萬維網和地圖學的發展

胡楠　李響

摘要：萬維網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，它通常是一個小范圍的交流工具，而紙的發明，使得地圖能夠廣為流傳，而萬維網是人類歷史上最深遠、最廣泛的傳播媒介，地圖以網絡為媒介，使得地圖學的傳播發生了翻天覆地的變化。

關鍵詞：萬維網;地圖學;GIS;發展

中圖分類號：TP311 ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）15-0047-03

1 1980-1991：萬維網發展萌芽階段，地圖學仍沉醉于GIS

1.1 萬維網發展萌芽階段

萬維網（World Wide Web）并不等同于互聯網，萬維網只是互聯網所能提供的服務其中之一，是靠著互聯網運行的一項服務。萬維網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）構建ENQUIRE系統，該系統是一個小型人員數據庫以及配套的軟件工具，但是與其他系統不同的是它采用了超文本語言。當時蒂姆.伯納斯.李還是一個25歲的年輕人，也僅僅是歐洲核子研究的獨立承包人，類似于我們國內的合同工。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“合同工”，而是一個正式的研究員。蒂姆.伯納斯.李認為信息的展現存在一個問題，即全世界的物理學家都需要分享數據，但是我們沒有統一的機器，也沒有統一的軟件展示數據。于是他在1989年3月為“這個互相鏈接的超大型數據庫”寫了一個協議，這個協議寫完之后，他的老板Mike Sendall對此產生了一點興趣，于是他鼓勵蒂姆.伯納斯.李在新購置的一個NeXT工作站上實現他的系統。

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

1.2 地圖學仍沉醉于GIS

在這個時間段，經歷了計算機制圖的高峰期后，地圖學領域又迎來了一個新的高峰期，即桌面地理信息系統。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，但在當時是最早的GIS參考書。1986年Peter Burrough出版《Principles of Geographical Information Systems for Land Resources Assessment》，成為世界各地GIS學生的參考教材。技術上，1985年以來，全球定位系統（GPS）及其技術的飛速發展，導航、勘測和制圖數據來源極大豐富。商業上，1981年ArcInfo投入市場，微型計算機上基于矢量和關系型數據庫數據模型的應用軟件逐步推開，也為新的商業GIS軟件樹立產業標準。

2 1992-1995：萬維網成長階段，地圖開始出現在萬維網上

2.1 萬維網成長階段

萬維網早期的用戶主要還是大學的科研部門或者物理實驗室，如費米實驗室或者斯坦福直線加速中心。1993年1月全世界只有50臺Web服務器，到1993年內10月則超過了500臺。

早期的Web站點既支持HTTP協議，也支持當時特別流行的Gopher協議。但是當時還沒有圖形化的Web瀏覽器，1992年四月，芬蘭赫爾辛基工業大學在校的四個大學生金.尼伯格（Kim Nyberg），蒂穆.蘭塔寧（Teemu Rantanen），卡蒂·索米內（Kati Suominen）和凱瑞·賽德馬蘭卡（Kari Syd?nmaanlakka），決定開發一個新的瀏覽器，并以此作為自己的學士學位研究課題，但是他們沒有想到的是他們完成的是世界上首款圖形網頁瀏覽器Erwise。比如羅伯特·卡里奧（Robert Cailliau，萬維網創始人之一）在得知他在沒有Apple電腦的情況下編寫完成ViolaWWW之后所發表的感嘆，經常出現在羅伯特日后的言談中。另外魏培源的名字也經常出現在馬克·安德森（Mosaic的研發負責人和網景的創始人）和提姆·奧萊里言談中。Mosaic Web瀏覽器的出現真正點燃了后期互聯網熱潮，成為了萬維網發展的一個歷史拐點，它由美國伊利諾伊大學厄巴納的NCSA組織在1993年所發布。

這一時間段，萬維網組織的成立也標志著萬維網進一步的成長。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大會，至此每年都會舉辦一次大會。1994年9月蒂姆.伯納斯.李在美國國防高級研究計劃局的支持下，在麻省理工創建了萬維網聯盟（W3C）。

2.2 地圖開始出現在互聯網上

從萬維網上獲取地圖數據最早出現在1993年。Xerox PARC Map Viewer是最早的靜態Web地圖站點，它由施樂公司的帕洛阿爾托研究中心（PARC）的Steve Putz開發。Xero PARC Map Viewer和以往的靜態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獲得需要的地圖圖片。1994年在Xerox PARC Map Viewer的基礎上發布了第一個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年在互聯網成長階段的最后一年，美國Autodesk公司推出了第一款WebGIS平臺MapGuide，它是世界上第一個通過互聯網發布實時的、內容豐富而翔實的地圖和地理數據的交互式解決方案。

3 1996-1998：萬維網的商業化，地圖站點也在其中

1996-1998，萬維網已經踏上了商業化之路。在這一時期涌現了很多商業化地圖站點，首當其沖的是MapQuest站點的發布（1996-02），它是第一個流行的地圖站點，同年6月MultiMap上線。緊接著秋季MapGuide2.0推出。在這場地圖站點商業化進程中，ESRI公司腳步略微顯得慢一點，它在1998年才推出了MapObjects Internet Map Server，標志著這個業界的領頭羊正式步入Web地圖領域。

4 1999-2001：萬維網泡沫整體崩盤，萬維網地圖學日漸成熟

上個世紀末，dot-com熱潮使得互聯網出現了泡沫。從歷史上來看，它和過去其他新技術熱潮引起的泡沫并沒有太大的差別，比如19世紀40年代鐵路的出現，20世紀初的汽車技術，20年代的收音機， 40年代的電視機以及60年代的計算機技術以及80年代的個人電腦和生物技術。但是在2001年泡沫不幸破滅，很多大紅大紫的互聯網企業倒閉，但是大浪淘沙，實力更為強大的互聯網企業將會出現。

在國內，萬維網下的地圖服務尚處于萌芽階段。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;基于互聯網的在線電子地圖還未興起。地圖最開始與搜索引擎相結合，但受限于數據庫、網速等，只能提供少量的基礎信息。

5 2002-至今：無處不在的Web催生新的地圖學

5.1從Web1.0到Web2.0

經歷了互聯網泡沫之后，一批真正有實力的互聯網公司開始崛起。Web從1.0 正式邁入了2.0時代。2004年，出版社經營者O'Reilly和MediaLive International之間的一場頭腦風暴論壇催生了“Web 2.0”的概念。Web2.0更注重用戶的交互作用，用戶既是網站內容的瀏覽者，也是網站內容的制造者。從圖1中可以看出Google Maps是如何深刻地影響我們這個行業的。該圖的數據來自Google Trends和維基百科。以“Web GIS”和“網絡地圖”兩個關鍵字鍵入Google Trends，分別得到兩個關鍵字的搜索量指數。圖中紅色和藍色的線分別代表了從2004年到現在，全世界在Google上搜索“網絡地圖”和“Web GIS”的搜索量指數?！癢eb GIS”代表的是全球的行業詞匯，“網絡地圖”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發展歷程上標志性的事件，以圖標的形式疊加到該圖上。

通過該圖，我們不難得出結論，21世紀網絡地圖流行的領跑者不是以ESRI為代表的地圖行業內企業，而是以Google為代表的地圖行業外的互聯網巨頭。和地圖行業內企業相比，Google在搜索上占有巨大的優勢，突破了傳統的地理信息系統提供幾何和屬性信息限制，將其他關聯信息鏈接、壓縮融入地理信息中。如地圖上的某個建筑，在傳統的地理信息系統里，會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：

但是在目前的網絡地圖里，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，也可以通過實景等瀏覽關于這棟建筑的圖片，還可以找到關于這棟建筑的視頻，如果建筑內有參觀，也可以在口碑網上查看關于這棟建筑當中的餐飲味道。當然還可以通過電腦、手機等在分享和發布瀏覽者所知道的信息。

5.2 國內萬維網地圖服務

2006年前后我國互聯網平臺上電子地圖服務迅速發展?；ヂ摼W地圖運營商和服務商數量迅速增多，國內外互聯網巨頭，尤其搜索引擎巨頭，迫不及待地進入在線地圖服務領域。三維地圖、實景地圖等新的地圖形式不斷出現，整個互聯網地圖產業欣欣向榮。2008年至2010年是另一個發展的高潮，在經歷前面三年的鋪墊后，這一階段在服務模式、盈利模式等方面會經歷著量變到質變的時間點。2010年后，互聯網地圖服務市場逐步進入成熟階段，地圖服務的內容已從單純的地理位置服務到生產生活服務，衣食住行用都可以綁定到地圖上。手機、平板等移動終端極大突破了電腦的應用場景，網絡地圖服務深入到生活的每一方面。

6 結語

全球化不斷加快，城市化不斷擴張，科技促使萬維網和地圖更加緊密的集合。時至今日國際地圖制圖協會已經有多個委員會與互聯網相關，比如地圖和社會，NeoCartography，地圖和互聯網，以及地圖應用和用戶等。學者開始思考新的地圖學是什么？還是一味追求傳統的精準嗎？非空間的信息能否可視化？社交網站對地圖學的影響？地圖學如何在大數據條件下進一步發展？這些都是地圖學所面臨的挑戰和機遇。

參考文獻：

[1] 維基百科. 萬維網 [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] 宋關福， 鐘耳順， 王爾琪. WebGIS-基于 Internet 的地理信息系統[J]. 中國圖象圖形學報， 1998， 3（3）： 251-4.

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

[6] 張犁， 林暉， 李斌. 互聯網時代的地理信息系統[J].測繪學報， 1998， 27（1）： 9-15.

[7] 李響. 網絡地圖可用性工程研究 [D]. 鄭州：解放軍信息工程大學， 2011.

【通聯編輯：李雅琪】