以树莓派为后端的WebGIS开发与实现开题报告

1. 研究目的与意义

1.1研究背景

webgis服务是internet上地理信息发布、共享和交流协作的基础，在互联网技术迅猛发展的当今社会有着广泛的应用。webgis 是在internet 或intranet 网络环境下的一种兼容、存储、处理、分析和显示与应用地理信息的计算机系统。它是internet 技术、web 技术和传统的gis技术相结合的产物, 其基本出发点就是利用互联网发布地理信息,让客户通过浏览器浏览和获取地理信息系统中的数据和功能服务。webgis 为实现地理数据共享、gis 互操作提供了最佳解决途径。webgis在传统的基于桌面的或局域网式的gis 基础上利用internet 优势而具有传统gis 所不具有的特有功能。随着现代互联网技术的飞速发展，webgis也进入了高速发展的时代。网络用户的急剧增加致使用户对空间信息服务的要求也越来越高，对于尚未成熟 webgis来说，仍然面临着一系列的技术难点与挑战。由于互联网网络带宽及硬件设备的限制，海量的空间信息数据的传输速度已经不能满足用户的服务要求，再加上webgis 要处理大量的图形图像数据，使得访webgis 站点的速度越来越慢，已经形成了webgis 体系模型的技术瓶颈。

树莓派（raspberry pi）是一款优秀的微型电脑主板，具有各种标准硬件接口，具有开源、廉价、可扩展性等优点。使得webgis在后端服务器的使用上有了新的方法。树莓派的优势可以分为两大方面：（1）硬件方面和软件方面。众所周知，硬件设备是一切的基础，一切创意均无法脱离硬件来实现。而树莓派设计之初是作为一台变成用个人电脑所设计的，所以有相当强大的性能。树莓派3的cpu为1.2ghz的64位4核的arm cortex-a53，相比于第一代树莓派性能提升了十倍。强大的处理器性能使得树莓派具有更强的数据处理能力，能够流畅地执行的多线程任务，从而满足用户的多种需求。（2）到目前为止树莓派社区中发布的操作系统版本已经达到几十种，包括fedora，ubuntu mate，windows iot等，而作为其官方默认推荐的操作系统 raspbian 是开源linux操作系统的发行版debian的分支，其软件库里的软件包数量已经超过了35万，已经形成了一个生态系统。这其中自然包括对python、java、c等广泛应用的语言的支持，这无疑为后续的软件开发提供了便利。

2. 研究内容和预期目标

2.1主要研究内容

webgis服务是internet上地理信息发布、共享和交流协作的基础，在互联网技术迅猛发展的当今社会有着广泛的应用。树莓派（raspberry pi）是一款优秀的微型电脑主板，具有各种标准硬件接口，具有开源、廉价、可扩展性等优点。本课题拟以树莓派为后台服务器，结合一些开源的geoserver框架，以leaflet、mapbox等前端轻量级webgis插件为工具，通过二次开发，搭建一个可用于空间地理信息数据存储、处理、分析、输出并提供webgis服务的平台，并对该平台的可靠性、稳定性进行评价分析。

2.2预期目标

3. 研究的方法与步骤

3.1研究方法

文献研究法

通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握以树莓派为后端的webgis开发与实现。其作用有:①能了解webgis的历史和现状，帮助了解研究课题。②能形成关于研究对象的一般印象，有助于观察和访问。③能得到现实资料的比较资料。④有助于了解研究对象的全貌。

4. 参考文献

1. 刘吉夫，陈颙，陈棋福，黄静. webgis应用现状及发展趋势[j]. 地震, 2003(04):10-20.

2. 费岚. 基于javascript技术的三维校园webgis平台开发[d]. 安徽理工大学, 2015.

3. 袁轶, 郑文锋, 王绪本. 基于geoserver的webgis开发[j]. 软件导刊, 2007(05):96-98.

5. 计划与进度安排

一、研究工作准备阶段（2022.1.20——2022.3.24）：

2022.1.20——2022.3.15为准备工作阶段，包括查阅资料、实验数据收集等；2022.3.16——2022.3.25为开题阶段，主要工作是撰写开题报告等。

二、研究工作开展阶段（2022.3.26——2022.5.20）：