摘要:
網路製圖和地理空間信息在線使用在過去幾十年中發展迅速。世界上幾乎每個人都使用地圖信息, 不管一個人是否意識到這一點。現在幾乎每部手機都有定位服務, 地球上的每一個事件和物體都有一個位置。由於網際網路的發展, 這一地理空間位置數據的使用迅速擴大。大量的地理空間數據可以在網上獲得,並用於網路應用程序和地圖, 以便查看、分析、建模和模擬。本文回顧了 webGIS的發展, 從第一張靜態在線地圖圖像到當前高度互動的多來源 web 地圖服務, 這些服務已越來越多地轉移到雲計算平臺。webGIS實現了地理空間信息、人員和功能三個組成部分之間的集成和在線交互。本文結合技術發展情況, 試圖研究這些組成部分之間的趨勢和相互作用,最後探討一些機會和方向。
一、歷史沿革
美國副總統戈爾1998年關於數字地球技術的講話提高了人們對地理空間信息的價值及其在網上提供和全球許多用戶可以查閱的必要性的認識。戈爾的願景是利用技術和人, 在虛擬地理空間和時間中產生沉浸式的視覺體驗, 以瞭解我們的地球。他指出了對開展虛擬外交、打擊犯罪、保護生物多樣性、預測氣候變化和提高農業生產力等應用的關注。有趣的是, 在過去的二十年裏, 技術和協作環境得到了巨大的發展, 將人和信息結合在一起, 包括數字地球、高速通信網路、移動無線網路、基於位置的服務、雲計算和 Web GIS。然而, 我們仍然面臨許多挑戰和障礙, 包括將信息連接到地理位置周圍, 分析和處理大地理空間數據, 發現和解釋智能信息, 沉浸式瞭解我們的數字地球, 利用眾包機會, 並以可視化和易於理解的方式向全球公眾傳播信息。自網路開始和1994年第一次萬維網會議以來, 信息與人之間的相互作用發生了巨大的變化。現在的網路不僅僅是一種開發中的內容技術, 而是涉及到生成內容、交流和協作。
新的用戶需求不斷發展, 這在進一步的技術開發中得到了滿足, 這反過來又導致了更廣泛的使用, 並增加了用戶的需求, 從而形成了技術開發和用戶應用程序增長和擴展的迭代週期。此外, 從技術角度來看, 在網上提供地圖的方法和工具發生了巨大變化。Web GIS應用程序的早期起源是 "簡單" 的工具, 允許機構和個人發布地圖, 用戶選擇僅限於瀏覽、縮放、平移和關閉圖層。用戶雖然是數據的主動讀者, 但在將信息上傳到地圖和進行空間分析卻是被動的。如今, Web GIS應用程序引入了更廣泛的功能, 包括傳統桌面 GIS 提供的功能, 但在仍在擴展, 以納入不斷增長的應用程序需求, 並具有能夠共享內容的優勢和分析網路地圖數據的能力。在本文中, 我們要概述 Web GIS的演變, 同時考慮到設計人員 (專家、科學家) 和用戶 (新手和偶爾用戶) 的觀點。
二、Web GIS的內涵
什麼是Web GIS?除了公認的科學和技術定義外, 我們可以參考維基百科提供的內容, Web GIS中包含了三個基本要素: 地理數據地理信息及其可視化 (地圖)、地理空間軟體和互聯網。Web GIS 是最常見的在線 GIS 形式,網路地圖的開發是在網路創建後立即開始的, 主要是以已發布的在線地圖的形式, 其中 PARC 地圖查看器是第一個基於 web 的地圖,到如今Web GIS已經達到了二十年前無法想像的水平, 這主要歸因於 web 技術的進步。
在 web 的開發方面, web 通常由不同的作者使用四代稱為 web 1.0 到 web 4.0 (及更高版本) 來識別。 一代又一代的一般 web 開發為 web GIS開發奠定了基礎, 它經歷了一些不同但相互關聯或重疊的階段。