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本文对面向轻量级应用的开源WebGIS内核的设计与实现进行了探讨。本研究结合WebGIS的应用特点，基于Java技术设计实现了一个面向轻量级应用的开源WebGIS内核——PKGML2。在PKGML的基础上，重新设计了系统架构；实现了对GML3.0格式的文件的解析；加入索引模块加速地图显示；加入动态标注模块来动态生成地图标注；设计实现了一个基于缓存的绘图机制来保持绘制大数据量时的性能；设计实现了一个数据分块策略和按需载入的方式来管理海量数据：重新设计实现了一个更加友好的交互界面。