WebGIS介绍
第五章地理信息系统-WebGIS介绍
（1）Image-创建一个地图影像文件；
ArcIMS 监 视 器 (monitor) 和 ArcIMS 任务管理(Tasker)。 （2）Feature-地图要素流（streams）； （3）Query-允许数据库查询；
（4）Geocode-执行地址匹配操作；
（5）Extract-裁剪（clipping）数据创建数据子集。
3、WEBGIS是分布式系统
Internet 的一个特点就是它可以访问分布式数据
库和执行分布式处理，即信息和应用可以部署在 跨越整个 Internet 的不同计算机上。 WebGIS 利用 Internet这种分布式系统把GIS数据和分析工具部 署在网络不同的计算机上。GIS数据和分析工具是 独立的组件和模块，用户可以随意从网络的任何 地方访问这些数据和应用程序。用户不需要在自 己的本地计算机上安装GIS数据和应用程序，只要 把请求发送到服务器，服务器就会把数据和分析 工具模块传送组用户，达到 Just-in-Time 的性能 。
Internet的飞速发展，使传统GIS 的和传输方式，使 GIS 真正 变成了大众使用的工具。
WebGIS 是 Internet 和 www 技术应用于 GIS 开发的产物，
是实现GIS互操作的一条最佳解决途径。从Internet的 任意节点，用户都可以浏览 WebGIS 站点中的空间数据 、制作专题图、进行各种空间信息检索和空间分析。
WebGIS 不但具有大部分乃至全部传统 GIS 软件具有的功能，而且
还具有利用Internet优势的特有功能。这些特有功能包括用户不 必在自己的本地计算机上安装 GIS 软件就可以在 Internet 上访问 远程的GIS数据和应用程序，进行GIS分析，在Internet上提供交 互的地图和数据。WebGIS的关键特征面向对象、分布式和互操作 。也就是说：任何 GIS 数据和功能都是一个对象。这些对象布署 在 Internet 的 不 同 服 务 器 上 ， 当 需 要 时 进 行 装 配 和 集 成 。 Internet上的任何其他系统都能和这些对象进行交换和交互操作 。
WebGIS第一章 网络GIS技术简介
频、音频、地图、文本等集中到相同的Web页面，极大地
丰富了GIS的内容和表现能力。
WebGIS 的基本要求
1、 WebGIS应当是开放的
WebGIS能够共享多种来源、多级尺度、存放在
不同地点的地理数据，能够和其他应用软件集
成，并通过Java、CORBA、DCOM等技术跨平台
协作运行，支持C/S模式等。
GIS。是一种在网络环境下为用户提供GIS基本功
能的、分布式计算和空间数据管理的地理信息系统。
网络GIS的典型代表是WebGIS，此外，移动GIS、
网格GIS等也为网络GIS的形式。
网络GIS的分类
狭义的网络GIS
✓
基于C/S模式的网络GIS
✓
基于B/S模式的网络GIS
✓
基于Web Service的网络GIS
了成功的应用；
另外一类应用为基于Intranet的企业内部业务管
理，如帮助企业进行设备管理、线路管理以及安全
监控管理等等。
WebGIS的特点
？看了以上的一些应用实例，请大家总结一
下WebGIS的特点
WebGIS的特点
1、大规模降低成本，全面取代GIS桌面系统，用户无需
拥有自主版的GIS软件就可以通过网络使用GIS功能
的共享程度，降低了数据分发的成本。
3、 WebGIS必须支持数据分布和
计算分布
WebGIS服务器为网络用户提供GIS服务：地
理数据存取服务、地理数据目录服务、地理信
息分析服务和地图显示服务。通过互操作技术，
GIS处理过程可由多个GIS服务器协调完成，
它们共享分布的数据对象，在多个不同的平台
WebGIS_0315
1.2 为什么需要Web GIS
传统GIS的问题：
共享性差 系统成本高 维护费用大 数据很难真正共享 集中式 软件操作复杂 二次开发复杂
WebGIS的优点：
访问范围广，面向大众 资源共享 发布速度快，范围广 维护方便 数据来源丰富、分布存储 分布式计算 系统建设投资少 操作简单 跨平台
1.3 Web GIS的组成
1. Web浏览器是用户和WebGIS的交互接口，用来显示地图和实现客户 端的在线查询和分析功能；
2. Web服务器响应来自Web浏览器的请求，通过CGI、Servlet将请求传 递给Map服务器，并从Map服务器得到请求结果发还给浏览器；
Web 浏览器
WWW
Web 服务器
Map 服务器
3. Map服务器是WebGIS的核心，它负 责将Web服务器转发过来的用户请求分 配给相应的GIS服务器或空间数据库， 并能够实现网络的负载平衡；
4. 水利 主要应用于防汛决策支持系统或信息管理系统的平台，洪涝灾害风险分 析与区划，城市防洪，水资源管理、水环境和水土保持方面，水利水电工程 建设和管理等。
1.4 Web GIS的应用
5. 地震 在“中国可持续发展信息共享示范”项目中，中国地震局和其他部门合 作，利用国家基础地理信息中心提供的全国1：400万基础地理信息共享平 台数据与各种灾害数据叠加，进行集成试验，取得了许多宝贵经验，为在本 项目负责单位中国21世纪议程管理中心和各参加共享单位的系统中进行集 成奠定了良好基础。
Web GIS
4.6.1 MapInfo公司的 MapXtreme
• MapXtreme 向应用开发商提供了一个 高度可视化的、直观的组件，便于将地 图功能集成到任何 Web 应用中，可以支 持在一个集中管理的服务器上运行地图 应用，降低了硬件和管理成本，同时极 大地提高了应用性能、可靠性和安全性。
1、功能特点
• MapGuide 由 AutoDesk MapGuide Server 、 AutoDesk MapGuide Author 和 AutoDesk MapGuide Viewer等组件组成 • Author 用于集成GIS和CAD数据以及设计智能地图 • Viewer 位于客户端桌面上（Web 浏览器），用于查 看智能地图，并为最终用户提供交互式的地图绘制环 境 。 有 三 种 查 看 器 可 供 使 用 ： Plug-in 、 ActiveX Control和JavaTM Edition • 还 有 许 多工 具 和 实用 程 序 ，如 用 于 转换 各 种 GIS 、 CAD格式为MapGuide的sdf文件的SDF Loader等 • Maptitude的地理文件有两种格式：
4.1.2 WebGIS的组成 WebGIS逻辑上由三部分组成：
– 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。 – Web服务器：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上发布的关键。 – WebGIS服务器：根据用户请求操作GIS数 据库或文件，为用户提供地理信息服务，实 现客户和服务器的动态交互。
4.2 WebGIS的特点 • • 拓展了GIS的应用范围和服务领域。 客户端平台独立性。无论客户端是何种 操作系统，只要支持通用的 Web 浏览 器，用户就可以访问 WebGIS 数据。
什么是 Web GIS
什么是Web GIS？Web GIS 是分布式信息系统的一种类型，由至少一个服务器和一个客户端构成，其中服务器是GIS 服务器，客户端是Web 浏览器、桌面应用程序或移动应用程序。
简单地说，Web GIS 可定义为使用Web 技术实现服务器与客户端之间通信的任何GIS。
以下是几个对Web GIS而言必不可少的关键元素：∙服务器具有一个URL，这样客户端才能在Web上找到它。
∙客户端按照HTTP规范将请求发送到服务器。
∙服务器执行所请求的GIS 操作并通过HTTP 向客户端发送响应。
∙向客户端发送的响应格式可以有多种，例如HTML、二进制图像、XML（可扩展标记语言）或JSON（JavaScript 对象表示法）。
Web GIS 的优点无论客户端和服务器彼此相隔多远，都可利用Internet 访问Web 上的信息，相较于传统的桌面GIS，Web GIS 的明显优势包括以下方面：∙全球性覆盖：ArcGIS 用户可向全球范围的用户提供一个Web GIS 应用程序，而所有用户都可通过其计算机或移动设备访问这些应用程序。
Web GIS 的全球性延伸受益于当前广泛支持的HTTP 协议。
几乎所有组织都在特定网络端口处打开了防火墙，允许HTTP 请求和响应在本地网络中传输，从而提高了可访问性。
∙用户数量众多：通常，传统的桌面GIS 一次只能由一个用户使用，而Web GIS 可由数十或数百个用户同时使用。
因此，Web GIS 需要具有比桌面GIS 更高的性能和更好的可扩展性。
∙更好的跨平台性能：大多数Web GIS 客户端都是Web 浏览器：Internet Explorer、Mozilla Firefox、Apple Safari、Google Chrome 等等。
由于这些Web 浏览器大部分都符合HTML 和JavaScript 标准，因而依赖于HTML 客户端的Web GIS 往往可支持不同的操作系统，如Microsoft Windows、Linux 和Apple Mac OS。
WebGIS
一、WebGISWEBGIS（网络地理信息系统）指基于Internet平台，客户端应用软件采用网络协议，运用在Internet上的地理信息系统。
一般由多主机，多数据库和多个客户端以分布式连接在Internet上而组成，包括以下四个部分：WEBGIS浏览器（browser），WEBGIS服务器，WEBGIS 编辑器（Editor），WEBGIS信息代理(imformation agent)。
二、简介WEBGIS是通过互联网对地理空间数据进行发布和应用，以实现空间数据的共享和互操作，如GIS信息的在线查询和业务处理等。
WebGIS客户端采用Web浏览器，如IE，FireFox。
WebGIS是利用Internet技术来扩展和完善GIS的一项新技术，其核心是在GIS中嵌入HTTP标准的应用体系，实现Internet环境下的空间信息管理和发布。
WEBGIS可采用多主机、多数据库进行分布式部署，通过Internet/Intranet实现互联，是一种浏览器/服务器（B/S）结构，服务器端向客户端提供信息和服务，浏览器（客户端）具有获得各种空间信息和应用的功能。
WebGIS是Internet技术应用于GIS开发的产物。
GIS通过Web 功能得以扩展，真正成为一种大众使用的工具。
从Web的任意一个节点，Internet用户可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图，以及进行各种空间检索和空间分析，从而使GIS进入千家万户。
WebGIS是利用Web技术来扩展和完善地理信息系统的一项技术。
它是基于网络的客户机/服务器系统；利用因特网来进行客户端和服务器之间的信息交换；它是一个分布式系统，用户和服务器可以分布在不同的地点和不同的计算机平台上。
WebGIS主要作用是进行空间数据发布、空间查询与检索、空间模型服务、Web资源的组织等。
三、特点（1）全球化的服务器/浏览器应用全球范围内任意一个WWW节点的Internet用户都可以访问WebGIS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。
WebGIS
客户机 WWW 浏览器
Internet
URL请求
服务器
WWW (HTTP) 服务器 CGI Script
传输结果
GIS 服务器
（2）CGI模式工作原理
① Web浏览器用户发出URL及GIS数据操作请求； ② Web服务器接受请求，并通过CGI脚本，将用户的请求传送 给GIS服务器； ③ GIS服务器接受请求，进行GIS数据处理如放大、缩小、漫 游、查询、分析等，将操作结果形成GIF或JPEG图像；
复杂地理信息的查询、分析和整合
图形信息的表达 服务端跨平台的实现
WebGIS能做什么(功能)？
WebGlS继承了大部分或者全部传统GIS软件所具有的功能； WebGIS侧重于空间数据和服务的共享。从Internet的任意节点， 用户都可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图、进行 各种空间信息检索和空间分析；
GIS Java Applet
GIS Java Applet是在程序运行时，从服务器下载到客户机 端运行的可执行代码。 GIS Java Applet是由面向对象语言 Java开发的小应用程序，与Web浏览器紧密结合，以扩展 Web浏览器的功能，完成GIS数据操作和GIS处理。
GIS Java Applet最初为驻留在Web服务器端的可执行代码。 在通常情况下，GIS Java Applet包容在HTML代码中，并通 过<APPLET>参考标签来获取和引发。它能完成GIS数据 解释和GIS分析功能。但是，对于处理大型的GIS分析任务 (如叠置、资源分配等)的能力，无法与CGI模式相比；GIS 数据的保存、分析结果的存储和网络资源的使用能力受到 限制。
④更新困难。升级时，需要重新下载安装。
webgis的概念
webgis的概念
WebGIS是一种基于互联网技术的地理信息系统，它将地理信息和网络技术相结合，通过网络将相关的地理信息和处理分析工具提供给用户，使用户可以在任何地方、任何时间通过网络获取和操作地理信息，实现远程地理信息共享和处理。
WebGIS具有以下特点：
1. 网络化：WebGIS是基于互联网技术的GIS，具有网络化的特点，即用户可以通过网络随时随地获取地理信息。
2. 可视化：WebGIS以地图为中心，地图是其最基本的可视化表现形式，用户可以通过地图展现地理信息。
3. 交互性：WebGIS提供了丰富的交互方式，用户可以通过鼠标、键盘等交互方式对地图进行操作，同时也可以借助表单、菜单等方式对地理数据进行查询、分析、编辑等操作。
4. 分布式：WebGIS系统是分布式的，即数据和服务可以分布在不同的地方，但用户可以通过网络连接访问这些数据和服务。
5. 可扩展性：WebGIS系统具有可扩展性，可以根据用户需求增加新的数据、功能和服务。
WebGIS的应用范围非常广泛，包括城市规划、环境保护、交通管理、物流运输、农业生产等领域。
通过WebGIS，用户可以对地理信息进行多角度、多维度的分析和处理，提高工作效率，为决策提供科学依据。
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Overview of WEBGIS目录一、WEBGIS定义 (1)二、WebGIS概述 (1)三、WebGIS特点 (2)四、WebGIS架构 (2)五、WebGIS设计思想 (3)六、关键技术 (4)七、WebGIS功能 (5)八、WebGIS存在的不足 (5)九、几种WebGIS的比较 (6)一、W EBGIS定义WEB-GIS（网络地理信息系统）指基于Internet平台，客户端应用软件采用网络协议，运用在Internet上的地理信息系统。
一般由多主机，多数据库和多个客户端以分布式连接在Internet上而组成，包括以下四个部分：WEB-GIS浏览器（browser），WEB-GIS服务器，WEB-GIS编辑器（Editor）,WEB-GIS信息代理(information agent)。
通过互联网对地理空间数据进行发布和应用，以实现空间数据的共享和互操作，如GIS信息的在线查询和业务处理等。
WebGIS客户端大部分采用Web浏览器，如IE，FireFox等。
WebGIS是利用Internet技术来扩展和完善GIS的一项新技术，其核心是在GIS中嵌入HTTP标准的应用体系，实现Internet环境下的空间信息管理和发布。
WEBGIS可采用多主机、多数据库进行分布式部署，通过Internet/Intranet实现互联，是一种浏览器/服务器（B/S）结构，服务器端向客户端提供信息和服务，浏览器（客户端）具有获得各种空间信息和应用的功能。
二、W ebGIS概述互联网已经渗透各行各业，信息高速公路上奔跑着越来越多的信息。
随着Internet技术的不断发展和人们对地理信息系统(GIS)的需求，利用Internet 在Web上发布和出版空间数据，为用户提供空间数据浏览、查询和分析的功能，已经成为GIS发展的必然趋势。
于是，基于Internet技术的地理信息系统--WebGIS就应运而生。
WebGIS是Internet技术应用于GIS开发的产物。
GIS通过WWW功能得以扩展，真正成为一种大众使用的工具。
从WWW的任意一个节点，Internet用户可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图，以及进行各种空间检索和空间分析，从而使GIS进入千家万户。
三、W ebGIS特点(1)全球化的客户/服务器应用:全球范围内任意一个WWW节点的Internet 用户都可以访问WebGIS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。
(2)真正大众化的GIS：由于Internet的爆炸性发展，Web服务正在进入千家万户，WebGIS给更多用户提供了使用GIS的机会。
WebGIS可以使用通用浏览器进行浏览、查询，额外的插件(plug-in)、ActiveX控件和Java Applet通常都是免费的，降低了终端用户的经济和技术负担，很大程度上扩大了GIS的潜在用户范围。
而以往的GIS由于成本高和技术难度大，往往成为少数专家拥有的专业工具，很难推广。
(3)良好的可扩展性:WebGIS很容易跟Web中的其他信息服务进行无缝集成，可以建立灵活多变的GIS应用。
(4)跨平台特性：在WebGIS以前，尽管一些厂商为不同的操作系统(如：Windows、UNIX、Macintosh)分别提供了相应的GIS软件版本，但是没有一个GIS 软件真正具有跨平台的特性。
而基于Java的WebGIS可以做到"一次编成，到处运行 (write once, run anywhere)" ，把跨平台的特点发挥得淋漓尽致。
四、W ebGIS架构据目前的WebGIS架构来分析，主要分两种:1.图片式的WebGIS也叫做栅格地图，也可以实现矢量地图，目前主要通过VML实现。
2.基于控件的矢量地图。
(ActiveX, Java Applet)这两个开发各有利弊。
尤其是基于控件的会受到诸多限制。
自Google Maps 发布以来，瓦片式的地图越来越盛行。
综合来看，目前WebGIS架构具备以下这样一些基本特点：（1）传输协议采用HTTP。
（2）主要的运算任务都在服务器端执行，比如绘制地图，查询空间数据库，空间分析等。
（3）用户端一般使用能解释HTML的通用浏览器。
（4）远程服务器端提供地理信息服务时，把WWW服务器作为信息进出的重要关口。
（5）WWW使用的通用标记语言在浏览器与服务器之间的GIS信息通讯中占有重要地位，即使使用其它数据格式或者将来HTML被其它标记语言所取代，大概这一点不会改变。
五、WebGIS设计思想CGI和Sever API是较早应用于WebGIS开发的方法。
其中CGI是通用网关接口(Common Gateway Interface)的英文缩写，它建立了Internet服务器与应用程序之间的接口。
基于CGI的WebGIS是按照如下方式实现WWW交互的：用户发送一个请求到服务器上，服务器通过CGI把该请求转发给后端运行的GIS应用程序中，由应用程序生成结果交还给服务器，服务器再把结果传递到用户端显示。
这种方式的缺点是服务器每次请求都要重新启动GIS应用程序，降低了系统响应速度。
Sever API是经过扩充的CGI工具，比如Microsoft的ISAPI和Netscape 的NSAPI。
采用Server API，服务器请求后端GIS应用程序时不用重新启动该程序，而是通过IPC(Inter-process Communication，进程间通讯协议)与之进行信息交换。
不过由于Server API没有统一的标准，所以一旦采用了某种Server API，那么服务器端将依赖于这种服务器程序。
目前的大部分WebGIS是采用的CGI/Sever API方法。
但是，CGI机制本身有很大的缺陷，对于每一个客户机的请求，都要重新启动一个新的服务进程，从而影响速度。
它不适应于编写最新的客户/服务器应用软件，也不适合编写面向对象的Java客户机。
经过各种扩充的CGI工具也无助于问题的解决，因为不管是采用进程间DLL、服务器插件或者是ORB对象的方案，它们都需要HTTP和Web 服务器作为中介，来协调服务器和客户机对象之间的通信。
一个客户机对象无法直接调用服务器对象，客户机与服务器对象之间交互的基本形式仍然是HTML表格。
对于象WebGIS这样复杂的客户/服务器应用来说，网络通信量相当大，采用这种方式很难进一步提高速度。
为了解决这个问题，1997年6月诞生了Web的一种分布式对象方案，称为“Object Web”。
Object Web将是Internet变革中的又一个新浪潮。
基于Object Web规范的WebGIS可以称为分布式对象WebGIS，这是WebGIS 的最新发展方向。
基于Object Web开发的WebGIS可以有效避免CGI形成的瓶颈，允许客户机直接调用服务器上的方法。
分布式对象平台提供一种可以伸缩的由服务器到服务器的体系结构，服务器对象可以运行在多个服务器上，从而可以动态平衡客户端请求的负载。
目前，有两套不同的Object Web规范正在进行着激烈的竞争：一个是Object Management Group和Javasoft公司的联合推出的CORBA/Java 标准，另一个是Microsoft公司提出的DCOM /ActiveX标准。
两个标准各有千秋，相持不下。
尽管Java编译器在不断改进，但是CORBA/Java 在运行速度上仍然不如DCOM/ActiveX。
和Java一样，CORBA/Java规范的最大优势仍然在于其跨平台能力，适用于Windows、Macintosh、UNIX等，而DCOM/ActiveX目前还只能运行于32位Windows系列操作系统。
不过，Windows系列操作系统的市场占有率达80%以上，在Internet客户端的计算机市场里，其占有率则可能更高。
究竟选用何种规范来开发WebGIS，需要根据软件的设计目标来权衡各方面的因素。
进行WebGIS设计的另外一个重要选择是，在客户端使用矢量地图或者栅格地图。
如果使用矢量图形，一般需要在客户端事先安装插件(plug-in)，或者运行时自动下载Java Applet抑或ActiveX控件；在客户端使用栅格图像则不需要而任何额外程序。
不过，正因为在客户端使用了插件、Java Applet或者ActiveX 控件，采用矢量图形方式可以在本地执行许多操作，比如：地图放大缩小、漫游、就地选择并高亮显示，在一定程度上减少了服务器端的负载和网络上的数据传输量；采用栅格图像方式，在客户端只能读得鼠标的x, y坐标，进行地图缩放、平移和选择等操作都要传递x, y坐标到服务器端处理，生成新的栅格图传递到客户端显示，增加了服务器和网络传输的负担。
六、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。
（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）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。
（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ActiveX/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。
七、W ebGIS功能（1）地理信息的空间分布式获取WebGIS可以在全球范围内通过各种手段获取各种地理信息。