本节将剖析WebGIS的概念，分析它与传统桌面地理信息系统的区别与联系，介绍WebGIS的优点。 WebGIS早期被认为是运行在Web浏览器中的地理信息系统，但是这个定义并不完整。 广义而言，WebGIS是使用了 Web技术的各种地理信息系统。 狭义而言，WebGIS是通过Web技术来连接其组成部分的地理信息系统。 WebGIS是一种分布式的信息系统，它至少要有一个服务器和一个客户端， 这个客户端不限于Web浏览器，也可以是桌面应用程序或移动应用程序（图1.9)。 Fig. 1.8 万维网地理信息系统至少要有一个Web应用服务器和一个客户端，这个客户端可以是网络浏览器、桌面客户端或移动客户端。客户端通过URL找到服务器，主要通过 HTTP 协议与服务器进行通信 # 理解WebGIS的概念需要注意以下几点： HTTP 协议:在众多的Web技术中， HTTP 是服务器和客户端互相通信所用的主要协议。 最简单的WebGIS是两层体系结构,包括一台服务器和一个或多个客户端。 WebGIS不仅包括你所看到的客户端，而且包括该客户端所依赖的服务器， 它可能是互联网上的某台服务器或某个云计算中心。有时服务器和客户端可以都装在同一台计算机里， 但从逻辑上讲，它们还是两个独立的单元。 单个WebGIS通常是三层体系结构，包括数据层、逻辑层（或中间层）和客户端(或表现层）。 随着 地理聚合 （mashup;见第4章）方法的流行， 一个 WebGIS经常利用另外一个或多个WebGIS的服务， 从而形成一个n层 （ \(n>3\) ）结构。 WebGIS和桌面GIS正在不断地相互渗透。 一方面，WebGIS依靠桌面GIS来创建数据和地图等基础资源；另一方面，桌面GIS也在不断扩展， 逐渐纳入了WebGIS的功能。例如，ArcMap这一传统的桌面GIS也加入了 WebGIS的功能， 可以作为WebGIS的客户端。例如，你可以在ArcMap中使用 ArcGIS Online、 美国地质调查局 、 微软必应地图或其他机构所提供的底图，而不必自己去购买和安装这些底图数据。 WebGIS与互联网地理信息系统（Internet GIS)概念接近。 严格来说，两者还有细微的差别，互联网支持很多种服务，而万维网只是其中的一种，因此， Internet GIS( Peng and Tson, 2003)比WebGIS涵盖的范围更广（图 1.10)。 但实 际上，万维网是Internet最吸引人和最常用的服务， WebGIS是InternetGIS的主要形式，两者基本等同。 Fig. 1.9 WebGIS与其他GIS术语的关系。互联网地理信息系统比 WebGIS含义略广，但两者基本相同 # 另一个与WebGIS相关的术语。GeoWeb有多种理解。 一种理解是指地理空间信息和抽象信息（即非地理信息，如网页、图片、视频和新闻）的结合（Haklay, Singleton andParker，2008)。 该定义和地理标签（geotagging)和地理解析（geoparsing)关系密切（见第10章）。 另外,GeoWeb 也经常被用来泛指 WebGIS(Scharl and Tochtermann,2007)。 地理信息系统主要由硬件、软件、数据和用户组成，这些组成部分之间的距离不断增加和进一步分离， 这种现象是很有趣的。 20世纪60、70年代,GIS的这些组成部分通常安装在一台计算机上。 到80年代和90年代早期，这些组成部分往往被安装在同一个局域网的不同计算机上， 它们可能在一个建筑的不同房间里或在多个建筑物里，形成分布式的地理信息系统。 在WebGIS中，这些组成部分进一步分离，客户机和服务器可以天各一方。 随着像Web服务和聚合(mashup;见第4章)等技术的出现， 一个客户机可以使用一台服务器的数据和另一台服务器的分析功能，这使得GIS的各组成部分更进一步地分离。 互联网和万维网赋予了人们选择时间的自由（一天24小时、一星期7天都是开放的），也使人们摆脱了距离的羁绊， 它们本身所具有的全球性、低成本、高效性和开放性等特点也赋予了 WebGIS很多优点。 传播的广远性:对开发者来说，你做一个WebGIS应用，全世界可以看到你， 你可以向全世界展示你的系统;对使用者来说，坐在家里， 用浏览器或其他软件就可以使用全世界的WebGIS系统（被防火墙或其他安全措施隔绝的系统除外）， 所以WebGIS的传播具有全球性，这个优点是从互联网和 HTTP 传输协议中继承而来的。 用户的众多性:一般来说，一个传统的桌面GIS在某一个时间只供一个用户使用， 而一个WebGIS能支持很多用户、甚至是成千上万的用户同时使用。 这是WebGIS的一个优势，同时也要求WebGIS具有较高的性能和扩展能力。 较好的跨平台性:WebGIS的主要客户端是Web浏览器，而Web浏览器在各个操作系统上都有， 因此相对于桌面应用来说，基于Web浏览器的WebGIS有较好的跨平台性。但是值得注意的是， 当前由于移动平台操作系统的多样性和各个平台所提供的编程接口不同， 本地式（或嵌入式;见第5. 3 节)移动GIS的跨平台性相对较差。 平均费用的低廉性:对于一个机构来说，它不必为每一个GIS用户购买一套桌面GIS， 而是可以构建一个WebGIS，供多个用户分享。这样，平均费用往往比前者要低廉。 对最终用户来说,大量的电子地图网站、政府部门提供的公共信息服务地图网站等WebGIS都是免费的。 对最终用户的易用性:桌面GIS的主要用户是那些经过多年培训和有多年经验的专业人员， 而WebGIS的用户往往是非GIS专业人员和网民群体。这些大众化的用户没有受过相应的培训， 他们需要WebGIS简单易用，像傻瓜相机一样，同时又要有好的用户体验。 他们的期望甚至是——“如果我不知道怎么使用你的网站,那就是你的错。” 这就要求WebGIS的开发人 员注意设计人性化的操作界面以降低使用的复杂性。 更新的统一性:如果一个桌面GIS有了新的版本或数据，管理员需要到每台计算机上安装。 WebGIS则不同，管理员只需要对服务器进行更新，那么用户下次使用该系统时， 客户端大都会自动更新,得到最新的程序和数据。因此，WebGIS在很多情况下， 能降低系统维护的复杂性，也很适合那些对时效性要求较高的应用,如应急管理。 应用的广泛性:针对人们五花八门的需求， 政府机关、商业机构和一些爱好者开发出了各种各样的WebGIS应用， 如SARS传染病的分布、各地环境污染源的分布、餐馆书店的位置、网络交友、照片和视频地图、 新闻位置图、电影明星地址图，甚至公共洗手间的分布图 （如澳大利亚提供的全国厕所电子地图网站 http://www.toiletmap.gov_au )等。 WebGIS助长了新地理学的发展。 新地理学(Neogeography)是指非专业用户因个人或公共目的使用地理学科技和工具(Tumer，2006)。 这一现象突破了专家与非专家之间的传统障碍,促进了公众的参与和GIS的社会化。 以上特点为WebGIS增添了很多优势，同时也对WebGIS的开发提出了相应的要求， 如用户的众多性要求WebGIS系统的稳定性和伸缩性。 有些系统在只有1个用户时运行很快，而有3个用户时就减慢、5个用户时就死机， 这就不能够很好地支撑多用户同时使用所带来的压力。 使用的简单性提醒开发者要注意界面的人性化，顾及非GIS专业人员的操作能力和使用习惯。 1.3.1. WebGIS 的概念 #
1.3.2. 优点 #