WebGIS 的主要特點及功能

【摘要】WebGIS采用標準的HTML瀏覽器作為應用外殼，支持HTTP（超文本傳輸協議）和TCP/IP。支持通信標準對于WebGIS來說是至關重要的。分布式服務體系結構是在服務器端和客戶端都能提供活躍的、可執行進程的體系結構，能夠有效地平衡這兩者之間的處理負載，WebGIS能夠充分地利用已有的屬性數據庫數據和GIS數據資源，能夠實現將常用的多種GIS數據向自己的空間數據格式和相應的關系數據庫的轉換，WebGIS使用了標準的Internet瀏覽器作為用戶使用界面和工具，通過它與用戶交互定制網頁。有些WebGIS軟件（如AutoGuide）具有對數據訪問的安全控制。用戶可以將本地數據和廣泛分布的數據結合在一起，使得不同地區的計算機主機能夠協同工作。

【關鍵詞】WebGIS；數據；Internet

一、WebGIS的主要特點

1、基于Internet/Intranet標準

WebGIS采用標準的HTML瀏覽器作為應用外殼，支持HTTP（超文本傳輸協議）和TCP/IP。支持通信標準對于WebGIS來說是至關重要的。支持HTTP和TCP/IP，這就意味著任何地方的數據都能與WebGIS相連接，無論是單位內部的還是外部的。這一層次的網絡協議標準化的實現是其他所有功能需求的前提和基礎，也是WebGIS結構優越性的前提。

2、分布式服務體系結構

分布式服務體系結構是在服務器端和客戶端都能提供活躍的、可執行進程的體系結構，能夠有效地平衡這兩者之間的處理負載，比如動態提取數據子集并進行分析的進程任務，一般應當在服務器端執行；而空間信息查詢集的選定和按比例縮放地圖適合在客戶端執行，卻不是在服務器端。這種在服務器和客戶機之間的進程分布式處理，最大限度地提高了現有計算機硬件資源的利用率。將數據量集中的任務放在服務器上，使應用程序能支持其他的網絡請求，分布式處理在顯著降低了對帶寬的要求的同時也提高了系統的性能。

3、數據來源豐富、分散存儲

WebGIS能夠充分地利用已有的屬性數據庫數據和GIS數據資源，能夠實現將常用的多種GIS數據向自己的空間數據格式和相應的關系數據庫的轉換，從而保護了用戶的先期投資。而分散存儲數據的方式對于加快訪問速度，降低負載和成本等方面都很有幫助。服務器端的GIS數據（包括圖形和屬性數據）不需要全部集中在一臺機器上，可以分散地安裝在相互空間距離很遠的多臺不同的機器上，只要通過Internet/Intranet相聯就可以了。這是WebGIS的一個極其重要的優勢。

二、WebGIS的主要功能

目前商用WebGIS軟件包的優缺點是不同的，但是大多數商用WebGIS軟件包都提供了如下功能：數據的采集獲取、數據的初步處理、數據的查詢與分析、數據的存儲及檢索、圖形的顯示與交互。但是軟件包在實現這些功能時所采用的技術是不一樣的，為了完成地理信息系統的核心任務，需要采用不同的功能來實現它們。

1、數據的采集和獲取

獲取數據主要采用數據采集、監測與編輯，保證地理信息系統數據庫中的數據在內容上和空間上的完整性，數值邏輯的正確性及一致性等。一般而言，地理信息系統數據庫的建設在整個系統建設投資中的比例占到70%或更多，并且這種比例在近期內不會有明顯的改變。因此，自動化數據輸入與信息共享成為地理信息系統研究的重要內容。目前可用于地理信息系統數據采集的技術與方法很多，如手持跟蹤數字化儀，是僅用于地理信息系統的。目前，遙感數據集成與自動化掃描輸入正在為越來越多的人所關注。

2、數據處理

初步的數據處理主要包括有數據格式化、轉換和概括。數據的格式化是指不同數據結構的數據間變換，是一項耗時、易錯又需要大量的計算量的工作，應盡可能的避免；數據轉換則包括有數據格式轉化和數據比例尺的變化等。在數據格式的轉換方式上，矢量到柵格的轉換要比其逆運算更快速、更簡單。數據比例尺的變換則涉及到數據比例尺的縮放、平移、旋轉等方面，其中投影變換是最為重要的；制圖綜合包括數據平滑和特征集結等。目前，地理信息系統所提供的數據概括功能還很弱，與地圖綜合的要求相比還有很大的差距，還有待進一步發展。

3、數據空間分析

包括空間查詢分析、空間模型分析和空間拓撲疊加分析。

空間分析是地理信息系統的核心功能，也是區別地理信息系統與其它計算機系統的根本所在。空間查詢分析是地理信息系統以及許多其它自動化地理數據處理系統應具備的最基本的分析功能。

而模型分析成為地理信息系統應用深化的重要標志，它是在地理信息系統的支持下，分析和解決現實世界中與空間相關的問題。目前，在空間模型分析方面，多數研究工作都著重于研究如何將空間模型分析與地理信息系統相結合。大致可分為三大類：第一大類空間模型分析是地理信息系統外部的，將地理信息系統當作一個通用的空間數據庫，而空間模型分析功能則需要借助于其它的軟件；第二大類空間模型分析是地理信息系統內部的，試圖利用地理信息系統軟件來提供空間分析模塊以及發展適用于問題解決模型的宏語言，這種方法一般基于空間分析的多樣性和復雜性，更有易于應用和理解，但由于地理信息系統軟件所能提供的空間分析功能有限性，使得在實際地理信息系統的設計中較少使用這種緊密結合的空間模型分析方法；第三大類是混合型的空間模型分析，其目的是盡最大可能地利用地理信息系統所提供的功能，同時也充分發揮地理信息系統使用者的能動性。

4、數據存儲及檢索

數據的存儲是建立地理信息系統數據庫的關鍵步驟，涉及到空間數據和屬性數據的組織。常用的空間數據組織方法有柵格模型、矢量模型或柵格/矢量混合模型。選擇不同的空間數據結構在一定程度上決定了系統所能執行的數據與分析的功能；在地理數據組織和管理過程中，如何將空間數據與屬性數據融合為一體是最為關鍵的。將二者分開存儲是目前大多數系統所采用的方法，通過公共項（一般定義為地物標識碼）來將二者連接。這種組織方式的缺點是數據的定義與數據操作相分離，以致無法有效記錄地物在時間域上的變化屬性。

5、圖形與交互顯示

地理信息系統為用戶提供了許多用于地理數據表現的工具，其形式既可以在計算機屏幕上顯示，也可以是諸如報告、表格、地圖等硬拷貝文件，尤其要強調的是地理信息系統的地圖輸出功能。一個好的地理信息系統應能提供一種良好的、交互式的制圖環境，以供地理信息系統的使用者能夠設計和制作出高質量的地圖。

【參考文獻】

[1]李寧.WebGIS的特征分析[J].信息與電腦，2011（9）.