WebGIS由四部分構(gòu)成，從名稱上也能看到至少包括 Web 與 GIS ，涉及技術(shù)復(fù)雜。從 WebGIS 方面來看，開源的工具可以分為組件產(chǎn)品與全棧產(chǎn)品兩類。

自由及開源軟件、開放規(guī)范與開放數(shù)據(jù)

當(dāng)前活躍著不少開源GIS軟件。其中，OGC成立于1994年，致力于研究和建立開放地理數(shù)據(jù)交互操作標(biāo)準(zhǔn)，使用戶和開發(fā)者能進(jìn)行互操作。國際地理空間開發(fā)基金會（Open Source Geospatial Foundation)成立于2006年2月，其使命是支持開源地理信息軟件和遙感軟件的開發(fā)及推動其更廣泛的應(yīng)用，并對其支持的項目提供組織、法律和財政上的幫助，促進(jìn)OSGeo基金會基于地理信息開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)軟件及其互操作技術(shù)的開發(fā)、推廣和普及。OSGeo中國中心于2006年9月成立，幫助中國地區(qū)的用戶和開發(fā)者更好地使用OSGeo基金會提供的源代碼、產(chǎn)品和服務(wù)。

自由及開源GIS軟件

自由及開源軟件是一種可以歸類為既是自由軟件又是開源軟件的計算機(jī)軟件。也就是說，任何人被授權(quán)后都可以自由地使用、復(fù)制、研究和以任何方式來改動軟件，并且其源代碼是開放和共享的，因此人們被鼓勵志愿地改善軟件的設(shè)計。這種軟件是相對于商業(yè)軟件而言，而后者是在版權(quán)的嚴(yán)格限制之下，并且通常其源代碼對于用戶是不開放的。

當(dāng)前存在許多包含了各種層次的自由及開源的GIS軟件，例如大型的桌面GIS有QGIS和GRASS GIS等，目前比較流行的服務(wù)器端軟件有Geoserver、MapServer和QGIS Server等，還有開源的GIS數(shù)據(jù)庫項目如PostGIS/PostgreSQL Spatial Database，另外還有一些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具（如GDAL/OGR）以及地圖投影算法庫（如 PROJ 和 GeoTrans ）等開源項目。這些軟件大多都得到OSGeo的支持。

開放數(shù)據(jù)的作用

開放數(shù)據(jù)是一類可以被任何人免費(fèi)使用、再利用、再分發(fā)的數(shù)據(jù)。在其限制上，最多是要求署名和使用類似的協(xié)議再分發(fā)。Data.gov中包含了許多由美國政府收集的開放數(shù)據(jù)。此外，開放街道地圖（OpenStreetMap，縮寫OSM ） 也是一個廣泛使用的開放數(shù)據(jù)源示。OSM項目由英國人Steve Coast創(chuàng)立，概念啟發(fā)自維基百科網(wǎng)站，是一個構(gòu)建自由內(nèi)容之網(wǎng)上地圖協(xié)作計劃，目標(biāo)是創(chuàng)造一個內(nèi)容自由且能讓所有人編輯的世界地圖，并且讓廉價的移動設(shè)備有方便的導(dǎo)航方案。

WebGIS的組成部分

WebGIS的四個組成部分：WebGIS應(yīng)用開發(fā)與GIS服務(wù)

1. 客戶端

2. Web 服務(wù)與應(yīng)用服務(wù)

3. GIS 服務(wù)

4. 數(shù)據(jù)服務(wù)

客戶端：客戶端是用戶在Web GIS中與空間對象和分析功能進(jìn)行交互的場所。它也是互聯(lián)網(wǎng)GIS程序向用戶呈現(xiàn)輸出的地方。

Web服務(wù)器和應(yīng)用程序服務(wù)器：Web服務(wù)器通過HTTP響應(yīng)來自Web瀏覽器的請求。當(dāng)Web服務(wù)器將請求傳遞給其他程序時，它會從應(yīng)用程序服務(wù)器請求服務(wù)。應(yīng)用程序服務(wù)器充當(dāng)Web服務(wù)器和GIS服務(wù)器之間的轉(zhuǎn)換器或連接器。

GIS服務(wù)器：GIS服務(wù)器是一個主要的主力組件，它可以完成空間查詢，進(jìn)行空間分析，并根據(jù)用戶的請求生成并向客戶端提供地圖。

數(shù)據(jù)服務(wù)器：數(shù)據(jù)服務(wù)器在關(guān)系或非關(guān)系數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)中提供空間和非空間數(shù)據(jù)。

在一些網(wǎng)站中，特別關(guān)注GIS服務(wù)器以及客戶端應(yīng)用?；ヂ?lián)網(wǎng)上有許多GIS服務(wù)器，如GeoServer，MapServer，Mapnik，MapGuide，QGIS服務(wù)器等。所有這些服務(wù)器都是開源服務(wù)器，即免費(fèi)提供。所有開源服務(wù)器都可以從各自的網(wǎng)站免費(fèi)下載。

組件產(chǎn)品

以下產(chǎn)品通常用作組件，并與各種組合的其他工具組合在一起以創(chuàng)建自定義應(yīng)用程序。

MapServer

MapServer是一個開源平臺，用于發(fā)布空間數(shù)據(jù)和創(chuàng)建交互式地圖應(yīng)用程序到Web。它自20世界90年代中期以來一直存在，并被認(rèn)為是成熟和穩(wěn)定的，并且持續(xù)積極發(fā)展。其主要重點(diǎn)是從多個層生成地圖，包括基礎(chǔ)圖像和空間數(shù)據(jù)集。它還提供智能標(biāo)簽，包括高級排版和布局，包括碰撞檢測。它可以讀取和提供各種格式的空間數(shù)據(jù)，包括Shapefiles，WMS，GDAL，PostGIS和GeoTIFF。它通常用于生成地圖圖塊及其MapCache擴(kuò)展。它有一些庫，支持各種語言的應(yīng)用程序開發(fā)，包括Python，Perl，Ruby，Java和PHP。

http://www.mapserver.org

PostGIS

PostGIS是PostgreSQL數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)展，它支持空間查詢。PostgreSQL既是關(guān)系數(shù)據(jù)庫又是對象數(shù)據(jù)庫，被廣泛認(rèn)為是最先進(jìn)的開源數(shù)據(jù)庫，與Oracle和MS-SQL 類似。PostGIS支持各種空間查詢，包括鄰近度，半徑，邊界框，碰撞/重疊檢測等。它是Web GIS項目中經(jīng)常使用的非常有用的工具。

http://postgis.net/

OpenLayers

OpenLayers是一個前端UI庫，用于使用javascript創(chuàng)建基于Web的空間應(yīng)用程序。它支持各種圖層源和后端。例如，可以從GoogleMaps或自定義磁貼源中提取地圖圖塊。這帶來的優(yōu)勢在于它使開發(fā)人員能夠重用諸如tile源之類的元素，而是將注意力集中在其應(yīng)用程序的更獨(dú)特方面，例如“業(yè)務(wù)邏輯”。平鋪源等默認(rèn)組件可以在以后輕松換出。它支持位圖和矢量圖層，包括點(diǎn)，線和多邊形。其最廣泛使用的功能之一是能夠在基本地圖上疊加數(shù)據(jù)層。

http://openlayers.org

GDAL (Geospatial Data Abstraction Library)

GDAL是地理空間數(shù)據(jù)格式的翻譯庫。它可以導(dǎo)入和導(dǎo)出各種各樣的文件和編碼類型。它可用于在不同投影系統(tǒng)之間轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)。柵格數(shù)據(jù)格式由GDAL處理，矢量數(shù)據(jù)格式由OGR處理，現(xiàn)在包含在GDAL中。它還可用于從多個圖像文件源創(chuàng)建馬賽克。GDAL是一種有價值的工具，用于從不同來源獲取數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為協(xié)同工作。

http://www.gdal.org

TileMill

TileMill是一個桌面應(yīng)用程序，用于生成地圖圖塊圖像，然后將其作為靜態(tài)文件托管以用作基礎(chǔ)圖層。TileMill可用于創(chuàng)建視覺上令人驚嘆的基礎(chǔ)層。它非常注重美學(xué)，包括許多經(jīng)過深思熟慮的預(yù)設(shè)，使沒有設(shè)計背景的人能夠制作非常有吸引力和專業(yè)的地圖圖層。TileMill的開發(fā)由一家名為MapBox的公司領(lǐng)導(dǎo)。他們提供幾種有吸引力的付費(fèi)服務(wù)，包括瓷磚托管和精選和精心調(diào)整的基礎(chǔ)層。

http://www.mapbox.com/tilemill/

Leaflet

Leaflet是一個Javascript庫，強(qiáng)調(diào)前端UI。它支持多種基礎(chǔ)層和幾何類型的組合。它覆蓋了與OpenLayers有些相似的領(lǐng)域，但功能略有減少。相對于OpenLayers而言，它的優(yōu)勢在于其對移動設(shè)備的出色支持，卓越的產(chǎn)品價值，簡潔的簡約設(shè)計以及對性能的強(qiáng)烈關(guān)注。

http://leafletjs.com/

Stack Products

以下產(chǎn)品分發(fā)為“堆?！被颉袄墶薄Ｋ鼈兪悄K化產(chǎn)品的預(yù)配置組合。有些可以按原樣使用（在添加配置和基礎(chǔ)層之后），并且可以進(jìn)一步擴(kuò)展所有這些以創(chuàng)建自定義應(yīng)用程序。

GeoServer

GeoServer主要基于Java語言。它提供了創(chuàng)建和編輯地理空間數(shù)據(jù)以及在面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)中提供地圖的基本功能。它使用OpenLayers模塊并提供和實(shí)現(xiàn)Web地圖服務(wù)（WMS）標(biāo)準(zhǔn)。它還使用了GeoTools框架，該框架涵蓋了MapServer功能的一小部分。像GeoServer本身一樣，是用Java編寫的。它將主要吸引已經(jīng)使用基于Java的工具和平臺的開發(fā)人員。

http://geoserver.org/display/GEOS/Welcome

MapGuide

MapGuide是一個功能齊全的基于Web的GIS應(yīng)用程序，主要用PHP和Javascript編寫。它包括一個基于AJAX的應(yīng)用程序UI，用于查看和創(chuàng)建地圖和數(shù)據(jù)層。它支持一系列令人印象深刻的圖層格式，包括ESRI SHP，SDF，ESRI ArcSDE，PostGIS，SQL Server Spatial，光柵文件格式（通過GDA），OGC，WMS和WFS。它還使用OpenLayers工具包，并支持PHP和Java中的自定義應(yīng)用程序開發(fā)。它主要基于對各種輸入格式，開箱即用的編輯工具以及已經(jīng)使用PHP的開發(fā)人員的支持。

http://mapguide.osgeo.org

GeoMoose

GeoMoose結(jié)合了幾個流行的開源庫，創(chuàng)建了一個強(qiáng)大而靈活的映射平臺，重點(diǎn)放在前端的Javascript / AJAX上。它使用MapServer作為后端，OpenLayers和Dojo（都是基于Javascript的）用于其用戶界面。它提供了一組強(qiáng)大的工具，用于查看，編輯和查詢?yōu)g覽器中的數(shù)據(jù)。它的發(fā)展社區(qū)似乎非?；钴S，并且具有良好的前進(jìn)軌跡。它的吸引力來自其功能集和現(xiàn)代，平易近人的用戶界面。其記錄良好的Javascript API將使Javascript開發(fā)人員和其他Web構(gòu)建者都能接近，因為大多數(shù)Web開發(fā)人員至少都接觸過Javascript。

http://www.geomoose.org

GeoDjango

GeoDjango是Django應(yīng)用程序框架的一組空間擴(kuò)展。Django主要用Python編寫，是用于使用Python構(gòu)建Web應(yīng)用程序的最流行的通用框架之一。與GeoMoose或MapGuide不同，它不提供開箱即用的應(yīng)用程序，而是一組用于構(gòu)建自定義應(yīng)用程序的精心設(shè)計的構(gòu)建塊。與上面描述的其他一些堆棧產(chǎn)品不同，它對堆棧中將使用哪些其他地理空間工具做出較少的假設(shè)，并通過一系列設(shè)計清晰，文檔齊全的API提供集成點(diǎn)。它可能會吸引那些希望在構(gòu)建應(yīng)用程序時更多選擇和控制的開發(fā)人員以及喜歡Python語言的開發(fā)人員。

http://geodjango.org

MapFish

MapFish是Python社區(qū)的另一個堆棧產(chǎn)品。它基于（基于Python的）Pylons框架，以及（基于Javascript的）OpenLayers和ExtJs框架。與GeoDjango不同，它提供了一個開箱即用的簡單應(yīng)用程序，可以自定義和擴(kuò)展。它還支持通過插件在Rails和PHP中進(jìn)行開發(fā)。它的吸引力在于它提供了一個干凈，緊湊的起點(diǎn)，可以用各種語言輕松擴(kuò)展。與GeoDjango相比，它的優(yōu)勢在于它為開發(fā)人員提供了更多選擇，因此可以更快地開始使用。它可能會吸引具有Python或Javascript經(jīng)驗的開發(fā)人員，以及重視其干凈，緊湊設(shè)計的Rails / PHP開發(fā)人員。

http://mapfish.org

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