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Web GIS原理及其应用

[ 来源:Internet | 时间:2005年08月04日 | 收藏本文 ] 【

摘 要 :分析了Web GIS的主要特点,探讨了Web GIS的关键技术,比较了几种流行的Web GIS软件,并简单举例说明了Web GIS的应用。
关键词 :Web GIS 关键技术 应用
中图分类号 :P409   文献标识码 :B   文章编号 :1007-9033(2003)01-0037-03


   Internet技术正在深刻地改变着这个世界。随着人们对地理信息需求的增加,基于Internet发布地理信息数据,供全球用户查询、检索并提供GIS服务的万维网地理信息系统(Web GIS),已成为地理信息系统发展的重要方向之一。Web GIS是Internet技术应用于GIS开发的产物。GIS通过WWW服务使其功能得以延伸和扩展,并真正成为一种大众化的工具。Web GIS为地理信息和GIS服务通过Internet在更大范围内发挥作用提供了新的平台。


1 Web GIS的特点
   Web GIS逻辑上由3部分组成:
   (1) Web浏览器:用户可以通过其获取分布在Internet上的各种地理信息;
   (2) Web GIS的信息代理:设定地理信息代理机制和地理信息代理协议,并提供数据访问接口,是实现地理信息在Internet发布的关键;
   (3) Web GIS服务器:根据用户请求操作GIS数据库,为用户提供地理信息GIS服务,实现客户和服务器的动态交互。
   因此,与以往的桌面GIS相比,Web GIS具有许多优点:
   (1) 全球化的客户/服务器应用。全球范围内任意1个WWW节点的Internet用户都可以访问Web GlS服务器提供的各种GIS服务,甚至还可以进行全球范围内的GIS数据更新,使分布式的多数据源的数据管理和合成变得更易于实现。
   (2) 真正大众化的GIS。以往的GIS由于成本高、技术难度大,往往成了少数专业人士拥有的专业工具,很难推广。Web GIS则给更多的用户提供了使用GIS的机会。Web GIS在客户端通常只需使用通用浏览器进行浏览和查询(有时还要加入一些免费使用的插件、Active X控件等),从而大大降低了系统成本。
   (3) 跨平台特性。在Web GIS以前,尽管一些GIS厂商已经针对不同的操作系统提供了不同的GIS软件版本,但是迄今为止没有1个GIS软件真正具有跨平台的特性。对于Web GIS而言,无论Web GIS服务器端使用何种操作系统的GIS软件,由于使用了通用的Web浏览器,用户都可以轻松地访问Web GIS数据,不存在任何困难。
   (4) 良好的可扩展性。Web GIS很容易跟Web中的其他信息服务进行无缝集成,可以建立灵活多样的GIS应用。例如,随着通信终端向多媒体和移动化方向发展,数字移动电话、PDA(个人数字助理)将成为Web GIS的客户端,WAP服务器和Web GIS服务器将连为一体。


2 Web GIS的关键技术
   Web GIS的发展与GIS技术、信息技术和通信技术的发展密不可分。许多Internet组网技术可直接移植于Web GIS系统。但Web GIS自身还有一些关键技术必须解决,如高质量数据压缩技术、宽带和高码率WAP技术、组件式GIS设计等。随着宽带网的加速普及和WAP技术的快速发展,Web GIS的应用领域将不断拓宽。
2.1 空间数据的压缩与解压缩
   GIS中海量的空间数据会产生数据传输和存储问题,即使是宽带高速网,也不能使影象在万维网上以各种比例尺任意漫游,因此空间数据的压缩就显得尤为重要。此外,空间数据的管理和使用,如影象数据库的建立(影象无缝漫游)、网上数据分发、数据通信传播等都要求对空间数据进行压缩和解压缩。目前,由于小波理论能有效地应用于空间数据的压缩和解压缩,从而成为地理信息数据压缩领域的研究热点。
2.2 基于WAP技术的Web浏览
   由于无线互联网属于窄带网,网络环境并不十分稳定,但本身技术含量又特别高,因此,如何解决客户端的负荷是一个关键问题。最好的解决办法就是强化服务器端,同时研究具有可兼容、扩展和交互的、满足客户端要求的Web浏览技术。
2.3 分布式Web GIS数据库管理
   目前Web GIS数据访问技术有CGI、Web服务器专用APl、JDBC、Object Web 4种方法。Object Web是最新一代的动态网页技术,主要是Java/CORBA和Active X/DCOM 2种互相竞争的技术。Object Web通过分布式对象技术,允许客户机直接调用服务器,开销小,避免了CGI形成的“瓶颈”。2种方式都是独立于语言的,而且是组件式的。但Active X/DCOM目前只能运行在Win 95/NT上,而Java/CORBA具有跨平台的特性,具有十分突出的特点。


3 几种流行的Web GIS软件比较
   目前各大GIS厂商都在积极开发Web GIS产品,比较流行的有ESRI的Map Objects IMS、ARC IMS和Maplnfo公司的Map X treme、Intergraph公司的GeoMedia Web Map以及著名的CAD厂商Autodesk公司推出的Mapguide,还有国产的GeoSurf等。这些Web GIS软件的主要技术特征如表1所示。

4 Web GIS应用简介
   Web GlS是数字城市建设的关键技术之一。现在我国正在构建的Web GIS大多数是局域网或城域网,如“数字北京”、“数字厦门”等。“数字北京”首先从中关村开始试点,逐步推向政府和企业,目前已承载了电子政务、电子商务、社会保障、信息化社区和交通、旅游Web GIS等各种信息系统,并与Chinanet以及中央各部委交换网、银行专用网、全国有线电视网等重要网络实现了互联互通。根据计划安排,到2005年底,北京市的“电子政府”将全面运行。

目前,在我国大陆,Web GIS的应用还非常有限,基础地理信息仍然被固定在很小的范围内使用,普通老百姓根本无法接触到,但在我国台湾却被应用得很广泛。比如在1999年“9.2”集美7.6级地震中,其灾害调查、灾情统计、救济工作等都是基于Web GIS来开展的,Web GIS在抗震救灾、安定民心等工作中发挥了极大的作用。现在许多精明的商家已经看到了这种需求矛盾和巨大的市场前景。有一些公司己开始从事Web GIS研究和开发,并建立了相应的网站。比如北京市的“北京通”,重庆的“网上地图”等。总而言之,Web GIS的实现方式如图1所示。
5 结语
   Web GIS实现了GIS技术和Internet技术的高度综合,为全球地理信息用户提供了新的平台,是大势所趋。现有的Web GIS必须紧紧跟踪GIS技术、信息技术和通信技术的发展,着重解决空间数据压缩,基于WAP技术的Web浏览技术和分布式Web GIS数据库管理的关键技术,才能在更广阔的范围内普及应用,真正使GIS实现大众化。


参考文献
1 李琦.Web GIS研究[J].中国图象图形学报,1999,4(增刊).
2 李德仁,李清泉.地球空间信息学与数字地球[N].电子科技导报,1999,(5).

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