WebGis在空间信息服务中的应用
基于WEBGIS的空间数据分析及其可视化研究的开题报告
基于WEBGIS的空间数据分析及其可视化研究的开题报告一、研究背景和意义随着互联网、物联网技术的发展，WEBGIS技术越来越普及，成为了空间数据分析和空间决策的基础平台，为政府、企业等提供了一个全方位、多角度、客观真实的地理信息服务。
当前，地球上的自然资源和人类活动都具有空间特征，空间数据分析作为一种有效的信息处理方法，可以从地理信息中分析出有关物理特征及人类活动的相关知识，对于制定规划、对策决策、资源调查等方面具有重要意义。
空间数据可视化是将数据可视化在地图上，使用户可以通过直观的图形手段理解和掌握空间信息。
因此，基于WEBGIS的空间数据分析及其可视化，具有很高的研究价值和现实意义。
二、研究目标和内容本研究的主要目标是基于WEBGIS技术开展空间数据分析及其可视化研究，通过对相关空间数据进行分析和可视化呈现，提高数据处理的效率和准确性，为有关决策提供支持。
具体来说，本研究的内容包括以下几个方面：1.分析WEBGIS技术的基础概念、优势及应用。
2.从地图图层、动画、图表等方面进行数据可视化处理。
3.采用空间数据挖掘算法，对所涉及的数据进行分析和挖掘。
4.开发基于WEBGIS的空间数据分析和可视化的软件系统。
三、研究方法和技术路线本研究的方法主要是基于WEBGIS平台的数据集成、数据挖掘、可视化技术和空间数据分析算法的应用研究。
研究技术路线如下：1.对WEBGIS平台的基础知识进行学习，并进行系统分析和研究。
2.采用数据采集和集成方式，获得相关的地理空间数据。
3.从地图图层、动画、图表等方面进行空间数据可视化处理。
4.运用空间数据挖掘算法，进行相关数据的分析和挖掘。
5.通过客户端和服务器端技术，进行WEBGIS平台的开发，开发基于WEBGIS的空间数据分析和可视化的软件系统。
四、研究预期成果和意义本研究预期成果包括：首先，基于WEBGIS的空间数据分析及其可视化技术将具有切实的应用价值，可为政府、企业等提供更准确的信息支持。
基于WebGIS的地理空间数据分析与可视化技术研究
基于WebGIS的地理空间数据分析与可视化技术研究WebGIS（Web Geographic Information System）是一种基于Web平台的地理信息系统，是利用互联网技术，将地理信息与网络技术相结合，实现地理数据的存储、查询、分析和可视化展示的一种技术手段。
本文将对基于WebGIS的地理空间数据分析与可视化技术进行研究和探讨。
一、地理空间数据分析技术研究：地理空间数据分析是利用地理信息系统，对地理空间数据进行挖掘、分析和模型构建的过程。
基于WebGIS的地理空间数据分析技术研究主要包括以下几个方面：1. 空间数据挖掘：空间数据挖掘是从大量的地理空间数据中发现隐藏在其中的有价值的知识和模式的过程。
如何有效地对地理空间数据进行分类、聚类、关联规则挖掘等，是地理空间数据分析的重要研究方向。
2. 空间数据模型和分析方法：建立合适的空间数据模型和分析方法，是进行地理空间数据分析的基础。
例如，空间网络模型、空间插值方法、空间多目标决策模型等都是研究的热点。
3. 面向WebGIS的空间数据分析算法：在WebGIS环境下，由于数据量大、实时性要求高等特点，需要研究面向WebGIS的高效算法。
例如，基于流数据的空间数据挖掘算法、面向WebGIS的实时空间查询算法等。
二、地理空间数据可视化技术研究：地理空间数据可视化是将地理信息以图形化的方式展示出来，让使用者更直观地理解和分析地理空间数据的过程。
基于WebGIS的地理空间数据可视化技术研究主要包括以下几个方面：1. 地图设计与制图技术：地图设计与制图技术是地理空间数据可视化的基础。
通过研究如何设计合理的地图符号、优化地图颜色、制作专题地图等技术，可以提高地理空间数据的可视化效果和传达信息的能力。
2. 三维地理可视化技术：三维地理可视化技术可以将地理空间数据以立体的方式呈现，增强用户的空间感知能力。
例如，基于WebGL等技术的三维地理可视化技术，可以实现地球模型的交互式浏览和动态可视化效果。
基于SVG∕GML的WebGIS空间数据可视化模型研究与应用
基于SVG∕GML的WebGIS空间数据可视化模型研究与应用在当今大数据时代，地理信息系统（GIS）越来越需要可视化技术来呈现数据，因为可视化使得用户可以更加直观地理解和研究信息。
WebGIS空间数据可视化模型是一种用来在Web环境中展示GIS数据的技术，本文主要着重介绍SVG/GML技术及其在WebGIS空间数据可视化中的应用。
一、SVG/GML技术简介SVG（Scalable Vector Graphics）可缩放矢量图形是一种基于XML的标记语言，用于描述二维矢量图形。
它是由W3C制定的标准，具有可缩放、小文件大小、不失真等优点。
GML （Geography Markup Language）地理标记语言是一种XML语言的标准，用于地理信息的存储和交换。
二、SVG/GML在WebGIS空间数据可视化中的应用1. 可扩展性：SVG图形可以在不失真的情况下缩放，使得地图可以无限扩大或缩小，方便用户进行浏览。
2. 可交互性：SVG图形支持在浏览器中交互，用户可以通过鼠标或触摸屏幕进行缩放、平移和选择等操作，方便用户进行数据的可视化分析。
3. 对象的可选和可编辑：SVG图形支持单独选择和编辑对象，方便用户对空间数据进行修改和编辑。
4. 矢量图形：SVG支持矢量图形，可以有效地描述空间数据的优点，在进行可视化时可以获得更高的精度和逼真度。
在WebGIS空间数据可视化中，SVG/GML技术主要应用在以下方面：1. 地图可视化：使用SVG/GML技术可以将地理信息以地图的形式在网页中呈现。
地图可以进行放大、缩小、平移、浏览等操作，进行交互式地图可视化效果。
2. 空间数据的可视化：使用SVG/GML技术可以将空间数据转化为矢量图形进行可视化展示，比如行政边界、地形、水系、道路等都可以通过SVG/GML技术进行可视化。
3. 空间数据的编辑和修改：使用SVG/GML技术可以对空间数据进行编辑和修改。
编辑和修改包括地理要素的添加、删除、修改、移动和旋转等操作，使用户可以随时调整地图的显示内容。
webgis和gis有什么区别
webgis 应当是开放的：webgis 能够共享多种来源、多级尺度（比例 尺）、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。 webgis 能在 Internet 环境下运行：webgis 使用 Internet 协议标准，将 GIS 与 Web 服务器集成，通过普通浏览器，用户可以在任何地方操纵 webgis，共享地理空间信息服务，从而将 GIS 扩展成为公众服务系统。 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，共享分布的数据对象，在多个不同的平台 上协同运行，最大限度地利用网络资源。 webgis 能在网络上直接查询和存取数据：建立地理时空数据结构标 准和操作标准，直接在 Internet 上查询数据和存取数据。
（简而言之，是对地球上存在的现象和发生的事件进行成图和分析）。 GIS
技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例
如查询和统计分析等）集成在一起。
webgis 和 gis 有什幺区别 GIS 是地理信息系统的总称 WEBGIS 是专门以 B/S 形式实现的 GIS，是 GIS 的一个子集，都是 以网页的形式来实现界面的。 一般的 WebGIS 都是以查询浏览为主的。因为在 WebGIS 要实现编辑 修改的功能是比较困难的。 没有本质的区别，都是 TCP/IP，WebGIS 使用更多的是 HTTP 协议， 如 MapService，WMS，WFS and so on 都是基于 http 通信，当然 soap 和 rest 本质也是 http，可能还有一类程序是通过 socket 来通信的也就是 tcp/udp 这方 面用的少些，即使有也是一般的 GIS 封闭好的 api/组件直接调用！ webgis 的基本要求
Web-GIS技术原理与应用开发
Web GIS技术原理与应用开发第一章绪论WebGIS是Internet和www技术应用于GIS开发的产物，是利用Web技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术，是实现GIS互操作的一条最佳解决途径。
WebGIS的基本特点：（1）.WebGIS是全球化的客户/服务器网络系统；（2）. WebGIS是交互式系统；（3）. WebGIS是分布式系统；（4）. WebGIS是动态系统；（5）. WebGIS是跨平台系统；（6）. WebGIS能访问Internet异构环境；（7）. WebGIS是图形化的超媒体信息系统；WebGIS的基础技术：空间数据库管理技术、面向对象方法、客户/服务器模式、组件技术、分布计算平台。
>webGIS的几个应用层面：空间数据发布、空间查询检索、空间模型服务、Web资源的组织。
webGIS与GIS的不同之处：（1）它必须是基于网络的客户机/服务器系统（C/S），而传统的GIS大多数为独立的单机系统；（2）它利用Internet来进行客户端和服务器之间的信息交换，这就意味着信息的传递是全球性的；（3）它是一个分布式系统，用户和服务器可以分布在不同地点和不同的计算机平台上。
第二章计算机网络的基本原理计算机网络：凡是将地理位置不同、并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来、以功能完善的网络软件实现网络中资源共享的系统，称之为计算机网络系统。
计算机网络的发展：a.远程联机系统阶段;b.计算机互连阶段;c.标准化系统的阶段,开放系统互联基本参考模型(OSI)；<d.网络互连与高速网络系统阶段.计算机网络分类: 1.按覆盖范围分类:局域网、城域网、广域网；2.按通信媒体分类：有线网、无线网、无线有线混合网；3.按数据交换方式分类：线路交换方式、报文交换方式、分组交换方式。
4. 按使用范围分类：公用网、专用网。
几种基本的联网设备：根据网络互连所在的层次，通常的联网设备有以下几类：①物理层互连设备，即中继器（repeater）；②数据链路层互连设备，即网桥（bridge）；③网络层互连设备，即路由器（router）；④网络层以上的互连设备，通称为网关（gateway）或应用网关。
WEBGIS网站主要功能
WEBGIS网站主要功能一、数据内容：土地利用与规划；耕地保护；矿产资源数据；地籍数据；地质灾害数据；审批公示；用地公示；土地储备交易；二、数据子发布系统：数据发布子系统的主要功能有：空间数据显示（放大、缩小和漫游等）、属性查询、全局模糊搜索、基本情况文档查询和浏览等。
1）、土地利用与规划：土地利用现状图：⑴农业用地面积：①耕地，②园地，③林地，④水面建设用地面积：①居民用地，②工矿用地，③交通用地，④水利设施用地⑵未利用地面积：荒草地或其他土地利用总体规划图：⑴区域内土地利用规划目标。
⑵区域内土地利用结构和各业用地指标。
⑶土地利用区的划分、各地块的土地用途和土地使用规则。
⑷重点工程项目用地范围。
基准地价图；①综合级别，②住宅级别，③商业级别，④工业级别2）、土地储备交易：⑴成交地块的位置、成交日期、交易价格、竞得人；⑵纳入储备地块的位置。
3）、耕地保护：新增建设用地专题图：用地报批情况、统计4）、矿产资源：矿产资源分布图；矿产资源规划图；矿产资源现状图；5）、地籍数据：城镇地籍：土地的权属、面积、位置、分布、统计6）、地址灾害：地址灾害发生地区定位；地址灾害预警地区定位；7）、审批公示，用地公示将文字信息转化为WEBGIS属性信息表现出来。
三、系统维护子系统系统维护子系统的主要功能有：数据转换、数据备份与恢复、空间数据管理和元数据管理、全局索引的建立与维护、用户权限的维护等功能。
空间数据处理的服务模型空间数据的显示（或可视化）要经过以下四个处理过程：四个步骤分别是：选择空间数据、生成显示序列、地图的形成和地图显示。
（1）从空间数据源中选择出要显示的地理实体的数据。
（2）把选择出来的地理实体数据组合生成一个显示元素的序列。
（3）将显示元素系列生成最终要显示的地图结果。
（4）将准备好地图送往显示设备进行最终显示。
四、数据处理子系统数据处理子系统其目的是对原始数据资料进行处理，生成较规范的数字化空间数据。
基于WebGIS的地理信息系统设计与实现
基于WebGIS的地理信息系统设计与实现地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种利用计算机来存储、管理、分析和展示地理空间数据的系统。
基于WebGIS的地理信息系统设计与实现，是指将传统的地理信息系统应用扩展到Web平台上，通过网络实现地理信息数据的共享、交互和可视化展示。
本文将就基于WebGIS的地理信息系统的设计与实现，进行详细的探讨。
一、简介地理信息系统（GIS）是通过将地理位置和属性信息与地图相结合，将现实世界的地理空间数据以数值形式进行描述、处理和分析的技术体系。
利用GIS，我们可以进行空间数据的收集、存储、管理、分析和展示，进而获得有关地理现象和态势的空间关系和发展趋势。
二、基于WebGIS的地理信息系统设计与实现的意义1. 数据共享和交互：传统的地理信息系统通常需要安装专业软件和获取数据授权，而基于WebGIS的地理信息系统可以通过网络进行数据的共享和交互，提供便捷的数据获取和查询服务。
2. 空间可视化展示：基于WebGIS的地理信息系统可以将地理数据以地图形式展示，利用可视化手段将抽象的数据转化为直观的地图，使用户更容易理解地理现象和数据之间的关系。
3. 跨设备和平台使用：基于WebGIS的地理信息系统可以在多种终端设备上进行访问和使用，例如电脑、手机、平板等，用户可以随时随地获取所需地理信息。
三、基于WebGIS的地理信息系统设计与实现的关键技术1. 地理数据采集和处理：通过各种方式获取地理数据，如卫星遥感、GPS定位、无人机等。
然后对地理数据进行清洗、处理、融合等操作，以保证数据的准确性和完整性。
2. 数据存储与管理：将采集到的地理数据存储到数据库中，并通过合适的数据模型进行管理，以满足地理信息系统的需求。
3. 地图可视化展示：利用地图引擎和前端技术，将存储在数据库中的地理数据以地图形式展示出来。
可以使用开源地图引擎如OpenLayers或Leaflet，结合HTML、CSS和JavaScript等前端技术进行开发。
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。
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WebGis在空间信息服务中的应用
文章研究了WebGis在空间信息服务中的应用，详细叙述了空间信息服务系统平台的3个主要模块：空间信息服务模块、后台数据库模块和导航搜索设计模块的设计思想，最后给出了系统的整体结构框架，并对WebGis在空间信息服务中的应用给出总结。
标签：WebGis；空间信息；应用
WebGis即网络地理信息系统是当前地理信息系统（GIS）的技术热点，是实现GIS互操作的一条最佳解决途径，它具有客户端/服务器、交互性、分布式、动态、跨平台等特点，还具有开放的、在Internet环境下运行、支持数据分布和计算分布、直接存取和查询数据等要求。
WebGis克服了GIS只能在局域网内部使用的局限，实现了在Web平台上实现地理信息发布和空间应用的解决方案[1]。
基于以上背景本项目采用如下研发路线：平台原型系统使用Oracle和Autodesk 公司的MapGuide产品，新一代的WebGis平台，它提供PHP和JSP的API，服务器选用RHEL6.4（LINUX）来实现海量数据的集中管理和分布式应用，整个平台原型系统采用客户机/服务器（C/S）和浏览器/服务器（B/S）的混合型系统架构，充分吸纳C/S和B/S两种运行模式的优点。
可根据具体应用目的，以不同的模式与之对应：对于空间数据交互较为频繁和GIS空间分析要求较强的功能采用C/S模式，对于地理信息发布和日常业务类的应用要求采用B/S模式。
根据实际使用的要求，整个平台原型系统主要开发了3个模块，下面分别详细论述。
1 空间信息服务模块
空间信息服务模块的设计思想是从技术层面实现空间数据的管理和部署、深入分析空间信息服务的相关技术、终端无线定位技术和空间信息移动表现技术等。
快速搭建实现空间信息服务要求平台，实现各种资源之间的无缝连接和共享，在网络环境下实现各种资源发布的同步性和一致性。
空间信息服务模块的结构如图1所示。
空间信息服务模块可以实现公交查询服务、电子地图服务、综合信息服务、交通常识服务、实时路况服务等功能[2]。
2 后台数据库模块
高效的后台数据库管理是实现空间信息服务的关键和核心。
结合WebGis本身的特点和公众对空间信息服务的要求，将后台数据库的数据划分为基础地理数据、道路网及交通规则数据、城市公交网数据和专题GIS数据。
专题GIS数据库中存储的是专题性的地理信息数据[3]。
数据库使用数据库软件Oracle进行开发，数据库中有若干个表格，表格的结构设计模式如表1和表2所示。
3 导航搜索设计模块
导航搜索从公交搜索引擎和自驾导航搜索引擎两个方面进行设计。
3.1 公交搜索引擎设计
公交搜索引擎的设计主要考虑乘客想要到达什么地方，给出他们的建议乘车路线，或者给出几条针对性的乘车路线，当乘客选择乘车路线有错误时，也可以给出纠错信息并给出正确的建议乘车路线。
3.2 自驾导航搜索引擎设计
自驾导航搜索引擎设计考虑的是从出发点到目的地的最佳行驶路线，路线的选择原则不要求是最短路线，同时还要考虑行驶的时间、花费和是否要走高速。
自驾导航搜索的结果以图文并茂的行驶显示路线的名称、拐弯情况和长度[4]。
4 空间信息服务原型系统设计
基于WebGis的空间信息服务系统设计的总体结构框架如图2所示[5]。
5 结束语
本项目开发的基于WebGis的空间信息服务系统实现了公众从不同层次、不同角度对空间数据进行高效的维护和管理，满足公众的各种信息需求。
同时扩充了空间信息的共享服务范围，提高了空间信息服务的水平和效率，对“数字城市”的建设起到一定的推动作用。
参考文献
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作者简介：陈步英（1974-），女，河北保定人，副教授，硕士研究生，研究方向：数据库技术，人工智能。