开源WebGIS设计与开发趋势

WebGIS的发展和Web、GIS息息相关，可以说后两者的发展推动了WebGIS的发展。WebGIS新的发展趋势是GIS技术和网络技术发展方向的重要体现，因此，WebGIS的发展趋势具有重要意义。

1.GML

空间数据的多源性、多尺度、时空相关性等特点，决定了空间数据的复杂性。在使用传统Web技术进行开发时，其表达复杂地理空间数据的能力低下、拓展性差。在WebGIS诞生之初，WebGIS系统都是为某一特定的GIS数据及应用而设计的，各个系统间的数据没有统一的规范对它们进行约束，因而它们相互独立、相对封闭，无法互相沟通和协作，使得WebGIS难以发挥信息互通共享的作用。因此，GML应运而生。

GML(Geography Markup Language)是美国开放地理系统联合会(Open GISConsortium，OGC)对XML做的一种拓展，通过对地理信息的传输和存储进行编码，以解决全球地理参考信息互操作的问题。OGC在2000年5月12日发布了GML1.0版本，很快便成为了业界公认接受的空间信息格式，并在2001年2月制定了更为完善的GML2.0版本。

当然，除了GML之外，其他一些基于XML的描述矢量要素的规范也被提出，包括SVG、VML等。虽然它们与GML有很多类似，但是各自的目标和着重点不同。

GML的引入使得WebGIS可以将不同数据库、不同GIS软件产生的地理空间数据无缝集成。并且随着GML的不断普及，GML作为空间数据表达、传输、存储的规范，将能够使得空间数据编码的统一和数据互操作成为现实。

2.开放式地理信息系统

有了GML的基础，不同来源的地理数据有了统一的编码规范，这让地理信息系统互操作有了数据基础。但是真正的互操作不仅是数据的互操作，而是系统层面的互操作。OGC的成立也是以此为目的，它多年来致力于Open GIS(开放式地理信息系统)，并且指定了一系列支持Open GIS的开放的地理数据互操作规范OGIS(Open Geographic Interoperable Specification)。(www.xing528.com)

首先，OpenGIS的最基本要求是互操作性。GIS互操作旨在让不同数据结构的数据和具有不同数据格式的软件能够相互集成，互相操作，包括软件的互操作、数据的互操作、数据无缝传输共享等。互操作的实现使得不同的用户可以方便地查询提供者的数据，使用不同格式类型的数据而不用考虑数据格式和数据结构之间的差别，即共享数据；不同用户的操作环境可以是不同的，即互操作应用环境；互操作的出现也让WebGIS更加向大众化迈进，将会降低普通大众使用和学习GIS的难度。

其次是可拓展性和可移植性。在硬件层面，系统应能够在不同配置的计算机上运行，即独立于硬件和网络环境，不需修改便可以在不同的计算机上运行；在软件层面，系统可以在不同的操作系统运行，无需针对不同的操作系统进行开发。

3.分布式网络地理信息系统

WebGIS系统的本质就是分布式系统，在互联网上的每一个用户都可以看作分布式系统的一个子节点。但是，开发一个真正意义上的分布式地理信息系统并不容易，要考虑用户是分布的，即用户在不同时间、不同地点对地理信息进行查询、分析、统计、浏览等操作，而这一系列的操作又需要将应用集中，即服务器集中对这些操作作出应答。因此，如何能够权衡用户和服务器之间的压力，将是分布式网络地理信息系统面对的难题。

4.多时空尺度

地理信息数据具有多空间尺度和多时间尺度的特性。目前很多传统GIS系统提供了较为简单的三维数据显示和操作功能，但是这与真正的三维表示和分析还有一些差距。WebGIS在三维数据显示和分析方面则更为不足。真正的三维GIS要求支持三维的矢量和栅格数据模型，另外要有以此为基础的三维空间数据库，同时要解决三维数据空间操作和分析等问题。

在时间尺度层面，如何对不同时间的地理数据进行有效的表达，并且将时间数据与空间数据进行有效结合，同时对它们进行操作，也是未来GIS发展的一大方向。