随着计算机技术、网络技术、数据库技术等的发展和应用的不断深化,地理信息系统(Geographical Information System,GIS)的发展呈现出新的特点和趋势,基于互联网的WebGIS就是其中之一。AJAX是基于浏览器的一种重要开发模型。它整合了几种技术相互协同工作,从而来创建功能强大的新应用。由于访问量的逐步提高、带宽消耗越来越大,传统的WebGIS系统在性能、可扩展性、标准化、易用性等多个方面遇到了瓶颈。服务器需要对每一个用户请求实时生成地图图片,同步操作造成WebGIS在用户交互等待时间长、后台服务器端CPU压力大,系统架构中各层次GIS数据缓存压力大,网络带宽资源消耗过多等,给WebGIS大规模应用造成了很大的问题。论文主要针对WebGIS在结合AJAX技术后产生的技术变革和解决方案进行了理论和技术实现上的研究探索。设计并实现了新型的基于AJAX技术的通用、高效的WebGIS系统。首先分析描述了基于AJAX技术的WebGIS系统硬件与软件架构的总体设计方案。对软件架构做了详细的说明分析,并提出基于多层缓存、支持国际标准、异步传输的WebGIS模型。重点介绍系统整体架构、性能及用户交互性等关键技术。其次,根据所提出的AJAX的WebGIS模型,系统采用了非实时生成图像、地图切块、服务器端图片缓存、图像拼接、浏览器端缓存、异步请求、动态业务数据叠加等先进算法,从服务器端到浏览器端各层采取不同的技术和优化措施,极大提高了WebGIS的性能与用户交互性。第三,通过采用WMS、WFS、GML等GIS国际标准,系统的功能互操作成为可能,这使得GIS可以更好的集成其他的系统。同时,将复杂的GIS操作封装为简洁的AJAX开发API,为二次开发人员提供了灵活的调用方式,极大降低了GIS的应用门槛。将WebGIS服务器端构建在J2EE之上,获得了开放的体系结构,便于实现功能的扩充和与其它信息服务的集成。论文最后讨论了系统所涉及到的关键技术的具体实现,并依据实际使用效果评价了本系统在Internet中广泛应用的能力,并提出了对今后研究工作的展望。