WebGIS的现状及发展趋势

王靖　庞军洋

摘 要：分析了WebGIS技术现状，优点及存在的问题，探讨了WebGIS技术发展趋势以及应用的方向。并且讨论了大数据，云计算下的WebGIS。

关键词：网络；GIS；WebGis；网络GIS；大数据；云计算；网格

Internet技术已经改变这个世界人们的生活方式。但随着人们对地理信息需求的增加，基于Internet发布地理数据，供全球用户查询、检索并提供GIS 服务的网络GIS已成为地理信息系统发展的重要方向之一。

1.WebGIS的特点

计算机网络体系结构和分布式计算技术是网络地理信息系统的重要标识。网络GIS相对于传统GIS的优点重要体现在下面几个方面：（1）更广泛的访问范围。（2）真正的信息共享。（3）与平台无关。（4）成本低廉不需要专业的GIS软件。（5）支持地理分布存储的多源数据。具备这么多优势的网络GIS将是GIS发展的主要方向，我们将迎来网络GIS的时代。

2.WebGIS现状

由于传统GIS的数据互操作性差，共享能力弱，分析能力有限，数据冗余严重等这些问题的存在，传统GIS越来越不能满足日益增多的需求，使得GIS的推广受到很多的制约。但是网络GIS的出现使GIS大众化及空间数据的分享成为可能。这也使得网络GIS能够得到广泛的应用和迅速发展。

现在用的网络GIS是基于服务器端体系结构。它通过Internet来实现客户机和服务器之间的信息交换，这也意味着信息传递是全球性的，数据资源是分布的。它是分布式系统，客户机和服务器可以分布在不同地点和不同的计算机平台上。但随着网络GIS的发展三层及多层结构越来越多的被应用。三层客户服务器模型可以分为数据存储服务器，Web服务器和GIS功能中间插件和GIS客户端。扩展的多服务器技术也在WebGIS中得到一定的应用。网络GIS的安全机制也得到相应改善通过链路加密，节点加密和端到端加密技术一定程度上保证了网上传输数据的安全性。

现在的网络GIS的主要应用系统有基于Autodesk MapGuide的互联网土地信息系统，基于Maplnfo MapXtreme的水利信息系统和基于ESRI ArcView IMS的环境监测信息系统。这些系统可以提供的功能有空间数据发布，空间查询检索，空间数据的可视化，空间模型分析服务，Web资源的共享等。它是基于internet标准的分布式体系结构，服务范围广且与平台无关，成本低操作简单而且支持地理分布存储的多源数据。

3.当前WebGIS存在的问题

3.1 技术层面的缺陷

现在WebGS存在的技术性问题主要有一下两个方面：（1）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。（2）WebGIS有自己的运行平台和支撑环境，还无法完全做到数据共享、相互分工与合作，此外数据规模的扩大，数据的异构性，复杂性都导致了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。

3.2 实施和应用层面的缺陷

网络的安全，网络的CA认证都是要考虑的问题，另外还有硬件的环境，是否有合理的备份方式，是否可以集群，可不可以进行双机容错来保障安全。除了以上这些网络环境和软件技术的多种多样性也是导致网络地理信息系统复杂甚至难以实现和加大工作量的主要原因。在WebGIS的应用中一般会同时存在多个网络，如局域网，广域网和无线网以及Internet等，这些异构网络都都给WebGIS的实施和应用带来复杂性问题。

4.WebGIS的发展前景分析

4.1 大数据和云计算下的WebGIS

大数据和云计算的提出和发展也在悄悄的改变这网络GIS的发展。大数据时代的来临以及物联网、云计算等技术的发展将为网络GIS 的发展带来前所未有的机遇。在大数据和云计算的背景下网络GIS的发展方向将是可扩展的海量动态数据管理，多源数据的空间分析与挖掘，支持丰富的数据类型，支持大数据快速处理。在GIS领域，有必要采用云计算技术，构建云地理信息系统，以便简化网络GIS应用程序部署和管理、降低网络GIS投资和运行成本，提高网络GIS应用程序和基础设施的灵活性。

4.2 网格技术下的WebGIS

另外基于网格计算的新一代WebGIS网格可以称之为第三代互联网应用， 它是把整个互联网整合成一台巨大的超级计算机，实现各种资源的全面共享。网格计算是一种利用互联网或专用网络把地理上分布的各基于网格计算的GIS平台， 能够分布式、协作化和智能化地处理地理信息， 特别适合用于解决涉及大量空间分析的问题， 其最终目标是实现空间信息的网格化。

4.3 移动的GIS

手机等移动通信的普及也必将为GIS带来一次革新，如今，国内正掀起一股布局移动端的浪潮，移动成了越来越时髦的前缀，移动GIS也逐渐升温。移动定位，移动办公成为众多企业和个人的迫切需求。移动GIS就是以互联网为支撑，以手机和平板电脑为终端的又一新技术热点。移动GIS摆脱了有线网络的限制和束缚，通过无线网络与服务器连接进行信息的交互。

总的来说未来WebGIS的发展将有下面3个规律：（1）网络地理信息系统的应用将更加广泛和深入。（2）网络地理信息系统的系统集成将更加突出。（3）网络地理信息系统将更加开放和面向社会用户。可以预计将来会有更多的应用构建于GIS之上成为地理信息基础设施的重要组成部分，其技术也必将朝多元化发展而且会更加细化，开放的集成模式也将代替传统的系统模式，数据的开放性也将使它更易与其他应用融合，在数字城市，智慧城市的建设中发挥巨大作用。

未来网络GIS必将在大数据和云计算的背景下向具有存储，管理和处理海量空间数据能力和三维信息的可视化、移动服务及应用的方向发展。可以预见未来的网络GIS将具有更强大的功能和更广的应用，这需要我们共同努力去实现。

5 结语

網络GIS还处于不成熟的阶段， 用户还不能通过网络终端来实现真正意义上的较为复杂GIS空间分析，离商业化和实用化应用还有一定距离。但是不可否认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WebGIS普及应用的进程，最终真正实现大众化。

参考文献

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