网络地理信息系统，是指支持在互联网上发布地理信息和服务，而用户可以随时随地获得分布的空间数据和服务的一种技术，它是互联网技术和GIS技术相结合的产物。

 

互联网发展到今天，Web网络已成为互联网服务的主要形式，Web GIS也相应成为了网络地理信息系统的代名词，尽管概念上，网络地理信息系统比Web GIS涵盖的范围更广，但现实中，两者已基本等同，后边我们就WebGIS进行深入展开。

现实中，Web GIS离我们并不遥远，它早已不知不觉间走入了每一个人的生活，当你打开高德地图、百度地图的时候，当你滴滴打车、哈啰出行的时候，乃至点个外卖的时候，背后都有WebGIS的影子，WebGIS以其独特的用途和魅力已经成为人们重要的网络服务应用形式之一。它既可以是简单的Web地图，也可以是专业的应用系统。可以服务于普通民众层面的地图导航、在线旅游、各类LBS服务，也可以是专业领域的空间信息可视化，诸如传染病的传播、紧急事故、地震、洪水等灾害的位置、范围、动态分析，以及各类城市建设规划、资源保护等。

 

Web GIS的组成与工作流程

早期Web GIS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。作为一种分布式的信息系统，Web GIS至少要有一个服务器和一个客户端。

 

Web GIS通常是三层体系结构，包括表现层、逻辑层和数据层。

表现层，即各类访问客户端，不限于Web浏览器，也可以是桌面应用程序或移动应用。

逻辑层（或称中间层），包括Web服务器和GIS服务器，前者实现互联网用户的请求响应，后者处理与GIS功能相关的请求。

数据层，则为各类数据库服务器，实现空间数据与属性数据的存储管理。

 

很多情况下，Web GIS的客户端是Web浏览器，因此，Web GIS应用也通常被视为B/S架构，即浏览器与服务器应用。

Web GIS的基本工作流程，包括如下环节：

1. 用户使用Web客户端向Web服务器发送HTTP/HTTPS请求;

2. Web服务器将有关GIS功能的请求转发到GIS服务器；

3. GIS服务器从GIS数据库中读取所需要的数据，对请求进行相应处理，如生成地图、执行查询或相关分析，将数据、地图或其他操作结果，通过Web服务器HTTP响应返回到客户端中显示。

现阶段Web GIS的主要功能应用

从理论上讲，Web GIS已经可以实现GIS的绝大部分功能，可以在互联网上实现地理信息的收集、存储、编辑、处理、管理、分析、共享和可视化等。现阶段应用较多的主要功能包括：

1. 在线地图，在线地图是Web GIS最常见的形式和最常用的功能，对地图上的地物进行空间查询和属性查询，可以解决它是什么？它在哪里？这样的问题。

2. 数据采集，利用移动客户端，工作人员能将野外采集或验证后的数据传送到服务器和数据库中,提髙数据的现势性。

3. 地理信息的传播，Web GIS是一个传播地理信息的理想平台，政府机关、学术机构和商业部门可以使用这个平台共享空间信息。

4. 地理空间分析，Web GIS不仅是电子地图，它还提供许多空间分析功能，例如，寻找最佳的驾车或公交路线、基于污染物扩散模型计算受影响范围、利用叠加分析来确定要疏散的街区，以及商业零售选址等应用场景。

 

对比传统GIS，Web GIS有7大优势

1. 访问范围广，做一个Web GIS应用，公网环境下，全世界都可以看到；

2. 受众多，一个Web GIS应用能支持很多用户，甚至是成千上万的用户同时使用；

3. 较好的跨平台性，相对于桌面应用来说，基于Web浏览器的GIS有较好的跨平台性；

4. 平均费用低廉，不必为每一个GIS用户购买一套GIS软件，Web GIS可同时供许多用户使用；

5. 使用简单，面向一般用户，无需GIS专业知识；

6. 更新维护方便，只需对服务器进行更新，用户即可得到最新的程序和数据；

7. 应用丰富，各种五花八门的需求，都有相应的WebGIS应用被开发出来。

Web GIS的出现打破了专家与非专家之间的传统隔阂，促进了公众的参与和GIS的社会化。

 

与传统桌面GIS相比，Web GIS应用面临5个方面的瓶颈

1. GIS服务器需要支撑多用户频繁访问的压力；

2. 地理数据库需要支撑频繁数据读写的压力；

3. Internet需要支撑频繁传递大量数据的压力；

4. 客户端（特别是Web浏览器)G1S的功能不足；

5. 最终用户往往缺乏GIS专业知识和经验；

不过，随着Web技术的不断发展，各种浏览器端、服务器端缓存技术的引入，以及浏览器图形渲染能力的增强，Web GIS性能得到了极大提升。

瘦客户端和胖客户端架构设计

如何在客户端与服务器间进行功能分配？这是在设计客户端/服务器架构产品时，必须考虑的一个问题。根据不同的功能分配模式，Web GIS系统可以划分为瘦客户端和胖客户端两种架构。

瘦客户端架构中，客户端一般承担较少的任务,主要负责向服务器发送请求；而服务器承担大部分的处理工作，如生成地图和执行相关分析等。瘦客户端模式，除Web浏览器外，用户不需要安装任何GIS软件和插件，但其功能相对较弱，服务器负担重。

与瘦客户端正好相反，胖客户端把较多的任务分配给了客户端，这种结构主要是通过在客户端计算机上，安装相应的浏览器插件，或通过采用客户端本地应用程序来实现，具有交互速度快，服务器负担轻的特点，但涉及安装操作，且对网络带宽和客户机计算能力有要求。

目前，一种广泛应用的最佳模式，是介于瘦客户端和胖客户端之间，把WebGIS的功能划分为基础底图、操作图层和任务（工具）三大组成部分。底图一般在服务器端制作，操作层通常在客户端显示，简单的分析任务可以在客户端完成，而复杂或涉及较大数椐的任务则在服务器端完成。

 

Web GIS带来的影响

1. Web GIS带来了新的商业模式和新的商品形式。例如，在线地图中基于地理位置的广告服务、GIS厂商推出的软件功能付费订阅。

2. Web GIS成为人们日常生活中的重要工具。人们经常遇到，诸如到哪里吃饭、到哪里入住、到哪里购物，如何去到某地，这类问题，Web GIS为人们提供了了解自己的生活空间和获得空间认知能力的重要手段。

3. Web GIS成为数字化科研的甚础平台。越来越多的机构把他们的地图服务、空间分析服务发布到了“云”中，科研人员可以把这些丰富的资源整合起来，支撑自己的研究，万维网已经在成为数字科研的新平台。

4. Web GIS成为电子政务的一种强大而具有亲和力的工具。很多政府事务与位置相关，Web GIS可以为公共信息服务提供了诸多便利，增加公民知情权，提高政务透明度，例如，疫情地图，灾情地图、案情地图等。

对未来Web GIS的展望

未来的互联网将更丰富、更友好、更社交化和智能化，Web GIS也将继续蓬勃发展。

对未来的Web GIS，我们可做如下展望：

 开放的地理空间Web服务将继续是WebGIS的核心

 移动平台将成为WebGIS最主要的客户端

 自发式地理信息价值进一步挖掘

 云GIS是大势所趋

 WebGIS将更加智能化

 GIS向实时或近实时方向发展

 语音交互将蓬勃发展

 物联网与智慧城市从虚幻照进现实

 虚拟地球和虚拟世界的相融合

    

互联网改变了人类社会的方方面面，也改变了地理信息系统，二者的融合产生了WebGIS这一新兴领域。随着WebGIS近些年快速发展，其独特的用途和魅力成为了人们重要的网络服务应用形式之一。深入学习和掌握WebGIS的相关知识，对于地理信息科学相关专业的学生而言具有重要的意义。