基于WebGIS的地理信息系统开发与应用

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年1月3期   作者:宋颖
[导读] WebGIS具有跨平台性、交互性、动态性等很多传统GIS所不具备的优点。

         摘要:WebGIS具有跨平台性、交互性、动态性等很多传统GIS所不具备的优点。本文参照地理信息系统发展的现状,首先简单介绍了WebGIS和地理信息系统的基本概念,同时提出了基于WebGIS地理信息系统结构设计的模型,结合某校园地理信息系统的实例,进一步阐述了基于WebGIS的地理信息系统的设计与实现,希望能为广大同行提供参考。
         关键词:互联网;WebGIS;地理信息系统
1引言
         近年来,互联网技术高速发展,大众对地理信息系统(GIS)的需求也在不断增加,利用互联网在Web上发布空间数据,从而为广大用户提供空间数据浏览、查询和分析的功能,已经成为当下GIS发展的一个热门课题,由此,基于互联网技术的地理信息系统,即WebGIS(网络地理信息系统)应运而生。WebGIS集成了互联网和GIS的优点,并基于Internet/Intranet技术标准和通信协议,通过WWW的任意一个节点,用户都可以访问GIS服务器,并且可以使用GIS服务器提供的各种功能,从而可以在全球范围内实现资源共享。
2基本概念
2.1WebGIS
         WebGIS是基于互联网技术和GIS系统开发的产物,是一个交互式、分布式、动态的地理信息系统。其主要是通过互联网来显示地理信息,让用户在Web浏览器的环境下得到GIS数据,并实现预期的功能。WebGIS 技术提供以下几个主要功能:地图服务、数据查询服务、地理编码服务、要素服务。
2.2地理信息系统
         地理信息系统是基于地理信息的计算机系统,能够采集、存储和管理地理信息数据,并且通过对海量地理数据处理获取重要数据的技术。三维地理信息系统能够直观地展现出地理数据处理过程,地理信息系统包含业务逻辑层、应用层和数据层。其中应用层主要是连接系统和用户接口,能够直观地展现出空间场景浏览效果,改善场景规划;业务逻辑层能够对地理信息系统内数据进行调用,准确定位建设规划区的实际情况;对于数据层来说,地理信息系统中所产生的所有数据信息均存储在数据层中,且可以利用数据层模型优化方式提升空间场景浏览的便利性。
3基于WebGIS的地理信息系统结构设计
         基于WebGIS的地理信息系统主要包含用户层、业务逻辑层、数据访问层和数据库层,如图1所示。其中用户层主要是借助于应用程序实现服务,由程序文件和窗体共同组成用户服务层,其中前者能够对控件功能进行处理,后者需要借助超文本标记语言脚本发挥功能;对于业务层来说,其主要应用在逻辑功能和业务事件中,包含转出凭证业务和身份验证业务等;对于数据访问层和数据库层来说,前者主要是实施系统管理数据操作,后者主要为系统管理数据库、业务数据库和办公数据库等。通过以上业务可以将地理信息系统划分为多级分布体系,实现各自独立管理,这样能够对信息访问进行控制,全面提升信息安全性。


图1 地理信息系统总体框图
4应用实例
4.1项目背景
         建立基于WebGIS的校园地理信息系统是实现学校管理自动化、科学化、网络化和智能化的一种趋势。笔者根据某学校的具体情况,对基于SuperMap IS.NET的校园地理信息系统进行了具体设计与实现(系统运行的主界面见图2)。 通过在局域网内的测试,本系统可以成功的为广大师生提供各种校园的空间查询信息服务,同时也可以为学校管理部门进行校园的发展预测、规划决策以及科学管理提供依据。

4.2 系统功能设计
         根据系统设计目标以及需求分析,其主要功能包括以下几个部分:
         (1)系统管理。系统管理部分面向系统管理员,系统管理员拥有最高管理权限,可以在本地或者远程进行系统的基本设置,添加和删除系统服务项目以及会员管理等,极大的方便了系统的实时维护和更新。
         (2)空间分析功能。缓冲区分析:缓冲区分析是围绕某地物要素画出的定宽地区,用以建立“影响地带”。管理决策部门可据此确定所需扩建的道路宽度以及道路两边需要美化的面积。最佳路径分析:随着校园规模的不断扩大,校园内道路纵横,两点之间的道路往往不止一条,借助于最佳路径分析功能可以确定两点之间的最短路径,也可以作为规划人员的参考。
         (3)地图浏览功能。这部分主要包括GIS常见的各种功能,系统采用分层管理的模式,对建筑物、道路、供水线路、通信线路等不同种类的地图要素分别进行管理。地图可以进行放大、缩小、漫游、全幅显示,同时系统提供了地图打印、鹰眼以及距离量测等功能。
         (4)数据管理功能。这部分主要面向管理员,管理员可以在自己的权限内管理和维护地图分类以及相应的属性数据,添加和验证相应的数据。
         (5)查询功能。信息的查询与检索是系统最主要的功能,本系统提供了灵活多样化的空间查询功能。用户可以根据需要选择适当的方式查询地物的空间信息、属性信息或其它多媒体信息。
5结束语
         在科技高速发展的背景下,传统的地理信息管理方法已经难以满足用户的需求,而基于网络一体化的地理信息管理具有良好的可扩展性,随着用户需求的增加,系统功能可以进一步得到扩展,相信在今后的地理信息技术发展中,基于WebGIS的地理信息系统以其自身的特色和优势,势必会受到市场更多的青睐。

参考文献:
[1] 宋关福,钟耳顺,王尔琪. WebGIS基于Internet的地理信息系统[J].中国图像图形学报,2015,3(3):251-253.
[2] 宋关福,钟耳顺,王尔琪.WebGIS-基于Internet的地理信息系统[J].中国图像图形学报,1998,3(3):251-254.
[3] 糜新宇.基于开源WebGIS的时态森林资源管理系统研建[D].长沙:中南林业科技大学,2017.
[4] 李华,吴超仲,严新平.基于WebGIS的数字校园管理信息系统的设计[J]. 武汉理工大学学报:信息与管理工程版2014,4(2):93-97.
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