【正文】 系統(tǒng)或試驗(yàn)系統(tǒng)的開發(fā)上取得進(jìn)步，為GIS的全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)。（4）地理信息產(chǎn)業(yè)的形成和社會(huì)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(luò)的發(fā)展及國民經(jīng)濟(jì)信息化的推進(jìn)，地理信息系統(tǒng)作為大的地理信息中心，進(jìn)入日常辦公室和千家萬戶之中，從面向?qū)I(yè)領(lǐng)域的項(xiàng)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(xué)術(shù)行為發(fā)展到公民行為和信息民主，成為信息社會(huì)的重要技術(shù)基礎(chǔ)。 其結(jié)果是： a）一些發(fā)達(dá)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(zhì)調(diào)查局先后建50多個(gè)信息系統(tǒng)，其它國家也相繼發(fā)展自己的GIS； b）關(guān)于GIS軟件、硬件和項(xiàng)目開發(fā)的商業(yè)公司篷勃發(fā)展。1956年，奧地利測(cè)繪部門首先利用電子計(jì)算機(jī)建立了地籍?dāng)?shù)據(jù)庫，隨后這一技術(shù)被各國廣泛應(yīng)用于土地測(cè)繪與地籍管理。（1）模擬地理信息系統(tǒng)階段 自19世紀(jì)以來就得到廣泛應(yīng)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(xiàn)著作——模擬的屬性數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，構(gòu)成了地理信息系統(tǒng)的基本概念模型。目前我國已經(jīng)是GIS的大國，但還不能稱為強(qiáng)國。要努力營造良好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。這些問題既相互獨(dú)立，又互有關(guān)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(guān)鍵之一，要面向客觀存在的空間對(duì)象，要研究空間對(duì)象的關(guān)系，不僅要考慮幾何關(guān)系，還要考慮語義關(guān)系和時(shí)序關(guān)系，發(fā)展空間關(guān)系代數(shù)。從更加廣泛的角度，GIS可以從科學(xué)（Geographic Information Science，GIS）、軟件（Geographic Information Software，GIS）和服務(wù)（Geographic Information Service，GIS）這三個(gè)層次來加以考慮，從而形成集理論與方法、技術(shù)與工具、應(yīng)用與服務(wù)為一體的完整的體系?！笆濉逼陂g，科技部決定將測(cè)評(píng)工作制度化、經(jīng)常化，建立了GIS軟件測(cè)評(píng)中心，并逐漸向產(chǎn)品認(rèn)證的方向發(fā)展?？梢哉f，我國GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各個(gè)階段，科技部的支持與扶植起到了至關(guān)重要的作用。“十五”一開始，又針對(duì)我國缺乏大型企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)，在863計(jì)劃中安排了面向網(wǎng)絡(luò)的大型GIS軟件平臺(tái)研發(fā)項(xiàng)目，接著又安排了若干行業(yè)級(jí)的GIS應(yīng)用示范工程，同時(shí)進(jìn)行GIS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系的研究，并順應(yīng)GIS技術(shù)發(fā)展適當(dāng)安排了前沿技術(shù)研究。 研發(fā)支持 在政策引導(dǎo)的同時(shí)，科技部從“九五”開始，根據(jù)發(fā)展形勢(shì)，連續(xù)在國家科技計(jì)劃中安排GIS關(guān)鍵技術(shù)研究、軟件開發(fā)和典型應(yīng)用示范工程項(xiàng)目，極大地促進(jìn)了我國在GIS領(lǐng)域的科技進(jìn)步。經(jīng)過幾年的努力，%，GIS軟件產(chǎn)業(yè)初步形成。 科技部對(duì)GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的領(lǐng)導(dǎo)和扶植，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第五章 WebGIS預(yù)計(jì)社會(huì)效益、環(huán)境效益 100 WebGIS對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用 100 WebGIS對(duì)資源利用情況 101 WebGIS對(duì)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(xiàng)依據(jù) 1 WebGIS產(chǎn)業(yè)政策 1 政策引導(dǎo) 1 研發(fā)支持 2 技術(shù)導(dǎo)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(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r 6 我國地理信息系統(tǒng)(GIS)應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r 8 WebGIS技術(shù)先進(jìn)性，對(duì)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)作用 10 WebGIS技術(shù)先進(jìn)性 10 信息技術(shù)(IT)對(duì)GIS的影響 11 互聯(lián)網(wǎng)上的GIS的構(gòu)件模型 13 WebGIS目前進(jìn)展情況 13167。第二章 WebGIS技術(shù)方案 15 WebGIS基礎(chǔ)平臺(tái)功能設(shè)計(jì) 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(biāo)系統(tǒng) 20 查詢系統(tǒng) 21 空間運(yùn)算 21 線圖層轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)圖層 22 網(wǎng)絡(luò)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(biāo)編輯 27 三維瀏覽 28 三維模擬 29 WebGIS技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)，項(xiàng)目完成時(shí)達(dá)到的技術(shù)水平 31 WebGIS技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn) 31 WebGIS技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn) 33 WebGIS達(dá)到的技術(shù)水平 34 WebGIS技術(shù)選型 36 WebGIS基本組成 36 WebGIS實(shí)現(xiàn)模式 37 WebGIS設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 42 WebGIS研發(fā)技術(shù) 52 WebGIS研發(fā)流程 72 WebGIS主要技術(shù)參數(shù) 81 WebGIS技術(shù)質(zhì)量指標(biāo) 82 WebGIS各階段目標(biāo) 83 WebGIS經(jīng)費(fèi)預(yù)算情況 84 WebGIS投資總額、項(xiàng)目已完成投資 84 WebGIS投資及構(gòu)成 85 WebGIS投資預(yù)算 85 WebGIS申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)使用預(yù)算 87167。第一章 WebGIS立項(xiàng)依據(jù) WebGIS產(chǎn)業(yè)政策 1995年，科技部決定，通過國家“九五”科技攻關(guān)計(jì)劃，推動(dòng)我國GIS技術(shù)的研究與產(chǎn)品開發(fā)，進(jìn)而形成和發(fā)展我國的GIS軟件產(chǎn)業(yè)。 政策引導(dǎo) “九五”期間，國家第一次將發(fā)展具有我國自主版權(quán)的地理信息系統(tǒng)軟件產(chǎn)品列入“重中之重”科技攻關(guān)計(jì)劃，圍繞“抓應(yīng)用，見效益、促發(fā)展”這條主線組織科技攻關(guān)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(guān)國產(chǎn)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用示范工程總結(jié)研討會(huì)，總結(jié)“九五”后三年來在地理信息系統(tǒng)示范應(yīng)用工作方面的經(jīng)驗(yàn)，研究今后五年發(fā)展我國地理信息系統(tǒng)軟件產(chǎn)業(yè)的方針和策略，探討如何加快推廣應(yīng)用的途徑?！熬盼濉币婚_始，就安排中小型GIS平臺(tái)軟件的開發(fā)，目標(biāo)是開發(fā)適合中國市場(chǎng)的軟件產(chǎn)品。經(jīng)過十年左右的時(shí)間，基本形成了我國的GIS技術(shù)體系與軟件產(chǎn)品系列。 技術(shù)導(dǎo)向 在政策引導(dǎo)、研發(fā)支持的同時(shí)，科技部開展年度GIS軟件測(cè)評(píng)，在GIS技術(shù)發(fā)展方面起了導(dǎo)向的作用。到目前為止，GIS年度測(cè)評(píng)工作已經(jīng)堅(jiān)持了九年。其中，服務(wù)是目標(biāo)，軟件是工具，科學(xué)是基礎(chǔ)。進(jìn)而發(fā)展新的空間數(shù)據(jù)組織模型，并以此為基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算要求來解決存儲(chǔ)模型問題，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫集群和分布式空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，妥善地解決空間數(shù)據(jù)的一致性和完整性。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)GIS的歷史性變革，完成GIS在四個(gè)方向的轉(zhuǎn)變，即從面向地圖處理到面向空間實(shí)體及其關(guān)系的轉(zhuǎn)變；從主要是二維處理到多維處理的轉(zhuǎn)變；從以系統(tǒng)為中心到以數(shù)據(jù)為中心的轉(zhuǎn)變和從主要是面向管理到面向分析決策的轉(zhuǎn)變。目前，軟件分會(huì)正在倡導(dǎo)和促進(jìn)建立行業(yè)的自律機(jī)制，改變目前無序競(jìng)爭(zhēng)、惡性競(jìng)爭(zhēng)的局面，組織起來，維護(hù)企業(yè)自身的合法權(quán)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(guān)數(shù)據(jù)的存貯、管理、量算與分析、應(yīng)用極為不規(guī)范、不方便和效率低下。1963年，加拿大測(cè)量學(xué)家自先提出地理信息系統(tǒng)這一術(shù)語，并建立了世界上第一個(gè)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(chǎng)上有報(bào)價(jià)的GIS軟件達(dá)70多個(gè)，并出現(xiàn)一些有代表性的公司和產(chǎn)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(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化和商品化。 我國地理信息系統(tǒng)(GIS)應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r 我國對(duì)GIS的研究起步較晚，但是近二十年來，在各級(jí)政府和有關(guān)人士的大力呼吁和促動(dòng)下，我國的地理信息系統(tǒng)事業(yè)突飛猛進(jìn)，成績(jī)巨大。（3）加速發(fā)展階段（1986——1995年） GIS作為一個(gè)全國性的研究與應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)行了有計(jì)劃、有目標(biāo)、有組織的科學(xué)試驗(yàn)與工程建設(shè)，取得一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(diào)控與市場(chǎng)機(jī)制相結(jié)合的地理信息產(chǎn)業(yè)模式，另一方面，則要充分總結(jié)和借鑒國內(nèi)外地理信息系統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，建立起行之有效的地理信息系統(tǒng)工程學(xué)的理論、方法與管理模式，推動(dòng)地理信息系統(tǒng)在社會(huì)主義各項(xiàng)事業(yè)中更加深入和廣泛的應(yīng)用。新的RDBMS也將支持新的對(duì)象關(guān)系模型(ORACLE)，從而可以更好地支持空間數(shù)據(jù)類型。將來會(huì)允許對(duì)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(wù)器系統(tǒng)通過利用網(wǎng)絡(luò)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、圖形用戶界面和關(guān)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(jiǎn)化了復(fù)雜的信息系統(tǒng)的開發(fā)與管理。 新的客戶服務(wù)器系統(tǒng)把GIS應(yīng)用分解為兩個(gè)部分：客戶單元和服務(wù)器單元。這僅僅取決于實(shí)現(xiàn)的策略。系統(tǒng)的建立管理和維護(hù)以及應(yīng)用擴(kuò)展仍然是一件艱難的事情。 第二次轉(zhuǎn)變是從經(jīng)典的客戶服務(wù)器計(jì)算模型轉(zhuǎn)變到以構(gòu)件開發(fā)為基礎(chǔ)的分布式計(jì)算模型(Componentbased Distributed Computing Model)，信息工業(yè)用了很長(zhǎng)的時(shí)間完成這種轉(zhuǎn)變(這個(gè)過程仍然還在繼續(xù))，而GIS這一次卻緊緊地跟上了信息產(chǎn)業(yè)的腳步。這種轉(zhuǎn)變和互聯(lián)網(wǎng)的快速擴(kuò)張和普及密切相關(guān)，互聯(lián)網(wǎng)提供了分布式軟件構(gòu)件的應(yīng)用市場(chǎng)。例如，傳統(tǒng)的GIS模型包括十個(gè)功能單元：獲取，轉(zhuǎn)換，驗(yàn)證和編輯，存儲(chǔ)，重購，綜合，變換，查詢，分析及表現(xiàn)，然而，由于存儲(chǔ)和查詢部分現(xiàn)在已納入RDBMS，因此，在一個(gè)以萬維網(wǎng)為平臺(tái)的分布式GIS中基本的框架結(jié)構(gòu)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(duì)查看的要素進(jìn)行過濾；（2）設(shè)置屬性表的結(jié)構(gòu)，對(duì)屬性表字段進(jìn)行增加、刪除；（3）對(duì)記錄進(jìn)行增刪操作； （4）可方便直接的修改屬性值。 坐標(biāo)系統(tǒng) 坐標(biāo)系統(tǒng)用于修改、轉(zhuǎn)換專題圖層地理數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系（包括投影坐標(biāo)系和地理坐標(biāo)系）。包括點(diǎn)在線上、點(diǎn)在線外、點(diǎn)在面上、點(diǎn)在面外、線線相交、線面相交等空間疊加的所有運(yùn)算。 緩沖分析 緩沖區(qū)分析（buffer）是根據(jù)指定的距離在點(diǎn)、線和多邊形實(shí)體周圍自動(dòng)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(gè)對(duì)象建立緩沖區(qū)分析外，還為一組對(duì)象進(jìn)行緩沖區(qū)分析生成一個(gè)或多個(gè)緩沖區(qū)。 （3）視圖工具，包括放大，縮小，調(diào)整視圖， 以及書簽 。 三維模擬 第一副圖為某城市發(fā)生9級(jí)地震（紅點(diǎn)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(gè)架構(gòu)的核心，它們使用和提供各種可以被發(fā)現(xiàn)的服務(wù)。GIS Web Service組件，GIS Web Controls控件以及其他實(shí)用Web應(yīng)用程序依賴于地理信息服務(wù)器提供的服務(wù)，是和用戶交互的UI界面和編程接口，是二次開發(fā)的基礎(chǔ)。 （5）集群服務(wù)在一組計(jì)算機(jī)上運(yùn)行相同的軟件并虛擬成一臺(tái)主機(jī)系統(tǒng)為客戶端與應(yīng)用提供服務(wù)。GIS Web Services作為向互聯(lián)網(wǎng)提供GIS服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)組件，在客戶應(yīng)用程序和空間數(shù)據(jù)處理內(nèi)部系統(tǒng)之間起到了橋梁作用，向各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)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(gè)客戶端都要配備昂貴的專業(yè)GIS軟件，而用戶使用的經(jīng)常只是一些最基本的功能，這實(shí)際上造成了極大的浪費(fèi)。通用的Web瀏覽器無疑是降低操作復(fù)雜度的最好選擇。 WebGIS達(dá)到的技術(shù)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(chǔ)等外，還具有如下技術(shù)特點(diǎn)： （1）系統(tǒng)功能上，除桌面版GIS的常規(guī)功能外，還吸收了當(dāng)前國內(nèi)外名牌GIS產(chǎn)品的功能，是一個(gè)全面支持網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的通用GIS平臺(tái)。 （4）提供多源異構(gòu)數(shù)據(jù)無縫訪問機(jī)制。利用該環(huán)境開發(fā)的產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的分布式計(jì)算和協(xié)同服務(wù)。 （9）遵循OpenGIS規(guī)范，支持點(diǎn)要素、線要素、面要素、體要素、復(fù)合要素、融合要素（不同類型空間實(shí)體形成一個(gè)新的要素，即異構(gòu)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(shù)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(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)GIS的在線查詢和業(yè)務(wù)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(wù)器上可執(zhí)行程序，基本上所有的計(jì)算機(jī)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(gè)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(jié)構(gòu)中，CLIENT端僅起了一個(gè)啞終端的作用，其功能限于向SERVER發(fā)送用戶請(qǐng)求和顯示所接受的SERVER的處理結(jié)果，SERVER承擔(dān)了一切計(jì)算功能。但多個(gè)用戶同時(shí)訪問服務(wù)器時(shí)，多個(gè)CGI備份的同時(shí)運(yùn)行導(dǎo)致服務(wù)器負(fù)載過重而降低效率，使運(yùn)行速度大打折扣。解決這個(gè)問題的方法是把一部分服務(wù)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(yīng)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(lǐng)域尤為明顯。 JAVA技術(shù) 盡管插件可以和網(wǎng)絡(luò)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(biāo)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(kuò)充后的網(wǎng)絡(luò)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(jī)器上執(zhí)行，反應(yīng)就會(huì)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(yīng)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(jì)算機(jī)上執(zhí)行這些代碼。沒有Open GIS技術(shù)，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(wù)于整個(gè)社會(huì)的產(chǎn)業(yè)以及實(shí)現(xiàn)地理信息的全球范圍內(nèi)的共享與互操作；而基于Internet/Intranet的B/S體系則是實(shí)現(xiàn)地理信息分布式處理和互操作的技術(shù)基礎(chǔ)，否則，Open GIS的目標(biāo)永遠(yuǎn)只能是一個(gè)夢(mèng)想。 (1) 客戶向Web服務(wù)器