浅谈WebGIS现状及其发展趋势

李娟

摘 要：在阅读过有关WebGIS的学术论文和目前技术发展趋势报道的基础之上，本文概括了WebGIS的主要特点和主要技术手段，并从"WebGIS+"、众源数据、智能化、"下一代网络"四个方面对WebGIS的发展进行了讨论。最终认为，在技术的发展带动下，GIS应用会被普及，给人们带来更加方便、灵活的信息世界。

关键词：WebGIS；分布式；发展趋势；大数据；人工智能

1.WebGIS现状

网络GIS的应用经历了局域网内C/S结构，到Internet环境下B/S结构的WebGIS，再到W/S结构的发展过程。WebGIS是网络GIS的一种。

WebGIS是在web网上工作，在Internet技术基础上发展的技术，具有传统GIS的特点。WebGIS是将GIS的核心功能嵌入到满足HTTP协议和TCP/IP协议的Internet体系结构中，实现在Internet环境下，对空间数据的有效管理和处理。可以说WebGIS是GIS、计算机、信息、通信四个领域的交汇。

1.1WebGIS特点

与传统的GIS相比，WebGIS是通过浏览器实现客户端与服务器间的信息交流，成本降低，且界面友好，容易操作；客户端一般执行地图显示和信息查询目标的选定，数据的调用、空间分析等都是在服务器完成，这样分布式的系统不仅简化了客户端的结构，降低了客户端负荷，也降低了对宽带的要求；对时空大数据的存储可以放在多台服务器中，服务器可以位于多地，可降低系统的负载；可以跨平台，兼容Windows系统、Unix系统等；对于时空大数据不仅实现了数据的高度共享，也可以实现数据的实时更新；基于Internet体系，具有很好的扩展性。同时，WebGIS也存在缺点，如依赖网络通讯、信息安全、GIS空间分析应用薄弱、真三维GIS不成熟、多源异构数据的互操作等。

1.2WebGIS主要开发技术

应用于服务器端的技术有CGI、Server API和动态网页；应用于客户端的技术有Plug-in、ActiveX和Java Applet。CGI具有空间分析功能强，资源利用率高、跨平台、调用程序的方法简单易懂、安全性好等优点，但CGI对用户的每次请求都要生成一个新的进程，这使得网络传输和服务器的负担过重，也容易造成客户数据访问的瓶颈，CGI提供的数据只是静态的图像，用户并不能对其进行查询、漫游等操作。应用于客户端的技术都具有减轻网络传输负担、本地GIS操作速度快的优点。它们扩展客户端功能的同时也使客户端负担变大，一些较复杂的空间分析还是经服务器处理，GIS的空间分析能力并不强。其中，Plug-in、ActiveX与数据的类型、平台和浏览器有关，且使用前需要提前安装好，会占用客户的硬件资源。但Java Applet技术与它们相反，Java Applet与平台和操作系统都没有关系，动态运行，不需要提前安装好[1]。

2.WebGIS发展趋势

（1）“WebGIS+”发展

目前，WebGIS已应用到多个领域中。如农业方面的农林水利智能管理系统、水利方面的防洪抗灾抢险、城市化的建设和交通、环保监测等。

WebGIS的空间分析功能虽有用到路径分析、缓冲分析等，但显然满足不了时代发展的需求。WebGIS的网络空间分析功能还有很长的路要走。

WebGIS在二维上面的技术已相对成熟，三维WebGIS也有发展，如Google Earth、天地图、百度地图等。从数据的可视化效果方面来说，三维优于二維，但同时也存在一些技术瓶颈和一些功能上的缺陷，目前只实现了一些场景浏览、图层选择等基础功能，与真正的三维表达和分析还是有很大距离的。三维空间操作和分析问题有待解决。联系现状，WebGIS与虚拟现实技术VR的结合可在房地产、旅游业等领域发挥其重要意义和价值[2]。

（2）众源数据

在信息时代，人人都是传感器，用户即是数据的使用者，也是数据的提供者。这种新的数据提供方式推动了众源GIS的发展。众源数据由大量非专业人士获取，并通过网络提供给大众使用，为大众服务。众源数据成本低，海量，但也存在相应的数据处理问题。

（3）智能化

在21世纪，人工智能、时空大数据火热的当代，对海量数据的信息挖掘和深度学习是大势所趋。这对WebGIS数据处理能力提出了新的要求。

目前的GIS应用缺乏知识处理、主动学习和推理的能力。现实生活中，用户与GIS进行交互时，希望GIS能够对用户的习惯、需求等进行深度学习，以提供更加人性化的服务。智能化将会是GIS的一个重要研究方向[3]。

（4）“下一代网络”

互联网技术的发展正经历着Internet到Web再到Grid的历程。全球互联和格网是比现有网络复杂，功能更加强大的“下一代网络”。它将地理分布，体系异构的计算机、存储子系统、GIS等通过高速互联的网络连接并集成起来，以实现资源共享和协调服务。网格GIS将会促进GIS沿着网络化、全球化、标准化、大众化、实用化的方向发展。这样的发展趋势对Webgis会产生越来越大的影响。

3.结语

与传统GIS相比，WebGIS具有资源共享、跨平台、互操作，成本低等特点。从WebGIS的现状和发展趋势来看，各个领域对WebGIS都存在普遍需求，WebGIS还有很大的发展和改善的空间。尽管WebGIS本身还处在很多不足的地方，但在技术的发展带动下，GIS应用会被普及，给人们带来更加方便、灵活的信息世界。

参考文献：

[1]孟令奎，史文中，张鹏林.网络地理信息系统原理与技术[M].北京：科学出版社.2005

[2]刘吉夫，陈颙，陈棋福，黄静. WebGIS应用现状及发展趋势[J]. 地震，2003（04）：10-20.

[3] 贺媛媛，张颖. WebGIS的发展现状及前景[J]. 石家庄铁路职业技术学院学报，2008（01）：52-55.