WebGIS基础知识

1.简介

GIS的全名是Geographic Information System，中文全名是地理信息系统，是一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科。地图是GIS的表现形式，一切事物都有坐标信息，GIS将属性信息和空间信息相结合，可以更加直观的理解这些信息。也可以进行数据呈现、分析与挖掘。

而WebGIS（网络地理信息系统）是指工作在Web网上的GIS,是传统的GIS在网络上的延伸和发展，具有传统GIS的特点，可以实现空间数据的检索、查询、制图输出、编辑等GIS基本功能，同时也是Internet 上地理信息发布、共享和交流协作的基础。

1.1.地球空间模型

地球既不是正圆，也不是规则的椭圆，地球的自然表面不是光滑的，是崎岖不平的。

因此，我们需要对地球表面的做第一层抽象“大地水准面“即得到了一个连续、闭合的地球表面。再在大地水准面的基础上可以建立地球椭球模型。然后就可以建立地理坐标系了。

2.坐标系

只要涉及到地图开发，无论如何关于坐标系的概念是逃不掉的。

2.1.GIS坐标系

目前常用GIS坐标系：

• EPSG:4326坐标系：目前最通用的标准坐标系，平时我们常说的经度纬度多少多少、从GPS 设备、智能手机中取出的数据的坐标系、国际地图提供商使用的坐标系 都是这个坐标系。WGS84坐标系是一种国际上采用的地心坐标系，坐标原点为地球质心。
• EPSG:3857坐标系：Web墨卡托投影坐标系，该坐标系是由Google 最先发明的。在投影过程中，将表示地球的参考椭球体近似的作为正球体处理。
• EPSG:4490坐标系：2000国家大地坐标系，是我国当前最新的国家大地坐标系，英文缩写为CGCS2000，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。

CGCS2000的定义与WGS84实质一样，几乎可以兼容。扁率差异引起椭球面上的纬度和高度变化最大达0.1mm。可以说两者相容至cm级水平，可以忽略这点差异。

2.2.国内的偏移坐标系

• WGS84坐标系：地球坐标系，目前国际通用的标准坐标系，通常称呼为标准无偏坐标系。
• GCJ02 坐标系：在我国，出于国家安全考虑，国内所有导航电子地图必须使用国家测绘局制定的加密坐标系统，即将一个真实的经纬度坐标加密成一个不正确的经纬度坐标，我们在业内将前者称之为地球坐标，后者称之为火星坐标(GCJ-02)。
• BAIDU 坐标系：百度(BD09) 偏移坐标系,百度在国测局坐标基础二次加密后形成的坐标系。

当我们使用的数据和服务不同时，可能产生我们时常说的偏移和纠偏的问题。

常见的GIS平台

地图矢量数据存储：PostGIS

地图瓦片数据存储：MongoDB

Web静态资源服务器(glTF小模型、倾斜摄影): Nginx

GIS服务器：GeoServer

客户端：Leaflet、Openlayers、Cesium、mapbox、高德JSAPI等