萬維網(wǎng)和地圖學(xué)的發(fā)展

胡楠　李響

摘要：萬維網(wǎng)極大地改變了人們的日常生活，使我們可以更加廣泛的相互交流。地圖早期以石頭、青銅器等為媒介，它通常是一個(gè)小范圍的交流工具，而紙的發(fā)明，使得地圖能夠廣為流傳，而萬維網(wǎng)是人類歷史上最深遠(yuǎn)、最廣泛的傳播媒介，地圖以網(wǎng)絡(luò)為媒介，使得地圖學(xué)的傳播發(fā)生了翻天覆地的變化。

關(guān)鍵詞：萬維網(wǎng);地圖學(xué);GIS;發(fā)展

中圖分類號：TP311 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）15-0047-03

1 1980-1991：萬維網(wǎng)發(fā)展萌芽階段，地圖學(xué)仍沉醉于GIS

1.1 萬維網(wǎng)發(fā)展萌芽階段

萬維網(wǎng)（World Wide Web）并不等同于互聯(lián)網(wǎng)，萬維網(wǎng)只是互聯(lián)網(wǎng)所能提供的服務(wù)其中之一，是靠著互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的一項(xiàng)服務(wù)。萬維網(wǎng)的靈感最早源于蒂姆.伯納斯.李（Tim Berners-Lee）于1980年在歐洲核子研究組織（CERN）（瑞士）構(gòu)建ENQUIRE系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一個(gè)小型人員數(shù)據(jù)庫以及配套的軟件工具，但是與其他系統(tǒng)不同的是它采用了超文本語言。當(dāng)時(shí)蒂姆.伯納斯.李還是一個(gè)25歲的年輕人，也僅僅是歐洲核子研究的獨(dú)立承包人，類似于我們國內(nèi)的合同工。1980年后期，他離開CERN去John Pooles Image Computer Ltd公司工作（英國，伯恩茂斯）。但是1984年他又回到了CERN，不過這次他的身份不再是一個(gè)“合同工”，而是一個(gè)正式的研究員。蒂姆.伯納斯.李認(rèn)為信息的展現(xiàn)存在一個(gè)問題，即全世界的物理學(xué)家都需要分享數(shù)據(jù)，但是我們沒有統(tǒng)一的機(jī)器，也沒有統(tǒng)一的軟件展示數(shù)據(jù)。于是他在1989年3月為“這個(gè)互相鏈接的超大型數(shù)據(jù)庫”寫了一個(gè)協(xié)議，這個(gè)協(xié)議寫完之后，他的老板Mike Sendall對此產(chǎn)生了一點(diǎn)興趣，于是他鼓勵(lì)蒂姆.伯納斯.李在新購置的一個(gè)NeXT工作站上實(shí)現(xiàn)他的系統(tǒng)。

蒂姆.伯納斯.李找了一個(gè)合作者羅伯特·卡里奧（Robert Cailliau），他重寫了這個(gè)協(xié)議，并于1990年11月12日發(fā)布，但是早期沒有任何投資人對他們這項(xiàng)技術(shù)感興趣。在1990年的圣誕節(jié)，他們已經(jīng)完成了一個(gè)可以工作的Web所有必要工具：超文本傳輸協(xié)議0.9，超文本標(biāo)記語言（HTML），第一個(gè)Web瀏覽器（命名為World Wide Web，或者稱之為Web editor），第一個(gè)HTTP服務(wù)器軟件（后來也稱之為CERN httpd），第一個(gè)Web服務(wù)器（http：//info.cern.ch）。

1.2 地圖學(xué)仍沉醉于GIS

在這個(gè)時(shí)間段，經(jīng)歷了計(jì)算機(jī)制圖的高峰期后，地圖學(xué)領(lǐng)域又迎來了一個(gè)新的高峰期，即桌面地理信息系統(tǒng)。理論上，Duane Marble等將收集到的文章以書的形式出版，書名叫作《Basic Readings in Geographic Information Systems》，雖然是收集的文章，但在當(dāng)時(shí)是最早的GIS參考書。1986年P(guān)eter Burrough出版《Principles of Geographical Information Systems for Land Resources Assessment》，成為世界各地GIS學(xué)生的參考教材。技術(shù)上，1985年以來，全球定位系統(tǒng)（GPS）及其技術(shù)的飛速發(fā)展，導(dǎo)航、勘測和制圖數(shù)據(jù)來源極大豐富。商業(yè)上，1981年ArcInfo投入市場，微型計(jì)算機(jī)上基于矢量和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模型的應(yīng)用軟件逐步推開，也為新的商業(yè)GIS軟件樹立產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2 1992-1995：萬維網(wǎng)成長階段，地圖開始出現(xiàn)在萬維網(wǎng)上

2.1 萬維網(wǎng)成長階段

萬維網(wǎng)早期的用戶主要還是大學(xué)的科研部門或者物理實(shí)驗(yàn)室，如費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室或者斯坦福直線加速中心。1993年1月全世界只有50臺Web服務(wù)器，到1993年內(nèi)10月則超過了500臺。

早期的Web站點(diǎn)既支持HTTP協(xié)議，也支持當(dāng)時(shí)特別流行的Gopher協(xié)議。但是當(dāng)時(shí)還沒有圖形化的Web瀏覽器，1992年四月，芬蘭赫爾辛基工業(yè)大學(xué)在校的四個(gè)大學(xué)生金.尼伯格（Kim Nyberg），蒂穆.蘭塔寧（Teemu Rantanen），卡蒂·索米內(nèi)（Kati Suominen）和凱瑞·賽德馬蘭卡（Kari Syd?nmaanlakka），決定開發(fā)一個(gè)新的瀏覽器，并以此作為自己的學(xué)士學(xué)位研究課題，但是他們沒有想到的是他們完成的是世界上首款圖形網(wǎng)頁瀏覽器Erwise。比如羅伯特·卡里奧（Robert Cailliau，萬維網(wǎng)創(chuàng)始人之一）在得知他在沒有Apple電腦的情況下編寫完成ViolaWWW之后所發(fā)表的感嘆，經(jīng)常出現(xiàn)在羅伯特日后的言談中。另外魏培源的名字也經(jīng)常出現(xiàn)在馬克·安德森（Mosaic的研發(fā)負(fù)責(zé)人和網(wǎng)景的創(chuàng)始人）和提姆·奧萊里言談中。Mosaic Web瀏覽器的出現(xiàn)真正點(diǎn)燃了后期互聯(lián)網(wǎng)熱潮，成為了萬維網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)歷史拐點(diǎn)，它由美國伊利諾伊大學(xué)厄巴納的NCSA組織在1993年所發(fā)布。

這一時(shí)間段，萬維網(wǎng)組織的成立也標(biāo)志著萬維網(wǎng)進(jìn)一步的成長。1994年5月在CERN，羅伯特·卡里奧的組織下，召開了第一屆萬維網(wǎng)大會(huì)，至此每年都會(huì)舉辦一次大會(huì)。1994年9月蒂姆.伯納斯.李在美國國防高級研究計(jì)劃局的支持下，在麻省理工創(chuàng)建了萬維網(wǎng)聯(lián)盟（W3C）。

2.2 地圖開始出現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上

從萬維網(wǎng)上獲取地圖數(shù)據(jù)最早出現(xiàn)在1993年。Xerox PARC Map Viewer是最早的靜態(tài)Web地圖站點(diǎn)，它由施樂公司的帕洛阿爾托研究中心（PARC）的Steve Putz開發(fā)。Xero PARC Map Viewer和以往的靜態(tài)圖片地圖不一樣的是，它通過交互使得用戶可以通過萬維網(wǎng)獲得需要的地圖圖片。1994年在Xerox PARC Map Viewer的基礎(chǔ)上發(fā)布了第一個(gè)Web地圖的Mashup程序-The World Wide Earthquake Locator.同年6月加拿大地圖集上線。1995年在互聯(lián)網(wǎng)成長階段的最后一年，美國Autodesk公司推出了第一款WebGIS平臺MapGuide，它是世界上第一個(gè)通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布實(shí)時(shí)的、內(nèi)容豐富而翔實(shí)的地圖和地理數(shù)據(jù)的交互式解決方案。

3 1996-1998：萬維網(wǎng)的商業(yè)化，地圖站點(diǎn)也在其中

1996-1998，萬維網(wǎng)已經(jīng)踏上了商業(yè)化之路。在這一時(shí)期涌現(xiàn)了很多商業(yè)化地圖站點(diǎn)，首當(dāng)其沖的是MapQuest站點(diǎn)的發(fā)布（1996-02），它是第一個(gè)流行的地圖站點(diǎn)，同年6月MultiMap上線。緊接著秋季MapGuide2.0推出。在這場地圖站點(diǎn)商業(yè)化進(jìn)程中，ESRI公司腳步略微顯得慢一點(diǎn)，它在1998年才推出了MapObjects Internet Map Server，標(biāo)志著這個(gè)業(yè)界的領(lǐng)頭羊正式步入Web地圖領(lǐng)域。

4 1999-2001：萬維網(wǎng)泡沫整體崩盤，萬維網(wǎng)地圖學(xué)日漸成熟

上個(gè)世紀(jì)末，dot-com熱潮使得互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)了泡沫。從歷史上來看，它和過去其他新技術(shù)熱潮引起的泡沫并沒有太大的差別，比如19世紀(jì)40年代鐵路的出現(xiàn)，20世紀(jì)初的汽車技術(shù)，20年代的收音機(jī)， 40年代的電視機(jī)以及60年代的計(jì)算機(jī)技術(shù)以及80年代的個(gè)人電腦和生物技術(shù)。但是在2001年泡沫不幸破滅，很多大紅大紫的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)倒閉，但是大浪淘沙，實(shí)力更為強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)將會(huì)出現(xiàn)。

在國內(nèi)，萬維網(wǎng)下的地圖服務(wù)尚處于萌芽階段。2000年前后，電子地圖的主要通過電子地圖軟件展示，如靈圖的中國電子地圖就是其中的代表;基于互聯(lián)網(wǎng)的在線電子地圖還未興起。地圖最開始與搜索引擎相結(jié)合，但受限于數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)速等，只能提供少量的基礎(chǔ)信息。

5 2002-至今：無處不在的Web催生新的地圖學(xué)

5.1從Web1.0到Web2.0

經(jīng)歷了互聯(lián)網(wǎng)泡沫之后，一批真正有實(shí)力的互聯(lián)網(wǎng)公司開始崛起。Web從1.0 正式邁入了2.0時(shí)代。2004年，出版社經(jīng)營者O'Reilly和MediaLive International之間的一場頭腦風(fēng)暴論壇催生了“Web 2.0”的概念。Web2.0更注重用戶的交互作用，用戶既是網(wǎng)站內(nèi)容的瀏覽者，也是網(wǎng)站內(nèi)容的制造者。從圖1中可以看出Google Maps是如何深刻地影響我們這個(gè)行業(yè)的。該圖的數(shù)據(jù)來自Google Trends和維基百科。以“Web GIS”和“網(wǎng)絡(luò)地圖”兩個(gè)關(guān)鍵字鍵入Google Trends，分別得到兩個(gè)關(guān)鍵字的搜索量指數(shù)。圖中紅色和藍(lán)色的線分別代表了從2004年到現(xiàn)在，全世界在Google上搜索“網(wǎng)絡(luò)地圖”和“Web GIS”的搜索量指數(shù)?！癢eb GIS”代表的是全球的行業(yè)詞匯，“網(wǎng)絡(luò)地圖”代表的是中文的大眾詞匯。然后再從維基百科上整理出Google Maps發(fā)展歷程上標(biāo)志性的事件，以圖標(biāo)的形式疊加到該圖上。

通過該圖，我們不難得出結(jié)論，21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)地圖流行的領(lǐng)跑者不是以ESRI為代表的地圖行業(yè)內(nèi)企業(yè)，而是以Google為代表的地圖行業(yè)外的互聯(lián)網(wǎng)巨頭。和地圖行業(yè)內(nèi)企業(yè)相比，Google在搜索上占有巨大的優(yōu)勢，突破了傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)提供幾何和屬性信息限制，將其他關(guān)聯(lián)信息鏈接、壓縮融入地理信息中。如地圖上的某個(gè)建筑，在傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)里，會(huì)提供該建筑的空間位置信息（幾何），和屬性信息（名稱：張福記，擁有者：王二……），如圖2所示：

但是在目前的網(wǎng)絡(luò)地圖里，其信息量不能完全滿足用戶的需要。用戶可以通過查詢頁面鏈接查看該建筑物的歷史、文化等，也可以通過實(shí)景等瀏覽關(guān)于這棟建筑的圖片，還可以找到關(guān)于這棟建筑的視頻，如果建筑內(nèi)有參觀，也可以在口碑網(wǎng)上查看關(guān)于這棟建筑當(dāng)中的餐飲味道。當(dāng)然還可以通過電腦、手機(jī)等在分享和發(fā)布瀏覽者所知道的信息。

5.2 國內(nèi)萬維網(wǎng)地圖服務(wù)

2006年前后我國互聯(lián)網(wǎng)平臺上電子地圖服務(wù)迅速發(fā)展?；ヂ?lián)網(wǎng)地圖運(yùn)營商和服務(wù)商數(shù)量迅速增多，國內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)巨頭，尤其搜索引擎巨頭，迫不及待地進(jìn)入在線地圖服務(wù)領(lǐng)域。三維地圖、實(shí)景地圖等新的地圖形式不斷出現(xiàn)，整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)地圖產(chǎn)業(yè)欣欣向榮。2008年至2010年是另一個(gè)發(fā)展的高潮，在經(jīng)歷前面三年的鋪墊后，這一階段在服務(wù)模式、盈利模式等方面會(huì)經(jīng)歷著量變到質(zhì)變的時(shí)間點(diǎn)。2010年后，互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)市場逐步進(jìn)入成熟階段，地圖服務(wù)的內(nèi)容已從單純的地理位置服務(wù)到生產(chǎn)生活服務(wù)，衣食住行用都可以綁定到地圖上。手機(jī)、平板等移動(dòng)終端極大突破了電腦的應(yīng)用場景，網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)深入到生活的每一方面。

6 結(jié)語

全球化不斷加快，城市化不斷擴(kuò)張，科技促使萬維網(wǎng)和地圖更加緊密的集合。時(shí)至今日國際地圖制圖協(xié)會(huì)已經(jīng)有多個(gè)委員會(huì)與互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)，比如地圖和社會(huì)，NeoCartography，地圖和互聯(lián)網(wǎng)，以及地圖應(yīng)用和用戶等。學(xué)者開始思考新的地圖學(xué)是什么？還是一味追求傳統(tǒng)的精準(zhǔn)嗎？非空間的信息能否可視化？社交網(wǎng)站對地圖學(xué)的影響？地圖學(xué)如何在大數(shù)據(jù)條件下進(jìn)一步發(fā)展？這些都是地圖學(xué)所面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

參考文獻(xiàn)：

[1] 維基百科. 萬維網(wǎng) [M]. http：//en.wikipedia.org/wiki/WorldWideWeb. 2014.

[2] GOODCHILD M F. Geographical information science [J]. International Journal of Geographical Information Systems， 1992， 6（1）： 31-45.

[3] WEI P. ViolaWWW and related documentation [M]. May. 1992.

[4] 宋關(guān)福， 鐘耳順， 王爾琪. WebGIS-基于 Internet 的地理信息系統(tǒng)[J]. 中國圖象圖形學(xué)報(bào)， 1998， 3（3）： 251-4.

[5] 李仲杰. Internet 上的地圖與制圖學(xué)信息[J].地圖， 1998（3）： 24-5.

[6] 張犁， 林暉， 李斌. 互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的地理信息系統(tǒng)[J].測繪學(xué)報(bào)， 1998， 27（1）： 9-15.

[7] 李響. 網(wǎng)絡(luò)地圖可用性工程研究 [D]. 鄭州：解放軍信息工程大學(xué)， 2011.

【通聯(lián)編輯：李雅琪】