摘 要：WedGIS技術(shù)是GIS技術(shù)與Internet技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是GIS技術(shù)的發(fā)展，是GIS技術(shù)走向社會化的必然途徑，是實(shí)現(xiàn)"數(shù)字地球"的核心技術(shù)之一。本文介紹了WebGIS的概念、結(jié)構(gòu)、功能，認(rèn)為第二代互聯(lián)網(wǎng)、地理標(biāo)識語言、互操作和分布式工作技術(shù)是影響WebGIS發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù).

關(guān)鍵詞：WebGIS；分布式

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速崛起和在全球范圍內(nèi)的飛速發(fā)展，萬維網(wǎng)（World Wide Web，簡稱WWW或Web）正成為高效的信息發(fā)布渠道，其應(yīng)用領(lǐng)域也正在從科研、政府部門走向千家萬戶。地理信息系統(tǒng)的發(fā)展也深受Internet的影響，正在從傳統(tǒng)的單機(jī)模式向WebGIS發(fā)展，向更多用戶提供更為廣泛、方便和快捷的服務(wù)。作為“數(shù)字地球”的關(guān)鍵技術(shù).WebGIS發(fā)展時間短，但勢頭迅猛，總結(jié)其發(fā)展?fàn)顩r，探討其發(fā)展趨勢，對我國的信息化建設(shè)，尤其是空間信息化建設(shè)意義十分重大。

1 WebGIS技術(shù)概述

1.1 WebGIS概念及結(jié)構(gòu)

GIS經(jīng)歷了單機(jī)環(huán)境應(yīng)用向網(wǎng)絡(luò)環(huán)境應(yīng)用發(fā)展的過程，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境GIS應(yīng)用從局域網(wǎng)內(nèi)客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的應(yīng)用向Internet環(huán)境下瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的WebGIS應(yīng)用發(fā)展。WebGIS相對于C/S結(jié)構(gòu)而言，具有部署方便、使用簡單、對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求低的特點(diǎn)，為地理信息服務(wù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。WebGIS是在Internet或Intranet網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的一種兼容、存儲、處理、分析和顯示與應(yīng)用地理信息的計算機(jī)系統(tǒng)[1]。它是Internet技術(shù)、Web技術(shù)和傳統(tǒng)的GIS技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其基本出發(fā)點(diǎn)就是利用互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布地理信息，讓客戶通過瀏覽器瀏覽和獲取地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和功能服務(wù)。WebGIS為實(shí)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)共享、GIS互操作提供了最佳解決途徑。

1.2 WebGIS特點(diǎn)

與傳統(tǒng)的GIS相比， WebGIS建立起通用的技術(shù)基礎(chǔ)以進(jìn)行開放式的地理信息處理。其特點(diǎn)是：

（1）簡單的操作，更低的開發(fā)管理成本。WebGIS利用瀏覽器進(jìn)行地理信息發(fā)布，從而使客戶不必專業(yè)培訓(xùn)，更不需要購買昂貴的專業(yè)GIS平臺，不用關(guān)心空間數(shù)據(jù)庫的維護(hù)就可以直接通過Web瀏覽器獲取所需的數(shù)據(jù)，進(jìn)行各種地理信息的分析。

（2）更方便的信息共享。全球范圍內(nèi)任意一個Web站點(diǎn)的GIS用戶都能獲得WebGIS服務(wù)器提供的服務(wù)，并且WebGIS實(shí)現(xiàn)了客戶可同時訪問不同服務(wù)器上的最新數(shù)據(jù)，從而真正的實(shí)現(xiàn)了GIS的大眾化。

（3）基于Internet/Intranet標(biāo)準(zhǔn)。WebGIS采用標(biāo)準(zhǔn)的HTML瀏覽器作為應(yīng)用外殼，支持HTTP和TCP/IP。支持通信標(biāo)準(zhǔn)對于WebGIS來說是至關(guān)重要的。支持HTTP和TCP/IP，這就意味著任何地方的數(shù)據(jù)都能與WebGIS相連接，無論是單位內(nèi)部的還是外部的。這一層次的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)現(xiàn)是其它所有功能需求的前提和基礎(chǔ)，也是WebGIS結(jié)構(gòu)優(yōu)越性的前提。

（4）數(shù)據(jù)來源豐富，分散存儲。WebGIS能夠充分地利用已有的屬性數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)和GIS數(shù)據(jù)資源，能夠?qū)崿F(xiàn)將常用的多種GIS數(shù)據(jù)向自己的空間數(shù)據(jù)格式和相應(yīng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換，而分散存儲數(shù)據(jù)的方式對于加快訪問速度，降低負(fù)載和成本等方面都很有幫助。服務(wù)期端的GIS數(shù)據(jù)不需要全部集中在一臺機(jī)器上，可以分散的安裝在相互空間距離很遠(yuǎn)的多臺不同的機(jī)器上，只要通過Internet/Intranet相聯(lián)就可以了。這是WebGIS極其重要的一個優(yōu)勢

（5）高效的平衡計算負(fù)載。WebGIS系統(tǒng)能充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，將基礎(chǔ)性、全局性的處理交由服務(wù)器執(zhí)行，而對數(shù)據(jù)量較小的簡單操作則由客戶端直接完成。這種計算模式能靈活高效地尋求計算負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)流量負(fù)載在服務(wù)器端和客戶端的合理分配方案。

2 WebGIS的功能

（1）地理信息的分布式獲?。篧ebGIS能在全球范圍，通過多種手段獲取各種地理信息.世界各地已出版的地圖通過數(shù)字化可以轉(zhuǎn)化為WebGIS的基礎(chǔ)數(shù)據(jù).各個國家通過航天遙感、航空遙感獲得航片、衛(wèi)片再經(jīng)過加工轉(zhuǎn)化為WebGIS的基礎(chǔ)數(shù)據(jù).世界各地通過GPS獲得的數(shù)據(jù)也可作為WebGIS的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（2）地理信息的分布式存儲：：地理信息可以存儲在世界上任何一臺連入Internet的存儲設(shè)備。

（3）地理信息的分布式處理：：WebGIS可以實(shí)現(xiàn)對分布式地理信息的分布式處理.即不同地區(qū)的原始地理信息可以利用其他地區(qū)的軟硬件來編輯處理，最終轉(zhuǎn)化為可以應(yīng)用的地理信息。

（4）地理信息的分布式分析：世界各地的服務(wù)器的不同分析模塊可以協(xié)同工作，對存儲在世界各地的地理信息進(jìn)行分析。

（5）地理信息的分布式查詢、顯示和輸出：位于不同地區(qū)的客戶端可以通過瀏覽器來查看、顯示和輸出經(jīng)過分析所得到的最終結(jié)果。

3 WebGIS的發(fā)展趨勢

3.1 第二代互聯(lián)網(wǎng)（Next Generation Internet簡稱NGI）

第二代互聯(lián)網(wǎng)（NGI）來源于高性能計算和通信倡議.第二代因特網(wǎng)集中力量要解決的問題是提高網(wǎng)上信息傳輸速率，預(yù)計將高達(dá)650兆比特，是目前因特網(wǎng)主干網(wǎng)傳輸速率的十幾倍，從而能夠更好地管理網(wǎng)上的信息流，避免了網(wǎng)上阻塞現(xiàn)象。

目前美國已有205所大學(xué)連同政府、企業(yè)參與到Internet2的研究開發(fā)中，[2]其他國家也非常重視In-ternet2的研究，我國也正在推廣作為Internet2的關(guān)鍵技術(shù)IPv6IPv6[3]。

WebGIS是GIS技術(shù)和Internet技術(shù)的高度綜合.隨著第二代互聯(lián)網(wǎng)（NGI）技術(shù)的發(fā)展，WebGIS利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)乃俣葘⒋蟠筇岣撸@將會更好地推動WebGIS的發(fā)展和應(yīng)用。

3.2 地理標(biāo)記語言（Geography Markup Language，簡稱GML）

GML是美國開放地理系統(tǒng)聯(lián)合會（Open GIS Consortium，簡稱OGC）對XML做的一種擴(kuò)展，專門對地理信息的傳輸和存儲進(jìn)行編碼，以解決全球地理參考信息（GRI）的互操作問題.GML繼承了XML的特性，對現(xiàn)實(shí)世界中地理特征對象的幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，編碼時不管數(shù)據(jù)的最終表現(xiàn)方式，實(shí)現(xiàn)地理信息內(nèi)容和表現(xiàn)的分離.地理數(shù)據(jù)的表現(xiàn)可以任意選擇.GML是XML的一個應(yīng)用，它能支持各種數(shù)據(jù)格式，包括矢量柵格圖形、文本、聲音等。

3.3 互操作

地理信息系統(tǒng)互操作強(qiáng)調(diào)將具有不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)格式的軟件系統(tǒng)集成在一起操作，它可以實(shí)現(xiàn)軟件的互操作、數(shù)據(jù)的互操作、信息的共享以及語義的互操作.系統(tǒng)可以彼此獲取和處理對方的數(shù)據(jù)；對用戶而言，用戶可以方便地查詢到所需的信息，并能方便地使用各種不同類型和格式的數(shù)據(jù)；對信息管理者來說，他們能夠很好地管理信息，并將資源充分地提供給用戶.地理信息系統(tǒng)互操作就是在此背景下提出的.OGC提出的開放式地理數(shù)據(jù)互操作規(guī)范（Open Geodata Interoperability Specification）為GIS互操作性提出了基本的規(guī)則，它由一系列開放標(biāo)準(zhǔn)和接口組成。

3.4 分布式工作

在WebGIS工作時，實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)的不同型號的計算機(jī)、不同的操作系統(tǒng)、不同的WebGIS軟件平臺、不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、不同的數(shù)據(jù)格式像一臺計算機(jī)、一個操作系統(tǒng)、同一WebGIS軟件平臺、相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相同數(shù)據(jù)格式一樣地操作。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳述彭，魯學(xué)軍，周成虎.地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論[M].北京：科學(xué)出版社， 2000.

[2]AboutInternet2[EB/OL]，http：//www.internet2.edu/about/aboutinternet2.html，2003

[3] 劉路沙.中國為何要上IPv6[N].光明日報，2003- 12- 03.

作者簡介：

喬童（1997-）女，漢族，河北省承德縣，身份證號：130821199704211822，本科在讀，研究方向：地理信息科學(xué)。