其趨勢U]衡陽師范學院學報（自然科學版），2004，23（3）：98—101。

作者簡介

李團輝，男，漢族，河南周口人，鄭州大學地理信息系統(tǒng)2012級本科生

王思遠，男，漢族，遼寧錦州人，鄭州大學地理信息系統(tǒng)2012級本科生