WebGIS應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

甄楊楊 成書(shū)普

摘 要：WebGIS是一種典型的基于Internet的網(wǎng)絡(luò)GIS。目前，各個(gè)領(lǐng)域?qū)ebGIS的應(yīng)用需求越來(lái)越大。隨著網(wǎng)絡(luò)和GIS技術(shù)的發(fā)展，WebGIS正朝著標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。WebGIS指的是工作中在Web網(wǎng)上的GIS，是傳統(tǒng)的GIS在網(wǎng)絡(luò)上的延伸和發(fā)展，現(xiàn)在的WebGIS可以實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的檢索、查詢、制圖輸出、編輯等GIS基本功能同，時(shí)也是Internet上的地理信息發(fā)布、共享和交流協(xié)作的基礎(chǔ)。隨著社會(huì)的發(fā)展，GIS在我們的生活中應(yīng)用的越來(lái)越多。現(xiàn)在在我國(guó)的許多方向（農(nóng)業(yè)、林業(yè)、氣象、水利、地震、海洋、國(guó)土資源、環(huán)境保護(hù)、鐵路交通、電力、城市建設(shè)和規(guī)劃等社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域）都有應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：WebGlS；地理信息系統(tǒng)；領(lǐng)域應(yīng)用；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

1 WebGIS的國(guó)際發(fā)展

在國(guó)際上20世紀(jì)60年代是GIS的開(kāi)拓期。但當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)發(fā)展仍處于低水平的狀態(tài)，數(shù)據(jù)處理能力弱、存儲(chǔ)容量小，所以早期的GIS更側(cè)重于機(jī)助制圖功能，地學(xué)分析功能相對(duì)薄弱。70年代是GIS的穩(wěn)步發(fā)展期。在這一階段的計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)取得了較大的進(jìn)步，推動(dòng)了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，發(fā)達(dá)國(guó)家先后建立了各具特點(diǎn)的GIS。該時(shí)期的GIS發(fā)展總體上是有了大的發(fā)展，但是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析能力仍然還是很弱，在理論和技術(shù)上沒(méi)有新的突破，還沒(méi)形成規(guī)模。80年代是應(yīng)用推廣期。在這一時(shí)期GIS應(yīng)用全面推廣，在技術(shù)上GIS取得了一系列突破性；在功能上從單一向多功能、綜合性的方向發(fā)展。90年代是GIS的用戶期，GIS已迅速成長(zhǎng)為一個(gè)新興的信息產(chǎn)業(yè)，數(shù)字化信息產(chǎn)品及空間信息服務(wù)需求迅速增長(zhǎng)，市場(chǎng)潛力巨大，GIS的應(yīng)用與服務(wù)走向區(qū)域化和全球化。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，信息技術(shù)蓬勃發(fā)展，新理念、新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)不斷出現(xiàn)。網(wǎng)格計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)、“3S”集成等更多的高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，為GIS技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用開(kāi)辟了更多更新的前沿科研方向，GIS的應(yīng)用前景變得更加廣闊。

2 WebGIS的主要的功能

（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。

3 WebGIS的應(yīng)用

我國(guó)在WebGlS的應(yīng)用方面做了許多有益的探索，取得了寶貴經(jīng)驗(yàn)，如農(nóng)業(yè)、林業(yè)、氣象、水利、地震、國(guó)土資源、海洋、環(huán)境保護(hù)、鐵路交通、電力、城市建設(shè)和規(guī)劃等部門或行業(yè)所做的應(yīng)用試驗(yàn)等。但大多仍處于試驗(yàn)階段。要達(dá)到WebGIS提出的目標(biāo)（即實(shí)現(xiàn)實(shí)用化）還有很長(zhǎng)一段路要走。“九五”國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目“中國(guó)可持續(xù)發(fā)展信息共享示范”基本上體現(xiàn)了我國(guó)WebGlS的應(yīng)用水平。

1.農(nóng)業(yè)。在國(guó)家“863計(jì)劃”智能化農(nóng)業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)和國(guó)家自然科學(xué)基金的農(nóng)業(yè)知識(shí)工程應(yīng)用基礎(chǔ)研究的支持下r天津大學(xué)和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)合作開(kāi)發(fā)了基于WebGIS的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，又稱農(nóng)業(yè)智能系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)際上是利用處理后的衛(wèi)星遙感圖像信息作為原始數(shù)據(jù)，將WebGIS技術(shù)溶合到專家系統(tǒng)中來(lái)，拓寬了專家系統(tǒng)的適用范圍。農(nóng)業(yè)信息WebGIS系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)部信息中心建設(shè)的，其建設(shè)目標(biāo)是使該系統(tǒng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)決策服務(wù)與支持的信息網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及服務(wù)提供豐富、及時(shí)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息資源（農(nóng)業(yè)氣象、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格、農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易）以及網(wǎng)上地理信息管理和應(yīng)用，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供各種圖形、圖像等網(wǎng)上信息檢索、查詢、瀏覽，以及各種信息的交流服務(wù)。農(nóng)業(yè)部門各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策者在巾國(guó)地圖上可直觀地查出諸如某一地區(qū)小麥、玉米、大豆等作物的種植面積、分布情況；相關(guān)的氣象條件；農(nóng)產(chǎn)品的價(jià)格分布情況；農(nóng)民收入情況等相關(guān)專題圖信息，而不必只是通過(guò)單調(diào)的阿拉伯?dāng)?shù)字和文字來(lái)判斷相關(guān)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)服務(wù)情況。同時(shí)利用這一一系統(tǒng)，還可以及時(shí)了解國(guó)內(nèi)最新農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息及與農(nóng)業(yè)相關(guān)的各種經(jīng)濟(jì)信息。

2.林業(yè)。國(guó)家林業(yè)局調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院建設(shè)的林火信息發(fā)布子系統(tǒng)是防災(zāi)/森林防火信息系統(tǒng)中一個(gè)組成部分。該項(xiàng)目建立在國(guó)家林業(yè)局信息巾心計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和國(guó)家林業(yè)局森林防火辦公室林火監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，采用了Client/Server（客戶機(jī)/服務(wù)器）模式、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、WebGIS技術(shù)和遙感技術(shù)，能夠完成火點(diǎn)定位、火險(xiǎn)預(yù)報(bào)、林火行為預(yù)報(bào)、林火信息發(fā)布等功能，并嘗試將一些公用圖形數(shù)據(jù)作為公共數(shù)據(jù)提供給需要的用戶。國(guó)家林業(yè)局信息中心以及一些林業(yè)重點(diǎn)省份也利用ArcGIS系列軟件進(jìn)行森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和濕地監(jiān)測(cè)，用現(xiàn)代化的3s技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等手段為天然林保護(hù)、退耕還林、野生動(dòng)植物保護(hù)、三北等重點(diǎn)地區(qū)建立防護(hù)林體系系統(tǒng)。

3.氣象。WebGIS系統(tǒng)共有信息服務(wù)子系統(tǒng)、防洪調(diào)度子系統(tǒng)、防汛會(huì)商子系統(tǒng)等11個(gè)子系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)可查詢河道、堤防、控制站、水庫(kù)等實(shí)時(shí)的、歷史的水雨工情信息。主要包括人工影響天氣、早澇災(zāi)害防御等8個(gè)防災(zāi)、抗火和救災(zāi)決策指揮子系統(tǒng)。囊括自然災(zāi)害的監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)、評(píng)估以及地理信息和決策指揮信息的發(fā)布、查詢等各個(gè)方面的內(nèi)容。

4.環(huán)境保護(hù)。WebGIS系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)我們環(huán)境最常見(jiàn)的垃圾問(wèn)題，對(duì)于農(nóng)村地區(qū)可以監(jiān)測(cè)垃圾的堆放點(diǎn)的建立，同時(shí)可以進(jìn)行垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站對(duì)其周圍環(huán)境影響的分析和實(shí)時(shí)監(jiān)控；對(duì)于城市生活中產(chǎn)生的垃圾我們同樣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，城市中的垃圾主要是焚燒和填埋，我們要對(duì)比焚燒和填埋前后的一些環(huán)境和地質(zhì)的變化，進(jìn)行分析和總結(jié)，盡量減少其中對(duì)環(huán)境的影響；最后我們還要對(duì)于工廠和醫(yī)院產(chǎn)生的垃圾進(jìn)行重點(diǎn)的監(jiān)控，因?yàn)楣I(yè)和醫(yī)療垃圾的危害太大，而且需要專門的處理。同時(shí)因?yàn)檫@些工廠和醫(yī)院分布的比較分散，通過(guò)我們的WebGIS的實(shí)時(shí)監(jiān)控，我們更能全面的進(jìn)行管理，以便發(fā)生問(wèn)題更能盡快的處理，解決問(wèn)題。

5.電力方面。WebGIS系統(tǒng)在電力方面主要的應(yīng)用時(shí)定位和對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)檢維護(hù)調(diào)度中的應(yīng)用，主要先對(duì)電力方面的所有線路進(jìn)行定位，把所有的線路的單線圖上的東西根據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到WebGIS系統(tǒng)中，方便了我們對(duì)線路的熟悉，以及在運(yùn)檢中的線路的故障點(diǎn)的檢測(cè)，維護(hù)搶修人員的調(diào)配都提供了相當(dāng)大的幫助，大大縮減了我們電力公司出現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間。

4 WebGIS應(yīng)用前景

1.隨著Web Service的興起，一系列的服務(wù)、通信標(biāo)準(zhǔn)的制定，在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)了GIS互操作已成為可能。

2.WebGIS自身將與各種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，例如虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、多媒體技術(shù)等，這將會(huì)極大的擴(kuò)展WebGIS的應(yīng)用和發(fā)展空間。

3.結(jié)合GPS、移動(dòng)GIS等技術(shù)的研究和實(shí)用化，WebGIS將深入到人們的日常工作與生活中。WebGIS作為基于位置服務(wù)的基礎(chǔ)平臺(tái)，將為人們提供豐富多彩的位置服務(wù)。

4.電子商務(wù)、電子政務(wù)的應(yīng)用離不開(kāi)空間信息，WebGIS將為其提供良好的支持。

參考文獻(xiàn)

[1]周成虎.胄景飛.陸鋒，等第四代GIS軟件研究。

[2]李琦.楊超偉王京傲.等數(shù)字地球的雛形WebGIS研究。

[3]李德仁.李清泉地球空間信息學(xué)與數(shù)字地球。

[4]劉榮高，莊大方，劉紀(jì)遠(yuǎn)Web環(huán)境下實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)表達(dá)的框架研究。

[5]黃長(zhǎng)青，史文中，張鵬林，網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)。