一、文献综述
（一）国内外研究现状
地理信息是一个立体化的信息，基于WebGIS技术，可以实现对地理信息的集成管理，包含数据的分级可视化显示、图文查询和统计分析等功能，能对信息进行科学的管理，有效地避免信息传输慢、低效，信息更新周期长、大量消耗人力物力等缺点。因此，利用WebGIS技术可以将地理信息与非地理信息进行有效结合，并可视化在界面上，有利于人们对信息进行一体化管理。
随着地理信息系统和网络技术的发展，WebGIS技术已经不局限于二维展示，已经慢慢向二、三维一体发展。传统二维WebGIS技术已趋于成熟，基于其开发的数据展示与查询系统也已经多种多样，精彩纷呈。目前，市面上比较常用的二维WebGIS类库有Esri公司开发的ArcGIS API for JavaScrip、开源的OpenLayers等。三维可视化有着对虚拟描述现实世界的独特优势，能更好地展示地物，满足了人们对三维WebGIS地理信息系统的需求，并且三维环境下能展示的数据远远多余二维环境，比如地形数据、三维实景模型等。三维WebGIS的可拓展性和应用前景远大。
目前，市面上较流行的三维WebGIS类库有ArcGIS API for JavaScript4．x系列、Cesium等。ArcGIS API for JavaScript 4.x系列为Esri公司基于WebGL与HTML5技术开发，但其调用的三维场景资源数据格式小众，需借助ArcGISPro发布，且为付费软件。Cesium是AGI公司开发的一款面向三维地球和地图的世界级的JavaScript开源产品，具有成本低、开发简单、支持多种地图格式等特性，用户可快速搭建一款零插件的虚拟地球Web应用，可免费用于商业和非商业用途。Cesium支持调用WMS、WMTS、TMS、Bing Maps、ArcGIS等多种地图服务图层，也可以用简单的图片作为地图源。同时，Cesium也支持许多数据格式，如JSON、Geo JSON、XML等。在三维球体上能方便地创建点、线、面、体等实体，加载地形数据、3DTiles格式的三维实景模型数据等。Cesium每个月月初更新一次版本，版本更新快，后续还会通过Composer和3DTiles标准，提供数据托管和发布能力，值得期待。
基于Cesium的WebGIS地理信息管理系统，不仅具备WebGIS跨平台、易共享、维护方便等特性，还能通过Cesium在三维地图上自定义加载遥感影像等空间数据和信息属性数据，实现地理空间信息和属性信息二、三维一体化存储、管理、查询、统计等功能，并结合前端Echarts图表技术对统计查询结果进行实时可视化展示，为地理信息的高效管理和位置合理布局提供决策支持。
生物多样性数据是国家重要战略资源，而随着现代生物科技的迅速发展，生物生态数据已经呈现爆炸式增长，进入“大数据时代”。近年来，大数据已经受到国内外的广泛关注。通过Web海量数据的整理整合和开放共享对于生物资源的研究、利用和保护至关重要。生物多样性大数据与生物资源本身一样，已成为国家战略资源，成为国际科技和产业竞争热点和战略制高点。生物多样性数据与地理环境密不可分，而Cesium的发展可以为生物多样性数据的三维展示提供了一个契机。目前，已有部分生物信息平台是使用Cesium进行搭建的。Obeidavi,Z已将.Net，Openlayer等技术进行集成，对伊朗库兹坦省的动植物信息进行一体化展示。黄梅基于WebGIS技术对名木古树进行辅助决策系统的研究,。阚文生基于Cesium数字地球平台，综合运用Echarts等开源技术，在Internet环境下进行全球范围内的数据二维、三维可视化;。赵栋梁等人使用Cesium对于自然资源进行可视化。杜鹏基于HTML5和WebGL技术设计开发的气象三维系统，实现了数字地球表面地理信息数据的叠加显示以及量测、空间查询等GIS功能。Cesium还有巨大的潜力等待着去挖掘。
（二）研究主要成果
WebGIS就是以www 的 Web页面作为 GIS软件的用户界面，把 Internet的 GIS技术结合在一 起，能够进行各种交互操作的 GIS，它是一种大社会级的GIS。
1.WebGIS的结构
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