Веб-ГИС
Веб-ГИС (также известная как веб-ГИС) или веб- географические информационные системы — это ГИС, которые используют Всемирную паутину для облегчения хранения, визуализации, анализа и распространения пространственной информации через Интернет . [1] [2] [3] [4] [5] [6] Всемирная паутина или Сеть — это информационная система, которая использует Интернет для размещения, совместного использования и распространения документов, изображений и других данных. [7] [5] [6] Веб-ГИС предполагает использование Всемирной паутины для облегчения задач ГИС, традиционно выполняемых на настольном компьютере, а также для обеспечения совместного использования карт и пространственных данных. Хотя Веб-ГИС и Интернет-ГИС иногда используются как взаимозаменяемые понятия, это разные концепции. [5] [6] Веб-ГИС — это подмножество Интернет-ГИС, которое само по себе является подмножеством распределенной ГИС , которая сама является подмножеством более широкой географической информационной системы . [8] [9] [10] [11] Наиболее распространенным применением Веб-ГИС является веб-картографирование , настолько, что эти два термина часто используются как взаимозаменяемые, почти так же, как цифровое картографирование и ГИС. Однако веб-ГИС и веб-картографирование — это разные понятия, и веб-картографирование не обязательно требует наличия веб-ГИС. [5]
Использование Интернета резко повысило эффективность доступа и распространения пространственных данных, что является двумя наиболее важными проблемами настольных ГИС. [1] [12] [13] Многие функции, такие как интерактивность и динамическое масштабирование, широко доступны конечным пользователям благодаря веб-сервисам. [14] Масштаб Интернета иногда может затруднить поиск качественных и надежных данных для специалистов по ГИС и конечных пользователей, поскольку для публичного потребления доступен значительный объем некачественных, плохо организованных или плохо источников материалов. [13] [14] Это может сделать поиск пространственных данных трудоемким занятием для пользователей ГИС. [13]
История [ править ]
История Веб-ГИС очень тесно связана с историей географических информационных систем, цифровых картографий и Всемирной паутины или Интернета. Сеть была впервые создана в 1990 году, а первая крупная картографическая веб-программа, способная создавать распределенные карты, появилась вскоре после этого, в 1993 году. [9] [12] [15] Это программное обеспечение, получившее название PARC Map Viewer, было уникальным тем, что позволяло создавать динамические пользовательские карты, а не статические изображения. [15] [7] Это программное обеспечение также позволяло пользователям использовать ГИС, не устанавливая его локально на свой компьютер. [1] [15] В 1995 году федеральное правительство США сделало картографическую службу TIGER доступной для общественности, которая облегчила настольные и веб-ГИС, размещая данные о границах США. [1] [16] В 1996 году MapQuest стал общедоступным, упрощая навигацию и планирование поездок, и быстро стал основной утилитой в ранней сети. [1] [14]
В 1997 году Esri сосредоточилась на своем программном обеспечении ГИС для настольных компьютеров, которое в 2000 году стало называться ArcGIS . [17] Это привело к тому, что Esri доминировала в ГИС-индустрии в течение следующих нескольких лет. [12] В 2000 году Esri запустила Geography Network, которая предлагала некоторые функции веб-ГИС. В 2014 году его заменил ArcGIS Online, предлагающий важные функции Веб-ГИС, включая размещение, управление и визуализацию данных в динамических приложениях. [1] [2] [12]
Приложения [ править ]
Веб-ГИС имеет множество приложений и функций и управляет большей частью распределенной пространственной информацией. [18] Различные отрасли и дисциплины, включая математику, историю, бизнес и образование, могут использовать Веб-ГИС для интеграции географических подходов к данным. [18]
Демографические переписи населения данные
Департамент переписи населения США широко использует веб-ГИС для распространения среди общественности своих данных о границах, таких как файлы TIGER, и демографических данных. [1] [16] «Просмотр карты демографических данных переписи населения 2020 года» работает в приложении веб-карты ESRI и предоставляет демографическую информацию, такую как данные о населении, расе и жилье, на уровне штата, округа и переписного участка. [19] [20]
Образование [ править ]
В литературе описаны образовательные преимущества и возможности применения Веб-ГИС на начальном, начальном и университетском уровнях образования. [18] [21] Использование карт-историй и информационных панелей позволяет использовать новые способы отображения пространственных данных и облегчает взаимодействие учащихся. [18] Поскольку инструменты Веб-ГИС часто удобны для пользователя, учителя могут создавать свои собственные визуализации для класса или даже предлагать ученикам создавать свои собственные для обучения географическим концепциям. [21]
Общественное здравоохранение [ править ]
Веб-ГИС широко используется в сфере общественного здравоохранения для передачи данных о состоянии здоровья населению и политикам. [22] в качестве шаблона для отображения данных о состоянии здоровья Во время пандемии COVID-19 панель веб-ГИС-приложений была популяризирована Университетом Джонса Хопкинса , который обновлялся до 10 марта 2023 года. [22] [23] В Соединенных Штатах правительства всех 50 штатов, CDC и другие в конечном итоге воспользовались этими инструментами. [24] На этих информационных панелях отображалась различная информация, но обычно они включали картографическую карту, показывающую данные о случаях заболевания COVID-19. [24]
Веб-сервисы [ править ]
Веб-ГИС имеет множество функций, которые можно разделить на категории геопространственных веб-сервисов, включая веб-сервисы объектов , сервисы веб-обработки и картографические веб-сервисы . [3] Геопространственные веб-сервисы — это отдельные пакеты программного обеспечения, доступные во Всемирной паутине, которые можно использовать для выполнения функций с пространственными данными. [3]
Сервисы веб-функций [ править ]
Веб-сервисы объектов позволяют пользователям получать доступ, редактировать и использовать размещенные наборы данных геопространственных объектов. [3]
Услуги веб-обработки [ править ]
Сервисы веб-обработки позволяют пользователям выполнять ГИС-расчеты с пространственными данными. [3] Службы веб-обработки стандартизируют входные и выходные данные для пространственных данных в интернет-ГИС и могут иметь стандартизированные алгоритмы для пространственной статистики .
Веб-картографические сервисы [ править ]
Веб-картография предполагает использование распределенных инструментов для создания и размещения как статических, так и динамических карт. [9] [3] [1] [2] Оно отличается от настольного цифрового картографирования тем, что данные, программное обеспечение или и то, и другое могут не храниться локально и часто распределяются по множеству компьютеров. Веб-картография позволяет быстро распространять пространственные визуализации без необходимости печати. [25] Они также способствуют быстрому обновлению новых наборов данных и позволяют создавать интерактивные наборы данных, которые были бы невозможны в печатных СМИ. Веб-картирование широко использовалось во время пандемии COVID-19 для визуализации наборов данных практически в реальном времени. [26] [27] [28]
Службы веб-информации [ править ]
Служба листов веб-карт [ править ]
Стандарты [ править ]
геопространственный Открытый консорциум
С точки зрения совместимости особенно важно использование стандартов связи в Распределенной ГИС. Общие стандарты для геопространственных данных были разработаны Открытым геопространственным консорциумом (OGC). Для обмена геопространственными данными через Интернет наиболее важными стандартами OGC являются веб-картографический сервис (WMS) и веб-сервис объектов (WFS).
совместимых с OGC, Использование шлюзов, позволяет создавать очень гибкие распределенные системы GI. В отличие от монолитных систем GI, системы, совместимые с OGC, естественным образом основаны на веб-технологиях и не имеют строгих определений серверов и клиентов. Например, если пользователь ( клиент ) обращается к серверу, этот сервер сам может выступать в качестве клиента ряда дополнительных серверов для получения данных, запрошенных пользователем . Эта концепция позволяет извлекать данные из любого количества различных источников при условии использования согласованных стандартов данных. Эта концепция позволяет передавать данные с системами, не поддерживающими функции ГИС. Ключевой функцией стандартов OGC является интеграция различных уже существующих систем и, таким образом, расширение возможностей Интернета. Веб-сервисы , предоставляющие различную функциональность, можно использовать одновременно для объединения данных из разных источников (мэшапы). Таким образом, различные сервисы на распределенных серверах можно объединить в «цепочку сервисов», чтобы повысить ценность существующих сервисов. Обеспечивая широкое использование стандартов OGC различными веб-сервисами, становится возможным совместное использование распределенных данных нескольких организаций.
Ниже описаны некоторые важные языки, используемые в системах, совместимых с OGC. XML означает расширяемый язык разметки и широко используется для отображения и интерпретации данных с компьютеров. Таким образом, разработка веб-системы GI требует нескольких полезных XML-кодировок, которые могут эффективно описывать двумерную графику, такую как карты SVG , и в то же время сохранять и передавать простые функции GML . очень просто Поскольку GML и SVG являются кодировками XML, конвертировать их между собой с помощью преобразования языка стилей XML XSLT . Это дает приложению возможность отображать GML и, по сути, является основным способом, которым это достигается среди существующих сегодня приложений. [30] XML может предоставить инновационные веб-сервисы с точки зрения ГИС. Это позволяет легко преобразовывать географическую информацию в графику, и в этом смысле скалярная векторная графика (SVG) может создавать высококачественные динамические выходные данные, используя данные, полученные из пространственных баз данных. В том же аспекте Google, один из пионеров веб-ГИС, разработал свой собственный язык, который также использует структуру XML. Язык разметки Keyhole (KML) — это формат файла, используемый для отображения географических данных в браузере Earth, например Google Earth, Google Maps и Google Maps для мобильных браузеров. «Определение Google KML» . Проверено 21 ноября 2007 г.
Геопространственная семантическая сеть [ править ]
Геопространственная семантическая сеть представляет собой концепцию включения геопространственной информации в ядро семантической сети для облегчения поиска и интеграции информации . [31] Это видение требует определения геопространственных онтологий , семантических справочников и общих технических словарей для описания географических явлений . [32] Семантическая геопространственная сеть является частью географической информатики . [3]
Критика [ править ]
Все карты являются упрощением реальности и, следовательно, никогда не могут быть абсолютно точными. [33] Эти неточности включают искажения, внесенные во время проецирования, упрощения и человеческие ошибки. В то время как традиционно обученные этические картографы стараются свести к минимуму эти ошибки и документировать известные источники ошибок, включая источники происхождения данных, Веб-ГИС облегчает создание карт картографами, не имеющими традиционной подготовки, и, что более важно, способствует быстрому распространению их потенциально ошибочных данных. карты. [16] [14] [34] Хотя эта демократизация ГИС имеет много потенциальных положительных сторон, включая расширение прав и возможностей традиционно бесправных групп людей, это также означает, что широкая аудитория может видеть плохие карты. [25] [28] [33] [35] Кроме того, злоумышленники могут быстро распространять намеренно вводящую в заблуждение пространственную информацию, скрывая при этом источник. [33] Это имеет серьезные последствия и способствует инфодемии вокруг многих тем, включая распространение потенциально вводящей в заблуждение информации о пандемии COVID-19 . [22] [24] Даже карта, составленная опытным картографом, имеет существенные ограничения по сравнению с традиционными методами распространения при использовании Интернета. Помимо множества проблем, компьютерные мониторы имеют множество различных настроек цвета и размеров. [14] [36] Это делает соотношение, репрезентативную дробь и вербальные шкалы бесполезными, остается только масштабная линейка. Это также означает, что выбор цвета, выбранный картографом, может не совпадать с тем, что испытывает конечный пользователь. [14] [36] Эти проблемы не ограничиваются картографией, но их трудно решить.
Из-за особенностей Интернета его использование для хранения и вычислений менее безопасно, чем использование локальных сетей. [37] [38] [39] При работе с конфиденциальными данными Веб-ГИС может подвергнуть организацию дополнительному риску утечки данных, если они используют выделенное оборудование и виртуальную частную сеть (VPN) для удаленного доступа к этому оборудованию через Интернет. [37] [38] [39] Удобство и относительно низкая стоимость Веб-ГИС часто не позволяют реализовать это.
Поскольку Веб-ГИС построена на основе Интернета, она подвержена явлениям «гниения ссылок» . [24] Это явление может привести к потере ранее доступных данных из-за изменения пользователями URL-адреса, сбоев физического оборудования или удаления контента издателем. Если оборудование и информация, к которым осуществляется доступ в веб-ГИС, потеряны, «отказ одного диска может быть подобен сжиганию библиотека в Александрии». [40] Одно исследование показало, что 23% информационных панелей COVID-19, доступных на правительственных сайтах в феврале 2021 года, к апрелю 2023 года стали недоступны по предыдущим URL-адресам. [24]
См. также [ править ]
- АМ/ФМ/ГИС
- Автомобильная навигационная система
- Сравнение программного обеспечения ГИС
- Концепции и методы в современной географии
- Распределенная ГИС
- База геоданных (Esri)
- День ГИС
- Интегрированные геосистемы
- Список источников данных ГИС
- Список программного обеспечения ГИС
- Локальный поиск (Интернет)
- Управление картографической базой данных
- Совместная ГИС
- Количественная география
- Пространственная нейронная сеть
- Техническая география
- Первый закон географии Тоблера
- Второй закон географии Тоблера
- ГИС традиционных знаний
Ссылки [ править ]
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час Фу, Пинде; Сунь, Цзюлин (2011). Веб-ГИС: принципы и приложения . Редлендс, Калифорния: ESRI Press. ISBN 978-1-58948-245-6 . OCLC 587219650 .
- ^ Перейти обратно: а б с Фу, Пинде (2016). Знакомство с веб-ГИС (2-е изд.). Редлендс, Калифорния: ESRI Press. ISBN 9781589484634 . OCLC 928643136 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г Чуанжун; Ли, ( Чжан . Вэйдун 2015 , ) 978-3-319-17800-4 . OCLC 911032733 . S2CID 63154455 .
- ^ «Веб-ГИС, просто» . Инсайдер отдела новостей ESRI . ЭСРИ. 10 июня 2016 г. Проверено 21 декабря 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Иезекииль, Курия; Кимани, Стивен; Миндила, Агнес (июнь 2019 г.). «Структура разработки веб-ГИС: обзор» . Международный журнал компьютерных приложений . 178 (16): 6–10. дои : 10.5120/ijca2019918863 . S2CID 196200139 .
- ^ Перейти обратно: а б с Роуленд, Александра; Фолмер, Эрвин; Бик, Воутер (2020). «На пути к ГИС самообслуживания — объединение лучшего из семантической сети и веб-ГИС» . Международный геоинформационный журнал ISPRS . 9 (12): 753. Бибкод : 2020IJGI....9..753R . дои : 10.3390/ijgi9120753 .
- ^ Перейти обратно: а б «В чем разница между сетью и Интернетом?» . Справка и часто задаваемые вопросы W3C . W3C . 2009 . Проверено 16 июля 2015 г.
- ^ Матиялаган, В.; Грюнвальд, С.; Редди, КР; Блум, SA (апрель 2005 г.). «Веб-ГИС и база геоданных по водно-болотным угодьям Флориды» . Компьютеры и электроника в сельском хозяйстве . 47 (1): 69–75. дои : 10.1016/j.compag.2004.08.003 . Проверено 31 января 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Пэн, Чжун-Рэнь; Цоу, Мин-Сян (2003). Интернет-ГИС: Распределенные информационные услуги для Интернета и беспроводных сетей . Хобокен, Нью-Джерси: Джон Уайли и сыновья. ISBN 0-471-35923-8 . OCLC 50447645 .
- ^ Морец, Дэвид (2008). «Интернет ГИС» . В Шекхаре, Шаши; Сюн, Хуэй (ред.). Энциклопедия ГИС . Нью-Йорк: Спрингер. стр. 591–596 . дои : 10.1007/978-0-387-35973-1_648 . ISBN 978-0-387-35973-1 . OCLC 233971247 .
- ^ Ходжати, Маджид (21 февраля 2014 г.). «В чем разница между Веб-ГИС и Интернет-ГИС?» . ГИС-зал . Проверено 30 августа 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Петерсон, Майкл П. (2014). Картирование в облаке . Нью-Йорк: Гифорд Пресс. ISBN 978-1-4625-1041-2 . OCLC 855580732 .
- ^ Перейти обратно: а б с ДеМерс, Майкл (2009). Основы географических информационных систем (4-е изд.). Уайли.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж Петерсон, Майкл П. (1999). «Карты на камне: Интернет и этика в картографии» . Картографические перспективы . 34 . Проверено 27 мая 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Путц, Стив (ноябрь 1994 г.). «Интерактивные информационные услуги с использованием гипертекста Всемирной паутины» . Компьютерные сети и системы ISDN . 27 (2): 273–280. дои : 10.1016/0169-7552(94)90141-4 . Проверено 14 сентября 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Плев, Брэндон (2007). «Веб-картография в США» . Картография и географическая информатика . 34 (2): 133–136. Бибкод : 2007CGISc..34..133P . дои : 10.1559/152304007781002235 . S2CID 140717290 . Проверено 6 января 2023 г.
- ^ Магуайр, Дэвид Дж (май 2000 г.). «Новое семейство продуктов Esri ArcGIS» . АркНьюс (Esri).
- ^ Перейти обратно: а б с д Керски, Джозеф Дж. (29 сентября 2023 г.). «Преподавание и изучение географии с использованием подхода веб-ГИС» В Клонарии Айкатерини; Луиза Лазаря и Торреса, Мария; Кизос, Афанасий (ред.). Пересмотр географии (1-е изд.). Спрингер Чам. ISBN 978-3-031-40747-5 .
- ^ «Программа просмотра карт демографических данных переписи населения 2020 года» . Бюро переписи населения США . Проверено 6 октября 2023 г.
- ^ «Просмотр карты демографических данных переписи населения 2020 года: карта» . Бюро переписи населения США . Проверено 6 октября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Фаргер, Мэри (2018). «WebGIS для географического образования: на пути к подходу с использованием геовозможностей» . Международный геоинформационный журнал ISPRS . 7 (3): 111. Бибкод : 2018IJGI....7..111F . дои : 10.3390/ijgi7030111 .
- ^ Перейти обратно: а б с Муни, Питер; Юхас, Левенте (июль 2020 г.). «Картирование COVID-19: как веб-карты способствуют инфодемии» . Диалоги в человеческой географии . 10 (2): 265–270. дои : 10.1177/2043820620934926 . S2CID 220415906 .
- ^ Центр системных наук и инженерии. «Информационная панель COVID-19» . Университет Джонса Хопкинса . Проверено 6 октября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это Адамс, Аарон М.; Чен, Сян; Ли, Вэйдун; Чуанжун, Чжан (27 июля 2023 г.). «Нормализация пандемии: изучение картографических проблем на информационных панелях правительства штата по COVID-19» . Журнал карт . 19 (5): 1–9. Бибкод : 2023JMaps..19Q...1A . дои : 10.1080/17445647.2023.2235385 . S2CID 260269080 .
- ^ Перейти обратно: а б Монмонье, Марк С. (1985). Технологический переход в картографии . Мэдисон: Издательство Университета Висконсина. ISBN 0299100707 . OCLC 11399821 .
- ^ Донг, Эншэн; Ду, Хунру (2020). «Интерактивная веб-панель мониторинга для отслеживания COVID-19 в режиме реального времени» . Ланцет инфекционных заболеваний . 20 (5): 533–534. дои : 10.1016/S1473-3099(20)30120-1 . ПМК 7159018 . ПМИД 32087114 .
- ^ Эвертс, Джонатан (2020). «Пандемия приборной панели» . Диалоги в человеческой географии . 10 (2): 260–264. дои : 10.1177/2043820620935355 . S2CID 220418162 .
- ^ Перейти обратно: а б Адамс, Аарон; Чен, Сян; Ли, Вэйдун; Чжан, Чуанжун (2020). «Замаскированная пандемия: важность нормализации данных при веб-картировании COVID-19» . Здравоохранение . 183 : 36–37. дои : 10.1016/j.puhe.2020.04.034 . ПМК 7203028 . ПМИД 32416476 .
- ^ «Стандарт реализации службы листов веб-карт OpenGIS®» . Проверено 5 апреля 2013 г.
- ^ Харвелл, Р. (6 ноября 2004 г.). «Веб-картография с помощью SVG» . Журнал «Направления» . Проверено 5 января 2022 г.
- ^ Эгенхофер, Макс Дж. (1 января 2002 г.). «На пути к семантической геопространственной сети» . Материалы 10-го международного симпозиума ACM по достижениям в области географических информационных систем . ГИС '02. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: ACM. стр. 1–4 . CiteSeerX 10.1.1.6.1992 . дои : 10.1145/585147.585148 . ISBN 978-1-58113-591-6 . S2CID 8475025 .
- ^ Янович, Кшиштоф; Шайдер, Саймон; Адамс, Бенджамин (01 января 2013 г.). «Геосемантический облет». У Рудольфа, Себастьяна; Готтлоб, Георг; Хоррокс, Ян; и другие. (ред.). Сеть рассуждений. Семантические технологии интеллектуального доступа к данным . Конспекты лекций по информатике. Том. 8067. Шпрингер Берлин Гейдельберг. стр. 230–250. дои : 10.1007/978-3-642-39784-4_6 . ISBN 978-3-642-39783-7 .
- ^ Перейти обратно: а б с Монмонье, Марк (10 апреля 2018 г.). Как врать с картами (3-е изд.). Издательство Чикагского университета. ISBN 978-0226435923 .
- ^ Монмонье, Марк (1 июня 1990 г.). «Этика и дизайн карт: шесть стратегий противостояния традиционному решению с использованием одной карты» . Картографические перспективы . 1 (10): 3–8. дои : 10.14714/CP10.1052 . Проверено 15 сентября 2022 г.
- ^ Чжун-Рен, Рен (ноябрь 2001 г.). «Интернет-ГИС для общественного участия». Окружающая среда и планирование B: Планирование и дизайн . 8 (6): 889–905. Бибкод : 2001EnPlB..28..889P . дои : 10.1068/b2750t . S2CID 15012889 .
- ^ Перейти обратно: а б Петерсон, Майкл П. (2009). «Проблемы исследования в интернет-картографии». Журнал информационного дизайна . 17 (2): 135–140. doi : 10.1075/idj.17.2.08pet .
- ^ Перейти обратно: а б Маккарти, Найл. «Рост использования VPN во время кризиса, вызванного COVID-19 [Инфографика]» . Форбс . Проверено 24 декабря 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б Скахилл, Джеффри (апрель 2020 г.). «Советы по управлению удаленной командой во время Covid-19» . ГИС-зал . Проверено 24 декабря 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Пять причин, по которым пользователям ГИС следует использовать VPN» . гисюзер . 4 октября 2021 г. Проверено 24 декабря 2022 г.
- ^ МакГранаган, Мэтью (1999). «Сеть, картография и доверие» . Картографические перспективы . 30 : 3–5. дои : 10.14714/CP30.659 .
