也谈开源GIS架构实现思想

　　针对业务发展需要，需要开发设计一套具备自己独立GIS平台。然而以ArcGIS为主的GIS软件价格昂贵，在经过仔细技术与市场动向调研后，确立一套以Java语言的开源GIS软件平台。桌面CS端Udig+GeoServer+三方组件+矢量切片，服务器BS端GeoServer+ OpenLayer +PostGIS+ GeoWebCache+ 扩展,移动端GeoServer+ MapBox/LeafLet+ Html5。三维方面WorldWind/Cesium+三维建模+ GeoServer，可满足CS和BS需求。云端核心提供SAAS为主的产品应用。应用开发上融入通用的Extjs、JQuery、MVC，前端融入React\VUE\AVALON等。

【名词解释】：

（1）Udig：一款开源GIS桌面系统，JAVA开发扩展，类似ArcDesktop，但功能比不上；

（2）GeoServer：一款开源WebGIS地图服务器，类似ArcGIS Server，提供统一OGC接口服务WMS/WFS/WMTS，功能比较强大，便于使用，使用量多较成熟；

（3）OpenLayer：一款开源前台地图API产品，对数据进行可视化、空间分析、成果展示；

（4）PostGIS：一款开源先进的开源空间数据库；

（5）GeoWebCache：可看做瓦片金字塔服务器，提高web浏览速度性能；

（6）MapBox/LeafLet：一款轻量前端地图API，即可支持Web显示，也可支持移动端设备显示，目前ESRI（ArcGIS）也提供了Esri-LeafLet用于移动Web；

（7）WorldWind：一款开源三维系统，可提供桌面和Web显示，支持多种三维模型和多种数据库，需自定义定制；

（8）Ceisum：一个基于WebGL的开源地图引擎，直接在浏览器中展示三维或二维地图，无需插件，已有一定GIS应用，也适合做二三维；

（9）SAAS：云计算其中一种表达，软件即服务，提供云端软件形式使用产品。

1 平台架构概述

　　目前在商业应用中多是以ArcGIS进行从数据、建模、开发、应用、服务，有一部分大公司开发具有知识产权的自己一套产品平台，很多公司有或正在研发此类似底层开发的平台产品，或基于C++ GIS组件，或基于GIS二次开发组件，或基于GIS开源组件，大多数都是针对本公司业务产品而架构设计，形式多以大数据、网格、云计算等为依托，辐射公司内部各种产品，增加技术含金量，从创新角度诠释产品，达到创新、效益目的。

　　针对项目应用方面，ArcGIS价格昂贵，从桌面到WebGIS到移动再到云端可能总达50万甚至上百万软件费用，多数需求商承担不起这样的成本。然而随着GIS技术成熟，开源GIS慢慢夜融入市场，目前正处于商务收费GIS软件与开源免费GIS软件的分流时期，抓住这个机遇搞创新产品可抓住市场走向，提高产品竞争力。根据目前已有GIS相关技术成果和技术市场调研，WebGIS体系方案最为成熟，为此产品架构分3步设计：

第一步：用开源GIS方案逐渐替换目前GIS系统；

第二步：使用开源GIS后务必有桌面GIS相关管理应用，开发桌面GIS产品，并在WebGIS基础上将应用扩展到移动端和二三维方向；

第三步：随着应用丰富和项目增多，多个应用可能共用一套数据源、一套基础架构，那么整合起来形成一套流水线产品，提供云SAAS服务，一站式云平台。

2 架构关键技术及框架

　　架构关键技术主要包括：SaaS（软件即服务）技术、开源GIS、RIA Web和Mobile、开源WorldWind二三维，细分技术并解决方案：

（1）开源GIS技术产品方案：Udig+Geoserver +第三方组件类库做桌面GIS；

（2）RIA：作为富应用，GeoServer+Openlayer+PostGIS+GeoWebCache做WebGIS方案；GeoServer+MapBox/Leaflet+HTML5做移动端方案；

（3）开源WorldWind二三维：WorldWind+GeoServer/ArcGIS+数据库做桌面三维客户端，同时三维Web方面考虑Cesium+HTML5，实现web与移动端三维；

（4）SaaS整合应用：提供一套可配置的软件平台，即客户通过平台进行自定义配置即可使用相应的软件服务，将软件以服务方式提供使用。

图1 引擎与服务框架

　　此为本次开源GIS架构方面内容。