WebGIS的現狀及發展趨勢

王靖　龐軍洋

摘 要：分析了WebGIS技術現狀，優點及存在的問題，探討了WebGIS技術發展趨勢以及應用的方向。并且討論了大數據，云計算下的WebGIS。

關鍵詞：網絡；GIS；WebGis；網絡GIS；大數據；云計算；網格

Internet技術已經改變這個世界人們的生活方式。但隨著人們對地理信息需求的增加，基于Internet發布地理數據，供全球用戶查詢、檢索并提供GIS 服務的網絡GIS已成為地理信息系統發展的重要方向之一。

1.WebGIS的特點

計算機網絡體系結構和分布式計算技術是網絡地理信息系統的重要標識。網絡GIS相對于傳統GIS的優點重要體現在下面幾個方面：（1）更廣泛的訪問范圍。（2）真正的信息共享。（3）與平臺無關。（4）成本低廉不需要專業的GIS軟件。（5）支持地理分布存儲的多源數據。具備這么多優勢的網絡GIS將是GIS發展的主要方向，我們將迎來網絡GIS的時代。

2.WebGIS現狀

由于傳統GIS的數據互操作性差，共享能力弱，分析能力有限，數據冗余嚴重等這些問題的存在，傳統GIS越來越不能滿足日益增多的需求，使得GIS的推廣受到很多的制約。但是網絡GIS的出現使GIS大眾化及空間數據的分享成為可能。這也使得網絡GIS能夠得到廣泛的應用和迅速發展。

現在用的網絡GIS是基于服務器端體系結構。它通過Internet來實現客戶機和服務器之間的信息交換，這也意味著信息傳遞是全球性的，數據資源是分布的。它是分布式系統，客戶機和服務器可以分布在不同地點和不同的計算機平臺上。但隨著網絡GIS的發展三層及多層結構越來越多的被應用。三層客戶服務器模型可以分為數據存儲服務器，Web服務器和GIS功能中間插件和GIS客戶端。擴展的多服務器技術也在WebGIS中得到一定的應用。網絡GIS的安全機制也得到相應改善通過鏈路加密，節點加密和端到端加密技術一定程度上保證了網上傳輸數據的安全性。

現在的網絡GIS的主要應用系統有基于Autodesk MapGuide的互聯網土地信息系統，基于Maplnfo MapXtreme的水利信息系統和基于ESRI ArcView IMS的環境監測信息系統。這些系統可以提供的功能有空間數據發布，空間查詢檢索，空間數據的可視化，空間模型分析服務，Web資源的共享等。它是基于internet標準的分布式體系結構，服務范圍廣且與平臺無關，成本低操作簡單而且支持地理分布存儲的多源數據。

3.當前WebGIS存在的問題

3.1 技術層面的缺陷

現在WebGS存在的技術性問題主要有一下兩個方面：（1）網絡帶寬及硬件設備的限制，海量的空間信息數據的傳輸速度已經不能滿足用戶的服務要求，再加上WebGIS要處理大量的圖形圖像數據，使得訪問WebGIS站點的速度越來越慢。（2）WebGIS有自己的運行平臺和支撐環境，還無法完全做到數據共享、相互分工與合作，此外數據規模的擴大，數據的異構性，復雜性都導致了無法實現空間數據的跨平臺訪問，這也導致了大量空間數據的重復建設，造成了資源的浪費。

3.2 實施和應用層面的缺陷

網絡的安全，網絡的CA認證都是要考慮的問題，另外還有硬件的環境，是否有合理的備份方式，是否可以集群，可不可以進行雙機容錯來保障安全。除了以上這些網絡環境和軟件技術的多種多樣性也是導致網絡地理信息系統復雜甚至難以實現和加大工作量的主要原因。在WebGIS的應用中一般會同時存在多個網絡，如局域網，廣域網和無線網以及Internet等，這些異構網絡都都給WebGIS的實施和應用帶來復雜性問題。

4.WebGIS的發展前景分析

4.1 大數據和云計算下的WebGIS

大數據和云計算的提出和發展也在悄悄的改變這網絡GIS的發展。大數據時代的來臨以及物聯網、云計算等技術的發展將為網絡GIS 的發展帶來前所未有的機遇。在大數據和云計算的背景下網絡GIS的發展方向將是可擴展的海量動態數據管理，多源數據的空間分析與挖掘，支持豐富的數據類型，支持大數據快速處理。在GIS領域，有必要采用云計算技術，構建云地理信息系統，以便簡化網絡GIS應用程序部署和管理、降低網絡GIS投資和運行成本，提高網絡GIS應用程序和基礎設施的靈活性。

4.2 網格技術下的WebGIS

另外基于網格計算的新一代WebGIS網格可以稱之為第三代互聯網應用， 它是把整個互聯網整合成一臺巨大的超級計算機，實現各種資源的全面共享。網格計算是一種利用互聯網或專用網絡把地理上分布的各基于網格計算的GIS平臺， 能夠分布式、協作化和智能化地處理地理信息， 特別適合用于解決涉及大量空間分析的問題， 其最終目標是實現空間信息的網格化。

4.3 移動的GIS

手機等移動通信的普及也必將為GIS帶來一次革新，如今，國內正掀起一股布局移動端的浪潮，移動成了越來越時髦的前綴，移動GIS也逐漸升溫。移動定位，移動辦公成為眾多企業和個人的迫切需求。移動GIS就是以互聯網為支撐，以手機和平板電腦為終端的又一新技術熱點。移動GIS擺脫了有線網絡的限制和束縛，通過無線網絡與服務器連接進行信息的交互。

總的來說未來WebGIS的發展將有下面3個規律：（1）網絡地理信息系統的應用將更加廣泛和深入。（2）網絡地理信息系統的系統集成將更加突出。（3）網絡地理信息系統將更加開放和面向社會用戶。可以預計將來會有更多的應用構建于GIS之上成為地理信息基礎設施的重要組成部分，其技術也必將朝多元化發展而且會更加細化，開放的集成模式也將代替傳統的系統模式，數據的開放性也將使它更易與其他應用融合，在數字城市，智慧城市的建設中發揮巨大作用。

未來網絡GIS必將在大數據和云計算的背景下向具有存儲，管理和處理海量空間數據能力和三維信息的可視化、移動服務及應用的方向發展。可以預見未來的網絡GIS將具有更強大的功能和更廣的應用，這需要我們共同努力去實現。

5 結語

網絡GIS還處于不成熟的階段， 用戶還不能通過網絡終端來實現真正意義上的較為復雜GIS空間分析，離商業化和實用化應用還有一定距離。但是不可否認地理信息系統從傳統GIS到WebGIS實現了一次跨越，經過幾年的發展，WebGIS已經積累了豐富的構造模型和實現方法。目前WebGIS正處在發生重大技術變革的前夕，隨著地理信息用戶的需求、技術的進步和應用方法論的提高等，勢必大大加速WebGIS普及應用的進程，最終真正實現大眾化。

參考文獻

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