开源WebGIS简介

1、Huijun Xu2011-10-8WebGIS框架简介常用开源webgis套装开源webgis相关软件(服务)简介u地图地图浏览：浏览：GISGIS工具栏（放大、缩小、平移、测量、鹰眼等）工具栏（放大、缩小、平移、测量、鹰眼等）u地图编辑地图编辑：包括图形数据采集与编辑和属性数据编辑与分析，实现对空：包括图形数据采集与编辑和属性数据编辑与分析，实现对空间数据对象的增加、删除、修改等功能。间数据对象的增加、删除、修改等功能。u信息信息查询：查询：p属性属性查询查询p模糊模糊查询查询p图形图形查询查询p关系关系查询查询 拓扑关系拓扑关系u空间空间分析：缓冲区分析、叠置分析、空间集合分析、地学分析

2、、路径分分析：缓冲区分析、叠置分析、空间集合分析、地学分析、路径分析、空间插值、统计分类分析、地形分析等。析、空间插值、统计分类分析、地形分析等。u专题专题图制作：将某一个或某几专题指标通过地图的色彩变化或直方图的图制作：将某一个或某几专题指标通过地图的色彩变化或直方图的方式来展示。方式来展示。u数据共享数据共享：空间数据的导入导出：空间数据的导入导出u数据数据存储存储u安全管理安全管理u等应用模块等应用模块。u其其更重要的功能则是对空间信息的管理，包括空间分析、设备设施管理更重要的功能则是对空间信息的管理，包括空间分析、设备设施管理等，因而更适合在大中型的应用系统中使用等，因而更适合在大中型

3、的应用系统中使用。服务器GeoServerMapServerMapGuideDeegreeArcServerArcIMSMapXtremeSuperObjects.NetMapGIS-IMSMapGuide MapServer MapXtreme ArcIMS ArcServerMetadata/ResourceYYYYYFeatureYN?YYImageYYYYYRenderingYYYYYEditing?NY*YRouting?N*YQueryYYYYYExtract?NYYYWMSYYYYYWFSYYYYYDataInteroperability YYN*TileY*NNN说明1）Met

4、adata/Resource：元数据服务/资源服务2）Feature：要素特性（MapTip功能表现、矢量流数据表现）3）Image：地图绘制服务4）Rendering：图层渲染服务5）Editing：地图编辑服务6）Routing：路径服务7）Query：查询服务8）Extract：裁减矢量数据并支持下载服务9）WMS：支持并提供WMS服务10）WFS：支持并提供WFS服务11）DataInteroperability：支持多源数据访问，提供数据互操作服务12）Tile：瓦片地图服务空间数据引擎FDO(FeatureDataObjects)FMEArcSDEMapInfo SpatialWa

5、re 空间数据库 PostgreSQL/PostGIS MySQL Oracle SQL Server MapInfo SpatialWare中间件GeoTools 客户端 OpenLayers OpenMap Ka-Map OpenScales MapEasy Java Applet数据编辑JUMPSharpMapQGISuDIGMapInfoMapGISSuperMap ArcGISGeoServer + GeoTools+ OpenLayers + PostgreSQL / PostGISMapGuide + PostgreSQL（MySQL）+ QGIS + OpenLayers(Op

6、enMap)MapServer + PostgreSQL（MySQL）+ QGIS + Ka-MapMapServer，它是美国明尼苏达大学 (University of Minnesota, 简称 UMN)在二十世纪90 年代利用 C语言开发的开源 WebGIS项目。【MapServerMapServer简介简介】它起源于 UMN和美国国家航空航天局的合作项目ForNet，以及之后的TerrSIP项目。可以说政府的支持在MapServer前期的发展中起了很大的作 用，1994年MapServer之父Steve Lime和他的MapServer为更多的人熟悉。MapServer在发展壮大中，并

7、不是孤立的，而是得到了许多开源社区和开源爱好者的支持。2005 年11月，MapServer基金会成立，基金会本着“促进专业的开源网络制图开发环境和社区。即使最初集中于网络制图的项目，但希望能够给其他开源地理 信息的项目提供资助”的宗旨，不仅促进了MapServer的专业化发展，而且促进了整个开源网络制图技术的发展。随着开源地理信息系统软件的进一步发展 以及开源网络制图环境的进一步优化，2006年2月MapServer基金会正式改名为开源地理空间基金会（OSGeo），Autodesk公司将 MapGuide作为开放源代码加入了该基金会，进一步促进了MapServer的发展。MapServer是

8、一套基于胖服务器端/瘦客户端模式的实时地图发布系统，客户端发送数据请求时，服务器端实时的处理空间数据，并将生成的数据发送给客户端。MapServer 的核心部分是C语言编写的地图操作模块，它本身许多功能的实现依赖一些开源或免费的库. MapServer 基于C 语言，利用GEOS、OGR/GDAL 对多种矢量和栅格数据的支持，通过Proj.4共享库实时的进行投影变换。同时，还集合PostGIS 和开源数据库PostgreSQL 对地理空间数据进行存储和SQL 查询操作，基于ka-map、MapLab、Cartoweb 和Chameleon 等一系列客户端JavaScript API来支持对地理

9、空间数据的传输与表达，并且遵守OGC制定的WMS、WFS、WCS、WMC、SLD、GML 和Filter Encoding 等一系列规范。GeoServer 是 OpenGIS Web 服务器规范的 J2EE 实现的社区开源项目，利用 GeoServer 可以方便的发布地图数据，允许用户对特征数据进行更新、删除、插入操作，通过 GeoServer 可以比较容易的在用户之间迅速共享空间地理信息。GeoServer 主要特性包括：兼容 WMS 和 WFS 特性；支持 PostGIS 、 Shapefile 、 ArcSDE 、 Oracle 、 VPF 、 MySQL 、 MapInfo ；支持上

10、百种投影；能够将网络地图输出为 jpeg 、 gif 、 png 、 SVG 、 KML 等格式；能够运行在任何基于 J2EE/web 容器之上；嵌入 MapBuilder 支持 AJAX 的地图客户端；除此之外还包括许多其他的特性。使除了ARCIMS,ARCGIS可以象Google MAP那样在WEB上显示地图，目前Web GIS在政府管理系统中应用比较广泛，而且一直使ArcGIS这样商业软件公司的天下，随着Google Map和AJAX以及开源运动的深入，这一格局将被打破，地理信息系统引入开源，更重要的是可以根据每个具体项目进行源码级别业务定制，形成自己的核心竞争力，如和IP camera

11、(IP摄像头)等以及MIS或政务系统配套可以形成各种专用信息系统。德国人开发的一个地图发布服务,目的是用来实现地理信息栅格数据Internet共享.Deegree是Java框架下的开源系统,是对OGC WCS(Open Geospatial Consortium Web Coverage Service)规范的实现(准确地说是基本上实现).对OGC一系列服务规范的实现,就我目前的了解,做的比较好的大概就是GeoServer和Deegree(Lat/Lon).关于WCS,简单地说就是对栅格数据的服务,它允许用户得到连续的栅格图像,这些图像可能包含多个波段,因此,你可以将一幅完整的多波段遥感影像放

12、到你的WCS服务器上用WCS进行Internet共享,而用户利用浏览器,或者其它胖客户端工具通过http请求就可以得到这个影像数据,当然可以对请求参数进行限定,取得其中的一部分(空间的一部分或波段的一部分)数据.OpenLayers 是由MetaCarta公司开发的，用于WebGIS客户端的JavaScript包，目前的最高版本是2.5 V，通过BSD License 发行。它实现访问地理空间数据的方法都符合行业标准，比如OpenGIS的WMS和WFS规范，OpenLayers采用纯面向对象的JavaScript方式开发，同时借用了Prototype框架和Rico库的一些组件。采用OpenLa

13、yers作为客户端不存在浏览器依赖性。由于OpenLayers采用JavaScript语言实现，而应用于Web浏览器中的DOM（文档对象模型）由JavaScript实现，同时，Web浏览器（比如IE，FF等）都支持DOM 。OpenLayers APIs采用动态类型脚本语言JavaScript编写，实现了类似与Ajax功能的无刷新更新页面，能够带给用户丰富的桌面体验（它本身就有一个Ajax类，用于实现Ajax功能）。目前，OpenLayers所能够支持的Format有：XML、GML、GeoJSON、GeoRSS、JSON、KML、WFS、WKT(Well-Known Text)。在OPenl

14、ayers.Format名称空间下的各个类里，实现了具体读写这些Format的解析器。OpenLayers所能够利用的地图数据资源“丰富多彩”，在这方面提供给拥护较多的选择，比如WMS、WFS、GoogleMap、KaMap、MSVirtualEarth、WorldWind等等。当然，也可以用简单的图片作为源。 PostgreSQL 是一种对象-关系型数据库管理系统（ORDBMS），也是目前功能最强大、特性最丰富和最复杂的自由软件数据库系统。它起源于伯克利（BSD）的数据库研究计划，目前是最重要的开源数据库产品开发项目之一， 有着非常广泛的用户。PostGIS简介PostGIS是对象关系型数据

15、库系统PostgreSQL的一个扩展，在对象关系型数据库PostgreSQL上增加了存储管理空间数据的能力，相当于Oracle的spatial部分。PostGIS提供如下空间信息服务功能:空间对象、空间索引、空间操作函数和空间操作符。同时，PostGIS最大的特点是符合并且实现了OpenGIS的一些规范，是最著名的开源GIS数据库。WMS: Web Map ServiceWMS: Web Map Service（WebWeb地图服务地图服务 ）利用具有地理空间位置信息的数据制作地图。其中将地图定义为地理数据可视的表现。这个规范定义了三个操作：GetCapabitities 返回服务级元数据，它

16、是对服务信息内容和要求参数的一种描述；GetMap 返回一个地图影像，其地理空间参考和大小参数是明确定义了的；GetFeatureInfo（可选）返回显示在地图上的某些特殊要素的信息WFS: Web Feature ServiceWFS: Web Feature Service（WebWeb要素服务）要素服务）Web 地图服务返回的是图层级的地图影像，Web要素服务（WFS）返回的是要素级的GML编码，并提供对要素的增加、修改、删除等事务操作，是对Web地图服务的进一步深入。OGC Web要素服务允许客户端从多个Web要素服务中取得使用地理标记语言（GML）编码的地理空间数据，定义了五个操作：

17、GetCapabilites 返回Web要素服务性能描述文档（用XML描述）；DescribeFeatureType 返回描述可以提供服务的任何要素 结构的XML文档；GetFeature 一个获取要素实例的请求提供服务；Transaction 为事务请求提供服务；LockFeature 处理在一个事务期间对一个或多个要素类型实例上锁的请求。WFS-T: Web Map Service-Transactional. 允许用户以可传输的块编辑地理数据。WCSWCS：Web Coverage Service（Web覆盖服务）Web 覆盖服务（WCS）面向空间影像数据，它将包含地理位置值的地理空间数据作为“覆盖（Coverage）”在网上相互交换。网络覆盖服务由三种操作组成：GetCapabilities，GetCoverage和DescribeCoverageType：GetCapabilities 操作返回描述服务 和数据集的XML文档。GetCoverage操作是在GetCapabilities确定什么样的查询可以执行、什么样的数据能够获取之后执行的，它使用通用的覆盖格式返回地理位置的值或属性。DescribeCover