WebGIS應用現狀及發展趨勢

甄楊楊 成書普

摘 要：WebGIS是一種典型的基于Internet的網絡GIS。目前，各個領域對WebGIS的應用需求越來越大。隨著網絡和GIS技術的發展，WebGIS正朝著標準化的方向發展。WebGIS指的是工作中在Web網上的GIS，是傳統的GIS在網絡上的延伸和發展，現在的WebGIS可以實現空間數據的檢索、查詢、制圖輸出、編輯等GIS基本功能同，時也是Internet上的地理信息發布、共享和交流協作的基礎。隨著社會的發展，GIS在我們的生活中應用的越來越多。現在在我國的許多方向（農業、林業、氣象、水利、地震、海洋、國土資源、環境保護、鐵路交通、電力、城市建設和規劃等社會各個領域）都有應用。

關鍵詞：WebGlS；地理信息系統；領域應用；應用現狀；發展趨勢

1 WebGIS的國際發展

在國際上20世紀60年代是GIS的開拓期。但當時的計算機發展仍處于低水平的狀態，數據處理能力弱、存儲容量小，所以早期的GIS更側重于機助制圖功能，地學分析功能相對薄弱。70年代是GIS的穩步發展期。在這一階段的計算機軟硬件技術取得了較大的進步，推動了計算機的應用，發達國家先后建立了各具特點的GIS。該時期的GIS發展總體上是有了大的發展，但是系統的數據分析能力仍然還是很弱，在理論和技術上沒有新的突破，還沒形成規模。80年代是應用推廣期。在這一時期GIS應用全面推廣，在技術上GIS取得了一系列突破性；在功能上從單一向多功能、綜合性的方向發展。90年代是GIS的用戶期，GIS已迅速成長為一個新興的信息產業，數字化信息產品及空間信息服務需求迅速增長，市場潛力巨大，GIS的應用與服務走向區域化和全球化。進入21世紀以來，信息技術蓬勃發展，新理念、新技術、新標準不斷出現。網格計算、虛擬現實、“3S”集成等更多的高新技術的發展和應用，為GIS技術的發展和應用開辟了更多更新的前沿科研方向，GIS的應用前景變得更加廣闊。

2 WebGIS的主要的功能

（1）地理信息的空間分布式獲取

WebGIS可以在全球范圍內通過各種手段獲取各種地理信息。 將已存在的圖形數據語言通過數字化轉化為 WebGIS的基礎數據，使數據的共享和傳輸更加方便。

（2）地理信息的空間查詢、檢索和聯機處理

利用瀏覽器的交互能力， WebGIS 可以實現圖形及屬性數據的查詢檢索，并通過與瀏覽器的交互使不同地區的客戶端來操作這些數據。

（3）空間模型的分析服務

在高性能的服務器端提供各種應用模型的分析與方法，通過接收用戶提供的模型參數，進行快速的計算與分析，即時將計算結果以圖形或文字等方式返回至瀏覽器端。

（4）互聯網上資源的共享

互聯網上大量的信息資源多數都具有空間分布的特征，利用WebGIS對這些信息進行組織管理，為用戶提供基于空間分布的多種信息服務，提高資源的利用率和共享程度。

3 WebGIS的應用

我國在WebGlS的應用方面做了許多有益的探索，取得了寶貴經驗，如農業、林業、氣象、水利、地震、國土資源、海洋、環境保護、鐵路交通、電力、城市建設和規劃等部門或行業所做的應用試驗等。但大多仍處于試驗階段。要達到WebGIS提出的目標（即實現實用化）還有很長一段路要走。“九五”國家重點攻關項目“中國可持續發展信息共享示范”基本上體現了我國WebGlS的應用水平。

1.農業。在國家“863計劃”智能化農業應用系統和國家自然科學基金的農業知識工程應用基礎研究的支持下r天津大學和新疆生產建設兵團合作開發了基于WebGIS的農業專家系統，又稱農業智能系統。該系統實際上是利用處理后的衛星遙感圖像信息作為原始數據，將WebGIS技術溶合到專家系統中來，拓寬了專家系統的適用范圍。農業信息WebGIS系統是農業部信息中心建設的，其建設目標是使該系統成為農業生產和農業決策服務與支持的信息網絡。該系統可以為農業生產及服務提供豐富、及時的農業生產信息資源（農業氣象、農村經濟、農產品價格、農產品貿易）以及網上地理信息管理和應用，為農業生產提供各種圖形、圖像等網上信息檢索、查詢、瀏覽，以及各種信息的交流服務。農業部門各級領導、農業生產決策者在巾國地圖上可直觀地查出諸如某一地區小麥、玉米、大豆等作物的種植面積、分布情況；相關的氣象條件；農產品的價格分布情況；農民收入情況等相關專題圖信息，而不必只是通過單調的阿拉伯數字和文字來判斷相關的農業生產和農業服務情況。同時利用這一一系統，還可以及時了解國內最新農業生產信息及與農業相關的各種經濟信息。

2.林業。國家林業局調查規劃設計院建設的林火信息發布子系統是防災/森林防火信息系統中一個組成部分。該項目建立在國家林業局信息巾心計算機網絡和國家林業局森林防火辦公室林火監測網絡基礎之上，采用了Client/Server（客戶機/服務器）模式、數據庫技術、WebGIS技術和遙感技術，能夠完成火點定位、火險預報、林火行為預報、林火信息發布等功能，并嘗試將一些公用圖形數據作為公共數據提供給需要的用戶。國家林業局信息中心以及一些林業重點省份也利用ArcGIS系列軟件進行森林資源動態監測和濕地監測，用現代化的3s技術和網絡技術等手段為天然林保護、退耕還林、野生動植物保護、三北等重點地區建立防護林體系系統。

3.氣象。WebGIS系統共有信息服務子系統、防洪調度子系統、防汛會商子系統等11個子系統組成。該系統可查詢河道、堤防、控制站、水庫等實時的、歷史的水雨工情信息。主要包括人工影響天氣、早澇災害防御等8個防災、抗火和救災決策指揮子系統。囊括自然災害的監測、預測、評估以及地理信息和決策指揮信息的發布、查詢等各個方面的內容。

4.環境保護。WebGIS系統可以監測我們環境最常見的垃圾問題，對于農村地區可以監測垃圾的堆放點的建立，同時可以進行垃圾轉運站對其周圍環境影響的分析和實時監控；對于城市生活中產生的垃圾我們同樣進行監測，城市中的垃圾主要是焚燒和填埋，我們要對比焚燒和填埋前后的一些環境和地質的變化，進行分析和總結，盡量減少其中對環境的影響；最后我們還要對于工廠和醫院產生的垃圾進行重點的監控，因為工業和醫療垃圾的危害太大，而且需要專門的處理。同時因為這些工廠和醫院分布的比較分散，通過我們的WebGIS的實時監控，我們更能全面的進行管理，以便發生問題更能盡快的處理，解決問題。

5.電力方面。WebGIS系統在電力方面主要的應用時定位和對電網的運檢維護調度中的應用，主要先對電力方面的所有線路進行定位，把所有的線路的單線圖上的東西根據坐標轉換到WebGIS系統中，方便了我們對線路的熟悉，以及在運檢中的線路的故障點的檢測，維護搶修人員的調配都提供了相當大的幫助，大大縮減了我們電力公司出現場的時間。

4 WebGIS應用前景

1.隨著Web Service的興起，一系列的服務、通信標準的制定，在網絡上實現了GIS互操作已成為可能。

2.WebGIS自身將與各種先進的計算機技術相結合，例如虛擬現實技術、多媒體技術等，這將會極大的擴展WebGIS的應用和發展空間。

3.結合GPS、移動GIS等技術的研究和實用化，WebGIS將深入到人們的日常工作與生活中。WebGIS作為基于位置服務的基礎平臺，將為人們提供豐富多彩的位置服務。

4.電子商務、電子政務的應用離不開空間信息，WebGIS將為其提供良好的支持。

參考文獻

[1]周成虎.胄景飛.陸鋒，等第四代GIS軟件研究。

[2]李琦.楊超偉王京傲.等數字地球的雛形WebGIS研究。

[3]李德仁.李清泉地球空間信息學與數字地球。

[4]劉榮高，莊大方，劉紀遠Web環境下實現空間數據表達的框架研究。

[5]黃長青，史文中，張鵬林，網絡地理信息系統。