隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，利用Web發(fā)布信息越來(lái)越普及化。而地理信息系統(tǒng)（GIS）與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合就產(chǎn)生了萬(wàn)維網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（WebGIS），它引起了地理信息發(fā)布的新的變革，對(duì)實(shí)現(xiàn)GIS信息的共享提供了技術(shù)保障。

地理信息系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)過(guò)近三十年的發(fā)展，已經(jīng)逐步進(jìn)入了計(jì)算機(jī)技術(shù)主流，從而能夠在更廣泛的領(lǐng)域?yàn)楦嗟挠脩籼峁┛臻g信息服務(wù)。WebGIS新的發(fā)展趨勢(shì)是GIS技術(shù)和Internet技術(shù)新的發(fā)展方向的體現(xiàn)，因而分析總結(jié)的WebGIS新的發(fā)展趨勢(shì)具有重要意義。

WebGIS可簡(jiǎn)單定義為基于Web環(huán)境的GIS。伴隨著世界的信息化的發(fā)展，也為了解決傳統(tǒng)GIS的問(wèn)題，以及地理信息系統(tǒng)在Internet以及Intranet上的應(yīng)用以其巨大的潛力和優(yōu)勢(shì)，WebGIS受到了越來(lái)越多的關(guān)注。

WebGIS的功能

（1）地理信息的空間分布式獲取

WebGIS可以在全球范圍內(nèi)通過(guò)各種手段獲取各種地理信息。將已存在的圖形數(shù)據(jù)語(yǔ)言通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)化為WebGIS的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)的共享和傳輸更加方便。

（2）地理信息的空間查詢、檢索和聯(lián)機(jī)處理

利用瀏覽器的交互能力，WebGIS可以實(shí)現(xiàn)圖形及屬性數(shù)據(jù)的查詢檢索，并通過(guò)與瀏覽器的交互使不同地區(qū)的客戶端來(lái)操作這些數(shù)據(jù)。

（3）空間模型的分析服務(wù)

在高性能的服務(wù)器端提供各種應(yīng)用模型的分析與方法，通過(guò)接收用戶提供的模型參數(shù)，進(jìn)行快速的計(jì)算與分析，即時(shí)將計(jì)算結(jié)果以圖形或文字等方式返回至瀏覽器端。

（4）互聯(lián)網(wǎng)上資源的共享

互聯(lián)網(wǎng)上大量的信息資源多數(shù)都具有空間分布的特征，利用WebGIS對(duì)這些信息進(jìn)行組織管理，為用戶提供基于空間分布的多種信息服務(wù)，提高資源的利用率和共享程度。

傳統(tǒng) GIS與 W ebGIS的比較

傳統(tǒng) GIS大多數(shù)是基于早期的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)和開發(fā)的 ，在很大程度上限制了 GIS軟件的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和發(fā)展 ，傳統(tǒng) GIS面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn) ，具體表現(xiàn)在 ：成本高 ，維護(hù)費(fèi)用大 ;數(shù)據(jù)共享困難 ;操作復(fù)雜 ;不具備跨平臺(tái)的特性。

W ebGIS是互聯(lián)網(wǎng)與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合 ，它使用戶不必買昂貴的 GIS軟件 ，而直接通過(guò) Web獲取GIS數(shù)據(jù)和使用 GIS功能 ，滿足不同層次用戶對(duì) GIS數(shù)據(jù)的使用要求。W ebGIS具有以下優(yōu)點(diǎn) ：

①全球化的客戶 /服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

W ebGIS應(yīng)用客戶 /服務(wù)器概念來(lái)執(zhí)行 GIS任務(wù) ，它把任務(wù)分為服務(wù)器端和客戶端兩部分 ，客戶可以從服務(wù)器請(qǐng)求數(shù)據(jù)、分析工具和模塊 ，服務(wù)器或者執(zhí)行客戶的請(qǐng)求并把結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)送回給客戶 ，或者把數(shù)據(jù)和分析工具發(fā)送給客戶供客戶端使用。

②真正的信息共享

W ebGIS通過(guò)通用的瀏覽器進(jìn)行信息發(fā)布 ，使得不僅是專業(yè)人員 ，而且普通用戶也能方便地獲取所需信息 ;此外 ，W eb服務(wù)正在滲入千家萬(wàn)戶 ，在全球范圍內(nèi)任意一個(gè) WWW 站點(diǎn)的 Internet用戶都可以獲得 WebGIS服務(wù)器提供的服務(wù) ，真正實(shí)現(xiàn)了 GIS的大眾化和高度共享。

③跨平臺(tái)支持

W ebGIS可以訪問(wèn)不同的平臺(tái) ，而不必關(guān)心用戶運(yùn)行的操作系統(tǒng)。只要能訪問(wèn) Internet，用戶就可以訪問(wèn)和使用 W ebGIS。

④分布式系統(tǒng)

W ebGIS利用 Internet分布式特點(diǎn)把 GIS數(shù)據(jù)和分析工具部署在網(wǎng)絡(luò)不同的計(jì)算機(jī)上 ，用戶不需要在自己的本地計(jì)算機(jī)上安裝 GIS數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序 ，只要把請(qǐng)求發(fā)送到服務(wù)器 ，服務(wù)器就會(huì)把數(shù)據(jù)和分析工具傳送給用戶。

WebGIS發(fā)展中的技術(shù)難點(diǎn)

隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，WebGIS也進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)代。網(wǎng)絡(luò)用戶的急劇增加致使用戶對(duì)空間信息服務(wù)的要求也越來(lái)越高，對(duì)于尚未成熟的WebGIS來(lái)說(shuō)，仍然面臨著一系列的技術(shù)難點(diǎn)與挑戰(zhàn)。

（1）由于互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)帶寬及硬件設(shè)備的限制，海量的空間信息數(shù)據(jù)的傳輸速度已經(jīng)不能滿足用戶的服務(wù)要求，再加上WebGIS要處理大量的圖形圖像數(shù)據(jù)，使得訪問(wèn)WebGIS站點(diǎn)的速度越來(lái)越慢，已經(jīng)形成了WebGIS體系模型的技術(shù)瓶頸。

（2）現(xiàn)有的WebGIS在實(shí)際應(yīng)用中是處于一個(gè)相對(duì)獨(dú)立和封閉的系統(tǒng)內(nèi)，它有著自己特定的空間數(shù)據(jù)、運(yùn)行平臺(tái)和支撐環(huán)境，無(wú)法做到數(shù)據(jù)在不同地區(qū)、不同部門之間的數(shù)據(jù)共享、相互分工與合作，無(wú)法實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的跨平臺(tái)訪問(wèn)，這也導(dǎo)致了大量空間數(shù)據(jù)的重復(fù)建設(shè)，造成了資源的浪費(fèi)。

（3）傳統(tǒng)的WebGIS是利用HTML和ASP為主要的信息傳輸和表達(dá)工具。但由于HTML和ASP僅僅擅長(zhǎng)于數(shù)據(jù)表達(dá)，頁(yè)面生成之后信息處于靜態(tài)模式，不支持矢量圖形，不能準(zhǔn)確的描述出數(shù)據(jù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和聯(lián)系，因此不利于對(duì)復(fù)雜的空間地理信息數(shù)據(jù)的查詢和整合。

WebGIS的發(fā)展前景

當(dāng)前，隨著新技術(shù)和硬件設(shè)備不斷發(fā)展更新，應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛，人們對(duì)信息利用的要求也在不斷的加深和拓寬，這些都為WebGIS的應(yīng)用提供了十分廣闊的發(fā)展前景。

（1）基于.Net的WebGIS

微軟的.Net被稱為下一代Internet計(jì)算模型，它為發(fā)出請(qǐng)求的用戶提供所需的資源和服務(wù)，不論用戶在何時(shí)、何地以及使用何種設(shè)備發(fā)出請(qǐng)求，也不需要知道他們所需要的資源和服務(wù)存于何地以及如何才能得到。.Net技術(shù)的核心是服務(wù)，即Web Service，客戶端的計(jì)算機(jī)通過(guò)Internet連接網(wǎng)絡(luò)中提供Web Service接口的GIS應(yīng)用程序，使其可通過(guò)Internet對(duì)分布在不同地點(diǎn)的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)。通過(guò)Web Service不僅可以整合企業(yè)內(nèi)部的不同應(yīng)用系統(tǒng)，還可以使分布于不同位置的GIS應(yīng)用系統(tǒng)通過(guò)Internet實(shí)現(xiàn)整合。

（2）網(wǎng)格GIS技術(shù)

網(wǎng)格技術(shù)被看成是“下一代Internet”，是由各種不同的硬件與軟件組成的基礎(chǔ)設(shè)施，它將計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、大型數(shù)據(jù)庫(kù)、遠(yuǎn)程設(shè)備等連接在一起，實(shí)現(xiàn)資源共享與協(xié)作，使人們更自由、更方便的使用網(wǎng)絡(luò)資源，解決復(fù)雜問(wèn)題。網(wǎng)格GIS是GIS在網(wǎng)格環(huán)境下的一種新的應(yīng)用，將促進(jìn)GIS沿著網(wǎng)絡(luò)化、全球化、標(biāo)準(zhǔn)化、大眾化、實(shí)用化的方向發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)空間信息的全面共享與互操作。

（3）移動(dòng)GIS

無(wú)線通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，使Internet技術(shù)與無(wú)線通信技術(shù)、GIS技術(shù)的結(jié)合成為現(xiàn)實(shí)，形成了一種新技術(shù)——無(wú)線定位技術(shù)（Wireless Location Technology），隨之衍生出一種新的服務(wù)，即空間位置信息服務(wù)（LBS）。LBS是當(dāng)前移動(dòng)GIS的主要應(yīng)用方向之一，它將通信技術(shù)與GIS技術(shù)進(jìn)行整合，融合了移動(dòng)通信與網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，使移動(dòng)GIS的移動(dòng)環(huán)境發(fā)生了極大的變化和改善。可以預(yù)見，在不久的將來(lái)，移動(dòng)計(jì)算將成為主流計(jì)算環(huán)境，并將在輔助GIS野外工作方面發(fā)揮巨大的作用。

（4）數(shù)字地球

1998年美國(guó)前副總統(tǒng)戈?duì)柼岢隽恕皵?shù)字地球”這一概念，隨即受到了各國(guó)專家學(xué)者的極大關(guān)注。“數(shù)字地球”將地球上的一切與地理位置有關(guān)的信息用數(shù)字形式描述出來(lái)，然后透過(guò)網(wǎng)絡(luò)形成豐富的資源，從而為全社會(huì)提供高質(zhì)量的信息服務(wù)。在“數(shù)字地球”中，涉及的主要技術(shù)是計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信、遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理、圖像智能處理、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等。

W ebGIS主要實(shí)現(xiàn)方法

當(dāng)前開發(fā) W ebGIS的方法有很多 ，從硬件角度來(lái)說(shuō) ，可以分為服務(wù)器端和客戶端。目前基于服務(wù)器端的實(shí)現(xiàn)技術(shù)有通用網(wǎng)關(guān)接口 CGI、服務(wù)器端應(yīng)用程序編程接口 Server API;基于客戶端的實(shí)現(xiàn)技術(shù)有插件 Plug - in、GIS Java App let、GIS ActiveX控件。表 1列出了這幾種 WebGIS實(shí)現(xiàn)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)比較。

W ebGIS主要發(fā)展趨勢(shì)

服務(wù)理念從數(shù)據(jù)服務(wù)到信息處理服務(wù)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布式計(jì)算以及計(jì)算圖形學(xué)的飛速發(fā)展 ，為地理信息系統(tǒng)開創(chuàng)了一個(gè)新的時(shí)代 ，促使 W ebGIS由“地理數(shù)據(jù)服務(wù) ”提高到“地理信息處理服務(wù) ”的新階段。地理信息服務(wù)的概念是地理信息系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

基于分布式計(jì)算的 WebGIS

分布式計(jì)算目前只實(shí)現(xiàn)了客戶 /服務(wù)器計(jì)算 ，它是實(shí)現(xiàn)完全的分布式計(jì)算的一個(gè)中間步驟。完全的分布式計(jì)算是一個(gè)非集中的 ，對(duì)等的 （ peer - to -peer）協(xié)同計(jì)算 ，是下一個(gè)世紀(jì)的理想計(jì)算模式。目前分布式計(jì)算平臺(tái)采用的體系結(jié)構(gòu)或標(biāo)準(zhǔn)有對(duì)象管理組織 （OMG）的共同對(duì)象請(qǐng)求代理體系結(jié)構(gòu) （COR2BA） ;微軟的分布式部件對(duì)象模型 （DCOM）和分布式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) （DNA ） ;以及 SUN的 Java。而剛剛推出不久的 M icrosoft. NET和 SUN ONE平臺(tái)將是分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算主流平臺(tái)。

虛擬地理環(huán)境

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正在成為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的技術(shù)熱點(diǎn)。隨著 Internet的飛速發(fā)展及三維技術(shù)的日益成熟 ，人們已經(jīng)不滿足 Web頁(yè)上二維空間的交互特性 ，而希望將 WWW 變成一個(gè)立體空間。地理虛擬建模語(yǔ)言（GeoVRML）以虛擬建模語(yǔ)言 （VRML）為基礎(chǔ)來(lái)描述地理空間數(shù)據(jù) ，其目的是讓用戶通過(guò)一個(gè)在 W eb瀏覽器上安裝的標(biāo)準(zhǔn) VRML 插件來(lái)瀏覽地理參考數(shù)據(jù)、地圖和三維地形模型。它的出現(xiàn)將為在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)虛擬地理環(huán)境提供一個(gè)良好的數(shù)據(jù)規(guī)范平臺(tái) ，將大大促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)虛擬地理環(huán)境的應(yīng)用。

移動(dòng)通信技術(shù)擴(kuò)展 GIS應(yīng)用

WAP/WML技術(shù)作為無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn) ，已經(jīng)顯示了其巨大的應(yīng)用前景和市場(chǎng)價(jià)值 ，WAP/WML技術(shù)與 GIS技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了移動(dòng) GIS（MobileGIS）應(yīng)用和無(wú)線定位服務(wù) （LBS， Location -based Services）。通過(guò)WAP/WML技術(shù) ，移動(dòng)用戶近乎可以在任何地方、時(shí)間獲得網(wǎng)絡(luò)提供的各種服務(wù) ，無(wú)線定位服務(wù)將提供一個(gè)機(jī)會(huì)使 GIS突破其傳統(tǒng)行業(yè)的角色而進(jìn)入到主流的 IT技術(shù)領(lǐng)域里。

網(wǎng)格 GIS

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正經(jīng)歷著 Internet→Web→網(wǎng)格的發(fā)展歷程。網(wǎng)格技術(shù)已逐漸成為新一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的主流。在基于網(wǎng)格技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下 ，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用更強(qiáng)調(diào)網(wǎng)上各種資源的共享與互操作性 ，這種發(fā)展趨勢(shì)對(duì)當(dāng)前各種形式的 GIS （包括 Web2GIS）必將產(chǎn)生越來(lái)越深刻的影響。

地理信息系統(tǒng)從傳統(tǒng) GIS到 WebGIS實(shí)現(xiàn)了一次跨越 ，經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展 ，WebGIS已經(jīng)積累了豐富的構(gòu)造模型和實(shí)現(xiàn)方法。目前 WebGIS正處在發(fā)生重大技術(shù)變革的前夕 ，隨著地理信息用戶的需求、技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用方法論的提高等 ，勢(shì)必大大加速W ebGIS普及應(yīng)用的進(jìn)程 ，最終真正實(shí)現(xiàn)大眾化。

從目前的發(fā)展和研究中可以看出，各個(gè)領(lǐng)域?qū)ebGIS的應(yīng)用需求越來(lái)越大，WebGIS正朝著分布式、標(biāo)準(zhǔn)化、大眾化、開放的、互操作的方向邁進(jìn)。盡管目前WebGIS還是一個(gè)相對(duì)較新的技術(shù)，本身存在著很多不足之處，但毋庸置疑的是，在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的帶動(dòng)下，新一代的WebGIS將會(huì)給我們帶來(lái)一個(gè)更加方便、快捷、靈活的信息世界。