WebGIS现状及其发展趋势

2016-04-07王思远李团辉

卷宗 2016年2期

关键词：互联网

王思远　李团辉

摘要：介绍了WebGIS，分析网络GIS的基本现状及未来发展趋势。

关键词：WebGIS；互联网；Internet

1 引言

人类活动中约75-80%的信息与地理空间位置有关，地理信息系（GeographicalInformationSystem，GIS）是一种采集、处理、存贮、管理、分析、输出地理空间数据及其属性信息的计算机信息系统。

GIS的发展与进步同计算机科学技术的迅速发展密不可分，计算机软硬件技术、网络通讯技术的迅猛发展同样带动了GIS应用系统的发展。随着计算机技术、网络技术、数据库技术等的发展以及应用的不断深化，GIS技术的发展呈现出新的特点和趋势，基于互联网的WebGIS就是其中之一。

2 WebGIS技术发展现状

2.1 WebGIS概述

WebGIS是指工作在Web网上GIS，是传统GIS在网络上延伸和发展，具有传统GIS特点，是Internet技术应用于GIS开发的产物，通过Internet和WWW让GIS的功能得以扩展和完善。

WebGIS在结构上采用分布式模型，通WWW机制来进行信息处理，实现客户端和服务器的交互。常见的WebGIS的结构体系是由数据库、应用服务器和客户端组成的3层结构体系。根据浏览器和服务器端承担功能的多少，该体系可分为以下3种模型：瘦客户端/胖服务器模型、胖客户端/瘦服务器模型、综合模型。

2.2 WebGIS的特点

与传统的GIS相比，WebGIS具有以下特点：

（1）.基于Internet/intranet标准

（2）.分布式体系结构

（3）.服务范围广

（4）.平台无关

（5）.成本低廉，操作简单

（6）.支持地理分布存贮的多源数据

（7）.良好的可扩展性和平台独立性

2.3 WebGIS发展面临的问题

地理信息技术经过几十年的发展，已经逐步进入了IT主流，WebGIS的发展更进一步拓展了其应用领域，使其能够在更广泛的领域为更多的用户提供空间信息服务。但是从WebGIS的应用现状可以看出，这项技术远未成熟，仍面临着一系列的技术瓶颈和挑战。

3 WebGIS发展趋势

地理信息系统技术经过近三十年的发展，已经逐步进入了计算机技术主流，从而能够在更广泛的领域为更多的用户提供空间信息服务。WebGIS新的发展趋势是GIS技术和Internet技术新的发展方向的体现，因而分析总结的WebGIS新的发展趋势具有重要意义。

3.1 体系先进，功能强大的服务器端GIS（ServerGIS）

B/S结构应用已经由浏览器/网络服务器/数据服务器（Browser/WebServer/DataServer）三层架构阶段进入到浏览器/网络服务器/应用服务器/数据服务器（Browser/WebServer/ApplicationServer/DataServer）四层架构阶段。

在新的四层架构中，网络服务器和应用服务器分离，并且其间还可以插入二次开发和扩展功能，其中的应用服务器一般为支持远程调用的组件式GIS平台，或由组件式GIS平台封装而成。将GIS复杂数据分析与处理功能（编辑、拓扑关系的构建、对象关系的自动维护、制图）移到GIS应用服务器上，使客户端与服务端的数据传输减少到最少的程度，为在Internet上实现复杂、大规模的地理信息服务提供了可能。

这一架构带来的巨大优势是使服务器端具有极强的扩展性，因此作为应用服务器的组件式GIS所具备的功能，都可以通过B/S结构实现，WebGIS不再是只能满足地图浏览和查询的简单软件了，而是一个体系先进，功能强大的服务器端GIS（ServerGIS）。新的服务器端GIS将是未来应用的发展的主流。

3.2 开放式地理信息系统（OpenGIS）

WebGIS的发展现状及用户对WebGIS的要求，越来越表明WebGIS要想有广泛的发展和应用必须走开放的道路。

开放是信息交流的趋势，传统GIS的体系结构是封闭的，而Web的本质特征就是其开放性，因此WebGIS的体系结构应该具备开放、互操作、可升级、可扩展性。它囊括了网络、通信、面向对象、数据库、分布式计算等众多技术，并随着这些技术的进步而改变。开放的WebGIS的首先应该包括数据的开放，即分布在异构数据库中的信息能共享，GML的出现已经提供了一个很好的解决方案。另外，还应该包括数据访问的开放，即不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性。对WebGIS所提出的这些要求正是OpenGIS联盟（OGC）所成立的目的。实际上OpenGIS是随着GIS随着C/S、Internet的出现和发展的必然产物。

3.3 一体化的空间数据管理与分析

目前，GIS技术的瓶颈之一就是如何解决海量空间数据管理问题。实现了一体化管理，不仅解决了海量数据的存储和管理等问题，也解决了多用户编辑、数据完整性和数据安全机制等许多问题，给GIS的应用带来更广阔的前景。同时以面向对象技术处理地理空间数据，提高了地理空间数据运算效率，是目前WebGIS的较为理想的数据库管理平台。

3.4 无线网络GIS

随着第三代无线网络的推广与普及（3G），使Internet技术与无线通信技术、GIS技术的结合成为现实，形成了一种新技术——无线定位技术，随之衍生出一种新的服务，即空间位置信息服务（LBS）。

LBS是当前移动GIS的主要应用方向之一，它将通信技术与GIS技术进行整合，融合了移动通信与网络的技术，使移动GIS的应用环境发生了极大的变化和改善。

依赖后台的空间数据库，它可以提供实时的空间定位服务，然后把查询结果按照符合移动通讯设备的格式发送到终端。如在手机上集成的地图软件，帮助用户进行实时定位，规划交通线路及城市信息查询等。

可以预见，在不久的将来，移动计算将成为主流计算环境，并将在辅助GIS野外工作方面发挥巨大的作用。

3.5 云计算

以虚拟化技术为核心、以低成本为目标的动态可扩展网络应用基础设施的云计算代表了近年来网络计算的发展趋势，简单的说就是把一切应有程序交给服务器去完成。

3.6 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，其核心技术是VR。ⅥL是一项综合集成技术，涉及三维图形技术、网络通讯技术、数据库、人工智能等领域。

4 結语

WebGIS实现了GIS技术和Internet技术的高度综合，为全球地理信息用户和提供者提供了新的操作平台。纵观当今全球的地理信息系统，可以看出WebGIS是最活跃的一个分支。

参考文献