WebGIS原理及开发——基于开源框架的WebGIS技术

定　　价：79 元

丛书名：WebGIS系列丛书

• 作者：张发勇
• 出版时间：2024/1/1
• ISBN：9787121468209
• 出 版 社：电子工业出版社

• 中图法分类：P208 
• 页码：316
• 版次：01
• 开本：16开

内容简介

本书主要介绍WebGIS开发基础和技术，以OpenLayers技术为开发框架，详细介绍了空间数据处理与存储、GeoServer地图发布、地图服务访问、OpenLayers组件与开发入门，以及多源数据加载、图形绘制、OGC服务、WebGIS三维开发基础，并给出了典型的项目应用开发案例。本书内容由浅入深，配以丰富的开发示例，能够迅速提高WebGIS开发项目实践技术水平和动手能力。

作者介绍

张发勇，博士，副教授。1996年毕业于中国地质大学（武汉）计算机系，并留校从事科研教学工作至今；2003年获地图制图学与地理信息工程硕士学位；2009年获地图制图学及地理信息工程专业博士学位。2013年2月至2014年2月期间，在美国密西根大学作访问学者一年。20多年致力于国内GIS 软件及产品的研发，在软件开发方面具有多年的行业经验、且形成了具有自主知识产权的ZGIS 系列产品。工作期间参与多项国家级科技项目并荣获国家科技进步二等奖两次、湖北省科技进步一等奖、测绘科技进步二等奖、三等奖等课题相关的技术奖项；中国通信学会科学技术奖、杂志论文一等奖、信息产业系统先进工作者等荣誉。在学术研究方面，发表SCI 及中文核心期刊论文20多篇，于2016年获东湖高新区第九批"3551光谷人才计划”项目资助；2017年获武汉市创新人才计划资助；2018年获南昌市"洪城计划”人才项目资助；2019年在武汉科技创新企业领跑者系列活动中被评为武汉十大科技创新企业家。在软件开发方面，具有20多年的行业经验积累，尤其在地下空间及三维地质建模可视化方面拥有领先技术，在地质行业三维建模和大数据结构算法方面积累了丰富的技术和经验，这些技术和经验为本书的出版和发行奠定了基础。

目 录

目 录
入门篇
第1章 WebGIS概述 3
1.1 Web的发展 3
1.1.1 互联网和移动网 3
1.1.2 从Web站点发展为Web服务 5
1.1.3 从SOAP发展为REST 6
1.1.4 从Web1.0到Web2.0、Web3.0 6
1.2 GIS简介和发展历程 8
1.2.1 GIS简介 8
1.2.2 GIS发展历程 10
1.3 WebGIS的起源和和概念 11
1.3.1 WebGIS的起源 11
1.3.2 WebGIS的概念 13
1.4 WebGIS的功能和应用 14
1.4.1 WebGIS的功能 14
1.4.2 WebGIS的应用 15
1.5 WebGIS的优点、挑战和发展机遇 17
1.5.1 WebGIS的优点 17
1.5.2 WebGIS的挑战 18
1.5.3 WebGIS的发展机遇 18
1.6 常用的GIS软件 19
第2章 WebGIS基础技术 23
2.1 计算机网络基础 23
2.1.1 计算机网络概述 23
2.1.2 计算机网络的分类 25
2.1.3 基本的网络互联设备 27
2.2 TCP/IP协议 29
2.2.1 TCP/IP协议 29
2.2.2 IP地址的原理 30
2.2.3 IP端口 33
2.2.4 域名系统 34
2.2.5 URL 35
2.3 HTTP、HTTPS、WebSocket 37
2.3.1 HTTP 37
2.3.2 HTTPS 38
2.3.3 WebSocket 39
2.4 WebGIS的体系结构 40
2.5 Web服务器 42
2.6 实现Web的主要技术方案 44
2.7 Ajax简介 46
2.8 HTML、CSS、JS简介 50
2.9 JSON、XML简介 51
第3章 WebGIS技术原理 55
3.1 参考椭球体与坐标系 55
3.1.1 大地水准面 55
3.1.2 参考椭球体 56
3.1.3 坐标系 57
3.2 地图投影 60
3.2.1 地图投影的概念 60
3.2.2 地图投影的分类 60
3.2.3 墨卡托投影 62
3.2.4 Web墨卡托投影 63
3.2.5 EPSG 65
3.2.6 投影库Proj4js 66
3.3 地图坐标系与屏幕坐标系的映射 67
3.3.1 屏幕坐标系 67
3.3.2 逻辑坐标与屏幕坐标的映射 67
3.4 WebGIS的地图渲染 68
3.4.1 基于SVG的地图渲染 68
3.4.2 Canvas地图渲染 75
3.4.3 WebGL渲染技术 77
3.5 WebGIS空间数据组织 80
3.5.1 WebGIS空间数据的特点 80
3.5.2 基于GeoJSON的空间数据表达 81
3.5.3 基于GML的空间数据表达 86
3.5.4 基于KML的空间数据表达 89
3.6 地图切片 90
3.6.1 地图栅格切片 90
3.6.2 地图矢量切片 91
3.6.3 地图栅格切片与地图矢量切片的对比 99
第4章 WebGIS的Web服务 101
4.1 从Web站点到Web服务 101
4.1.1 Web服务的产生及优势 101
4.1.2 Web服务对地理空间产业的影响 103
4.2 地理Web服务的功能 104
4.2.1 地图和要素服务 104
4.2.2 分析服务 105
4.2.3 数据目录服务 106
4.3 Web服务的接口类型 106
4.3.1 SOAP风格的Web服务 106
4.3.2 REST风格的Web服务 107
4.3.3 SOAP和REST的对比 108
4.4 互操作和地理Web服务标准 109
4.4.1 基于Web服务的互操作 109
4.4.2 Web服务的标准 110
4.4.3 标准化机构面临的挑战 116
4.4.4 Web服务的优化 116
第5章 地图发布 119
5.1 地图发布的常用工具 119
5.1.1 常用工具简介 119
5.1.2 QGIS的安装 120
5.1.3 GeoServer的安装 120
5.2 地图数据的获取 121
5.2.1 矢量数据的获取 121
5.2.2 栅格数据的获取 122
5.3 地图投影与地图校正 122
5.3.1 地图投影 122
5.3.2 地图校正 123
5.4 使用QGIS编辑地图 123
5.4.1 QGIS使用设置 123
5.4.2 添加数据 124
5.4.3 编辑数据 124
5.5 使用QGIS定制地图样式 125
5.5.1 符号化配置 125
5.5.2 颜色修改 126
5.5.3 注记配置 126
5.5.4 比例尺配置 127
5.5.5 样式导出 128
5.6 使用GeoServer发布地图 129
5.6.1 启动GeoServer服务 129
5.6.2 编写样式文件 130
5.6.3 发布地图 130
5.7 使用GeoServer实现地图切片 133
5.7.1 地图栅格切片的实现 133
5.7.2 地图矢量切片的实现 134
5.8 地图服务的调用 136
5.8.1 Web地图服务（WMS）的调用 136
5.8.2 Web要素服务（WFS）的调用 136
5.8.3 Web切片服务（WMTS）的调用 137
5.8.4 地图矢量切片服务的调用 138
第6章 WebGIS客户端开发 139
6.1 OpenLayers简介 139
6.2 OpenLayers的体系架构 140
6.3 OpenLayers常用接口 141
6.4 OpenLayers开发方式 142
6.4.1 通过HTML的Script标签引入ol.js文件 142
6.4.2 模块加载 144
6.5 OpenLayers入门 145
6.5.1 开发环境准备 145
6.5.2 地图控件 150
第7章 OpenLayers多源数据汇聚 161
7.1 公共地图数据 161
7.1.1 天地图 161
7.1.2 高德地图 163
7.1.3 百度地图 163
7.1.4 OpenStreetMap 164
7.1.5 必应地图 165
7.1.6 ArcGIS地图 166
7.2 OGC地图数据加载 167
7.2.1 WMS数据 167
7.2.2 WMTS数据 168
7.2.3 WFS数据 170
7.3 开放格式数据加载 171
7.3.1 GeoJSON数据 171
7.3.2 KML数据 172
7.3.3 GPX数据 173
7.3.4 矢量切片数据 174
提高篇
第8章 OpenLayers进阶 179
8.1 图形绘制 179
8.1.1 点的绘制 179
8.1.2 线的绘制 180
8.1.3 面的绘制 181
8.1.4 贝塞尔曲线的绘制 181
8.1.5 图形样式定制 183
8.2 图形交互编辑 185
8.2.1 图形选中 186
8.2.2 图形平移 188
8.2.3 图形旋转 189
8.3 标注功能 193
8.3.1 标注基本原理 193
8.3.2 文本标注 194
8.3.3 Popup标注 195
8.3.4 聚合标注 197
8.4 地图制图 199
8.4.1 热力图 199
8.4.2 统计图 201
8.4.3 分级着色专题图 205
8.4.4 自定义切片地图颜色 207
8.5 地图特效 209
8.5.1 分屏效果 209
8.5.2 卷帘效果 211
8.5.3 动画特效 213
8.5.4 WebGL渲染海量数据 217
8.6 图层动态投影 218
第9章 移动GIS 221
9.1 移动GIS概述 221
9.1.1 什么是移动GIS 221
9.1.2 移动GIS特点与优势 223
9.1.3 移动GIS体系架构 224
9.1.4 移动GIS的功能与应用 226
9.2 移动GIS的支撑技术 228
9.2.1 移动终端技术 228
9.2.2 移动通信技术 230
9.2.3 移动定位技术 232
9.2.4 移动互联网技术 234
9.3 移动GIS的开发基础 235
9.3.1 移动GIS的开发模式 235
9.3.2 跨平台移动GIS开发框架 237
9.3.3 离线地图方案 237
9.3.4 常用的移动GIS开发平台 239
9.4 移动GIS展望 239
9.4.1 移动GIS的发展趋势 239
9.4.2 移动GIS面临的挑战 240
第10章 三维WebGIS 243
10.1 三维WebGIS概述 243
10.2 三维WebGIS的起源和发展 243
10.2.1 三维GIS的兴起 243
10.2.2 二三维一体化GIS 244
10.2.3 Web3D技术的国内外发展现状 244
10.2.4 三维WebGIS的国内外发展现状 245
10.3 三维WebGIS引擎 245
10.3.1 Cesium 245
10.3.2 Three.js 246
10.3.3 Cesium和Three.js的对比 247
10.4 Cesium开发入门 247
10.4.1 建立第一个Cesium应用程序 247
10.4.2 Cesium的常用功能 250
第11章 WebGIS应用案例 275
11.1 概述 275
11.2 项目需求分析 276
11.2.1 用户需求分析 276
11.2.2 业务功能需求分析 276
11.3 项目总体设计 277
11.4 效果展示 279
11.4.1 数据资源管理 279
11.4.2 二三维一体化展示 281
11.4.3 二维空间分析及辅助制图 283
11.4.4 三维空间分析 285
第12章 未来展望与研究热点 289
12.1 未来展望 289
12.2 研究热点 290
12.2.1 大数据与GIS 290
12.2.2 AI与GIS 291
12.2.3 元宇宙与GIS 291
12.2.4 AR、VR与GIS 292
12.2.5 BIM、CIM与GIS 292
12.2.6 传感器网络、物联网与GIS 294
12.2.7 云计算与GIS 295
12.2.8 游戏引擎与GIS 296
12.3 无处不在的WebGIS 296
12.4 大模型助力WebGIS 297
附录A 缩略词 299
参考文献 303