WebGIS技术

1. 基本概念

    GIS (Gegaphie Infomation System )也称为地理信息系统，是种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬件和软件系统的支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

    GIS处理的数据与地理信息有着直接或间接的关系。地理信息是有关地理实体的性质、特征、运动状态的表征和一切有用的知识，而地理数据则是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征( 简称属性)、时域特征三部分。其中，空间位置数据描述地物或现在所在位置;属性特征优势又称为非空间数据，是属于一定地物或现象并描述其特征的定性或定量指标;时域特征是指地理数据采集或地理现象发生的时刻或时段。

    随着Internet 技术的不断发展，以及在互联网应用中对地理信息系统(GIS)的需求提高，利用Internet在Web.上发布和出版空间数据，为用户提供空间数据浏览、查询和分析的功能，已经成为GIS发展的必然趋势。于是，基于Internet技术的地理信息系统一WebGIS就应运而生了。

    WebGIS是以Web界面展示的网络地理信息系统，通过互联网对地理空间数据进行发布和应用，以实现空间数据的共享和互操作。作为将Itemet技术应用于GIS的产物，WebGIS 真正成了一种大众使用的工具，Intermet 用户可以通过任意个Web节点来浏览WehGIS站点中的空间数据、制作专题图，以及进行各种空间检索和空间分析等。WebGIS极大地促进了互联网应用和地理信息系统的结合和发展。

2. 典型模式

    由于WebGIs要完成空间数据的组织、网络传输、显示分析等众多功能， 因此，如何合理地在客户端和服务端分配功能是提高整个系统性能的关键因素之一。不同的结构模式，对WebGls系统的整体功能有首不同的则分。结构模式的确定同时也决定了数据在整个系统中的存储、处理和流向。

    通常，根据WebGls服务器和客户端的关系以及数据的传送形式，其结构模式可以分为三种:服务器模式、客户端模式、客户淄服务器模式(混合模式)。

(1) 服务器模式

    服务器模式是指用户在客户端提交数据和空间分析请求，由服务器来完成用户提交的任务，再把结果返回给客户端，在客户端浏览器上显示处理结果。

    服务器模式的优势在于可以充分发挥高性能服务器的作用，迅速而稳定地运行复杂的GIS分析程序，完成客户端不易完成的任务。服务器模式的缺陷主要在于受网络性能影响大;用户无法享受客户端计算机处理能力的优势，用户的计算机仅仅用来发送请求和显示处理结果。因而，服务器模式适合于用户量非常大，而这些用户又很少需要GIS分析功能的WebGIS应用，特别是面向公共的WebGIS应用。

(2) 客户端模式

    客户端模式是指用户在访问系统时，将应用程序和所有的数据都下载到本地内存，在客户端完成所有的或者大部分的数据显示、查询和分析等任务。

    客户端模式的优势在于GIS应用可以充分利用用户计算机的处理能力实现GIS功能，用户可以对数据分析过程进行极大的控制，减少了网络传输量。客户端模式的缺陷主要在于，当服务器的响应可能包含大数据量的传输时，必须一次性完成下 载对网络性能有较高的要求;过分依赖客户端计算机，如果其性能较差，则将会使数据分析等复杂功能难以实现。因而，客户端模式比较适合局域网内拥有小规模访问量的、专业的GIS用户使用。

(3) 客户端/服务器模式

    客户端/服务器模式是指将上面两种模式组合到起，两者兼顾的结构模式，也称为混合模式。

    混合模式的优势在于可以在客户端和服务器之间合理地分配数据和程序，如需要处理大型数据库或进行复杂分析的GIS任务时，可以放在服务器上来处理，而需要用户更多干预的任务通常由客户端来完成。这种混合模式既避免了服务器资源的浪费，又能充分发挥客户端的作用，还不容易带来大的网络负担。

3. WebGIS 的技术实现方案

    目前，实现WebGIS的主要技术方案有:公共网关接口方法(Common Gateway Interface, CGI)、 服务器应用程序接口方法( ServerAPI)、插件(Plug-in)、Java互联网编程语言、ActiveX 等技术方案，各种方案的对比。

    地理信息系统从GIS到WebGIS实现了一次跨越。传统的GIS已经发展得很成熟了，应用也比较广泛，但根据目前的应用现状来看，各个领域对WebGIS的应用需求越来越大，WebGIS正朝着分布式、标准化、大众化、开放的、互操作的方向迈进。尽管目前WebGIS还是一个相对较新的技术， 本身存在着很多不足之处， 但毋庸置疑的是，在信息技术迅猛发展的带动下，新一代的WebGIs将会给我们带来一个更加方便、快捷、灵活的信息世界。

4. 定位技术和WebGIS在智慧农业中的应用

    定位技术主要是对物体位置的确定，在农业中，农机管理和调度最能体现这个技术的优势。良好的农机管理机制可以提高生产效率，降低运营成本。在每个农机上安装定位模块，并向后台系统实时汇报农机的位置信息，一方面，可以记录农机的工作轨迹，结合地图让管理员查看整个农田上的农机耕种情况;另一方面， 也可以作为资产对农机进行管理，防止农机员误操作。

    位置的展现需要地图的配合，WebGIS 是一种基于Web的地图信息展现技术，目前‍智慧农业系统‍的界面越来越多地使用浏览器或者基于浏览器内核的客户端来进行展示，WebGIS技术可以使位置信息非常方便地在浏览器上进行操作、处理和展示。