一、WebGIS系统定义

WebGIS（网络地理信息系统）是指工作在Web网上的GIS,是传统的桌面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。

二、WebGIS系统的模块划分

在企业级WebGIS开发中，一个完整的WebGIS系统一般要包含如下三大模块

业务模块

用户管理、系统设置、统计报表、日志管理

地图模块

地图数据管理、地图数据可视化、空间服务接口

监控模块

在线用户监控、服务节点监控、服务预警

三、设计方案

3.1架构设计图

3.2层次解读

3.2.1UI层：

使用HTML5+CSS3+JS作为基础开发语言、选用具有高度模块化功能的Vue.js+ElementUI框架黄金组合，可以以极低的成本、快速地开发出Web前端页面。一个复杂的前端应用，一定不能使用JQuery这种传统的js框架，因为开发效率太低、维护起来太难。

3.2.2展示层：

这里主要是指的 地图可视化，目前 开源免费的 前端JavaScript地图库 主要有 Openlayers、Leaflet 这两个。

Openlayer 还是Leaflet

这里我强烈建议使用Openlayers，也许你在搜了百度之后，你会搜到Openlayers和Leaflet的优缺点对比，大概就是Openlayers很重量级，Leaflet轻量级，Leaflet更适合带宽有限、需要快速加载的场景，但是我要以我的亲生经历告诉你，血的教训，不要使用Leaflet！！!不要使用Leaflet！！!不要使用Leaflet！！!

Leaflet的轻量，来自于它只实现最最基本的地图功能，而稍微复杂一点的功能(如绘制），它自身都不支持，都必须要找插件，引入插件，又会引发很多问题，难以解决，开发效率低。第二点，目前Openlayers已经采用了ES6最新的语法，可以做到按需导入，不会引入全部的包进入你的工程，因此Leaflet相较于Openlayers唯一的优点--轻量级 已经不复存在了，现在Openlayers也是轻量级的了，在功能、性能、用户体验层面，Openlayers实力碾压Leaflet，选Openlayers，不会错的。

3.3.3业务逻辑层

这一层，属于WebGIS的后端，目前做WebGIS的后端，开源方案，首选Java技术生态，国内互联网公司使用的多，技术成熟，生态成熟，不存在解决不了的问题。

普通业务技术实现

普通的WebGIS系统（用户量在1000号人以下）使用SpringBoot框架就可以了。如果WebGIS系统用户量庞大（几千以上）要应对较大的访问并发量，则需要引入Spring Cloud Alibaba框架，把一个后台系统拆分成多个小的微服务，然后集群部署，提供高并发的能力。

GIS业务技术实现

后端一般要负责GIS数据的读取，解析、转换、入库，空间分析功能（如相交查询、距离计算等），为了实现这些功能，需要使用到GeoTools工具库。

GeoTools的使用可以参考我的另外的文章

3.2.4地图服务层

WebGIS最大的一个特征就是要加载业务图层，业务图层数据往往比较大，直接通过GeoJSON的方式加载到前端渲染，会非常卡顿，为了性能要求，通常都是把业务图层放到GIS地图服务器GeoServer中进行后端渲染，给前端传送渲染好的图片，大大提升地图浏览的流畅度。不过，GeoServer作为一个开源的产品，用户体验方面还是不够好，对于非技术人员来说，太难操作了。在有技术能力和人力的情况下，建议给GeoServer做个二次开发，提升一下用户体验（本人做过这个方面的工作，有问题可以一起沟通交流）

3.2.5数据库层

开源WebGIS，数据库最佳选择，选用PostgreSQL+PostGIS，性能强大，技术生态好，国内外用的很多，技术成熟，社区丰富，有问题不怕找不到解决方案。

数据库分库

数据库设计层面，建议分库处理，主要分 业务库、图层数据库

业务库主要负责业务表的管理（如用户表）、图层数据库主要管理图层数据（如点数据表、面数据表等）

性能优化

建立空间索引

建立GIST空间索引，建立空间索引，可以极大地加速空间查询的响应速度。

数据分区

如果单个数据表非常大（大于500万），建议把数据进行分区，以什么指标进行分区？主要看数据的特征，如表中的数据是全国的数据，每条记录都有省份编码，那么就可以根据省份编码进行分区，假设一个数据表的数据量是1000万，根据省份分区，全国34个省份，那么平均下载每个分区就只有1000万/34 约等于30万，这样查询性能会大大提升。

3.2.6基础环境层

基础环境强烈建议使用阿里云全家桶，运维无忧！

最后

本文是我这些年使用开源技术方案设计、开发WebGIS系统的一点总结。我做过传统的GIS系统（性能要求较低，但是业务逻辑复杂），也做过互联网化的WebGIS系统（要求高并发高可用，但是业务逻辑相对简单），都是在使用这些技术架构，只是在使用的时候侧重点不同，具体情况具体处理。总体上来讲，这套技术架构，在开发体验、系统上线使用体验 这两个层面来讲，都是经受的起时间的考验的。因此我就它分享给大家，期望与大家一起交流学习，共同进步。

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