网络地理信息系统原理与技术

马宇航

摘 要：网络地理信息系统的英文缩写为Web GIS，其是现代GIS技术的重要组成，是interent技术应用在GIS开发上的产物，其有着较多的优点与功能，也有着较广的应用范围。近年来，Web GIS发展比较快，应用的领域也在不断扩展，逐渐成为了一种可以服务于大众的网络工具。文章对网络地理信息系统的原理以及基础技术进行了分析，还对该系统的发展趋势进行了探讨，希望可以促进这项技术的推广，使其发挥出更大的价值。

关键词：网络地理信息系统；原理；技术；发展趋势

当前社会，信息的数量具有海量发展的趋势，随着3S技术的不断发展与完善，其应用的领域在不断扩大，需求量也在不断的升高。另外，在互联网技术的影响下，我国GIS技术的发展也发生了质的飞跃，传统的GIS技术面临着新的挑战以及发展机遇，在这样的环境下，网络地理信息系统（WebGIS）出现了，该系统是GIS技术与interent技术结合的产物，可以利用网络发布动态地理信息，实现信息资源的共享，提高了信息资源的利用率，为用户提供了空间数据浏览以及查询的功能。

1 网络地理信息系统（WebGIS）基本原理

构成WebGIS系统的技术有很多，其中比较重要的包括：通用网关接口法、服务器应用程序结构法、插入软件法以及JAVA编程法等。在对数据库进行管理的过程中，常用的管理技术主要有三种，一是由关系型数据库管理属性数据的技术，二是对关系型数据库进行完善的技术，三是在关系型数据库中引入面向对象的技术。这三种技术实现了属性数据与空间数据的一体化管理。网络地理信息系统是在基于interent的WebGIS应用开发模型上实现的，该体系的结构在发展的过程中在不断增多，逐渐形成了多层结构。均衡客户端/服务器模型的当前比较常用的模型，应远离为：利用Plugin、Activex、JAVA Applets等前端插件技术将WebGIS服务器上的部分处理功能转移给客户端。

2 网络地理信息系统的基础技术

2.1 空间数据库管理技术。随着WebGIS的不断完善，面向对象的数据库技术在不断的完善与成熟，在GIS空间数据管理中成为了主要的应用技术之一。在科技不断发展的影响下，我国关系型数据库管理系统越来越成熟，而且支持的应用模式越来越多，支持数据分布，利用SQL语言以及ODBC，可以实现公共标识号的协同运行。

2.2 面向对象的技术。在网络地理信息技术应用范围不断拓展的同时，面向对象的技术也开始快速的发展，这是一种认识方法，包括分析、设计、语言、数据管理等内容，贯穿信息系统的整个生命周期，面向对象的空间数据库技术在不断进步，衍生出了很多的功能，而且与GIS有着密切的关系。

2.3 组件技术。组件技术是一种提高资源利用率的技术，很多软件生产商都会自己制作组件，相关软件开发人员与系统集成人员联合，可以发挥出软件更多的功能，不需要重新设定编码，就可以对软件进行大力的开发，有利于提高软件的生产效率。

3 网络地理信息系统的发展趋势

GIS技术有着良好的发展前景，WebGIS是对传统GIS系统的完善与更新，为了促进其WebGIS更好地发展，相关技术人员应朝着低成本、操作灵活、高性能的方向发展，还要合理应用空间理论以及网络技术，保证WebGIS技术向着网络化、开放化、智能化的方向更好的发展。在应用WebGIS系统时，还要向着层次多元化的、信息大众化的方向不断努力。下面作者对WebGIS的发展趋势进行简单的介绍，以供参考。

3.1 基于分布式计算的WebGIS。分布式WebGIS在不断发展与应用时，可以实现直接在Web浏览器上显示地图，而且可以利用互联网的功能，充分的利用GIS技术，具有实时通讯的功能。分布式WebGIS在不断发展的过程中，相关产品性能越来越高，实现了网络通讯等功能，在国内外，都比较重视分布式WebGIS的发展，而且很多专家都认为这项技术是GIS发展的核心。

3.2 第二代互联网。第二代互联网简称NGI，是一种高性能的计算机通信协议，利用这一网络，可以有效提高信息传输的速率。许多国家都非常重视NGI的研究，中国正在推广作为NGI关键技术的 Ipv6。随着NGI技术的发展，WebGIS的数据传输瓶颈将被打破，其发展和应用将得到更大的提高。

3.3 互操作和开放式GIS的应用。如何能使不同格式、不同代码、不同标准体系的数据和不同比例尺、不同精度、不同时序的地理空间信息进行互操作、共享，已成为WebGIS进一步发展中急待解决的问题。互操作GIS、开放式GIS的出现和地理标记语言（Geography Markup Language，GML）的应用为解决这些难题提供了很好的方法，是未来WebGIS一个重要的发展方向。

3.4 基于.NET平台的WebGIS模式。NET是一个建立下一代互联网的网络平台，是一种分布式运算的框架。它以XML为基础，以Web服务为核心，是生成、部署和运行Web服务及应用程序的平台，解决了当今软件开发中有关互操作、集成性、异构数据的共享等核心问题。因此，基于Web Service的GIS系统有望在更高层次上解决目前WebGIS所面临的多源异构数据的集成、共享、分布式、互操作及运行瓶颈等诸多技术难题。

3.5 虚拟现实技术与WebGIS的结合。虚拟现实GIS（VRGIS）是目前GIS发展的一个前沿。虚拟GIS就是GIS与虚拟地理环境 （VR）技术的结合。VRGIS的关键技术是3D和4D的建模技术、数据模型的研究、海量数据的存贮和管理、三维显示技术与可视化技术的集成、面向对象的空间数据库研究及其与三维实时显示技术的集成等。

3.6 WebGIS 的大众化应用——无线GIS。无线通信技术、移动定位技术和WebGIS的结合形成了移动GIS和无线定位服务。它一方面可以使GIS用户随时方便双向互动地获取网络提供的各种地理信息服务，另一方面可以使地理信息随时随地地为任何人、任何事进行服务。目前，无线GIS的关键技术是移动存贮设备、实时性GPS和GSM集成等。

3.7 基于网格计算的新一代WebGIS。网格计算是一种利用互联网或专用网络把地理上分布的各种计算机、存储系统和可视化系统等集成在一起。基于网格计算的GIS平台，能够分布式、协作化和智能化地处理地理信息，特别适合用于解决涉及大量空间分析的问题，其最终目标是实现空间信息的网格化。

3.8 网络三维可视化。在WebGIS中，结合三维可视化技术，完全再现地理环境的真实情况，把所有管理对象都置于一个真实的三维世界里，真正做到了管理意义上的“所见即所得”。网络三维可视化是未来WebGIS发展的主要趋势。

4 结束语

综上所述，在进入信息时代后，WebGIS技术应用的领域在不断扩展，这项技术在军事、教育以及商业等领域中发挥着重要的作用，对城市的建设与发展有着较大的影响，随着WebGIS的不断完善，其应用的领域还将不断的扩大。与传统的GIS技术相比，WebGIS有着较多的优点以及应用优势，其可以提供全球化、大众化、开放式的系统。文章对网络地理信息系统的原理进行了分析，还对网络地理信息技术进行了介绍，希望可以为WebGIS的发展提供更好的机遇。

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