Web GIS

Internet技术应用于GIS开发的产物

Web GIS是Internet技术应用于GIS开发的产物，是现代GIS技术的重要组成部分。常见的Web GIS开发软件有超擎图形。是一个交互式的、分布式的、动态的地理信息系统，是由多个主机、多个数据库的无线终端，并由客户机与服务器（HTTP服务器及应用服务器）相连所组成的。GIS通过WWW功能得以扩展，真正成为一种大众使用的工具。从WWW的任意一个节点，Internet用户可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图，以及进行各种空间检索和空间分析，从而使GIS进入千家万户。

Web GIS简介

基于Internet的地理信息系统，我们常称为Web-GIS，这主要是由于大多数的客户端应用采用了WWW协议。随着技术的进步，客户端可能会采用新的应用协议，因此也被认为是Internet GIS

1、WebGIS是Web 技术和GIS技术相结合的产物，是利用Web技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术。

2、由于HTTP协议采用基于C/S的请求/应答机制，具有较强的用户交互能力，可以传输并在浏览器上显示多媒体数据，而GIS中的信息主要是需要以图形、图像方式表现的空间数据，用户通过交互操作，对空间数据进行查询分析。这些特点，使得人们完全可以利用Web来寻找他们所需要的空间数据，并且进行各种操作。

WebGIS是Internet和WWW技术应用于GIS开发的产物，是实现GIS互操作的一条最佳解决途径。从Intemet的任意节点，用户都可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图、进行各种空间信息检索和空间分析。

因此，WebGlS不但具有大部分乃至全部传统GIS软件具有的功能，而且还具有利用Intenet优势的特有功能,即用户不必在自己的本地计算机上安装 GIS软件就可以在Intenet上访问远程的GIS数据和应用程序，进行GIS分析，在Intenet上提供交互的地图和数据。

WebGIS的关键特征是面向对象、分布式和互操作。任何G1S数据和功能都是一个对象，这些对象部署在Internet的不同服务器上，当需要时进行装配和集成。Intemet上的任何其他系统都能和这些对象进行交换和交互操作。

Web GIS的特点

(1)全球化的客户/服务器应用全球范围内任意一个WWW节点的Internet用户都可以访问WebGIS服务器提供的各种GIS服务，甚至还可以进行全球范围内的GIS数据更新。

(2)真正大众化的GIS由于Internet的爆炸性发展，Web服务正在进入千家万户，WebGIS给更多用户提供了使用GIS的机会。WebGIS可以使用通用浏览器进行浏览、查询，额外的插件(plug-in)、ActiveX控件和Java Applet通常都是免费的，降低了终端用户的经济和技术负担，很大程度上扩大了GIS的潜在用户范围。而以往的GIS由于成本高和技术难度大，往往成为少数专家拥有的专业工具，很难推广。

WebGIS的基本特征

WebGIS是集成的全球化的客户/服务器网络系统

WebGIS应用客户/服务器概念来执行GIS的分析任务。它把任务分为服务器端和客户端两部分，客户可以从服务器请求数据、分析工具或模块，服务器或者执行客户的请求并把结果通过网络送回给客户，或者把数据和分析工具发送给客户供客户端使用。

WebGIS是交互系统

WebGIS 可使用户在Intenet上操作GIS地图和数据，用Web浏览器（IE、Netscape,etc.)执行部分基本的GIS功能：如zoom（缩放）、 Pan（拖动）、Query（查询）和Label（标注），甚至可以执行空间查询：如“离你最近的旅馆或饭店在哪儿”，或者更先进的空间分析：比如缓冲分析和网络分析等。在Web上使用WebGIS就和在本地计算机上使用桌面GIS软件一样。

通过超链接(Hyperlink)，WWW提供在Intemet上最自然的交互性。通常用户通过超链接所浏览的Web页面是由WWW开发者组织的静态图形和文本，这些图形大部分是FPEG和GIF格式的文件，因此用户无法操作地图，甚至连像zoom、Pan、Query这样简单的分析功能都无法执行。

WebGIS是分布式系统

GIS 数据和分析工具是独立的组件和模块，WebGIS利用Intemet的这种分布式系统把GIS数据和分析工具部署在网络不同的计算机上，用户可以从网络的任何地方访问这些数据和应用程序，即不需要在本地计算机上安装GIS数据和应用程序，只要把请求发送到服务器，服务器就会把数据和分析工具模块传送给用户，达到Just—in—time的性能。

Intemet的一个特点就是它可以访问分布式数据库和执行分布式处理，即信息和应用可以部署在跨越整个Intenet的不同计算机上。

WebGIS是动态系统

由于WebGIS是分布式系统，数据库和应用程序部署在网络的不同计算机上，随时可被管理员更新，对于Intenet上的每个用户来说都将得到最新可用的数据和应用，即只要数据源发生变化，WebGIS将得到更新。和数据源的动态链接将保持数据和软件的现势性。

WebGIS是跨平台系统

WebGIS对任何计算机和操作系统都没有限制。只要能访问Intenet，用户就可以访问和使用WebGIS而不必关心用户运行的操作系统是什么。随着Java的发展，未来的WebGIS可以做到“一次编写，到处运行”，使WebGIS的跨平台特性走向更高层次。

WebGIS能访问Intemet异构环境下的多种GIS数据和功能

此特性是未来WebGIS的发展方向。异构环境下在GIS用户组间访问和共享GIS数据、功能和应用程序，需要很高的互操作性。OGC提出的开放式地理数据互操作规范(OpenGeodata Interoperablity Specificaton)为GIS互操作性提出了基本的规则。其中有很多问题需要解决，例如数据格式的标准、数据交换和访问的标准、OIS分析组件的标准规范等。随着Intemet技术和标准的飞速发展，完全互操作的WebGIS将会成为现实。

WebGIS是图形化的超媒体信息系统

使用Web上超媒体系统技术，WebGIS通过超媒体热链接可以链接不同的地图页面。例如，用户可以在浏览全国地图时，通过单击地图上的热链接，而进入相应的省地图进行浏览。

另外，WWW为WebGIS提供了集成多媒体信息的能力，把视频、音频、地图、文本等集中到相同的Web页面，极大地丰富了GIS的内容和表现能力。

WebGIS的基本要求

WebGIS应当是开放的：webGIS能够共享多种来源、多级尺度（比例尺）、存放在不同地点的地理数据，能够和其他应用软件集成，并通过Java、CORBA、DCOM等技术跨平台协作运行，支持C/S模式等。

WebGIS能在Intemet环境下运行：WebGIS使用Intenet协议标准，将GIS与Web服务器集成，通过普通浏览器，用户可以在任何地方操纵WebGIS，共享地理空间信息服务，从而将GIS扩展成为公众服务系统。

WebGIS必须支持数据分布和计算分布：WebGIS服务器为网络用户提供GIS服务：地理数据存取服务、地理数据目录服务、地理信息分析服务和地图显示服务。通过互操作技术，共享分布的数据对象，在多个不同的平台上协同运行，最大限度地利用网络资源。

WebGIS能在网络上直接查询和存取数据：建立地理时空数据结构标准和操作标准，直接在Intenet上查询数据和存取数据。

WebGIS的基础技术

空间数据库管理技术

对象—关系数据库技术和面向对象的数据库技术正在逐步成熟起来，成为未来GIS空间数据管理的主要技术。因为关系型数据库管理系统已经相当成熟，商业化的 RDBMS不仅支持C/S模式，而且支持数据分布，通过SQL语言和ODBC，几乎所有的GIS软件通过公共标识号都能和其协同运行。

面向对象方法

从面向对象技术的发展来看，它是描述地理问题非常理想的方法。面向对象是一种认识方法。面向对象分析(OOA)、面向对象设计(OOD)、面向对象语言(00L)和面向对象数据管理(OODBM)贯穿整个信息系统的生命周期。面向对象的空间数据库技术正在逐步成熟，空间对象查询语言(SOQL)、空间对象关系分析、面向对象数据库管理、对象化软件技术等，都和GIS密切相关。

客户/服务器模式

客户/服务器的含义非常广泛，数据库技术和分布处理技术都和它密切相关。通过平衡客户/服务器间的数据通信和地理运算，能够利用服务器的高性能处理复杂的关键性业务，并降低网络数据流量：通过规划客户/服务器模式的GIS系统，用户能够最大限度地利用网络上的各种资源。

组件技术

为避免系统重复编码，浪费软件资源，参照制造业成功经验，使用插件(Plug—In)、组件(Activex)和中间件(Middleware)技术组装软件产品：如各软件生产商制作自己最好的组件，其他软件开发人员和系统集成人员，可直接使用该部件提供的功能，无须重新编码，从而扩大了软件开发社会分工，提高了软件生产效率。

分布式计算机平台

即Distributed Computing Platform技术，目前有OMG的CORBA/Java标准和微软的DCOM/ActiveX标准。

另外与WebGIS相关的技术还包括：多媒体数据操作标准ISO SQL/MM、地理数据目录服务技术（Geodata Catalog Service）、数据仓库技术、地理信息高速公路设施等

现有Web GIS产品

GIS向网络化发展是大势所趋。Web GIS已成为当今GIS技术研究热点，也是各大厂商激烈竞争的焦点。当前，国内外几家主要的GIS厂商也都在积极开发Web GIS产品，提出自己的解决方案。

国外主要Web GIS产品

在国外，典型的Web GIS产品包括Microsoft公司Terra Server影像数据服务器、MapPoint.NET，Google公司地图搜索服务Google Earth等。MapPoint Web提供的服务有：基于地址、兴趣点、经纬度的位置服务、位置相关背景服务、路径选择服务、邻近搜索服务和距离计算服务等。MapPoint 3.0基于VS.NET开发，任何网络用户都可以通过SOAP来访问MapPoint的XML Web Service接口。VS.NET会自动为MapPoint服务产生代理类，使得开发者可以非常方便地使用MapPoint的服务。Google Earth整合了本地搜索与驾车指南两项服务，具有地图注释功能，采用3D地图定位技术，提供卫星遥感图像、鸟瞰图和立体图3种可视化模式，可在3D地图上通过交互方式定点查看指定区域，进行不同视角的放大、缩小、漫游等地图控制以及自动搜索路径完成道路导航等操作。Google公司通过发布地图服务应用程序接口（Google Maps API），允许用户在程序中嵌入Google Maps功能，开发人员可以用Java Script脚本语言将Google Maps服务嵌入网页，将平台与地理数据捆绑，从地图服务和开发两个层面降低了GIS开发门槛，大大促进了空间信息的应用领域。

国内主要Web GIS产品

在国内，Web GIS技术也有了长足的进步。国内对Web GIS的应用范围主要偏重于行业部门，包括利用Web服务器进行地理信息服务支撑下的平台建设和提供公众基础地理信息服务的应用，如“数字城市”等。国内Web GIS比较典型的开发平台有SuperMap IS、GeoSurf等。

SuperMap IS是基于.Net技术和SuperMap Objects组件技术开发，采用面向分布式计算技术，支持跨区域、跨网络的复杂大型网络应用系统进行集成，引入了Web Services技术，提供了GIS Web Services和Web Controls组件，具有系统安全可靠、系统维护和升级简单方便以及网络级可重用等诸多优点。

武汉吉奥信息工程技术有限公司开发的GeoSurf是一套基于J2EE的Web GIS平台软件，提供了强大的基于网络环境的在线地图访问、浏览、查询、编辑处理和输出等工具，在体系结构上包含GeoSurf客户端组件、GeoSurf应用服务器、GeoSurf空间数据处理服务器（SDPS）和GeoSurf部署管理工具等几个部分。

图行天下推出了面向公众服务的网站（www. go2map.com），以独有的网络地图信息平台Go2 map MIP为基础，为用户提供地图应用系统开发中间件、地图服务系统应用程序接口（API）、电子地图租用、在线地图服务和地图数据销售等全面的地图服务解决方案。Go2map MIP集成了Web、底层GIS平台、数据库访问、网络负载均衡和地图服务扩展等多项不同领域的技术。

北京中遥地网信息技术有限公司自主研发了一体化网络空间信息系统平台软件GeoBeans。该软件基于Internet/Intranet的分布式计算环境，参考OpenGIS规范，采用与平台无关的Java语言JavaBeans构件模型以及Com组件模型，可在多种系统平台上运行，支持栅格和矢量图形的处理，实现了Internet信息基础平台和GIS的无缝集成。它既具有服务器端空间数据处理和大型数据库管理的能力，也平衡了客户端和服务器之间的负载，减小了网络流量，实现了数据的分布式存储和计算的分布性。GeoBeans为用户提供一体化解决方案，提供了数据转换、数据编辑、数据管理、数据分析和信息浏览等服务。

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