前言

Web GIS技(jì )術近年來得到快速發展，其應用(yòng)也擴展到GIS應用(yòng)領域的各個方面，GIS正是通過Internet才得以迅速擴展，成為(wèi)真正服務(wù)于大衆的工(gōng)具(jù)。

WebGIS是什麽？

WebGIS是Internet技(jì )術應用(yòng)于GIS開發的産(chǎn)物(wù)，是實現GIS交互操作(zuò)的一條最佳解決途徑，從Internet的任意節點，用(yòng)戶都可(kě)以浏覽WebGIS站點中(zhōng)的空間數據、制作(zuò)專題圖、進行各種空間信息檢索和空間分(fēn)析，因此，WebGlS不但具(jù)有(yǒu)大部分(fēn)乃至全部傳統GIS軟件具(jù)有(yǒu)的基礎功能(néng)，而且還具(jù)有(yǒu)Intenet優勢的特有(yǒu)功能(néng),即用(yòng)戶不必在自己的本地計算機上安(ān)裝(zhuāng) GIS軟件就可(kě)以在Intenet上訪問遠(yuǎn)程的GIS數據和應用(yòng)程序，進行GIS分(fēn)析。

WebGIS能(néng)應用(yòng)在哪些領域

WebGIS技(jì )術在農業、林業、氣象、水利、地震、國(guó)土自然資源、海洋、環保、鐵路運輸、電(diàn)力、城市建設與規劃等領域或行業的應用(yòng)中(zhōng)，都有(yǒu)可(kě)發揮的空間。如下圖示：

WebGIS的特點/優勢

1.可(kě)視化

WebGIS采用(yòng)圖形化界面，通過地圖、數據、圖表等方式直觀的呈現地理(lǐ)信息以及特定數據。

2.可(kě)擴展

WebGIS支持開放式的系統結構，可(kě)以方便地擴展和集成其他(tā)業務(wù)系統，成為(wèi)其他(tā)業務(wù)系統的一部分(fēn)。

3.跨平台

WebGIS對任何計算機和操作(zuò)系統都沒有(yǒu)限制，隻要能(néng)訪問Internet，用(yòng)戶就可(kě)以訪問和使用(yòng)WebGIS而不必關心用(yòng)戶運行的操作(zuò)系統是什麽。如下圖示操作(zuò)系統：

4.交互性

WebGIS采用(yòng)圖形可(kě)視化界面，可(kě)使用(yòng)戶在Internet上操作(zuò)GIS地圖和數據，用(yòng)Web浏覽器執行基本的GIS功能(néng)：如地圖拖動、縮放、查詢和标注，甚至可(kě)以執行更複雜的空間分(fēn)析：比如緩沖區(qū)分(fēn)析和插值分(fēn)析等，使用(yòng)戶能(néng)夠方便地進行地理(lǐ)信息查詢、分(fēn)析和操作(zuò)。如下圖示：

WebGIS的技(jì )術框架

前端開發：WebGIS前端開發主要包括HTML、CSS、JavaScript等技(jì )術，通常配合一些流行的前端框架使用(yòng)，如Vue.js、React等。

GIS數據存儲和服務(wù)：WebGIS需要存儲地理(lǐ)信息數據并可(kě)以發布地圖服務(wù)，通常采用(yòng)一些流行的GIS數據服務(wù)平台，如SuperMap iServer、BigeMap Server、ArcGIS Server、GeoServer、MapServer等。

後端開發：WebGIS的後端開發主要包括PHP、Python、Java等技(jì )術，通常配合一些流行的後端開發框架使用(yòng)，如Django、SpringMVC等。

數據庫管理(lǐ)：WebGIS需要使用(yòng)數據庫管理(lǐ)系統來存儲和管理(lǐ)地理(lǐ)信息數據，通常采用(yòng)一些流行的關系型數據庫，如MySQL、Oracle等。

GIS開發API：WebGIS需要使用(yòng)地圖API來實現地圖的顯示和交互，通常采用(yòng)一些流行的GIS開發API，如ArcGIS JavaScript API，OpenLayers，Cesium國(guó)内的有(yǒu)百度地圖API，高德(dé)地圖 API等。

WebGIS在前端的簡單實現

地圖有(yǒu)兩種獲取方式：

1. 獲取互聯網上的地圖服務(wù)，通過百度地圖開放平台，高德(dé)地圖開放平台，國(guó)家地理(lǐ)信息公(gōng)共服務(wù)平台等互聯網平台獲取地圖服務(wù)。
 

2. 使用(yòng)本地自建的地圖服務(wù)，通過ArcGIS Server，GeoServer，iServer，MapServer等後端服務(wù)在本地發布地圖服務(wù)。

前端的實現

以下演示使用(yòng)天地圖+OpenLayers+Vue.js：

1. 在國(guó)家地理(lǐ)信息公(gōng)共服務(wù)平台-地圖API獲取天地圖路徑

2.搭建Vue框架，引入OpenLayers庫中(zhōng)方法加載天地圖，組件代碼如下

3. 加載效果圖如下

結語

WebGIS的發展趨勢：

1.服務(wù)理(lǐ)念，從數據服務(wù)到信息處理(lǐ)服務(wù)

随着Internet、分(fēn)布式計算以及計算圖形學(xué)的飛速發展，開發基于Internet的3維GIS系統已成為(wèi)可(kě)能(néng)。這三種技(jì )術的有(yǒu)力結合，為(wèi)地理(lǐ)信息系統開創了一個新(xīn)的時代，促使WebGIS 的概念由“地理(lǐ)數據服務(wù)”提高到“地理(lǐ)信息處理(lǐ)服務(wù)”的新(xīn)階段。地理(lǐ)信息服務(wù)(GIServices)的概念是地理(lǐ)信息系統發展的必然趨勢。

2.網格GIS

互聯網技(jì )術正經曆着Internet - Web - 網格的發展曆程。網格技(jì )術已逐漸成為(wèi)新(xīn)一代計算機網絡技(jì )術發展的主流。在基于網格技(jì )術的網絡環境下，互聯網應用(yòng)更強調網上各種資源的共享與互操作(zuò)性，這種發展趨勢對當前各種形式的GIS(包括WebGIS)必将産(chǎn)生越來越深刻的影響。

3.虛拟地理(lǐ)環境

所謂“虛拟地理(lǐ)環境”，是指用(yòng)計算機技(jì )術來生成一個逼真的三維視覺、聽覺、觸覺或嗅覺等感覺世界，讓用(yòng)戶可(kě)以從自己的視點出發，利用(yòng)自然的技(jì )能(néng)和某些設備對這一生成的虛拟世界客體(tǐ)進行浏覽和交互考察。這一定義強調的是：逼真的感覺、自然的交互、個人的視點及迅速的響應。

虛拟現實技(jì )術(Virtual Reality)提供的可(kě)視化，不隻是一般幾何型體(tǐ)(目标)的空間顯示，還可(kě)對獲取的有(yǒu)關目标地理(lǐ)信息予以可(kě)視化。在地理(lǐ)信息系統中(zhōng)，結合三維可(kě)視化技(jì )術與虛拟現實技(jì )術，完全再現目标地理(lǐ)環境的真實情況，而不必親自到達現場，對于現代工(gōng)程以及“繪制”行星地貌都是一種高效實用(yòng)的手段。

4.多(duō)源數據訪問

網絡環境下開放的空間數據交換格式是目前普遍追求的目标。GML +SVG方式是今後的發展方向。GML(Geog raphy Markup Language)是由Open GIS 聯盟制定的基于XML的對地理(lǐ)信息(包括地理(lǐ)特征的幾何屬性)的傳輸和存儲的編碼規範，SVG(ScalableVecto r Graphics)是可(kě)伸縮的矢量圖形，是用(yòng)來描述二維圖形的XML語言。應用(yòng)GML和SVG可(kě)以克服傳統WebG IS 的很(hěn)多(duō)缺點。GML可(kě)以用(yòng)來交換GIS數據，而SVG可(kě)以用(yòng)來方便浏覽GIS數據。兩者可(kě)以互相補充，使WebGIS的功能(néng)更加豐富，開發更加簡單，實現更加容易。

5.智能(néng)化的GIS

目前GIS的大部分(fēn)應用(yòng)都處于輸出信息為(wèi)客戶提供輔助決策支持的階段，缺乏知識處理(lǐ)、主動學(xué)習和推理(lǐ)的能(néng)力，而客戶需要的卻不僅僅是信息，還有(yǒu)針對某種問題的知識或智能(néng)解決方案。客戶希望在與GIS 的交互過程中(zhōng)，GIS 能(néng)通過知識學(xué)習和積累逐步了解客戶的習慣、需求等，不斷實現優化以便提供個性化的服務(wù)。因此，基于知識的GIS智能(néng)化研究是今後一個很(hěn)重要的方向。