引言
GIS 的发展现状
在数字化浪潮席卷全球的今天,地理信息系统(GIS)作为一门古老而现代的技术,正面临着前所未有的机遇与挑战。自 20 世纪 60 年代诞生以来,GIS 经历了从桌面应用到企业级解决方案的蜕变。GIS 的'老'并非指其技术过时,而是其深厚的历史底蕴与成熟的技术体系。从早期的地形测绘到如今的智慧城市、环境监测,GIS 一直是地理信息处理与分析的核心工具。然而,随着大数据、云计算、人工智能等新兴技术的崛起,GIS 似乎面临着'廉颇老矣,尚能饭否'的质疑。事实上,GIS 从未停止过自我革新。从桌面 GIS 到企业级 GIS,再到如今的 WebGIS,每一次技术迭代都是 GIS 在新时代背景下的自我突破。
WebGIS 的优势与挑战
WebGIS 的出现,为 GIS 注入了新的活力。它打破了传统 GIS 的时空限制,将地理信息从封闭的桌面环境推向了开放的互联网平台。通过浏览器,用户可以随时随地访问地理数据、进行空间分析,并与他人共享信息。这种模式不仅极大地降低了 GIS 的使用门槛,还为地理信息的广泛应用提供了可能。然而,WebGIS 的发展并非一帆风顺。数据安全、性能瓶颈、用户体验等问题一直是制约其发展的关键因素。
本文将从技术实战的角度,深入介绍 WebGIS 的相关技术及成果展示,探讨其在 WebGIS 系统中的定位与发展。
WebGIS 技术简介
WebGIS(Web GIS)是一种基于 Web 的地理信息系统,它可以实现地理空间数据的查询、分析、管理和可视化。与传统的 GIS 相比,WebGIS 是通过浏览器实现客户端与服务器间的信息交流,成本降低,且界面友好,容易操作;客户端一般执行地图显示和信息查询目标的选定,数据的调用、处理、清洗、转换、空间分析等都是在服务器完成,这样分布式的系统不仅简化了客户端的结构,降低了客户端负荷,也降低了对宽带的要求;对时空大数据的存储可以放在多台服务器中,服务器可以位于多地,可降低系统的负载;可以跨平台,兼容 Windows 系统、Unix 系统等;对于时空大数据不仅实现了数据的高度共享,也可以实现数据的实时更新;基于 Internet 体系,具有很好的扩展性。随着 WebGL 的技术在不断的升级和应用,同时实景三维需求的井喷式爆发,WebGIS 的技术也迎来了迅猛的发展,对于之前比如依赖网络通讯、信息安全、GIS 空间分析应用薄弱、真三维 GIS 不成熟、多源异构数据的互操作等存在的技术瓶颈也在被逐步突破,WebGIS 将在实际应用中绽放更加绚丽的光彩。
前后端技术栈
这是一张个人主要用到的技术栈思维导图,分别从 GIS 工具、二维 GIS、三维 GIS、大数据这四个方面,WebGIS 涉及的技术还是比较多,这些相关的技术知识大家可以留言互相交流。下面是整理的文字版:
大数据存储:Data Lake、Hadoop+HBase+Hive、Citus
数据抽取:ELK、CDC
数据挖掘:NER(命名实体识别)、NEO4J 知识图谱、MongoDB、ElasticSearch
三维 GIS 可视化:Cesium、MapBox、Echarts、UE4/UE5、AR/VR、MapV
数据处理:Cesium Lab(倾斜摄影)、BIM 数据、Krpano(全景展示)、Cesium Terrain Builder(地形数据)
二维 GIS 前端基础语言:Html+Css+JS
Web 框架:VUE.js, React.js, Leaflet.js
地图框架:OpenLayers
后端:SpringBoot, springCloud, Mybatis_Plus, Maven
Java, JavaFx, GeoTools, Gdal, World Wind
数据库:PostGIS, PostgreSQL, Redis
GIS 工具数据处理功能:数据编辑、地图符号化工具分类:QGIS, Udig
服务发布功能:OGC 服务、OGC 查询工具分类:GeoServer, MapServer, TileServer
OGC 服务:WMS, WMTS, WFS, WCS
系统功能架构
某地价综合管理平台系统架构图(简化版)
以上是一个某地价综合管理平台系统架构图。安全保障体系是整个系统的安全保障,根据国家颁布应用的安全设计指南的要求,从网络、系统、应用、数据等层面对整个系统进行安全管理,以保证整个系统的安全性。运行管理体系包括岗位职责、管理规范和技术规范等,为系统稳定可靠运行提供技术和制度保障。系统的建设分为五层:基础设施层、数据资源层、服务层、应用层和展现层,重点建设内容将分别纳入到相关的逻辑层。
- 基础设施层:基础设施包括服务器、交换机、防火墙、网关等基础设备设施,为系统的开展以及正常运行提供运行资源支撑。
- 数据资源层:构建综合信息库,存储和管理综合地理信息管理系统中地图数据、模型数据等基础数据,以及在业务工作中的管理和过程信息,通过系统上传管理的混合数据和文件数据,为系统的开展以及正常运行提供数据支撑。通过对数据进行有效分类,建立完善的数据管理规范,从而更加合理有效的实现资共享机制。
- 服务层:整个系统采用服务组件技术实现。组件是软件体系架构中可复用的软件模块,每个组件封装一定的逻辑和功能模块,并具有良好的接口,通过发布服务的方式对外提供服务,系统可以通过组装已有的组件来实现新的功能。通过组件技术将大大提高软件可复用度,提高开发效率和可扩展性。在系统的开发过程中,将对系统功能模块进行梳理,提取具有共性特征的功能模块,开发成组件。组件层为实现上层应用中的各业务子系统提供各种基础组件,上层应用通过组合和调用组件层中的组件来实现相关的业务功能,全面提升系统的可扩展能力。


地震信息定位展示示意图
震中附近城市可视化分析功能示意图
附近风景区可视化功能示意图
历史地震分析示意图
全球地震分布热力图
全球民航机场空间分布可视化示意图
国家民航机场空间分布图
省级行政区风景区空间可视化
神奇的北纬 30 纬线及其穿越国家专题图
星城违规培训的机构空间可视化
遥感影像遮罩展示
Leaflet 矢量瓦片加载可视化
Mapbox 矢量瓦片展示

