GIS是什么?
地理信息系统(GIS)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面的相关地理分布数据进行采集、存储、管理、计算、分析、显示和描述的技术系统空。

因为它可以分析处理空之间的信息。GIS技术将地图独特的可视化效果和地理分析功能与一般的数据库操作融为一体。
地理学与地图学、遥感和计算机科学相结合,已广泛应用于不同领域,主要用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据。
什么是GIS学科?
谈到GIS,首先要回顾一下地理科学的发展。
地图绘制的发展史和地图功能的进化史
人们使用地图的历史大约有3000年。地图是早期人类探索世界时发明的工具。读一读西蒙·加菲尔德的《地图之上:追寻世界本来的样子》。
现存最古老的地图是古巴比伦的世界地图,它制作于约公元前700年至公元前500年的美索不达米亚,刻在一块泥板上。巴比伦的地图被描绘成一个圆环,位于地图的中心。土地被幼发拉底河一分为二,外围被海洋包围。地图的真正作用不是引导出行,而是让地图持有者了解整个世界,前提是以自我为中心。这是地图最原始的功能。
古罗马制作了一张高约0.3米,宽数米,可以卷起来的大地图。这幅卷轴上描绘了罗马帝国的辽阔疆域。显然不适合旅游,其功能只是帝国疆域的一种艺术表现。那时候地图的功能基本都是一样的。
公元2世纪,罗马帝国的天文学家和占星家托勒密为了制作星象图,精确标记了罗马帝国许多城镇的位置。托勒密收集了大量档案、故事等资料,设计了经纬度系统,覆盖西欧、亚洲、北非等地。他还设计了一种将地球的三维球面投影到二维平面上的方法,并称之为“地理学”。因此,托勒密创造了人类历史上的两个第一:第一张具有实际航海意义的地图,第一次涉及一门新的地理学科。然而,这只是昙花一现。西罗马帝国灭亡后,托勒密的地图随即消失。
公元4世纪开始,基督教获得合法地位,并传播到欧洲各地,其特征附在地图上。该地图侧重于基督福音在世界上的传播。当时人们认为东方是神圣的方向,因为上帝最初创造的伊甸园就位于东方。地图上方面向东方,有几幅图,分别是亚当和夏娃被逐出伊甸园,基督在世界末日再次降临。地图的设计根本不是让人在地上认路,而是引导人们进入天国。
真正帮助人们旅行的地图直到文艺复兴时期才发展起来。随着商业尤其是海洋贸易的快速发展,地图导航显得尤为重要。人们重新发现了古代遗产,发现了托勒密的地图和制图学。再加上科技的进步和指南针的使用,人们绘制出了新的地图,这就是“波多兰航海图”。它是大航海时代的产物,海上港口遍布。海面上密布着水道,纵横交错,连接着各个港口城市。
16世纪,德国制图家墨卡托发明了一种新的制图方法,开创了墨卡托投影法。我们现在使用的世界地图就是这样设计的。为了在平面地图上完整地显示三维球体的表面,墨卡托将南北的陆地和海域逐渐扩大投影。这个设计第一次在地图上画出了整个世界。
虽然它有以下缺点:它略微扭曲了人们对世界的看法。靠近北极的国家被人为放大了,比如加拿大和俄罗斯,而赤道地区被人为缩小了,比如非洲。但对航海有很大的帮助,对君王争取殖民地也有很大的帮助——宣示主权。
推理和测量技术有了很大的进步,世界地图变得越来越精确,地方地图也是如此。至此,地图的开发就是查漏补缺,精度得到了提高。地图的主要目的是指导人们的行进和航行,这也是现代GIS中GIS最基本的功能之一。
地理信息系统发展
19世纪,现代GIS学科开始慢慢萌芽。这里有一个著名的例子。1854年伦敦爆发霍乱,10天内500人死亡。大多数居民怀疑瘟疫是由地下墓穴引起的,这引起了巨大的社会恐慌。那时,有一位著名的医生,名叫斯诺医生。他不相信这个理由。为了找出霍乱的真正源头,他首先画了一张伦敦地图,然后标出了所有霍乱病人的位置。然后他发现了一个有趣的现象。在伦敦一个居民的饮水井附近有最多的霍乱患者,首批霍乱患者就是在那里发现的。最后,斯诺博士检查了这口井,确定了霍乱的源头。从这个例子可以看出,地图的应用已经不再局限于导航,而是开始利用其独特的时间空优势与其他学科相结合。
20世纪,随着计算机的出现和人造卫星的突破,GIS这门学科也开始走向成熟和普及。20世纪60年代,加拿大科学家首先提出了地理信息系统这一学科。到20世纪末,出现了一大批优秀的GIS软件,如Esri公司的ArcGIS系列和MapInfo公司的MapInfo。国内GIS起步于80年代,但到上世纪末,出现了自己的GIS公司,如GeoStar、MapGIS等。
此时的GIS已经不再是纸上的有限地图,而是成为了计算机技术和各个学科的新兴交叉学科。它涉及测量——地理信息的收集和地图的制作,计算机科学——电子地图的制作和显示以及各种GIS功能的实现,物理学——传感器、光谱和图像的研究,气象学——大气对卫星图像的影响等。、生物学、医学、犯罪学等。——研究地理和其他因素在各个时期对这些学科的影响空。
那么什么是GIS呢?最熟悉也最容易理解的是,g is利用测绘生成纸质地图或航拍照片、卫星影像,然后将这些数据存储在计算机中,以地图或图片的形式显示出来,再根据实际生产生活和科研中的各种需要,提供具体的处理数据。
什么是WebGIS?
WebGIS是显示在网络上的GIS。从20世纪80年代开始,出现了大量的GIS软件,这些软件基本上都是基于C/S架构的,即需要先在本地计算机上安装专业的GIS软件,然后用户才可以根据需要使用这些GIS软件。当然,这种桌面GIS软件有其天然的优势,比如开发相对简单,不需要互联网支持,功能更复杂,响应相对快捷。同时,它的缺点也不容忽视。首先是不便于推广,不方便的原因在于C/S系统的天然劣势:不便于更新,不便于跨平台,不便于用户在不安装指定客户端的情况下使用。
本世纪以来,互联网进入了爆发式增长阶段,网络的铺设和网速的提高都有了很大的提高,这为WebGIS的发展提供了坚实的环境。所以越来越多的基于B/S的GIS系统开始提供服务,而随着RIA技术和AJAX技术的出现和成熟,WebGIS基本上可以表现出和C/S一样的效果和功能,WebGIS的大发展是用户的需求,google Maps、Maps等服务提供商的大规模扩张就是最好的证明。
什么是WebGIS?它是将GIS可以提供给用户的功能用B/S技术展示出来,让用户只在浏览器上就可以使用这些GIS功能的一个应用方向。
对中国WebGIS产业的认识
目前使用WebGIS技术的公司大致可以分为两个方向:一个是互联网方向,一个是行业应用方向。
在国内互联网方向,基本可以说已经被地图、搜搜地图、高德地图三大巨头垄断。所以,对于想从事互联网的WebGIS开发者来说,其实没有多少大公司可以选择。但是,如果你是一个技术足够好的WebGIS开发者,不限于一般的关系数据库,对大数据和分布式系统感兴趣,强烈建议你去这些互联网公司,在那里你可以接触到最新的it技术,感受到强大的头脑风暴。也就是对新技术和前沿方向有更多追求的人去互联网公司是个不错的选择。
但是我们不得不承认另一个现实。这些互联网公司基本都集中在北上广深,而GIS RD人员的技术需求是计算机技术的比率远比GIS本身的理论重要。所以更多有GIS背景的人最终选择行业应用公司。加入这样的公司就没有前途了吗?答案是否定的。
Esri作为全球最成功的GIS软件公司,很好地给出了这个答案。目前Esri的AO库号称世界第二大库,除了微软的框架,就是它了。也是一家年利润8亿美元的公司。Esri与美国和加拿大政府的合作,可以算是行业公司的典范。为这两个国家的数字城市建设做出了巨大的贡献,做出了很多优秀的作品。这个例子只是想说明,我们数字城市的需求越来越深,政府的需求越来越实际,整个国家的市场建设越来越合理,公平,透明,WebGIS在行业中的应用会越来越广泛,越来越能够为政府,企业,人民服务,做出真正有价值的产品。而且从事行业应用的RD人员,随着对所从事行业认识的加深,可能会给未来带来比单纯的技术改进带来的收益大得多的收益。要知道,项目需求的分析,基本上要看对行业的了解。当然,对技术的了解也为项目的可行性分析提供了保障。两者相辅相成。
每个人的追求都不一样。根据自己的需求和现状,做出选择并坚持下去,不管你的梦想能否实现。至少你不会是一个觉得自己值得如此平庸的人。
网络地理信息系统框架
说了太多非技术的话,这里开始提一个技术话题——WebGIS的框架。实际上,WebGIS的框架和其他Web项目的框架并没有太多本质的区别。唯一可能的区别是WebGIS需要在地图上提供一些功能服务。在这里,我先给出这个框架,同时,我粗略的划出每个层次所需要的技术。
目前很多公司都提供了自己的二次开发包,包括OpenLayers、AGS的JS API、前端的maptalks等。后台还有geoTools,AO等。有了这些开发包,我们可以快速实现出图和很多GIS功能,基本不用写太多代码。可以玩一个开源的maptalk,ol,mapbox。比如ArcGIS Web APIs,SuperMap iClient等。意思是:我玩不起!雇佣或外包GIS人员来完成。
但是因为包太好了,WebGIS的很多原理都被忽略了,不理解。

WebGis前端
开放GIS是第一位的,WebGIS提出的这些需求就是开放GIS联盟的宗旨。
开源maptalk,ol,mapbox
地图:Mapbox、ArcGIS、OpenLayers、cesiums、Map BMap、高德地图AMap、谷歌地图等。
软件包包括:OpenLayers,JS的AGS API,maptalks传单
Echarts地图可视化,
file/tupian/20220929/option.html API、SuperMap API、OpenLayer、传单、API、Sky Map API等。Google和Bing使用相对较少。
GIS开发人员必须了解地图服务器。API可以免费使用,但是地图服务器不是免费的。毕竟只有结合相应的地图服务器,API才能发挥作用。国内主要使用两个地图服务器,ArcGIS Server和SuperMap iServer,还有一个开源的地图服务器GeoServer。
ArcGIS API:适用于大型项目开发。作为最完善的GIS服务提供商,ESRI的API提供了最强大的功能,支持多种数据类型。能够很好地解决数据异构、坐标转换等问题,提供二维和三维一体化服务解决方案。版本更新迭代也很快,API可以兼容老版本,实现的GIS功能更全面。该API分为开发2D应用的3.x版本和开发3D应用的4.x版本。但其地图服务器采购价格接近30w,对于中小型项目来说是一笔不小的成本。超图API:国内公司,也被称为国内行业第一公司,也提供一整套数据解决方案,比较符合国情。部分功能模块主要面向国内用户,3D GIS可以直接使用斜摄影的数据。这个API适合开发大中型项目,功能没有ARCGIS那么完善,但是对于基本的和稍微复杂的GIS功能已经足够了。。服务器购买价格差不多30w,但是ArcGIS提供的服务没有ArcGIS提供的好。OpenLayer源地图服务器是一个开源项目,可以节省成本,适合中小型项目,功能强大。它通常与其他软件结合使用来提供地图服务。但是如果有问题,需要自己去解决。毕竟没有专门的技术支持人员。感觉更弱或更强的GIS项目可以提供基本的数据服务。传单主要是一个移动API,轻量级,但是功能服务比较弱,更倾向于信息展示。在数据展示方面,这个API的展示效果非常好,不需要专业能力,适应性更好。API,天空地图API:这类API功能单一,只能使用在线地图服务器。可以说是同质化的产品。比GIS项目更适合在项目中开发GIS模块。此外,有些不支持OGC协议。如果要使用平台的地图服务,不建议使用API,有些更倾向于消费级商业市场。所以乡镇的数据很少,主要集中在城市数据。map由国家驱动,提供的服务在某些方面较差,但它支持OGC协议。综上所述,大型项目选择ArcGIS或SuperMap,大中型项目选择SuperMap或OpenLayer,小型项目使用maptalks。可以考虑GIS模块,如天空图、传单、黄金等。没有固定的数字。此外,对三维项目的要求更多,尤其是二维和三维一体化的项目,也有使用频率较高的Cesuim和three.js。毫无疑问,未来会向三维方向发展。
GL开源3D引擎的选择
面向小场景的开源3D js引擎
1 . babylonjs:http://www . babylonjs . com/
优点:微软背景,很多demo,详细的api文档,测试平台,提供3dsmax转换模型的插件,
缺点:中文资料少,没有系统的中文教程。比如可以告诉你从入门到精通的系统教程,论坛会被屏蔽。相关的qq群很少,群里人也不多,真正能指导我们的大牛也不多。在国内应该少用。
2 .三个j
优点:在国内应用广泛,所以中文的资料会比较多。有系统的中文教程,比如从入门到精通。用户多了,相关的qq群就多了,群里的人多了,接触到的大牛也就多了。
缺点:没有提供一些基础建模软件的插件,比如3dsmax的模型导出插件,虽然提供了一些读取3ds格式和fbx格式的场景。
大场景下基于地球的开源3D js引擎
1.cesiumjs
优点:有更多的演示,详细的api文档,一个测试平台,丰富的显示特性和扩展。
2 .网络地球
演示很少,但是有一些基本的gis功能,简单实用。好像什么都没更新。
3.openwebglobe
效果不是很好,加载不流畅,显示的功能很少,后面没什么进展可以了解。
WebGis后端
arcgisServer、geoserver、mapserver ……
WebGis中间件
开发的时候要选择适合自己的中间件。不同的中间件各有特点。如果是一般项目,tomcat等。非常适合,使用方便,相关的技术支持和信息也很容易找到。但是,如果是大型集群项目,Weblogic和WebShpere可能是更好的选择。但是,一开始配置这两个中间件比较困难。同时,不同版本在支持某些jar包方面可能会有问题。如果项目一定要用国产中间件,TongWeb和Apusics是不错的选择。
WebGis地图服务器
在WebGIS中,与其他一般Web项目的明显区别体现在地图服务器上。通用地图服务器由现有软件供应商提供解决方案,如AGS、Geoserver、MapServer、SuperServer等。有了这些地图服务器,我们可以发布地图,支持空和空之间的一些查询和操作。
WebGis业务服务器
服务器是Web项目中不可用的部分。无论使用现有的哪些框架,比如Spring,Struts,Hibernate等。,我们一般把业务服务器的实现分为三个层次,即著名的MVC模式。这三个层次的实现在不同的框架中是不同的。

WebGis数据
WebGIS数据大致可以分为三种,一种是地图和影像数据,一种是空之间的属性数据,一种是业务数据。地图和图像数据通常由png或其他格式的数据组成。
GIS中有一个很重要的概念,就是影像金字塔。这个概念主要是为了加快地图在前端的显示速度。我们在准备地图和影像资料的时候,一般都是先把这些资料剪下来。
空之间的属性数据通过一些工具入库。对于AGS,只有与仓储数据相关的mxd才能发布为FeatureServer服务以进行数据编辑。当然空之间的数据也可以支持入库后业务逻辑的使用。
第三种数据,业务逻辑数据,是每个Web项目所必需的。它根据不同的业务需求,收集并存储业务所需的数据。


