浅谈WebGIS现状及其发展趋势

摘 要：WedGIS技术是GIS技术与Internet技术相结合的产物，是GIS技术的发展，是GIS技术走向社会化的必然途径，是实现"数字地球"的核心技术之一。本文介绍了WebGIS的概念、结构、功能，认为第二代互联网、地理标识语言、互操作和分布式工作技术是影响WebGIS发展的关键技术.

关键词：WebGIS；分布式

0 引言

随着互联网的迅速崛起和在全球范围内的飞速发展，万维网（World Wide Web，简称WWW或Web）正成为高效的信息发布渠道，其应用领域也正在从科研、政府部门走向千家万户。地理信息系统的发展也深受Internet的影响，正在从传统的单机模式向WebGIS发展，向更多用户提供更为广泛、方便和快捷的服务。作为“数字地球”的关键技术.WebGIS发展时间短，但势头迅猛，总结其发展状况，探讨其发展趋势，对我国的信息化建设，尤其是空间信息化建设意义十分重大。

1 WebGIS技术概述

1.1 WebGIS概念及结构

GIS经历了单机环境应用向网络环境应用发展的过程，网络环境GIS应用从局域网内客户/服务器结构的应用向Internet环境下浏览器/服务器结构的WebGIS应用发展。WebGIS相对于C/S结构而言，具有部署方便、使用简单、对网络带宽要求低的特点，为地理信息服务的发展奠定了基础。WebGIS是在Internet或Intranet网络环境下的一种兼容、存储、处理、分析和显示与应用地理信息的计算机系统[1]。它是Internet技术、Web技术和传统的GIS技术相结合的产物，其基本出发点就是利用互联网发布地理信息，让客户通过浏览器浏览和获取地理信息系统中的数据和功能服务。WebGIS为实现地理数据共享、GIS互操作提供了最佳解决途径。

1.2 WebGIS特点

与传统的GIS相比， WebGIS建立起通用的技术基础以进行开放式的地理信息处理。其特点是：

（1）简单的操作，更低的开发管理成本。WebGIS利用浏览器进行地理信息发布，从而使客户不必专业培训，更不需要购买昂贵的专业GIS平台，不用关心空间数据库的维护就可以直接通过Web浏览器获取所需的数据，进行各种地理信息的分析。

（2）更方便的信息共享。全球范围内任意一个Web站点的GIS用户都能获得WebGIS服务器提供的服务，并且WebGIS实现了客户可同时访问不同服务器上的最新数据，从而真正的实现了GIS的大众化。

（3）基于Internet/Intranet标准。WebGIS采用标准的HTML浏览器作为应用外壳，支持HTTP和TCP/IP。支持通信标准对于WebGIS来说是至关重要的。支持HTTP和TCP/IP，这就意味着任何地方的数据都能与WebGIS相连接，无论是单位内部的还是外部的。这一层次的网络协议标准化的实现是其它所有功能需求的前提和基础，也是WebGIS结构优越性的前提。

（4）数据来源丰富，分散存储。WebGIS能够充分地利用已有的属性数据库数据和GIS数据资源，能够实现将常用的多种GIS数据向自己的空间数据格式和相应的关系数据库的转换，而分散存储数据的方式对于加快访问速度，降低负载和成本等方面都很有帮助。服务期端的GIS数据不需要全部集中在一台机器上，可以分散的安装在相互空间距离很远的多台不同的机器上，只要通过Internet/Intranet相联就可以了。这是WebGIS极其重要的一个优势

（5）高效的平衡计算负载。WebGIS系统能充分利用网络资源，将基础性、全局性的处理交由服务器执行，而对数据量较小的简单操作则由客户端直接完成。这种计算模式能灵活高效地寻求计算负荷和网络流量负载在服务器端和客户端的合理分配方案。

2 WebGIS的功能

（1）地理信息的分布式获取：WebGIS能在全球范围，通过多种手段获取各种地理信息.世界各地已出版的地图通过数字化可以转化为WebGIS的基础数据.各个国家通过航天遥感、航空遥感获得航片、卫片再经过加工转化为WebGIS的基础数据.世界各地通过GPS获得的数据也可作为WebGIS的基础数据。

（2）地理信息的分布式存储：：地理信息可以存储在世界上任何一台连入Internet的存储设备。

（3）地理信息的分布式处理：：WebGIS可以实现對分布式地理信息的分布式处理.即不同地区的原始地理信息可以利用其他地区的软硬件来编辑处理，最终转化为可以应用的地理信息。

（4）地理信息的分布式分析：世界各地的服务器的不同分析模块可以协同工作，对存储在世界各地的地理信息进行分析。

（5）地理信息的分布式查询、显示和输出：位于不同地区的客户端可以通过浏览器来查看、显示和输出经过分析所得到的最终结果。

3 WebGIS的发展趋势

3.1 第二代互联网（Next Generation Internet简称NGI）

第二代互联网（NGI）来源于高性能计算和通信倡议.第二代因特网集中力量要解决的问题是提高网上信息传输速率，预计将高达650兆比特，是目前因特网主干网传输速率的十几倍，从而能够更好地管理网上的信息流，避免了网上阻塞现象。

目前美国已有205所大学连同政府、企业参与到Internet2的研究开发中，[2]其他国家也非常重视In-ternet2的研究，我国也正在推广作为Internet2的关键技术IPv6IPv6[3]。

WebGIS是GIS技术和Internet技术的高度综合.随着第二代互联网（NGI）技术的发展，WebGIS利用网络进行数据信息传输的速度将大大提高，这将会更好地推动WebGIS的发展和应用。

3.2 地理标记语言（Geography Markup Language，简称GML）

GML是美国开放地理系统联合会（Open GIS Consortium，简称OGC）对XML做的一种扩展，专门对地理信息的传输和存储进行编码，以解决全球地理参考信息（GRI）的互操作问题.GML继承了XML的特性，对现实世界中地理特征对象的几何数据和属性数据进行编码，编码时不管数据的最终表现方式，实现地理信息内容和表现的分离.地理数据的表现可以任意选择.GML是XML的一个应用，它能支持各种数据格式，包括矢量栅格图形、文本、声音等。

3.3 互操作

地理信息系统互操作强调将具有不同数据结构和数据格式的软件系统集成在一起操作，它可以实现软件的互操作、数据的互操作、信息的共享以及语义的互操作.系统可以彼此获取和处理对方的数据；对用户而言，用户可以方便地查询到所需的信息，并能方便地使用各種不同类型和格式的数据；对信息管理者来说，他们能够很好地管理信息，并将资源充分地提供给用户.地理信息系统互操作就是在此背景下提出的.OGC提出的开放式地理数据互操作规范（Open Geodata Interoperability Specification）为GIS互操作性提出了基本的规则，它由一系列开放标准和接口组成。

3.4 分布式工作

在WebGIS工作时，实现不同地区的不同型号的计算机、不同的操作系统、不同的WebGIS软件平台、不同的数据结构、不同的数据格式像一台计算机、一个操作系统、同一WebGIS软件平台、相同数据结构和相同数据格式一样地操作。

参考文献：

[1]陈述彭，鲁学军，周成虎.地理信息系统导论[M].北京：科学出版社， 2000.

[2]AboutInternet2[EB/OL]，http：//www.internet2.edu/about/aboutinternet2.html，2003

[3] 刘路沙.中国为何要上IPv6[N].光明日报，2003- 12- 03.

作者简介：

乔童（1997-）女，汉族，河北省承德县，身份证号：130821199704211822，本科在读，研究方向：地理信息科学。