地理信息系统（Geographic Information System，GIS）作为一门多学科和多技术交叉的边缘学科，它的发展得益于各学科和技术的综合发展。随着计算机技术、地球科学技术和网络信息技术的快速发展，GIS已从之前的单机模式逐步发展为现在的网络GIS，并进一步朝着网格GIS、云GIS的方向发展。Web服务的出现为地理信息的共享和互操作提供了技术支持途径，数据共享和GIS系统功能互操作的需求使GIS的网络化趋势成为必然。而WebGIS作为网络GIS的一种，从一出现就极大地促进了GIS的发展。本文分析了现有WebGIS系统的不足，在此基础上探讨了HTML5、Web服务在WebGIS中的应用，探讨和研究了一种基于HTML5和GIService的轻量级、开放式WebGIS系统模型，并初步实现了原型系统，在此基础上开发了土地利用信息WebGIS系统，对论文中提出的系统模型进行了验证。具体内容包括：（1）在对HTML5、GIService和Ajax技术进行分析的基础上，结合各自的优点，构建了基于HTML5和GIService的轻量级、开放式WebGIS系统模型，阐述了其设计思想，初步实现了原型系统，探讨了开源软件下服务器端的实现；（2）研究和探讨了基于HTML5的原型系统客户端研究与实现。主要探讨了基于HTML5canvas的客户端矢量地图绘制和渲染，根据点、线、面状符号的数据结构，基于HTML5canvas，设计并实现了点、线、面状符号的绘制和渲染，并存储在二维符号库中以供用户调用；初步探讨了基于HTML5Web Database机制的客户端空间数据存储；（3）构建了一个土地利用信息WebGIS系统，详细阐述了其构建背景和过程，并对其相关功能进行了编程实现，对本文提出的系统模型进行了验证。实践证明，本论文构建的WebGIS系统模型，其浏览器客户端在不依赖第三方插件的条件下实现了矢量地图的可视化和操作，丰富了浏览器端的应用；具有典型的开放能力，达到了数据与功能的分布式布局及共享与互操作；且系统小巧、轻便、简单易于开发。总的来说，具有一定的理论和实际研究价值。