1.3.1 WebGIS的起源

1993年,施乐公司帕洛阿尔托研究中心(Palo Alto Research Center, PARC)开发了首个基于Web的地图浏览器(如图1.7所示),这标志着WebGIS的诞生。该研究中心在研究基于Web的人机交互时,开发了交互式的地图网站,该网站提供了简单的地图缩放、图层选择和地图投影转换等功能。用户可以用Web浏览器(如当时的Netscape)来浏览地图网页,单击页面上的放大、缩小等功能链接,Web浏览器就会向Web服务器发出一个基于HTTP的请求,Web服务器则根据收到的请求进行相应的地图操作,制作出一幅新的地图,并将它传回到Web浏览器,Web浏览器就会接收并显示这个新地图。这个网站首创了在Web浏览器中运行GIS的方法,展示了用户不必在本地安装GIS数据和软件,就可以在任何有互联网的地方使用GIS,这个优势是传统的桌面GIS无法比拟的。

GIS界认识到了WebGIS的上述优点,迅速采用了这种方法,开发了许多WebGIS应用。例如:

(1)1994 年,加拿大国家地图信息服务网发布了加拿大第一个在线国家地图集。它是一个交互式的地图网站,可以让公众选择一些数据层,如道路、河流、行政边界和生态分区等,服务器可以选择合适的符号制作出用户所需要的地图。公众可以在家里查询在线地图,而不必亲自到政府办公室来申请地图。

(2)1995 年,加利福尼亚大学圣芭芭拉分校等机构开发了亚历山大数字图书馆(Alexandria Digital Liberary, ADL),美国地质调查局(USGS)研发了全美地理数据仓库。这两个网站允许用户按关键词或按地区来查询自己所需要的地图、影像或其他地理信息,是早期地理信息共享门户网站的例子。

图1.7 首个基于Web的地图浏览器

(3)1995 年,美国人口普查局发布了TIGER(集成拓扑的地理编码和参考格式)制图服务,把数据量巨大的全国人口信息做成在线地图,供公众使用。公众可以查询州、县和市的人口信息,如种族、教育、收入和年龄等,在Web浏览器中绘制与查看自己所需要的专题图。

1995年,加利福尼亚大学伯克利分校的博士研究生Suren Huse研发了GRASSLinks。GRASS当时是一个桌面GIS,Suren Huse在GRASS和Web服务器之间编写了一个接口,即GRASSLinks,使得GRASS能够接收来自Web浏览器的请求。基于GRASSLinks开发的WebGIS应用,可以让用户发送图层选择、缓冲区提交和叠加分析等请求,Web服务器收到请求后,会把该请求进一步发给GRASS;GRASS进行分析后把结果返回Web服务器,Web服务器把此结果返回给用户。GRASSLinks是利用WebGIS进行地理分析的一个早期例子。

(4)1996年,MapQuest发布了面向大众的在线地图,方便人们进行地图浏览,寻找宾馆、饭店等商业兴趣点(POI),计算从一个地点到另一个地点的最佳路径。今天,这类在线地图已经非常普及,而MapQuest就是它们的早期代表。

虽然这些早期的WebGIS应用只提供一些有限的功能,但它们清楚地展示了WebGIS优势:用户不必在自己的计算机上安装GIS软件和数据就可以在任何地方上网使用GIS。1996年,商业WebGIS软件相继出现,在这些软件的基础上,美国地质调查局、环境保护署、住房和城市发展部、土地管理局,以及许多其他国家的政府、企业和科研等机构,开发出了WebGIS在很多领域的应用。

(5)2000年以后,我国WebGIS技术和应用越来越多,经过多年的发展和实践,政府部门和科研机构的WebGIS(如天地图、地质云等)、商业机构的WebGIS(如高德地图、百度地图等)和个人爱好者开发的WebGIS逐渐成熟起来。