浅谈webgis发展趋势及前景

随着网络的发展，利用Web发布信息越来越普及化。而地理信息系统（GIS）与网络的结合就产生了万维网地理信息系统（WebGIS），它引起了地理信息发布的新的变革，对实现GIS信息的共享提供了技术保障。

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。

WebGIS可简单定义为基于Web环境的GIS。伴随着世界的信息化的发展，也为了解决传统GIS的问题，以及地理信息系统在Internet以及Intranet上的应用以其巨大的潜力和优势，WebGIS受到了越来越多的关注。

WebGIS的功能

（1）地理信息的空间分布式获取

WebGIS可以在全球范围内通过各种手段获取各种地理信息。将已存在的图形数据语言通过数字化转化为WebGIS的基础数据，使数据的共享和传输更加方便。

（2）地理信息的空间查询、检索和联机处理

利用浏览器的交互能力，WebGIS可以实现图形及属性数据的查询检索，并通过与浏览器的交互使不同地区的客户端来操作这些数据。

（3）空间模型的分析服务

在高性能的服务器端提供各种应用模型的分析与方法，通过接收用户提供的模型参数，进行快速的计算与分析，即时将计算结果以图形或文字等方式返回至浏览器端。

（4）互联网上资源的共享

互联网上大量的信息资源多数都具有空间分布的特征，利用WebGIS对这些信息进行组织管理，为用户提供基于空间分布的多种信息服务，提高资源的利用率和共享程度。

传统 GIS与 W ebGIS的比较

传统 GIS大多数是基于早期的计算机技术来设计和开发的 ，在很大程度上限制了 GIS软件的进一步发展和应用。随着新技术的不断涌现和发展 ，传统 GIS面临着严峻的挑战 ，具体表现在 ：成本高 ，维护费用大 ;数据共享困难 ;操作复杂 ;不具备跨平台的特性。

W ebGIS是互联网与地理信息系统的结合 ，它使用户不必买昂贵的 GIS软件 ，而直接通过 Web获取GIS数据和使用 GIS功能 ，满足不同层次用户对 GIS数据的使用要求。W ebGIS具有以下优点 ：

①全球化的客户 /服务器网络系统。

W ebGIS应用客户 /服务器概念来执行 GIS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、分析工具和模块 ，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。

②真正的信息共享

W ebGIS通过通用的浏览器进行信息发布 ，使得不仅是专业人员 ，而且普通用户也能方便地获取所需信息 ;此外 ，W eb服务正在渗入千家万户 ，在全球范围内任意一个 WWW 站点的 Internet用户都可以获得 WebGIS服务器提供的服务 ，真正实现了 GIS的大众化和高度共享。

③跨平台支持

W ebGIS可以访问不同的平台 ，而不必关心用户运行的操作系统。只要能访问 Internet，用户就可以访问和使用 W ebGIS。

④分布式系统

W ebGIS利用 Internet分布式特点把 GIS数据和分析工具部署在网络不同的计算机上 ，用户不需要在自己的本地计算机上安装 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传送给用户。

WebGIS发展中的技术难点

随着现代互联网技术的飞速发展，WebGIS也进入了高速发展的时代。网络用户的急剧增加致使用户对空间信息服务的要求也越来越高，对于尚未成熟的WebGIS来说，仍然面临着一系列的技术难点与挑战。

（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。

（3）传统的WebGIS是利用HTML和ASP为主要的信息传输和表达工具。但由于HTML和ASP仅仅擅长于数据表达，页面生成之后信息处于静态模式，不支持矢量图形，不能准确的描述出数据的内部结构和联系，因此不利于对复杂的空间地理信息数据的查询和整合。

WebGIS的发展前景

当前，随着新技术和硬件设备不断发展更新，应用领域日益广泛，人们对信息利用的要求也在不断的加深和拓宽，这些都为WebGIS的应用提供了十分广阔的发展前景。

（1）基于.Net的WebGIS

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）移动GIS

无线通信技术和网络技术的快速发展，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（Wireless Location Technology），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的移动环境发生了极大的变化和改善。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。

（4）数字地球

1998年美国前副总统戈尔提出了“数字地球”这一概念，随即受到了各国专家学者的极大关注。“数字地球”将地球上的一切与地理位置有关的信息用数字形式描述出来，然后透过网络形成丰富的资源，从而为全社会提供高质量的信息服务。在“数字地球”中，涉及的主要技术是计算机、网络通信、遥感、全球定位系统、地理信息系统以及海量的数据存储处理、图像智能处理、数据库技术等。

W ebGIS主要实现方法

当前开发 W ebGIS的方法有很多 ，从硬件角度来说 ，可以分为服务器端和客户端。目前基于服务器端的实现技术有通用网关接口 CGI、服务器端应用程序编程接口 Server API;基于客户端的实现技术有插件 Plug - in、GIS Java App let、GIS ActiveX控件。表 1列出了这几种 WebGIS实现技术的优缺点比较。

W ebGIS主要发展趋势

服务理念从数据服务到信息处理服务

随着网络技术、分布式计算以及计算图形学的飞速发展 ，为地理信息系统开创了一个新的时代 ，促使 W ebGIS由“地理数据服务 ”提高到“地理信息处理服务 ”的新阶段。地理信息服务的概念是地理信息系统发展的必然趋势。

基于分布式计算的 WebGIS

分布式计算目前只实现了客户 /服务器计算 ，它是实现完全的分布式计算的一个中间步骤。完全的分布式计算是一个非集中的 ，对等的 （ peer - to -peer）协同计算 ，是下一个世纪的理想计算模式。目前分布式计算平台采用的体系结构或标准有对象管理组织 （OMG）的共同对象请求代理体系结构 （COR2BA） ;微软的分布式部件对象模型 （DCOM）和分布式网络体系结构 （DNA ） ;以及 SUN的 Java。而刚刚推出不久的 M icrosoft. NET和 SUN ONE平台将是分布式网络计算主流平台。

虚拟地理环境

虚拟现实技术正在成为网络应用的技术热点。随着 Internet的飞速发展及三维技术的日益成熟 ，人们已经不满足 Web页上二维空间的交互特性 ，而希望将 WWW 变成一个立体空间。地理虚拟建模语言（GeoVRML）以虚拟建模语言 （VRML）为基础来描述地理空间数据 ，其目的是让用户通过一个在 W eb浏览器上安装的标准 VRML 插件来浏览地理参考数据、地图和三维地形模型。它的出现将为在网络环境下实现虚拟地理环境提供一个良好的数据规范平台 ，将大大促进网络虚拟地理环境的应用。

移动通信技术扩展 GIS应用

WAP/WML技术作为无线互联网领域的一个热点 ，已经显示了其巨大的应用前景和市场价值 ，WAP/WML技术与 GIS技术的结合产生了移动 GIS（MobileGIS）应用和无线定位服务 （LBS， Location -based Services）。通过WAP/WML技术 ，移动用户近乎可以在任何地方、时间获得网络提供的各种服务 ，无线定位服务将提供一个机会使 GIS突破其传统行业的角色而进入到主流的 IT技术领域里。

网格 GIS

互联网技术正经历着 Internet→Web→网格的发展历程。网格技术已逐渐成为新一代计算机网络技术发展的主流。在基于网格技术的网络环境下 ，互联网应用更强调网上各种资源的共享与互操作性 ，这种发展趋势对当前各种形式的 GIS （包括 Web2GIS）必将产生越来越深刻的影响。

地理信息系统从传统 GIS到 WebGIS实现了一次跨越 ，经过几年的发展 ，WebGIS已经积累了丰富的构造模型和实现方法。目前 WebGIS正处在发生重大技术变革的前夕 ，随着地理信息用户的需求、技术的进步和应用方法论的提高等 ，势必大大加速W ebGIS普及应用的进程 ，最终真正实现大众化。

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。