劉 剛

[摘 要]隨著Internet的迅速發(fā)展WebGIS已經(jīng)成為GIS發(fā)展的熱點,本文主要從OGC的WMS標準(網(wǎng)絡地圖服務)和開源GIS軟件應用兩方面進行分析最后構建了一個輕量級的WebGIS。

[關鍵詞]OGC 開源GIS WMS WebGIS

[中圖分類號]TP[文獻標識碼]A[文章編號]1007-9416(2009)12-0036-02

1 引言

隨著計算機技術的出現(xiàn)和Internet的飛速發(fā)展,GIS也經(jīng)歷了巨大的變化。自1963年世界上第一個地理信息系統(tǒng)CGIS(加拿大地理信息系統(tǒng))出現(xiàn)以來,GIS已廣泛應用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、災害預測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計、商業(yè)金融等幾乎所有領域[1]。目前GIS軟件種類越來越多,大多數(shù)都是基于具體的、相互獨立和封閉的平臺開發(fā),采用不同的開發(fā)方式和數(shù)據(jù)格式,這樣的弊端就是空間數(shù)據(jù)的組織都存在很大的差異,再加上壟斷和高額的費用在一定程度上限制了GIS的普及和推廣。

為了規(guī)范地理信息系統(tǒng)互操作的方法、模式與協(xié)議,1994年成立的開放地理信息系統(tǒng)聯(lián)盟(OGC),主要研究和建立開放式地理數(shù)據(jù)互操作規(guī)范(OGIS)。為了普及和推廣GIS同時降低GIS軟件開發(fā)成本,2006年國際地理空間開源基金會(OSGeo)成立,OSGeo的使命是支持開源地理信息軟件的開發(fā)和推動其廣泛的使用,具體措施是對其支持的項目提供組織、法律和財政上的支持,不斷促進其基于地理信息開放標準軟件及其互操作技術的開發(fā)、推廣和普及,現(xiàn)在開源GIS軟件目前已經(jīng)形成了一定的規(guī)模。

2 OGC規(guī)范

OGC在地理信息領域中引入Web服務技術,制定了一系列地理信息服務規(guī)范,如WMS(Web Map Service)網(wǎng)絡地圖服務、WFS(Web Feature Service)網(wǎng)絡要素服務等,按照服務器提供的操作類型的不同將WMS分為兩個類型,一個是基于basic WMS(基本的WMS)另一個是基于queryable WMS(可查詢的WMS)。每一個又有兩個子類,一個為客戶端一個為服務器端。Basic WMS要支持基本服務元素GetCapabilities操作和GetMap操作。queryable WMS應該滿足所有基于basic WMS的請求,也應該支持GetFeatureInfo操作[3]。網(wǎng)絡地圖服務有的組成 是WMS服務器、WMS操作以及WMS數(shù)據(jù)。其中WMS操作:(1)GetCapabilites(請求元始據(jù))返回元數(shù)據(jù)(2)GetFeatureInfo(請求要素信息)返回要素信息(3)GetMap(請求地圖)返回地圖。WMS數(shù)據(jù):(1)地理信息(2)服務元數(shù)據(jù):返回元數(shù)據(jù)。

3 通用型WebGIS的體系結構以及開源軟件選擇

3.1 通用型WebGIS的體系結構圖(圖1)

3.2 關鍵技術及開源軟件選擇:

(1)客戶端開源軟件:OpenLayers是一個由MetaCarta公司開發(fā)的用于WebGIS客戶端的開源JavaScript包,OpenLayers訪問地理空間數(shù)據(jù)的方法符合OpenGIS的規(guī)范如WMS和WFS標準。OpenLayers采用基于事件對象的JavaScript語言開發(fā),使用了Prototype框架和Rico庫的一些組件。OpenLayers的官方網(wǎng)站www.openlayers.org提供最新版本下載[4]。

(2)網(wǎng)絡服務器:Apache是世界使用排名第一的Web服務器。Apache Tomcat是一個基于Java Servlet和JSP技術的開源軟件。Apache和Tomcat整合后支持靜態(tài)和動態(tài)網(wǎng)頁[5]。如果客戶端請求的是靜態(tài)頁面,則只需要Apache服務器響應請求;如果客戶端請求動態(tài)頁面,則是Tomcat服務器響應請求;因為jsp是服務器端解釋代碼的,這樣整合就可以減少Tomcat的服務開銷。由于它是一個小型的輕量級應用服務器,運行時占用的系統(tǒng)資源小,擴展性好,支持負載平衡與郵件服務等開發(fā)應用系統(tǒng)常用的功能,非常受程序員喜愛。

(3)空間數(shù)據(jù)庫PostGIS:PostGIS是開源GIS數(shù)據(jù)庫,PostGIS在對象關系型數(shù)據(jù)庫PostgreSQL上增加了存儲管理空間數(shù)據(jù)的能力,相當于Oracle的spatial部分。PostGIS符合并實現(xiàn)了OpenGIS的一些規(guī)范,這也是選用它的原因之一。

3.3 WebGIS的展示

WebGIS框架搭建完成后需要編寫JavaScript代碼訪問WMS,下面代碼是使用OpenLayers的WMS函數(shù)訪問中國1:400W的縣界數(shù)據(jù)。成果展示(圖2)

4 結語

本文簡要對OGC WMS規(guī)范進行了說明,并選用開源軟件構建了一個通用型的WebGIS系統(tǒng)。通過使用開源軟件,可以減少軟件的開發(fā)周期,降低軟件開發(fā)成本,提高軟件開發(fā)效率,同時降低GIS平臺使用成本,促使GIS社會化和大眾化。并且隨著GIS項目越來越成熟,GIS取得越來越多的應用,開源GIS軟件目前已經(jīng)形成了一個比較齊全的產(chǎn)品線,在一些特定的功能方面優(yōu)于商業(yè)GIS平臺軟件。

[參考文獻]

[1] 胡慶武,陳亞男,周洋等.開源GIS進展及其典型應用研究.學術研究2009,2.

[2] 龔健雅,杜道生,李清泉等.當代地理信息技術.北京:科學出版社,2004.