天津市濱海新區(qū)規(guī)劃和國土資源地理信息中心 張 順

互聯(lián)網地理信息系統(tǒng)發(fā)展簡史

天津市濱海新區(qū)規(guī)劃和國土資源地理信息中心 張 順

WebGIS是Internet技術應用于GIS開發(fā)的產物。WebGIS，即互聯(lián)網地理信息系統(tǒng)，以互聯(lián)網為環(huán)境，以Web頁面作為GIS軟件的用戶界面，把Internet和GIS技術結合在一起，為各種地理信息應用提供GIS功能。

互聯(lián)網；地理信息；簡史

1.WebGIS的發(fā)展

事物的時空特性為人們認識世界提供了更深的廣度和寬度，信息技術的飛速發(fā)展帶動了全社會對空間信息的需求，空間信息將成為國家乃至全球信息流中的重要組成部分，并逐漸發(fā)展成為當今社會最基本的信息服務之一，這對地理信息系統(tǒng)(Gis)的發(fā)展提出了更新、更高的要求。

計算機網絡技術的發(fā)展，尤其是Intemet的出現(xiàn)，從根本上改變了人們的生活和工作方式。WWW以其友好的用戶界面迅速崛起，使計算機的應用體系結構發(fā)生了變革，因此將現(xiàn)代信息技術和以計算機網絡為依托的分布式處理策略引入到GIS中就成為必然?；赪WW環(huán)境的WebGIS應用特別適合空間數(shù)據(jù)所具有的類型繁多、數(shù)據(jù)量大、分布廣等特點和多維、動態(tài)的應用分析需求，而且易與其它應用集成，它為GIS提供了一個新的標準計算平臺，使GIS在走向開放的過程中向前邁了一大步。因此，WebGIS將是今后GIS軟件發(fā)展的主要趨勢。

2 GIS綜述

2.1 基本概念

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，GIS)是六十年代開始迅速發(fā)展起來的地理信息學(Geometics)研究技術。按照1998年美國國家地理信息與分析中心的定義，GIS是一種為了獲取、存儲、檢索、分析和顯示空間定位數(shù)據(jù)而建立的計算機化的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，是多種學科交叉的產物，已經廣泛應用于城市規(guī)劃、管網、電信、電力、水利、金融證券、企業(yè)管理、房地產以及旅游等領域。

2.2 發(fā)展歷史

縱觀Gis的歷史，大致可以劃分為如下四個階段：

(1)60年代為地理信息系統(tǒng)初創(chuàng)階段。這一階段以加拿大第一個地理信息系統(tǒng)(CGIS)建成為標志。該階段的GIS開發(fā)以使用基礎計算機語言為特征，即直接在計算機硬件平臺上進行開發(fā)。

(2)70年代至80年代中期，為地理信息系統(tǒng)的鞏固發(fā)展期。這一時期，隨著計算機技術迅速發(fā)展，專業(yè)化人才不斷增加，政府的需求加大，出現(xiàn)了專業(yè)化的GIS軟件平臺。美國環(huán)境系統(tǒng)研究所(ESRI)便成立于1969年。

(3)80年代中期至90年代初期，這一階段是GIS技術在全世界范圍迅速普及和發(fā)展的時期。專業(yè)平臺開發(fā)工作并入軟件開發(fā)產業(yè)，軟件平臺完全市場化，咨詢公司，軟件制造商大量涌現(xiàn)，并提供系列專業(yè)性服務，商業(yè)化的實用系統(tǒng)不斷進入市場。

(4)80年代中期至90年代初期，這一階段是GIS技術在全世界范圍迅速普及和發(fā)展的時期。專業(yè)平臺開發(fā)工作并入軟件開發(fā)產業(yè)，軟件平臺完全市場化，咨詢公司，軟件制造商大量涌現(xiàn)，并提供系列專業(yè)性服務，商業(yè)化的實用系統(tǒng)不斷進入市場。

2.3 萬維網地理信息系統(tǒng)(WebGIS)

近年來，Internet/Intranet 發(fā)展迅速，利用Internet技術在Web上發(fā)布空間數(shù)據(jù)提供給用戶瀏覽和使用是GIS發(fā)展的必然趨勢。從WWW的任何一個節(jié)點，Internet用戶可以瀏覽WebGIS站點中的空間數(shù)據(jù)，以及制作專題地圖，進行各種空間檢索和空間分析，這就是基于WWW的地理信息系統(tǒng)(WebGIS)。

目前，很多專業(yè)廠商都提供了WebGIS的解決方案，比如：MapInfo公司的MapInfo ProServer和MapXtreme、ESRI的Internet Map Server(IMS)for ArcView & MapObjects等等。

3.WebGIS的現(xiàn)狀

WebGIS可以簡單定義為在頂temet上的GIS，它是利用互聯(lián)網技術和WWW技術，完善和擴展傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)功能的一門新技術。

目前的應用：

3.1 WebGIS的各種應用

WebGIS在軍事方法的應用，隨著網絡技術的發(fā)展以及社會、軍事對GIS應用需求的增加,利用Internet技術在Web上發(fā)布地理信息,以供用戶瀏覽、查詢并獲取所需的空間信息和應用成為GIS發(fā)展的必然趨勢，順應這一發(fā)展要求出現(xiàn)了Web GIS。各部隊可以在各自網站上建立以本部隊所轄范圍為底圖的WebGIS系統(tǒng)，可以向其它部隊提供地圖信息發(fā)布、瀏覽、查詢、路徑的選擇等服務。同時，我們可以將企業(yè)的形象宣傳利用網絡通過WebGIS技術，使大家能夠方便的在網絡上搜索到企業(yè)的信息；生態(tài)森林方面的數(shù)據(jù)分析；產業(yè)經濟方面。產業(yè)集群化是全球經濟發(fā)展的趨勢。而WebGIS與VR技術的出現(xiàn)能有效獲取、積累、整合、發(fā)布、搜尋商貿信息的服務平臺，是拓展企業(yè)電子商務空間，擴大產業(yè)整體影響的基礎和關鍵；

水生動物監(jiān)測方面。隨著我國水產養(yǎng)殖規(guī)模的擴大、集約化養(yǎng)殖程度的提高以及外來污染的影響，水產養(yǎng)殖動物病害日益嚴重。于專業(yè)技術人員的數(shù)量偏少，許多病害不能得到及時準確的診斷治療，而將信息技術與水產養(yǎng)殖技術相結合則可有效地解決這一矛盾。

3.2 WebGIS在其它方面的應用

WebGIS在電信、旅游、軍事、教育、商業(yè)、城市規(guī)劃、城市管理、新聞媒體、智能交通、110報警服務、在線政府公共信息服務等領域應用也非常廣泛，如統(tǒng)計分析、房地產、油氣管理、土地和地籍管理、智能交通管理、跟蹤污染和疾病的傳播區(qū)域、商業(yè)選址、市場調查、移動通訊、民用工程、城市管道管理等。

4.WebGIS的發(fā)展趨勢

4.1 服務理念，從數(shù)據(jù)服務到信息處理服務

隨著Internet、分布式計算以及計算圖形學的飛速發(fā)展，開發(fā)基于Internet的3維GIS系統(tǒng)已成為可能。這三種技術的有力結合，為地理信息系統(tǒng)開創(chuàng)了一個新的時代，促使WebGIS的概念由地理“數(shù)據(jù)服務”提高到“地理信息處理服務”的新階段。地理信息服務(GIServices)的概念是地理信息系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。

4.2 網格GIS

互聯(lián)網技術正經歷著Internet—web一網格的發(fā)展歷程。網格技術已逐漸成為新一代計算機網絡技術發(fā)展的主流。在基于網格技術的網絡環(huán)境下，互聯(lián)網應用更強調網上各種資源的共享與互操作性，這種發(fā)展趨勢對當前各種形式的GIS(包括WebGIS)必將產生越來越深刻的影響。

4.3 虛擬地理環(huán)境

所謂“虛擬地理環(huán)境”是指用計算機技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，讓用戶可以從自己的視點出發(fā)，利用自然的技能和某些設備對這一生成的虛擬世界客體進行瀏覽和交互考察。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。

虛擬現(xiàn)實技術(VirtualReality)提供的可視化，不只是一般幾何型體(目標)的空間顯示，還可對獲取的有關目標地理信息予以可視化。在地理信息系統(tǒng)中，結合三維可視化技術與虛擬現(xiàn)實技術，完全再現(xiàn)目標地理環(huán)境的真實情況，而不必親自到達現(xiàn)場，對于現(xiàn)代戰(zhàn)爭以及“繪制”行星地貌都是一種高效實用的手段。

4.4 多源數(shù)據(jù)訪問

網絡環(huán)境下開放的空間數(shù)據(jù)交換格式是目前普遍追求的目標。GML+SVG方式是今后的發(fā)展方向。GML(GeographyMarkupLanguage)是由OpenGIS聯(lián)盟制定的基于XML的對地理信息(包括地理特征的幾何屬性)的傳輸和存儲的編碼規(guī)范，SVG(ScalahieVectorGraphics)是可伸縮的矢量圖形，是用來描述二維圖形的XML語言。應用GML和SVG可以克服傳統(tǒng)WebGIS的很多缺點。GML可以用來交換GIS數(shù)據(jù)，而SVG可以用來方便瀏覽GIS數(shù)據(jù)。兩者可以互相補充，使WebGIS的功能更加豐富，開發(fā)更加簡單，實現(xiàn)更加容易。

4.5 智能化的GIS

目前GIS的大部分應用都處于輸出信息為客戶提供輔助決策支持的階段，缺乏知識處理、主動學習和推理的能力，而客戶需要的卻不僅僅是信息，還有針對某種問題的知識或智能解決方案?？蛻粝Ｍ谂cGIS的交互過程中，GIS能通過知識學習和積累逐步了解客戶的習慣、需求等，不斷實現(xiàn)優(yōu)化以便提供個性化的服務。因此，基于知識的GIS智能化研究是今后一個很重要的方向。

[1]李旭.WEBGIS開發(fā)方法的研究[M].河南大學.

[2]陳魯皖.GIS在軍事方面的應用探討[D].西南科技大學.

張順（1981—），女，助理工程師，研究方向：計算機系統(tǒng)管理與應用。