第17卷第2期地理研究Vol.17,No.21998年6月GEOGRAPHICALRESEARCHJune,1998网络地理信息系统研究张健挺刘卫国(中国科学院地理研究所资源与环境信息系统国家重点试验室北京100101)摘要网络地理信息系统(WebGIS)是近年来地理信息系统发展的方向之一。文中在分析网络地理信息系统内涵和功能的基础上,认为地理数据的空间可视化和空间分析是网络地理信息系统的重要特点。为此提出基于元数据的网络地理信息系统代理服务器的概念,并探讨了在JAVA平台上实现的一些技术问题。最后以京九沿线投资环境网络评估信息系统原型为例,给出了网络地理信息系统一个具体应用实例,实现了网络环境下地理模型分析功能。关键词因特网网络地理信息系统京九沿线投资环境信息系统分类中图法TP393网络地理信息系统(WebGIS)近年来随着因特网(Internet)的发展日益引起研究人员的关注,成为GIS探讨的热点之一。对网络地理信息系统的产生和发展、其应用模式和运行机制以及主要商业GIS软件公司的解决方案已有论述[1]。为了进一步深入探讨网络地理信息系统的内涵和功能、地理信息在网络环境下的组织方式和网络地理信息系统建立的一些关键技术问题,我们以京九铁路沿线投资环境网络评估信息系统为例,建立了网络地理信息系统的实验原型,希望能够在网络地理信息系统的讨论中起到抛砖引玉的作用。1网络地理信息系统的功能和特点网络地理信息系统是在因特网技术的发展和地理信息共享的要求下发展起来的。在因特网发展的早期,一些研究机构就利用网络信息查询软件Gopher在因特网上按照文本关键词进行地理信息数据的查询和检索,并在权限的范围内下载数据文件以实现地理数据的共享。在这种方式下,地理信息与其它数据一样,都是以文件形式存在,并不具有特殊之处。WAIS软件利用数学图书馆协议Z39.50在元数据的基础上管理信息,由于地理信息的元数据与其它类型的元数据具有明显的区别,地理信息的特点开始体现出来。在这种模式下,地理信息仍表现为传统通用数据库的文本形式[2,3]。WWW(WorldWideWeb,全球网)在超文本传输协议(HTTP)的基础上,可以处理文本、图象、声音等多媒体数据。地理信息在WWW上是以图象方式存在的,用户只能进行浏览或按属性查询。这三种利用因特网进行地理信息查询检索和下载的模式可以实现地理信息的共享,但不具有空间分析功能。传统的单机GIS软件或基于主机/终端的GIS软件在80年代后期以后逐渐向局域网*国家“九五”攻关项目(96—B02—03)和香港政府大学资助委员会资助项目(CUHK150/96H)收稿日期:1997-07-11,收到修改稿日期:1997-12-08186地理研究17卷的客户/服务器的软件模式转变。随着越来越多的局域网接入因特网,GIS软件在客户/服务器体系结构的基础上开始支持因特网的浏览器/服务器模式。主要商业GIS软件先后推出了因特网解决方案[1],基于因特网的网络地理信息系统(InternetGIS)开始出现。同时原有基于局域网络的GIS也逐渐向IntranetGIS(或称企业内部GIS)转变,在统一的技术和应用模式下,InternetGIS和IntranetGIS组成的WebGIS较传统的GIS系统在可用性和易用性上都有较大的提高。利用因特网提供的接入机制,使得只要接入因特网就可以使用GIS,WebGIS提供一致的用户界面,降低了GIS学习和使用的复杂性,有利于GIS的应用和推广。回顾地理信息的计算机处理发展过程和地理信息系统产生的历程可以看出,地理信息一开始也是作为普通数据文件被计算机处理,然后采用通用数据库进行管理,在这两种模式下,地理数据都以文本信息形式存在,计算机辅助制图实现了地理信息的计算机可视化,而基于栅格和基于矢量的空间分析功能是地理信息系统的重要标志。我们认为网络环境下的地理信息的处理也走过了数据文件目录管理、元数据的通用关系数据库管理、栅格图像的可视化的阶段,目前正向空间矢量数据可视化和提供网络在线空间分析功能的方向发展。网络地理信息系统的发展过程和模式见(图1)。地理信息的数据文件形式管理地理信息数据文件网络目录管理(如Gopher)地理信息的通用数据库形式管理地理信息的网络元数据库建立及其管理系统(如WAIS)地理信息数据可视化空间分析栅格地理信息数据网络传输及其地理信息系统技术可视化(如现在的静态WWW页面)网络地理信息系统(WebGIS)图1网络地理信息系统发展过程和模式Fig.1ThedevelopmentprocessandschemaofWebGIS尽管我们现在还很