WebGIS的发展现状及前景的探讨

黄文刚+何思偲

摘要：介绍WebGIS的概念、功能和主要的技术方法以及技术难点，分析WebGIS的未来发展趋势。

关键词：WebGIS Internet；技术；技术方法；发展趋势。

1 前言

地理信息科学[1]（Geographic Information System，GIS）是一种采集、传输、存储、管理、处理、分析、表达和使用地理空间数据的计算机系统。它集计算机软硬件、地理空间数据和用户端等几个部分于一体，借助其独有的空间分析能力，准确、真实地输出用户所需要的信息。进入21世纪后，互联网技术的迅速普及使得GIS技术发生了质的变化，Internet成为 GIS新的操作平台，WebGIS即为Internet与GIS的结合的产物。WebGIS 利用Internet发布和出版地理信息，为用户提供空间数据的信息浏览、查询、分析等功能，从而实现地理信息的操作和共享，使得GIS的各项功能从局部的计算机网络扩展到更加广阔的空间。从长远上看，WebGIS已经成为GIS发展的必然趋势。

2 WebGIS概述

2.1 WebGIS定义

WebGIS又叫网络地理信息系统[2]，是建立在Web 技术上的一种特殊环境下的地理信息系统，是从单机及主从式计算机上转移到网络环境下的地理信息系统的泛称，它强调地理信系统的工作环境是网络。WebGIS是基于网络的客户机/服务器（client/server）分布式系统[3]，以Web 页面作为GIS 软件的用户界面，把Internet和GIS技术结合在一起，能够进行交互操作。

2.2 WebGIS的特点

（1）可扩展性更好。WebGIS很容易与Web中的其它信息服务进行无缝连接，应用方式灵活多样。随着通信终端向多媒体和移动化方向发展，数字移动电话、PD A（个人数字助理将成为WebGIS的客户端，WAP（Wireless A pplication Protocol，即无线通信协议）服务器和WebGIS服务器将连为一体。

（2）计算负载更高效平衡。以往的GIS大多使用文件服务器结构的处理方式，其处理能力完全依赖于客户端，效率较低。而WebGIS充分利用网络资源，由服务器处理基础性、局性的事物，而客户端则处理较简的工作。这种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和客户端之间的合理分配。

（3）应用更加大众化。以往的GIS由于成本高、技术难度大，仅适用于少数专业人士而且对于每个用户来说，在每个客户端都要配备昂贵的专业GIS软件，而实际只使用一些最基本的功能，造成了极大的浪费。WebGIS在客户端通常只须使用通用浏览器进行浏览和查询，从而大大降低了成本，给更多的用户提供了使用GIS的机会。

3 WebGIS的几个技术难点

WebGIS的发展和GIS技术、计算机技术、信息技术和通信技术的发展密不可分。许多Internet组网技术可直接移植于WebGIS 系统。但在网络环境下，限制了对海量数据的存储、管理和处理，影响了数据的共享和互操作，这就要求必须解决WebGIS自身的一些关键技术，如分布式计算、空间数据的表示和传输、宽带和高码率WAP技术、组件式GIS设计等[5]。

（1）由于互联网网络带宽及硬件设备的限制，海量的空间信息数据的传输速度已经不能满足用户的服务要求，再加上WebGIS要处理大量的图形图像数据，使得访问WebGIS站点的速度越来越慢，已经形成了WebGIS体系模型的技术瓶颈。

（2）现有的WebGIS在实际应用中是处于一个相对独立和封闭的系统内，它有着自己特定的空间数据、运行平台和支撑环境，无法做到数据在不同地区、不同部门之间的数据共享、相互分工与合作，无法实现空间数据的跨平台访问，这也导致了大量空间数据的重复建设，造成了资源的浪费。

4 WebGIS的发展前景

GIS发展方向是高性能、低成本、开放性、互操作性和灵活性。随着空间理论和网络技术的飞速发展，WebGIS从技术上将向着更具有互操作性和更加开放化、网络化、分布化、移动化、可视化的方向发展；从应用上将向着更高层次的数字地球、地球信息科学及大众化的方向扩展。

（1）基于.Net的WebGIS[6]

微软的.Net被称为下一代Internet计算模型，它为发出请求的用户提供所需的资源和服务，不论用户在何时、何地以及使用何种设备发出请求，也不需要知道他们所需要的资源和服务存于何地以及如何才能得到。.Net技术的核心是服务，即Web Service，客户端的计算机通过Internet连接网络中提供Web Service接口的GIS应用程序，使其可通过Internet对分布在不同地点的空间数据进行访问。通过Web Service不仅可以整合企业内部的不同应用系统，还可以使分布于不同位置的GIS应用系统通过Internet实现整合。

（2）网格GIS技术

网格技术被看成是“下一代Internet”，是由各种不同的硬件与软件组成的基础设施，它将计算机、互联网、大型数据库、远程设备等连接在一起，实现资源共享与协作，使人们更自由、更方便的使用网络资源，解决复杂问题。网格GIS是GIS在网格环境下的一种新的应用，将促进GIS 沿着网络化、全球化、标准化、大众化、实用化的方向发展，最终实现空间信息的全面共享与互操作。

（3）GIS的更高层次———数字地球[8]

数字地球是指以地球为对象，以地理空间为主线，将信息组织起来以实现地球数字化或信息化的复杂系统。数字地球具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化等特征，它为人类提供了一种全新认识地球的方式。作为新一代的电子地图和G IS，数字地球的应用非常广泛，既可用于全球环境变化和社会可持续发展，也可以应用于政治、经济、军事等领域，对人类与自然的平衡和协调起到了不可估量的作用。数字地球作为一门新兴的学科，主要由基础理论、技术体系和应用領域3部分构成，它所涉及到的关键技术是信息交换标准、海量数据的存贮和管理等。

5 结语

从目前的发展和研究中可以看出，各个领域对WebGIS的应用需求越来越大，WebGIS 正朝着分布式、标准化、大众化、开放的、互操作的方向迈进。尽管目前 WebGIS 还是一个相对较新的技术，本身存在着很多不足之处，但毋庸置疑的是，在信息技术迅猛发展的带动下，新一代的WebGIS将会给我们带来一个更加方便、快捷、灵活的信息世界。

参考文献：

[1]孟令奎，史文中，张鹏林.网络地理信息系统原理与技术[M].北京：科学出版社.2005

[2]刘南，刘仁义.地理信息系统[M].北京：高等教育出版社.2002

[3]姬婧，孟景风.浅论WebGIS系统[J].煤炭技术，2006

[4]田洪阵，刘沁萍，刘军伟.WebGIS的现状及其发展趋势[J].许昌学院学报.2004

作者简介：

黄文刚（1996.11.24-）男，汉，身份证号：411526199611246392，本科生，河南省信阳市，研究方向：地理信息科学

何思偲（1995.7.21-）男，汉，身份证号：513901199507210015，本科生，四川省资阳市雁江区，研究方向：地理信息科学endprint