隨著網(wǎng)絡的發(fā)展,利用Web發(fā)布信息越來越普及化。而地理信息系統(tǒng)(GIS)與網(wǎng)絡的結合就產(chǎn)生了萬維網(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,對實現(xiàn)GIS信息的共享提供了技術保障。
地理信息系統(tǒng)技術經(jīng)過近三十年的發(fā)展,已經(jīng)逐步進入了計算機技術主流,從而能夠在更廣泛的領域為更多的用戶提供空間信息服務。WebGIS新的發(fā)展趨勢是GIS技術和Internet技術新的發(fā)展方向的體現(xiàn),因而分析總結的WebGIS新的發(fā)展趨勢具有重要意義。
WebGIS可簡單定義為基于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的問題,以及地理信息系統(tǒng)在Internet以及Intranet上的應用以其巨大的潛力和優(yōu)勢,WebGIS受到了越來越多的關注。
WebGIS的功能
(1)地理信息的空間分布式獲取
WebGIS可以在全球范圍內通過各種手段獲取各種地理信息。將已存在的圖形數(shù)據(jù)語言通過數(shù)字化轉化為WebGIS的基礎數(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)機處理
利用瀏覽器的交互能力,WebGIS可以實現(xiàn)圖形及屬性數(shù)據(jù)的查詢檢索,并通過與瀏覽器的交互使不同地區(qū)的客戶端來操作這些數(shù)據(jù)。
(3)空間模型的分析服務
在高性能的服務器端提供各種應用模型的分析與方法,通過接收用戶提供的模型參數(shù),進行快速的計算與分析,即時將計算結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對這些信息進行組織管理,為用戶提供基于空間分布的多種信息服務,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)是基于早期的計算機技術來設計和開發(fā)的 ,在很大程度上限制了 GIS軟件的進一步發(fā)展和應用。隨著新技術的不斷涌現(xiàn)和發(fā)展 ,傳統(tǒng) GIS面臨著嚴峻的挑戰(zhàn) ,具體表現(xiàn)在 :成本高 ,維護費用大 ;數(shù)據(jù)共享困難 ;操作復雜 ;不具備跨平臺的特性。
W ebGIS是互聯(lián)網(wǎng)與地理信息系統(tǒng)的結合 ,它使用戶不必買昂貴的 GIS軟件 ,而直接通過 Web獲取GIS數(shù)據(jù)和使用 GIS功能 ,滿足不同層次用戶對 GIS數(shù)據(jù)的使用要求。W ebGIS具有以下優(yōu)點 :
①全球化的客戶 /服務器網(wǎng)絡系統(tǒng)。
W ebGIS應用客戶 /服務器概念來執(zhí)行 GIS任務 ,它把任務分為服務器端和客戶端兩部分 ,客戶可以從服務器請求數(shù)據(jù)、分析工具和模塊 ,服務器或者執(zhí)行客戶的請求并把結果通過網(wǎng)絡送回給客戶 ,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通過通用的瀏覽器進行信息發(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服務正在滲入千家萬戶 ,在全球范圍內任意一個 WWW 站點的 Internet用戶都可以獲得 WebGIS服務器提供的服務 ,真正實現(xiàn)了 GIS的大眾化和高度共享。
③跨平臺支持
W ebGIS可以訪問不同的平臺 ,而不必關心用戶運行的操作系統(tǒng)。只要能訪問 Internet,用戶就可以訪問和使用 W ebGIS。
④分布式系統(tǒng)
W ebGIS利用 Internet分布式特點把 GIS數(shù)據(jù)和分析工具部署在網(wǎng)絡不同的計算機上 ,用戶不需要在自己的本地計算機上安裝 GIS數(shù)據(jù)和應用程序 ,只要把請求發(fā)送到服務器 ,服務器就會把數(shù)據(jù)和分析工具傳送給用戶。
WebGIS發(fā)展中的技術難點
隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展,WebGIS也進入了高速發(fā)展的時代。網(wǎng)絡用戶的急劇增加致使用戶對空間信息服務的要求也越來越高,對于尚未成熟的WebGIS來說,仍然面臨著一系列的技術難點與挑戰(zhàn)。
(1)由于互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡帶寬及硬件設備的限制,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要求,再加上WebGIS要處理大量的圖形圖像數(shù)據(jù),使得訪問WebGIS站點的速度越來越慢,已經(jīng)形成了WebGIS體系模型的技術瓶頸。
(2)現(xiàn)有的WebGIS在實際應用中是處于一個相對獨立和封閉的系統(tǒng)內,它有著自己特定的空間數(shù)據(jù)、運行平臺和支撐環(huán)境,無法做到數(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,無法實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的跨平臺訪問,這也導致了大量空間數(shù)據(jù)的重復建設,造成了資源的浪費。
(3)傳統(tǒng)的WebGIS是利用HTML和ASP為主要的信息傳輸和表達工具。但由于HTML和ASP僅僅擅長于數(shù)據(jù)表達,頁面生成之后信息處于靜態(tài)模式,不支持矢量圖形,不能準確的描述出數(shù)據(jù)的內部結構和聯(lián)系,因此不利于對復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
當前,隨著新技術和硬件設備不斷發(fā)展更新,應用領域日益廣泛,人們對信息利用的要求也在不斷的加深和拓寬,這些都為WebGIS的應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計算模型,它為發(fā)出請求的用戶提供所需的資源和服務,不論用戶在何時、何地以及使用何種設備發(fā)出請求,也不需要知道他們所需要的資源和服務存于何地以及如何才能得到。.Net技術的核心是服務,即Web Service,客戶端的計算機通過Internet連接網(wǎng)絡中提供Web Service接口的GIS應用程序,使其可通過Internet對分布在不同地點的空間數(shù)據(jù)進行訪問。通過Web Service不僅可以整合企業(yè)內部的不同應用系統(tǒng),還可以使分布于不同位置的GIS應用系統(tǒng)通過Internet實現(xiàn)整合。
(2)網(wǎng)格GIS技術
網(wǎng)格技術被看成是“下一代Internet”,是由各種不同的硬件與軟件組成的基礎設施,它將計算機、互聯(lián)網(wǎng)、大型數(shù)據(jù)庫、遠程設備等連接在一起,實現(xiàn)資源共享與協(xié)作,使人們更自由、更方便的使用網(wǎng)絡資源,解決復雜問題。網(wǎng)格GIS是GIS在網(wǎng)格環(huán)境下的一種新的應用,將促進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,最終實現(xiàn)空間信息的全面共享與互操作。
(3)移動GIS
無線通信技術和網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展,使Internet技術與無線通信技術、GIS技術的結合成為現(xiàn)實,形成了一種新技術——無線定位技術(Wireless Location Technology),隨之衍生出一種新的服務,即空間位置信息服務(LBS)。LBS是當前移動GIS的主要應用方向之一,它將通信技術與GIS技術進行整合,融合了移動通信與網(wǎng)絡的技術,使移動GIS的移動環(huán)境發(fā)生了極大的變化和改善??梢灶A見,在不久的將來,移動計算將成為主流計算環(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年美國前副總統(tǒng)戈爾提出了“數(shù)字地球”這一概念,隨即受到了各國專家學者的極大關注?!皵?shù)字地球”將地球上的一切與地理位置有關的信息用數(shù)字形式描述出來,然后透過網(wǎng)絡形成豐富的資源,從而為全社會提供高質量的信息服務。在“數(shù)字地球”中,涉及的主要技術是計算機、網(wǎng)絡通信、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)存儲處理、圖像智能處理、數(shù)據(jù)庫技術等。
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