【正文】 系統(tǒng)或試驗系統(tǒng)的開發(fā)上取得進步，為GIS的全面發(fā)展奠定基礎。（4）地理信息產業(yè)的形成和社會化地理信息系統(tǒng)（Social GIS）的出現(xiàn) 90年代以來，隨著互聯(lián)網(wǎng)絡的發(fā)展及國民經濟信息化的推進，地理信息系統(tǒng)作為大的地理信息中心，進入日常辦公室和千家萬戶之中，從面向專業(yè)領域的項目開發(fā)到綜合性城市與區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展研究，從政府行為、學術行為發(fā)展到公民行為和信息民主，成為信息社會的重要技術基礎。 其結果是： a）一些發(fā)達國家先后建立了許多專業(yè)性的土地信息系統(tǒng)（LIS）和資源與環(huán)境信息系統(tǒng)（GIS），如1970年至1976年，美國地質調查局先后建50多個信息系統(tǒng)，其它國家也相繼發(fā)展自己的GIS； b）關于GIS軟件、硬件和項目開發(fā)的商業(yè)公司篷勃發(fā)展。1956年，奧地利測繪部門首先利用電子計算機建立了地籍數(shù)據(jù)庫，隨后這一技術被各國廣泛應用于土地測繪與地籍管理。（1）模擬地理信息系統(tǒng)階段 自19世紀以來就得到廣泛應用的地圖（包括地形圖和專題圖）——模擬的圖形數(shù)據(jù)庫和描述地理的文獻著作——模擬的屬性數(shù)據(jù)庫相結合，構成了地理信息系統(tǒng)的基本概念模型。目前我國已經是GIS的大國，但還不能稱為強國。要努力營造良好的市場競爭環(huán)境。這些問題既相互獨立，又互有關聯(lián)，需要統(tǒng)一考慮，分別解決。這里，空間數(shù)據(jù)的組織是問題的關鍵之一，要面向客觀存在的空間對象，要研究空間對象的關系，不僅要考慮幾何關系，還要考慮語義關系和時序關系，發(fā)展空間關系代數(shù)。從更加廣泛的角度，GIS可以從科學（Geographic Information Science，GIS）、軟件（Geographic Information Software，GIS）和服務（Geographic Information Service，GIS）這三個層次來加以考慮，從而形成集理論與方法、技術與工具、應用與服務為一體的完整的體系。“十五”期間，科技部決定將測評工作制度化、經?；?，建立了GIS軟件測評中心，并逐漸向產品認證的方向發(fā)展。可以說，我國GIS產業(yè)發(fā)展的各個階段，科技部的支持與扶植起到了至關重要的作用。“十五”一開始，又針對我國缺乏大型企業(yè)級網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)基礎軟件平臺，在863計劃中安排了面向網(wǎng)絡的大型GIS軟件平臺研發(fā)項目，接著又安排了若干行業(yè)級的GIS應用示范工程，同時進行GIS標準規(guī)范體系的研究，并順應GIS技術發(fā)展適當安排了前沿技術研究。 研發(fā)支持 在政策引導的同時，科技部從“九五”開始，根據(jù)發(fā)展形勢，連續(xù)在國家科技計劃中安排GIS關鍵技術研究、軟件開發(fā)和典型應用示范工程項目，極大地促進了我國在GIS領域的科技進步。經過幾年的努力，%，GIS軟件產業(yè)初步形成。 科技部對GIS產業(yè)發(fā)展的領導和扶植，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。第五章 WebGIS預計社會效益、環(huán)境效益 100 WebGIS對社會發(fā)展的作用 100 WebGIS對資源利用情況 101 WebGIS對人才培養(yǎng)情況 102 WebGIS環(huán)境影響及效益 102目錄 第 3 頁 共 3 頁167。第一章 WebGIS立項依據(jù) 1 WebGIS產業(yè)政策 1 政策引導 1 研發(fā)支持 2 技術導向 3 展望未來 4 WebGIS發(fā)展現(xiàn)狀 6 國外地理信息系統(tǒng)(GIS)應用發(fā)展狀況 6 我國地理信息系統(tǒng)(GIS)應用發(fā)展狀況 8 WebGIS技術先進性，對相關領域技術進步的推動作用 10 WebGIS技術先進性 10 信息技術(IT)對GIS的影響 11 互聯(lián)網(wǎng)上的GIS的構件模型 13 WebGIS目前進展情況 13167。第二章 WebGIS技術方案 15 WebGIS基礎平臺功能設計 15 編輯專題 15 圖層的顯示與隱藏 16 地圖瀏覽操作 16 圖層屬性表 17 圖層的屬性 18 專題的屬性 19 坐標系統(tǒng) 20 查詢系統(tǒng) 21 空間運算 21 線圖層轉換網(wǎng)絡圖層 22 網(wǎng)絡分析——最短路徑 23 緩沖分析 24 新圖層的編輯 26 編輯工具 26 坐標編輯 27 三維瀏覽 28 三維模擬 29 WebGIS技術關鍵點及創(chuàng)新點，項目完成時達到的技術水平 31 WebGIS技術關鍵點 31 WebGIS技術創(chuàng)新點 33 WebGIS達到的技術水平 34 WebGIS技術選型 36 WebGIS基本組成 36 WebGIS實現(xiàn)模式 37 WebGIS設計實現(xiàn) 42 WebGIS研發(fā)技術 52 WebGIS研發(fā)流程 72 WebGIS主要技術參數(shù) 81 WebGIS技術質量指標 82 WebGIS各階段目標 83 WebGIS經費預算情況 84 WebGIS投資總額、項目已完成投資 84 WebGIS投資及構成 85 WebGIS投資預算 85 WebGIS申請經費使用預算 87167。第一章 WebGIS立項依據(jù) WebGIS產業(yè)政策 1995年，科技部決定，通過國家“九五”科技攻關計劃，推動我國GIS技術的研究與產品開發(fā)，進而形成和發(fā)展我國的GIS軟件產業(yè)。 政策引導 “九五”期間，國家第一次將發(fā)展具有我國自主版權的地理信息系統(tǒng)軟件產品列入“重中之重”科技攻關計劃，圍繞“抓應用，見效益、促發(fā)展”這條主線組織科技攻關工作，取得了明顯的效果?？萍疾坑钟?000年五月召開了“九五”科技攻關國產地理信息系統(tǒng)應用示范工程總結研討會，總結“九五”后三年來在地理信息系統(tǒng)示范應用工作方面的經驗，研究今后五年發(fā)展我國地理信息系統(tǒng)軟件產業(yè)的方針和策略，探討如何加快推廣應用的途徑?！熬盼濉币婚_始，就安排中小型GIS平臺軟件的開發(fā)，目標是開發(fā)適合中國市場的軟件產品。經過十年左右的時間，基本形成了我國的GIS技術體系與軟件產品系列。 技術導向 在政策引導、研發(fā)支持的同時，科技部開展年度GIS軟件測評，在GIS技術發(fā)展方面起了導向的作用。到目前為止，GIS年度測評工作已經堅持了九年。其中，服務是目標，軟件是工具，科學是基礎。進而發(fā)展新的空間數(shù)據(jù)組織模型，并以此為基礎，結合計算要求來解決存儲模型問題，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫集群和分布式空間數(shù)據(jù)存儲，妥善地解決空間數(shù)據(jù)的一致性和完整性。進而實現(xiàn)GIS的歷史性變革，完成GIS在四個方向的轉變，即從面向地圖處理到面向空間實體及其關系的轉變；從主要是二維處理到多維處理的轉變；從以系統(tǒng)為中心到以數(shù)據(jù)為中心的轉變和從主要是面向管理到面向分析決策的轉變。目前，軟件分會正在倡導和促進建立行業(yè)的自律機制，改變目前無序競爭、惡性競爭的局面，組織起來，維護企業(yè)自身的合法權益。只能說是在邁向GIS大國的道路上迅跑。但是，這種模擬式的、基于紙張的信息系統(tǒng)和信息過程，使得空間相關數(shù)據(jù)的存貯、管理、量算與分析、應用極為不規(guī)范、不方便和效率低下。1963年，加拿大測量學家自先提出地理信息系統(tǒng)這一術語，并建立了世界上第一個地理信息系統(tǒng)——加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS），用于資源與環(huán)境的管理和規(guī)劃。到1989年，國際市場上有報價的GIS軟件達70多個，并出現(xiàn)一些有代表性的公司和產品，如美國環(huán)境系統(tǒng)研究所的ARC/INFO，Intergraph公司的MGE，及Genasys公司的Genamap等等； c）數(shù)字地理信息的生產標準化、工業(yè)化和商品化。 我國地理信息系統(tǒng)(GIS)應用發(fā)展狀況 我國對GIS的研究起步較晚，但是近二十年來，在各級政府和有關人士的大力呼吁和促動下，我國的地理信息系統(tǒng)事業(yè)突飛猛進，成績巨大。（3）加速發(fā)展階段（1986——1995年） GIS作為一個全國性的研究與應用領域，進行了有計劃、有目標、有組織的科學試驗與工程建設，取得一定的社會經濟效益。而在這一過程中，一方面需要探索建立一套政府宏觀調控與市場機制相結合的地理信息產業(yè)模式，另一方面，則要充分總結和借鑒國內外地理信息系統(tǒng)項目建設的經驗和教訓，建立起行之有效的地理信息系統(tǒng)工程學的理論、方法與管理模式，推動地理信息系統(tǒng)在社會主義各項事業(yè)中更加深入和廣泛的應用。新的RDBMS也將支持新的對象關系模型(ORACLE)，從而可以更好地支持空間數(shù)據(jù)類型。將來會允許對專家功能系統(tǒng)的存取。它們基本上是不能與其他系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)的。這樣的客戶服務器系統(tǒng)通過利用網(wǎng)絡、個人計算機、圖形用戶界面和關系數(shù)據(jù)庫把集中式的巨無霸系統(tǒng)分解為較小的單元，從而簡化了復雜的信息系統(tǒng)的開發(fā)與管理。 新的客戶服務器系統(tǒng)把GIS應用分解為兩個部分：客戶單元和服務器單元。這僅僅取決于實現(xiàn)的策略。系統(tǒng)的建立管理和維護以及應用擴展仍然是一件艱難的事情。 第二次轉變是從經典的客戶服務器計算模型轉變到以構件開發(fā)為基礎的分布式計算模型(Componentbased Distributed Computing Model)，信息工業(yè)用了很長的時間完成這種轉變(這個過程仍然還在繼續(xù))，而GIS這一次卻緊緊地跟上了信息產業(yè)的腳步。這種轉變和互聯(lián)網(wǎng)的快速擴張和普及密切相關，互聯(lián)網(wǎng)提供了分布式軟件構件的應用市場。例如，傳統(tǒng)的GIS模型包括十個功能單元：獲取，轉換，驗證和編輯，存儲，重購，綜合，變換，查詢，分析及表現(xiàn)，然而，由于存儲和查詢部分現(xiàn)在已納入RDBMS，因此，在一個以萬維網(wǎng)為平臺的分布式GIS中基本的框架結構和傳統(tǒng)是有區(qū)別的。167。 圖層屬性表（1）查看圖層的屬性表，可以對查看的要素進行過濾；（2）設置屬性表的結構，對屬性表字段進行增加、刪除；（3）對記錄進行增刪操作； （4）可方便直接的修改屬性值。 坐標系統(tǒng) 坐標系統(tǒng)用于修改、轉換專題圖層地理數(shù)據(jù)的坐標系（包括投影坐標系和地理坐標系）。包括點在線上、點在線外、點在面上、點在面外、線線相交、線面相交等空間疊加的所有運算。 緩沖分析 緩沖區(qū)分析（buffer）是根據(jù)指定的距離在點、線和多邊形實體周圍自動建立一定寬度的區(qū)域范圍的分析方法。WebGIS 具備全部的分析功能，除了為單個對象建立緩沖區(qū)分析外，還為一組對象進行緩沖區(qū)分析生成一個或多個緩沖區(qū)。 （3）視圖工具，包括放大，縮小，調整視圖， 以及書簽 。 三維模擬 第一副圖為某城市發(fā)生9級地震（紅點為震中），第二副圖為地震過程中房屋正在倒塌情況。組件是整個架構的核心，它們使用和提供各種可以被發(fā)現(xiàn)的服務。GIS Web Service組件，GIS Web Controls控件以及其他實用Web應用程序依賴于地理信息服務器提供的服務，是和用戶交互的UI界面和編程接口，是二次開發(fā)的基礎。 （5）集群服務在一組計算機上運行相同的軟件并虛擬成一臺主機系統(tǒng)為客戶端與應用提供服務。GIS Web Services作為向互聯(lián)網(wǎng)提供GIS服務的網(wǎng)絡組件，在客戶應用程序和空間數(shù)據(jù)處理內部系統(tǒng)之間起到了橋梁作用，向各種網(wǎng)絡應用程序提供了統(tǒng)一編程接口。本課題主要是研究WebGIS地理信息系統(tǒng)。 u 可以大規(guī)模降低系統(tǒng)成本 普通GIS在每個客戶端都要配備昂貴的專業(yè)GIS軟件，而用戶使用的經常只是一些最基本的功能，這實際上造成了極大的浪費。通用的Web瀏覽器無疑是降低操作復雜度的最好選擇。 WebGIS達到的技術水平 WebGIS除了具有目前主流桌面版GIS的常規(guī)功能，如數(shù)據(jù)采集、編輯、查詢、分析、存儲等外，還具有如下技術特點： （1）系統(tǒng)功能上，除桌面版GIS的常規(guī)功能外，還吸收了當前國內外名牌GIS產品的功能，是一個全面支持網(wǎng)絡上運行的通用GIS平臺。 （4）提供多源異構數(shù)據(jù)無縫訪問機制。利用該環(huán)境開發(fā)的產品可以實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的分布式計算和協(xié)同服務。 （9）遵循OpenGIS規(guī)范，支持點要素、線要素、面要素、體要素、復合要素、融合要素（不同類型空間實體形成一個新的要素，即異構要素）等豐富的要素類型。 （13）支持多種數(shù)據(jù)格式（E00 /SHP /Tiff /BMP /JPG /PCX /EMF /PNG /DEM/3DX）。 WebGIS技術選型 WebGIS基本組成 所謂WebGIS是在INTERNET信息發(fā)布、數(shù)據(jù)共享、交流協(xié)作基礎之上實現(xiàn)GIS的在線查詢和業(yè)務處理等功能，Web分布式交互操作是工作的重心。 由于CGI是服務器上可執(zhí)行程序，基本上所有的計算機語言都可以用來發(fā)展CGI程序，最常用的包括(C/C＋＋、Perl和Visual Basic)。例如，可以要求GIS軟件將地圖某個地區(qū)放大，然后將放大后的地圖屏幕圖象傳回給用戶。CGI結構中，CLIENT端僅起了一個啞終端的作用，其功能限于向SERVER發(fā)送用戶請求和顯示所接受的SERVER的處理結果，SERVER承擔了一切計算功能。但多個用戶同時訪問服務器時，多個CGI備份的同時運行導致服務器負載過重而降低效率，使運行速度大打折扣。解決這個問題的方法是把一部分服務器上的功能移到用戶端上，這樣不僅加快了用戶操作的反應速度，而且也減少了互聯(lián)網(wǎng)上的流量。目前這種插入軟件已被普遍采用，在多媒體領域尤為明顯。 JAVA技術 盡管插件可以和網(wǎng)絡瀏覽器一起有效處理空間數(shù)據(jù)，但這種方法仍有不少缺陷?；ヂ?lián)網(wǎng)程序語言的出現(xiàn)標志著WebGIS的開始，目前最普及的互聯(lián)網(wǎng)程序語言是由SUN公司開發(fā)的Java。這樣擴充后的網(wǎng)絡瀏覽器就能顯示和處理地理空間數(shù)據(jù)。比較而言，這種方法有許多優(yōu)越之處，容易分發(fā)，不要安裝且可以集中版本控制。比如圖形放大縮小這種常用操作，在用戶端的機器上執(zhí)行，反應就會快得多。其思想是借助于Java的健壯、安全、易于使用、易于理解的特性，分布應用程序的代碼，將它傳遞給客戶程序，然后在客戶端用戶的計算機上執(zhí)行這些代碼。沒有Open GIS技術，地理信息將始終處于無組織、自我封閉的狀態(tài)，不能真正成為服務于整個社會的產業(yè)以及實現(xiàn)地理信息的全球范圍內的共享與互操作；而基于Internet/Intranet的B/S體系則是實現(xiàn)地理信息分布式處理和互操作的技術基礎，否則，Open GIS的目標永遠只能是一個夢想。 (1) 客戶向Web服務器