李娟

摘 要：在閱讀過有關WebGIS的學術論文和目前技術發(fā)展趨勢報道的基礎之上，本文概括了WebGIS的主要特點和主要技術手段，并從"WebGIS+"、眾源數(shù)據(jù)、智能化、"下一代網(wǎng)絡"四個方面對WebGIS的發(fā)展進行了討論。最終認為，在技術的發(fā)展帶動下，GIS應用會被普及，給人們帶來更加方便、靈活的信息世界。

關鍵詞：WebGIS；分布式；發(fā)展趨勢；大數(shù)據(jù)；人工智能

1.WebGIS現(xiàn)狀

網(wǎng)絡GIS的應用經(jīng)歷了局域網(wǎng)內(nèi)C/S結構，到Internet環(huán)境下B/S結構的WebGIS，再到W/S結構的發(fā)展過程。WebGIS是網(wǎng)絡GIS的一種。

WebGIS是在web網(wǎng)上工作，在Internet技術基礎上發(fā)展的技術，具有傳統(tǒng)GIS的特點。WebGIS是將GIS的核心功能嵌入到滿足HTTP協(xié)議和TCP/IP協(xié)議的Internet體系結構中，實現(xiàn)在Internet環(huán)境下，對空間數(shù)據(jù)的有效管理和處理?？梢哉fWebGIS是GIS、計算機、信息、通信四個領域的交匯。

1.1WebGIS特點

與傳統(tǒng)的GIS相比，WebGIS是通過瀏覽器實現(xiàn)客戶端與服務器間的信息交流，成本降低，且界面友好，容易操作；客戶端一般執(zhí)行地圖顯示和信息查詢目標的選定，數(shù)據(jù)的調用、空間分析等都是在服務器完成，這樣分布式的系統(tǒng)不僅簡化了客戶端的結構，降低了客戶端負荷，也降低了對寬帶的要求；對時空大數(shù)據(jù)的存儲可以放在多臺服務器中，服務器可以位于多地，可降低系統(tǒng)的負載；可以跨平臺，兼容Windows系統(tǒng)、Unix系統(tǒng)等；對于時空大數(shù)據(jù)不僅實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高度共享，也可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時更新；基于Internet體系，具有很好的擴展性。同時，WebGIS也存在缺點，如依賴網(wǎng)絡通訊、信息安全、GIS空間分析應用薄弱、真三維GIS不成熟、多源異構數(shù)據(jù)的互操作等。

1.2WebGIS主要開發(fā)技術

應用于服務器端的技術有CGI、Server API和動態(tài)網(wǎng)頁；應用于客戶端的技術有Plug-in、ActiveX和Java Applet。CGI具有空間分析功能強，資源利用率高、跨平臺、調用程序的方法簡單易懂、安全性好等優(yōu)點，但CGI對用戶的每次請求都要生成一個新的進程，這使得網(wǎng)絡傳輸和服務器的負擔過重，也容易造成客戶數(shù)據(jù)訪問的瓶頸，CGI提供的數(shù)據(jù)只是靜態(tài)的圖像，用戶并不能對其進行查詢、漫游等操作。應用于客戶端的技術都具有減輕網(wǎng)絡傳輸負擔、本地GIS操作速度快的優(yōu)點。它們擴展客戶端功能的同時也使客戶端負擔變大，一些較復雜的空間分析還是經(jīng)服務器處理，GIS的空間分析能力并不強。其中，Plug-in、ActiveX與數(shù)據(jù)的類型、平臺和瀏覽器有關，且使用前需要提前安裝好，會占用客戶的硬件資源。但Java Applet技術與它們相反，Java Applet與平臺和操作系統(tǒng)都沒有關系，動態(tài)運行，不需要提前安裝好[1]。

2.WebGIS發(fā)展趨勢

（1）“WebGIS+”發(fā)展

目前，WebGIS已應用到多個領域中。如農(nóng)業(yè)方面的農(nóng)林水利智能管理系統(tǒng)、水利方面的防洪抗災搶險、城市化的建設和交通、環(huán)保監(jiān)測等。

WebGIS的空間分析功能雖有用到路徑分析、緩沖分析等，但顯然滿足不了時代發(fā)展的需求。WebGIS的網(wǎng)絡空間分析功能還有很長的路要走。

WebGIS在二維上面的技術已相對成熟，三維WebGIS也有發(fā)展，如Google Earth、天地圖、百度地圖等。從數(shù)據(jù)的可視化效果方面來說，三維優(yōu)于二維，但同時也存在一些技術瓶頸和一些功能上的缺陷，目前只實現(xiàn)了一些場景瀏覽、圖層選擇等基礎功能，與真正的三維表達和分析還是有很大距離的。三維空間操作和分析問題有待解決。聯(lián)系現(xiàn)狀，WebGIS與虛擬現(xiàn)實技術VR的結合可在房地產(chǎn)、旅游業(yè)等領域發(fā)揮其重要意義和價值[2]。

（2）眾源數(shù)據(jù)

在信息時代，人人都是傳感器，用戶即是數(shù)據(jù)的使用者，也是數(shù)據(jù)的提供者。這種新的數(shù)據(jù)提供方式推動了眾源GIS的發(fā)展。眾源數(shù)據(jù)由大量非專業(yè)人士獲取，并通過網(wǎng)絡提供給大眾使用，為大眾服務。眾源數(shù)據(jù)成本低，海量，但也存在相應的數(shù)據(jù)處理問題。

（3）智能化

在21世紀，人工智能、時空大數(shù)據(jù)火熱的當代，對海量數(shù)據(jù)的信息挖掘和深度學習是大勢所趨。這對WebGIS數(shù)據(jù)處理能力提出了新的要求。

目前的GIS應用缺乏知識處理、主動學習和推理的能力?，F(xiàn)實生活中，用戶與GIS進行交互時，希望GIS能夠對用戶的習慣、需求等進行深度學習，以提供更加人性化的服務。智能化將會是GIS的一個重要研究方向[3]。

（4）“下一代網(wǎng)絡”

互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展正經(jīng)歷著Internet到Web再到Grid的歷程。全球互聯(lián)和格網(wǎng)是比現(xiàn)有網(wǎng)絡復雜，功能更加強大的“下一代網(wǎng)絡”。它將地理分布，體系異構的計算機、存儲子系統(tǒng)、GIS等通過高速互聯(lián)的網(wǎng)絡連接并集成起來，以實現(xiàn)資源共享和協(xié)調服務。網(wǎng)格GIS將會促進GIS沿著網(wǎng)絡化、全球化、標準化、大眾化、實用化的方向發(fā)展。這樣的發(fā)展趨勢對Webgis會產(chǎn)生越來越大的影響。

3.結語

與傳統(tǒng)GIS相比，WebGIS具有資源共享、跨平臺、互操作，成本低等特點。從WebGIS的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢來看，各個領域對WebGIS都存在普遍需求，WebGIS還有很大的發(fā)展和改善的空間。盡管WebGIS本身還處在很多不足的地方，但在技術的發(fā)展帶動下，GIS應用會被普及，給人們帶來更加方便、靈活的信息世界。

參考文獻：

[1]孟令奎，史文中，張鵬林.網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)原理與技術[M].北京：科學出版社.2005

[2]劉吉夫，陳颙，陳棋福，黃靜. WebGIS應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 地震，2003（04）：10-20.

[3] 賀媛媛，張穎. WebGIS的發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J]. 石家莊鐵路職業(yè)技術學院學報，2008（01）：52-55.