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內(nèi)容簡介

　　本書主要介紹WebGIS開發(fā)基礎(chǔ)和技術(shù)，以O(shè)penLayers技術(shù)為開發(fā)框架，詳細介紹了空間數(shù)據(jù)處理與存儲、GeoServer地圖發(fā)布、地圖服務訪問、OpenLayers組件與開發(fā)入門，以及多源數(shù)據(jù)加載、圖形繪制、OGC服務、WebGIS三維開發(fā)基礎(chǔ)，并給出了典型的項目應用開發(fā)案例。本書內(nèi)容由淺入深，配以豐富的開發(fā)示例，能夠迅速提高WebGIS開發(fā)項目實踐技術(shù)水平和動手能力。

作者簡介

　　張發(fā)勇，博士，副教授。1996年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學（武漢）計算機系，并留校從事科研教學工作至今；2003年獲地圖制圖學與地理信息工程碩士學位；2009年獲地圖制圖學及地理信息工程專業(yè)博士學位。2013年2月至2014年2月期間，在美國密西根大學作訪問學者一年。20多年致力于國內(nèi)GIS 軟件及產(chǎn)品的研發(fā)，在軟件開發(fā)方面具有多年的行業(yè)經(jīng)驗、且形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的ZGIS 系列產(chǎn)品。工作期間參與多項國家級科技項目并榮獲國家科技進步二等獎兩次、湖北省科技進步一等獎、測繪科技進步二等獎、三等獎等課題相關(guān)的技術(shù)獎項；中國通信學會科學技術(shù)獎、雜志論文一等獎、信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)先進工作者等榮譽。在學術(shù)研究方面，發(fā)表SCI 及中文核心期刊論文20多篇，于2016年獲東湖高新區(qū)第九批"3551光谷人才計劃”項目資助；2017年獲武漢市創(chuàng)新人才計劃資助；2018年獲南昌市"洪城計劃”人才項目資助；2019年在武漢科技創(chuàng)新企業(yè)領(lǐng)跑者系列活動中被評為武漢十大科技創(chuàng)新企業(yè)家。在軟件開發(fā)方面，具有20多年的行業(yè)經(jīng)驗積累，尤其在地下空間及三維地質(zhì)建?？梢暬矫鎿碛蓄I(lǐng)先技術(shù)，在地質(zhì)行業(yè)三維建模和大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法方面積累了豐富的技術(shù)和經(jīng)驗，這些技術(shù)和經(jīng)驗為本書的出版和發(fā)行奠定了基礎(chǔ)。

圖書目錄

目錄
入門篇
第1章 WebGIS概述 3
1.1 Web的發(fā)展 3
1.1.1 互聯(lián)網(wǎng)和移動網(wǎng) 3
1.1.2 從Web站點發(fā)展為Web服務 5
1.1.3 從SOAP發(fā)展為REST 6
1.1.4 從Web1.0到Web2.0、Web3.0 6
1.2 GIS簡介和發(fā)展歷程 8
1.2.1 GIS簡介 8
1.2.2 GIS發(fā)展歷程 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的功能和應用 14
1.4.1 WebGIS的功能 14
1.4.2 WebGIS的應用 15
1.5 WebGIS的優(yōu)點、挑戰(zhàn)和發(fā)展機遇 17
1.5.1 WebGIS的優(yōu)點 17
1.5.2 WebGIS的挑戰(zhàn) 18
1.5.3 WebGIS的發(fā)展機遇 18
1.6 常用的GIS軟件 19
第2章 WebGIS基礎(chǔ)技術(shù) 23
2.1 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ) 23
2.1.1 計算機網(wǎng)絡概述 23
2.1.2 計算機網(wǎng)絡的分類 25
2.1.3 基本的網(wǎng)絡互聯(lián)設(shè)備 27
2.2 TCP/IP協(xié)議 29
2.2.1 TCP/IP協(xié)議 29
2.2.2 IP地址的原理 30
2.2.3 IP端口 33
2.2.4 域名系統(tǒng) 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的體系結(jié)構(gòu) 40
2.5 Web服務器 42
2.6 實現(xiàn)Web的主要技術(shù)方案 44
2.7 Ajax簡介 46
2.8 HTML、CSS、JS簡介 50
2.9 JSON、XML簡介 51
第3章 WebGIS技術(shù)原理 55
3.1 參考橢球體與坐標系 55
3.1.1 大地水準面 55
3.1.2 參考橢球體 56
3.1.3 坐標系 57
3.2 地圖投影 60
3.2.1 地圖投影的概念 60
3.2.2 地圖投影的分類 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 投影庫Proj4js 66
3.3 地圖坐標系與屏幕坐標系的映射 67
3.3.1 屏幕坐標系 67
3.3.2 邏輯坐標與屏幕坐標的映射 67
3.4 WebGIS的地圖渲染 68
3.4.1 基于SVG的地圖渲染 68
3.4.2 Canvas地圖渲染 75
3.4.3 WebGL渲染技術(shù) 77
3.5 WebGIS空間數(shù)據(jù)組織 80
3.5.1 WebGIS空間數(shù)據(jù)的特點 80
3.5.2 基于GeoJSON的空間數(shù)據(jù)表達 81
3.5.3 基于GML的空間數(shù)據(jù)表達 86
3.5.4 基于KML的空間數(shù)據(jù)表達 89
3.6 地圖切片 90
3.6.1 地圖柵格切片 90
3.6.2 地圖矢量切片 91
3.6.3 地圖柵格切片與地圖矢量切片的對比 99
第4章 WebGIS的Web服務 101
4.1 從Web站點到Web服務 101
4.1.1 Web服務的產(chǎn)生及優(yōu)勢 101
4.1.2 Web服務對地理空間產(chǎn)業(yè)的影響 103
4.2 地理Web服務的功能 104
4.2.1 地圖和要素服務 104
4.2.2 分析服務 105
4.2.3 數(shù)據(jù)目錄服務 106
4.3 Web服務的接口類型 106
4.3.1 SOAP風格的Web服務 106
4.3.2 REST風格的Web服務 107
4.3.3 SOAP和REST的對比 108
4.4 互操作和地理Web服務標準 109
4.4.1 基于Web服務的互操作 109
4.4.2 Web服務的標準 110
4.4.3 標準化機構(gòu)面臨的挑戰(zhàn) 116
4.4.4 Web服務的優(yōu)化 116
第5章地圖發(fā)布 119
5.1 地圖發(fā)布的常用工具 119
5.1.1 常用工具簡介 119
5.1.2 QGIS的安裝 120
5.1.3 GeoServer的安裝 120
5.2 地圖數(shù)據(jù)的獲取 121
5.2.1 矢量數(shù)據(jù)的獲取 121
5.2.2 柵格數(shù)據(jù)的獲取 122
5.3 地圖投影與地圖校正 122
5.3.1 地圖投影 122
5.3.2 地圖校正 123
5.4 使用QGIS編輯地圖 123
5.4.1 QGIS使用設(shè)置 123
5.4.2 添加數(shù)據(jù) 124
5.4.3 編輯數(shù)據(jù) 124
5.5 使用QGIS定制地圖樣式 125
5.5.1 符號化配置 125
5.5.2 顏色修改 126
5.5.3 注記配置 126
5.5.4 比例尺配置 127
5.5.5 樣式導出 128
5.6 使用GeoServer發(fā)布地圖 129
5.6.1 啟動GeoServer服務 129
5.6.2 編寫樣式文件 130
5.6.3 發(fā)布地圖 130
5.7 使用GeoServer實現(xiàn)地圖切片 133
5.7.1 地圖柵格切片的實現(xiàn) 133
5.7.2 地圖矢量切片的實現(xiàn) 134
5.8 地圖服務的調(diào)用 136
5.8.1 Web地圖服務（WMS）的調(diào)用 136
5.8.2 Web要素服務（WFS）的調(diào)用 136
5.8.3 Web切片服務（WMTS）的調(diào)用 137
5.8.4 地圖矢量切片服務的調(diào)用 138
第6章 WebGIS客戶端開發(fā) 139
6.1 OpenLayers簡介 139
6.2 OpenLayers的體系架構(gòu) 140
6.3 OpenLayers常用接口 141
6.4 OpenLayers開發(fā)方式 142
6.4.1 通過HTML的Script標簽引入ol.js文件 142
6.4.2 模塊加載 144
6.5 OpenLayers入門 145
6.5.1 開發(fā)環(huán)境準備 145
6.5.2 地圖控件 150
第7章 OpenLayers多源數(shù)據(jù)匯聚 161
7.1 公共地圖數(shù)據(jù) 161
7.1.1 天地圖 161
7.1.2 高德地圖 163
7.1.3 百度地圖 163
7.1.4 OpenStreetMap 164
7.1.5 必應地圖 165
7.1.6 ArcGIS地圖 166
7.2 OGC地圖數(shù)據(jù)加載 167
7.2.1 WMS數(shù)據(jù) 167
7.2.2 WMTS數(shù)據(jù) 168
7.2.3 WFS數(shù)據(jù) 170
7.3 開放格式數(shù)據(jù)加載 171
7.3.1 GeoJSON數(shù)據(jù) 171
7.3.2 KML數(shù)據(jù) 172
7.3.3 GPX數(shù)據(jù) 173
7.3.4 矢量切片數(shù)據(jù) 174
提高篇
第8章 OpenLayers進階 179
8.1 圖形繪制 179
8.1.1 點的繪制 179
8.1.2 線的繪制 180
8.1.3 面的繪制 181
8.1.4 貝塞爾曲線的繪制 181
8.1.5 圖形樣式定制 183
8.2 圖形交互編輯 185
8.2.1 圖形選中 186
8.2.2 圖形平移 188
8.2.3 圖形旋轉(zhuǎn) 189
8.3 標注功能 193
8.3.1 標注基本原理 193
8.3.2 文本標注 194
8.3.3 Popup標注 195
8.3.4 聚合標注 197
8.4 地圖制圖 199
8.4.1 熱力圖 199
8.4.2 統(tǒng)計圖 201
8.4.3 分級著色專題圖 205
8.4.4 自定義切片地圖顏色 207
8.5 地圖特效 209
8.5.1 分屏效果 209
8.5.2 卷簾效果 211
8.5.3 動畫特效 213
8.5.4 WebGL渲染海量數(shù)據(jù) 217
8.6 圖層動態(tài)投影 218
第9章移動GIS 221
9.1 移動GIS概述 221
9.1.1 什么是移動GIS 221
9.1.2 移動GIS特點與優(yōu)勢 223
9.1.3 移動GIS體系架構(gòu) 224
9.1.4 移動GIS的功能與應用 226
9.2 移動GIS的支撐技術(shù) 228
9.2.1 移動終端技術(shù) 228
9.2.2 移動通信技術(shù) 230
9.2.3 移動定位技術(shù) 232
9.2.4 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 234
9.3 移動GIS的開發(fā)基礎(chǔ) 235
9.3.1 移動GIS的開發(fā)模式 235
9.3.2 跨平臺移動GIS開發(fā)框架 237
9.3.3 離線地圖方案 237
9.3.4 常用的移動GIS開發(fā)平臺 239
9.4 移動GIS展望 239
9.4.1 移動GIS的發(fā)展趨勢 239
9.4.2 移動GIS面臨的挑戰(zhàn) 240
第10章三維WebGIS 243
10.1 三維WebGIS概述 243
10.2 三維WebGIS的起源和發(fā)展 243
10.2.1 三維GIS的興起 243
10.2.2 二三維一體化GIS 244
10.2.3 Web3D技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 244
10.2.4 三維WebGIS的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 245
10.3 三維WebGIS引擎 245
10.3.1 Cesium 245
10.3.2 Three.js 246
10.3.3 Cesium和Three.js的對比 247
10.4 Cesium開發(fā)入門 247
10.4.1 建立第一個Cesium應用程序 247
10.4.2 Cesium的常用功能 250
第11章 WebGIS應用案例 275
11.1 概述 275
11.2 項目需求分析 276
11.2.1 用戶需求分析 276
11.2.2 業(yè)務功能需求分析 276
11.3 項目總體設(shè)計 277
11.4 效果展示 279
11.4.1 數(shù)據(jù)資源管理 279
11.4.2 二三維一體化展示 281
11.4.3 二維空間分析及輔助制圖 283
11.4.4 三維空間分析 285
第12章未來展望與研究熱點 289
12.1 未來展望 289
12.2 研究熱點 290
12.2.1 大數(shù)據(jù)與GIS 290
12.2.2 AI與GIS 291
12.2.3 元宇宙與GIS 291
12.2.4 AR、VR與GIS 292
12.2.5 BIM、CIM與GIS 292
12.2.6 傳感器網(wǎng)絡、物聯(lián)網(wǎng)與GIS 294
12.2.7 云計算與GIS 295
12.2.8 游戲引擎與GIS 296
12.3 無處不在的WebGIS 296
12.4 大模型助力WebGIS 297
附錄A 縮略詞 299
參考文獻 303