毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告
题目：基于 OpenLayers 的火灾 WebGIS 系统设计
专 业
学 生
学 号
指导教师
日 期
1. 课题来源及研究的目的和意义
90 年代以来，随着信息技术的迅猛发展，GIS(Geographic information system)地理信息
系统的应用也越来越广泛。GIS 是一种为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据
而建立的计算机化的数据库管理系统(1998 年，美国国家地理信息与分析中心定义）
[1]
。
目前，由于各种自然灾害的频繁发生，公民的安全受到很大的威胁。危害往往突然发生以
至于人们遭受身体精神以及精神上的损失。同时危害发生以后的及时补救也十分的关键，
所以 GIS 的发展对于灾害发生后的及时补救具有极大的意义。利用该技术我们可以迅速定
位到灾害发生的位置并及时实施措施。这一门技术，它融合了计算机图形和数据库技术，
把地理位置和相关属性有机的结合起来，根据不同用户的需要，可以把基于地理位置的空
间信息及其属性准确、直观的输出，在城市规划、工程勘测和施工领域,借助其独有的可
视化达能力和空间分析功能，进行更可靠的信息管理以及更直观的辅助决策
[2]
。WebGIS
（网络地理信息系统）是指基于 Internet 平台，客户端应用软件采用网络协议，运用在
Internet 上的地理信息系统，即将 GIS 这门学科所能提供的功能通过互联网展现给用户。
顾名思义，WebGIS 就是展现于网络上的 GIS，是 GIS 与 Web 融合的产物。GIS 通过 Web
功能得以扩展，使得 GIS 冲破专业圈子，真正成为大众化的 GIS。
近年来，通信行业的发展也取得了飞速的发展，与之伴随而来的，就是日益庞大的通
信网络的通信资源的管理。通信资源作为架构通信网络的基础，是承载各种信息的载体，
包括物理资源和逻辑资源。管线网、电缆网、光缆网机房等通信基础设施作为物理资源，
是通信网络建设的基础。在通信基础设施上，建立了传输网、交换网、数据网、智能网、
网等专业通信网络
[3]
。
现如今由于通信事业的飞速发展，通信网络覆盖范围迅速扩大，业务种类日益丰富,
通信网络及其相关的资源变得越来越复杂。通信资源的种类繁多、分布广泛、涉及多专业、
多部门，这给各个业务部门的资源共享造成了很大的障碍。而 GIS 利用计算机图形和数据
库技术，把通信资源的地理位置和相关属性有机的结合起来，可以庞大的通信资源的空间
信息及其属性，进行合理准确的整合后，非常直观的输出以进行配置管理。所以，采用技
术可以使得间分布规律进行更直观全面的了解，使得通信网络的规划、建设和管理更加科
学、合理和高效。
总体来说 WebGIS 的开发与应用对人类社会的发展具有十分重要的作用。此项设计能
足不出户的搜索出火灾发生的具体位置，此外将此技术推广沿用，也可将其深入到我们生
活中的方方面面，方便大众的生活与出行。
2．国内外在该方向的研究现状及分析
对于 WebGIS 国内外的研究现状，首先应该关注 GIS 的研究现状，基于 WebGIS 在其
本质上与 GIS 一致，其简单定义便是 Internet 上的 GIS，是利用互联网技术和 WWW 技术，
完善和扩展了传统地理信息服务的一种新技术。地理信息系统 (Global Information
System, GIS) ，是有关地理信息的计算机系统，其能够进行信息的采集、存储、管理、以
及应用等，主要是通过处理大量的地理数据得到相关技术
[4]
。三维 GIS 系统把地理数据经
过处理更加直观的展现出来，GIS 系统结构分为 3 个部分：数据层、应用层和业务逻辑层
[5]
。
GIS 从上世纪 60 年代开始，最初的研究目的是为解决地理问题，发展至今已经成为
一门涉及测绘学科、环境科学、计算机技术等多学科的交叉学科。
GIS 在国际上的发展可以分为四个阶段，分别是 60 年代的开拓期，70 年代的巩固期，
80 年代的发展期，90 年代的全面应用阶段。
60 年代的 GIS 主要有加拿大的 CGIS，美国哈佛的 SYMAP，美国人口调查局建立的
DIME，加拿大统计局的 GRDSR。这时候的 GIS 系统主要是关于空间数据的地学处理，
大多地理信息系统工作限于政府及大学的范畴，国际交往甚少。
进入 70 年代以后，一些经济发达国家先后建立了许多专业性的 GIS，在自然管理和
规划方面发挥了重大作用。从 1970 年到 1976 年，美国国家地质调查局就建成了 50 多个
信息系统。其他国家如加拿大、德国、瑞典和日本等也相继发展了自己的 GIS。地理信息
系统在继承 60 年代技术基础之上，充分利用了新的计算机技术，但系统的数据分析能力
仍然很弱在地理信息系统技术方面没有新的突破系统的应用与开发多限于某个机构
[6]
。
WebGIS (网络地理信息系统) 是基于 Internet 技术和 GIS 系统开发的产物,，是一个交
互式、分布式、动态的地理信息系统。其主要是通过互联网来显示地理信息,，让用户在 Web
浏览器的环境下得到 GIS 数据，并实现预期的功能。WebGIS 技术提供以下几个主要功能：
地图服务、数据查询服务、地理编码服务、要素服务。其特点是：适用性广泛、跨平台性
好、成本低、操作性简单、扩展性好
[7]
。
在科研领域，对于开源地理信息系统的研究也取得了一些进展。Frederico T.Fonseca
和 Clodoveu A.Davis Jr 研究并建立了一个基于 Internet 访问地理信息的开源 GIS 原型系统
[8]
。Do-Hyun Kim 等研究了开源 GIS 服务器的设计与实现
[9]
。Suzana Dragicevic 介绍了开
源 WebGIS 的前景
[10]
；Y.Etzion 等以气候相关的案例分析介绍了一个记录、分析住宅入住
后改变的开源框架的设计与实现
[11]
。
国内也有一些学者基于 GIS 开源软件构建了信息管理平台用于各自的专业领域，如代
劲松等通过借鉴国内外森林资源管理系统开发技术及开源 GIS 平台，使用一些开源 GIS 组
件开发出低成本、高开放性、扩展性强、灵活度高的森林资源管理信息系统
[12]
。
3．主要研究内容
（1）系统的需求分析与总体设计
WebGIS 火灾系统设计利用 GIS 对空间数据处理和存储的优势，在火灾发生时及时
定位火灾地点，迅速处理火灾及其周围环境数据，采用合理调度方式，选择最恰当救火路
径，从而有效的控制和处理灾情。对其进行需求分析主要包括功能需求，外部接口需求，
性能需求，运行需求几个方面。其中功能需求是规定系统必须实现的一些功能，通过这些
功能才能达到对火灾的扑救工作。例如火灾地点定位，救火人员调度，救火路径寻找等。
外部接口需求是指用户使用该系统所应该使用的客户端，连接方式等要求。性能需求只该
