1.3 常见的开源WebGIS平台

WebGIS市场需求旺盛，更多的人开始关注WebGIS应用，很多开发者投身于GIS开发大军，催生了众多开源GIS项目，推动了WebGIS的普及。部分开源GIS项目如表1-1所示。

1.uDig

uDig是一个开源的桌面应用程序框架，是构建在Eclipse RCP和GeoTools（一个开源基于Java的GIS工具包）上的桌面GIS。uDig作为一款开源桌面GIS软件，基于Java和Eclipse平台，可以进行shp格式地图文件的编辑和查看，是一个开源空间数据查看器与编辑器。uDig页面如图1-1所示。

2.QGIS

QGIS是一个用户页面友好的桌面GIS，可运行在Linux、UNIX、Mac OS X和Windows等平台之上。QGIS是基于Qt（跨平台的图形工具软件包）、使用C++开发的一个用户页面友好、跨平台的开源版桌面地理信息系统。QGIS页面如图1-2所示。

3.GeoServer

GeoServer是OpenGIS Web服务器规范的J2EE实现，利用GeoServer可以方便地发布地图数据，允许用户对特征数据进行更新、删除、插入操作，通过GeoServer可以比较容易地在用户之间迅速共享空间地理信息。GeoServer是社区开源项目，可以直接通过社区网站（如中文社区网站http://www.opengeo.cn/）下载相关资料。

GeoServer支持OGC标准规范的系列服务，支持PostgreSQL、MySQL等数据库以及ArcSDE、Shapefile等中间件和文件资源，能够将网络地图输出为jpeg、png、KML等多种图片和数据格式，可以运行在任何基于J2EE/Servlet的容器之上，支持多种客户端框架，如OpenLayers等。

GeoServer页面如图1-3所示。

4.MapServer

MapServer是美国明尼苏达大学（University of Minnesota）在20世纪90年代利用C语言开发的开源WebGIS项目。

MapServer是一套基于胖服务器端/瘦客户端模式的实时地图发布系统，当客户端发送数据请求时，服务器端实时处理空间数据，并将生成的数据发送给客户端。MapServer的核心部分是C语言编写的地图操作模块，它本身许多功能的实现依赖一些开源或免费的库。MapServer遵循OGC标准规范，可以集合PostGIS和开源数据库PostgreSQL对空间数据进行存储和查询操作，同时还支持其他客户端API实现空间数据的传输与表达。

5.OpenLayers

OpenLayers是一个专为WebGIS客户端开发提供的JavaScript类库，用于访问以标准格式发布的地图数据，实现访问空间数据的方法都符合行业标准，支持各种公开的和私有的数据标准和资源。OpenLayers采用纯面向对象的JavaScript方式开发，同时借用了Prototype框架和Rico库的一些组件。

OpenLayers是一个开源的项目，其目的是为互联网客户端提供强大的地图展示功能，包括地图数据显示与相关操作，并具有灵活的扩展机制。目前，OpenLayers已经成为一个拥有众多开发者和帮助社区的成熟、流行的框架。目前OpenLayers 3已经升级为OpenLayers 5，可从其官方网站（http://openlayers.org/）下载相关资源，如图1-4所示。

6.OpenScales

OpenScales是一个基于Flex的优秀的前台地图框架，开发者可以在此开发各种网络版、手机版和桌面版的地图程序。

OpenScales是基于ActionScript 3和Flex开发的，能够支持各种标准的地图服务，如WMS、WFS、TMS、OSM等。OpenScales是开源的、免费的客户端开发框架，基于LGPL开源协议，并且基于FlashPlayer运行，可以运行在各个浏览器上，具有很好的跨平台特性。OpenScales作为一个开源的GIS客户端框架，具有非常大的应用潜力，可从其官方网站（http://www.openscales.org/）下载相关资源，如图1-5所示。

OpenScales可看成对OpenLayers的ActionScript翻译，所以在学习OpenScales时可以适当参考OpenLayers的官方教程。相比之下，虽然OpenLayers的教程也是英文的，不过非常详细，提供的示例也远比OpenScales丰富。

针对WebGIS应用开发，最具代表性的开源GIS项目是：服务器端为GeoServer与MapServer，客户端为OpenLayers与OpenScales。总体来说，GeoServer功能要稍强于MapServer, MapServer对WMS的支持更高效，而GeoServer更擅长结合WFS规范进行属性查询。

不同的GIS开源项目所采用的技术框架不同，根据开发环境可以将主流的WebGIS开源解决方案分成两派，一派是C/C++，另一派是Java。常用的WebGIS全套解决方案为：

（1）基于C/C++的解决方案：MapServer（服务器）+QGIS（桌面软件）+Tomcat（中间件）+PostGIS或MySQL空间扩展（数据库）+OpenLayers（JS）或OpenSc ales（Flex）（浏览器客户端）；

（2）基于JavaEE的解决方案：GeoServer（服务器）+uDig（桌面软件）+Tomact（中间件）+PostGIS|MySQL空间扩展（数据库）+OpenLayers（JS）/ OpenScales（Flex）（浏览器客户端）。

采用开源WebGIS平台进行二次开发，一般是从客户端、服务器端、数据源与数据存储方面进行设计和实现的。

Web客户端：可以选择使用OpenLayers、OpenScales等开源框架，也可以结合互联网方向的在线地图API（如百度地图API等）。

服务器端：使用最具代表性的GeoServer或MapServer作为地理信息服务器，基于服务器发布地图数据服务（如OGC的WMS、WFS、WCS等）, Web应用程序则通过HTTP请求访问服务器发布的服务。若设计简单的大众应用WebGIS，可以不使用服务器端开源GIS平台，直接访问第三方提供的数据服务、数据接口，或者存储在关系数据库中的POI数据等。

数据层：数据源可使用公共在线地图服务（如百度地图、天地图、Google地图等），一般将它们作为底图，或者GIS服务器发布的地图服务数据，以及开放格式的文件数据等。针对空间数据的存储，一般可选择开源的空间数据库，如使用PostgreSQL作为关系数据库，用其扩展模块PostGIS存储空间数据。

尽管这些开源GIS项目为开发者提供了很多进行二次开发的资源，给广大GISer带来了便利，但只能满足一部分WebGIS开发需求，无法应对更多的面向大众的互联网应用。目前，GIS开源项目的不足主要表现在对底图处理能力不足、对空间数据的管理能力不足、空间分析能力较弱、无法实现一体化的系统构建与应用等。针对开源GIS项目的不足，往往需要借助专业的WebGIS开发平台，满足更多应用的需求。