基于WebGIS的动态专题地图发布技术研究.doc

测绘科学sc ience of su rveying and m app ingvo l131 no13m ay第 31卷第 3期2006年 5月基于 w ebg is的动态专题地图发布技术研究徐卓揆 ,( 长沙理工大学公路工程学院 ,长沙刘德钦 , 林宗坚 410017; 中国测绘科学研究院 , 北京100039)【摘 要 】互联网技术的发展 , 使得传统的地图发布技术发生了重大的变化 。目前地图发布正在走向网络化 、实时化 , 并趋向于与 w ebg is相结合 。本文分析了专题地图编制发布现状 , 对基于 w ebg is技术的动态专题地图进行 了深入研究 , 分析了动态发布专题地图的目前常用的三种技术手段 , 并给出了一个基于 a rc im s的 j ava connec to r 二次开发的基于 w ebg is的人口动态发布专题地图的实例 。【关键词 】动态专题地图 ;【中图分类号 】 p208w ebg is; 地图发布【文献标识码 】a【文章编号 】1009 2307 ( 2006) 03 010402地图上 , w ebg is多用于已经定制好的专题地图发布 , 复杂的也只能提供有限的分析功能 。如 h ttp: / /m ap. sd su. edu /web site / fire2003 en ew / vie2we r. h tm 是由 san d iego sta te u n ive rsity维护的一个火灾损 害评估 w ebg is系统 , 该系统如同目前大多数的基于 w eb2g is的专题地图发布系统一样 , 提供定制好的专题地图以供研究者和普通人使用 。在这样一个系统中 , 我们只能简 单地选择图层的可视与否 , 不能就具体的数据选择 、数据 分 析 、可视化方式等作出自己的主张 。因此 , 目前的 w ebg is应用于专题 地 图 的 发 布 仍 然 存 在 一 些 不 足 , 缺 乏 互 动 性 、可重用性 、灵活性 、实时性等特点 。3 基于 w eb的动态专题地图发布技术网络环境下构建动态专题地图有几种技术路线 , 本 文 简单总结目前的技术 , 并以基于商用 w ebg is进行二次开发 构建动态专题地图发布系统为重点进行阐述 。311 fl a sh多媒体技术fla sh技术网络多媒体动画的专业软件技术 , 它可以提供 b / s结构的网络动画以供用户浏览 , 其效果优于一般网页 动画特效 。具有表现力强 、可连接数据库 、提供动画编程脚本语言和支持 xml 等特点 。虽然 fla sh 技术并非针对地图或 g is领域 , 但我们可以通过变通的手段使 fla sh 技术成 为网络地图传播的工具 。利用 fla sh 与 gene ra to r后台数据1 引言地图是科学研究的重要手段 , 又是调查研究成果的最 佳表现形式 。近几十年来 , 专题制图得到了迅速发展 , 全 国性的地图制图已由地形测绘与普通地图编制重点转到专 题制图方面来 。近年来国际地图协会的每届学术会议大都 以专题制图为中心 1 。另外 , 在各部门学科的发展和地图 作为区域性学科主要研究手段被广泛重视和应用后 , 专题 地图得到了很大发展 2 。这些都说明专题地图在现今测绘 科学中的重要地位和日常科学研究中的重要作用 。但目前 的专题地图制作 、发布 、出版工作仍然存在不少缺点 , 使 得各部门所需要的专题地图不能便捷地获取 , 即便得到专 题地图 , 仍然有可能存在时效性差 、专题性不符合要求等 情况 。此外 , 作为普通人也有可能需要某一方面特定的专 题地图 , 但是目前市场上没有出售或者获取渠道困难而难 以满足 。解决这些问题的方法之一是将专题地图与网络技 术结合起来 , 构建动态专题地图发布系统 。目前基于 w eb2g is建立的专题地图系统已经得到应用 , 但仍然在互动性 、 重用性 、灵活性方面存在不足 。实际上目前网络技术的发展 , 使我们有可能在互联网上实时 、动态 、互 动地发布各 特定用户所需要的专题地图 , 以此来满足用户的需求 , 促 进各部门的科研及人们的日常需要 , 因此研究网络环境下 的动态专题地图发布技术具有重要的现实意义 。2 专题地图现状概述211 目前专题地图的编制与发布自 20世纪 90年代以来 , 各学科都获得了长足的发展 ,这对专题地图也产生了重大的影响 , 直接导致了专题地图 种类的迅速增加 , 如地图出版社目前出版了地质图 、地貌 图 、气候图 、人口地图 、民族地图等等众多专题地 图 。另外计算机辅助制图技术的进步使专题地图编制工作的自动化程度大幅提高 , 周期压缩 。同时数据来源和表现的多样化使得专题地图的表现形式更加多样 , 如基于遥感数据的 专题图和基于 g is系统的专题地图发布 。虽然专题地图的编制取得了一系列的进步 , 但仍然不能满足相当一部分用户的需求 , 这是因为目前的专题地图或多或少还缺乏互动性 、重用性 、灵活性和实时性 。而解 决这些不足的一个有效途径就是将传统专题地图与网络技 术结合起来 , 特别是 w ebg is技术 。212 基于 w ebg is的专题地图发布现状自 g is技术与网络技术相结合产生 w ebg is这一新事物以来 , w ebg is技 术 得 到 了 广 泛 的 应 用 。就 目 前 的 现 状 来 看 , w ebg is在一般应用上多用于信息的地理空间查询 ; 在管理上多用于与 gps一起进行空间位置的监控 ; 而在专题 3 库的结合 , 可以制作出实时 、动态 、科学的专题地图。以下是文献 3 所展示的一幅利用 fla sh 和 genera to r结合的基于 b / s结构的实时动态的天气预报专题地图 。312 自主开发地图服务器提供动态地图发布功能一种更加灵活的方法是开发专门提供动态专题地图的地图服务器 (w ebg is服务器 ) , 以供网络动态地图发布 。目 前常规 w ebg is开 发 进 行 得 较 多 , 可 以 采 用 vc + + /j2ee等技术进行 。网络专题地图发布基本开发技术路线与常规w ebg is底层开发类似 , 但要求在地图服务器中加入专题地 图数据处理模块 , 在客户端加入定制专题地图操作的程序 。图 2列出了 b / s结构的专题地图发布的主要程序结构 (基本收稿日期 : 20050923系统性聚类地图 、罗伦斯曲线及人口金字塔图 ) 、人口分31311 当前商用地图发布软件由于网络应用需求的增加 , 各大 g is厂商 都提供了网络环境下的地图发布软件 , 即 w ebg is软件 。目 前 国 内 市场上 的 主 流 系 统 有 : esr i的 a rc im s、m ap info 的 m apx2trem e、武大 吉 奥 的 geosu rf以 及 sup e rm ap 的 sup e rm ap is等等 。这些软件都提供了基本的地图发布功能 , 并且操作 简单 , 维护方便 , 在市场上得到了广泛的应用 。但就目前 的情况下 , 由于技术 人员对于商用 w ebg is的二次开 发 理解上的不足 , 大多数使用这些系统的用户仅仅是使用了系统的一些基本功能 , 如地图操作 、基本查询等 , 没有对系统的二次开发功能充分利 用 。实际上这些 w ebg is系 统 提 供了相对完善的开发接口 , 开发人员在这些接口上完全有可能开发出动 态 地 图 的 发 布 技 术 。基 于 已 有 的 商 用 w eb2g is平台构建 动 态 地 图 发 布 系 统 开 发 周 期 短 、难 度 较 小 ,同时系统 性 能 也 比 较 稳 定 , 应 该 是 一 种 值 得 选 用 的 技 术路线 。31312 基于 a rc im s的动态地图发布系统的构建a rc im s是 esr i公司的 w ebg is产 品 , 使 用 方 便 简 捷 ,市场占有率 较 高 。本 文 以 a rc im s为 例 说 明 如 何 通 过 商 用w ebg is软件进 行 动 态 地 图 发 布 系 统 的 构 建 。a rc im s的 系 统结构如图 3所示 , 在系统中提供了一个很重要的二次开发工具 a rc im s connec to rs, 目前一 般 的 基 于 a rc im s进 行的 w ebg is系统开发都没有对其进行深入开发利用 , 只是利 用系统中的 m anage r提供的定制发布功能和对 v iewe rs部分的界面进行修改 。(人口密度 、人口接近度及人口潜力分级着色地图 ; 数中任意指标全国 、指标重心标注 ; 任意指标密度 、任标值动态分级聚类图 ) 、通用专题图 (多个指标动态生图 、柱图 ) 等 。在一些功能中 , 用户可互动灵活地定制地图 , 如用户可以主动选择需要表现的数据 , 还可以数据分类数 、聚类方法和数值范围 。系统中人口数据库中包括了 2000 年全国人口普查的近一千种指标的统计数据 , 如果采用以往定制好再的方式 , 其工作量是极其巨大的 , 用户需求也不能得当的满足 。而通过互动 , 可重用 、灵活的方式动态发题地图 , 可以较好地解决这些问题 。图 5 基于 a rc im s的人口动态专题地图发布5 结语专题地图在人们科研和日常工作当中具有较重要位 , 但目前专题地图的发布方式仍然距离人们的需求定的差距 , 不能动态地 、可重用地 、灵活地生成用户要的个性化的专题地图 。而 w ebg is技术的发展 , 使题地图的发布成为可能 , 但目前应用程度还不够深入此对于基于 w ebg is的动态专题地图发布技术的研究重要的现实意义 。本文通过对基于 w ebg is的动态地技术进行了研究 , 并在此基础上给出了一个应用实例外 , 本文的研究仍然有待深入 , 如何将动态的专题地布与实时数据的获取相结合 、以取得实时发布的能力时对多数据源的专题地图发布也值得进行特别研究 。参改文献实际上对于通过对 connec to rs的 开 发 , 可 以 实 现 在 基本 w ebg is地图功能上的动态专题地图发布 , a rc im s con2nec to rs 包 括 se rvle t、 a c tivex、 cou ldfu sion 和 j ava 四 种connec to rs。以 j ava connec to r为例构建动态地图发布系统 ,系统结构 可 以 如 图 4 所 示 , 开 发 环 境 为 iis5 + tom ca t5 +a rc im s9 + a rcsd e9 + o rac le。系 统 中 基 本 地 图 服 务 由 a r2c im s默认的 se rvle t connec to r提 供 , 专 题 地 图 发 布 则 直 接请求自定义的 j2 ee程序动态抽取所需专题数据进行处理 , 而后由处理结 果 调 用 j ava connec to r进 行 专 题 地 图 的 动 态 定制和发布 。在客户端 , 用户可以选择查看不同专题数据集的不同专题图 , 也可以选择不同数据集动态生成专题图表 。这样当数据库进行实时更新后用户便能得到最新的数据专题图表 ; 对于有众多数据要进行发布的单位来说 , 也 不用各专题一一单独在服务器端定制地图 , 维护效率大大提高 ; 用户也可 以 得 到 极 具 个 性 化 的 专 题 地 图 。事 实 上 ,通过 a rc im s其他的 connec to rs也可以达到同样的效果 , 这里不再作说明 。4 基于 w ebg is的人口专题地图发布实例基于本文 31312 中所述 技术路线 , 笔者开 发了具有动李杰 1现代专题制图发展 的基本趋势 j . 宁 1 学学报 (自然科学版 ) , 1995 , 16 ( 2) 1栾晓岩 1基于 w eb技术的专题地图制作 j .测绘 , 2004 , ( 4 ) 1 2 付任 , 等 1基于 fla sh 技术的专业互动多媒休 3 地图的构建 z . 20011黄丙湖 , 闾国年 , 陈 踊 , 李 安 波 1 网 络 环 境 下 4 专题图制作研究 j . 南京师范大学学报 (工程版 ) , 2005, 5 ( 2) 1徐卓揆 , 等 1w ebg is与基于网络数据挖掘整合 5 j . 测绘科学 , 2004, 29 ( 3 ) 1研究作者 简 介 : 徐 卓 揆 ( 1979 ) , 硕 士教 , 长沙理工大学公路工程学院教要从事地 理 信 息 系 统 与 测 量 工 程 方研究 。em a il: daku ixu 1631comab stracts o f th e pr esen t issu e7re sea rch on dynam ic v isua l iza t ion ba sed on spa t iotem pora l da 2ta ba sea b stra c t: b a sed on the ana lysis of sp a tio tempo ra l exp re ssion of cu rren t sp a tiotempo ra l da taba se, the concep t of dynam ic visua l2 iza tion of sp a tio tempo ra l da taba se is p ropo sed in th is p ap e r1b y u2 sing dynam ic sym bo l and dynam ic m ap a s we ll a s comp u te r an im a2 tion, the sp a tiotempo ra l da ta is rep re sen ted dynam ica lly1key word s: sp a tiotempo ra l da taba se; dynam ic visua liza tion;dynam ic sym bo l; dynam ic m ap; op englyan g p ing , tan g x in m ing , zha i l iang1 , l i lin ( schoo l of r e sou rce and environm en t sc ience, w uhan u n i2 ve rsity, w uhan 430079, ch ina; ch ine se a cadem y of su rveying and m app ing, b e ijing 100039; in stitu te of r s&g is of pek ing u 2n ive rsity b e ijing 100871, ch ina)u sed in g is deve lopm en t, and d iscu sse s the ra re ly u sed v is itorp a tte rn in de ta il1b y the exp e rim en ta l re su lt, the au tho r find s tha t v is itor p a tte rn is an effec tive p a tte rn fo r m anaging g is system sp a2 tia l a lgo rithm1g is becom e s mo re reu sab le, flexib le, exten sib le and tran sp lan tab le by u sing the se de sign p a tte rn s1key word s: de sign p a tte rn s; g is; fac to ry m e thod; compo s2ite; comm and; visito rsu shu , l i l in , l iu q ing hua ( schoo l of r e sou rce and environm en t, w uh an u n ive rsity, w uhan 430079 , ch ina; r e sea rch and d eve lopm en t cen te r of n ippon koe i co1, tsu kuba 300 1259, j ap an)l td1,e sta b l ishm en t an d a pp l ica t ion in n o ise ana ly s is of 3d cma b stra c t: th is p ap e r p ropo se s a techn ique rou te tha t se t up 3d c ity mode l u sing 2d vec to r da ta, ae ria l p ho tograp hy and la se r de tec2 tion and ranging1then, the au tho r exp lo re s the m e thod s fo r bu ild ing and visua lizing u rban no ise po llu tion in existing 3d c ity mode l1key word s: 3dcm ; l idar; visua liza tion; no ise po llu tiontan r enchun , l i changhu i , wan g hongxin ( schoo l of r e sou rce and environm en t sc ience of w uhan u n ive rsity, w uhan 430079; guangzhou u rban p lann ing & d e sign su rvey r e2sea rch in stitu te, guangzhou 510060 )s tudy on g is ba sed m ode l s c la ss if ica t ion a rch itec ture an dcom p lex ity eva lua t iona b stra c t: in th is p ap e r, the concep t of g is b a sed mode l ( gbm ) is d iscu ssed, the c la ssifica tion m e thod of gbm is ana lyzed, the c la ssifica tion a rch itec tu re of gbm is bu ilt, and the m e thod s of comp lexity de sc rip tion of gbm is given1a s a re su lt, the comp lexity eva lua tion m e thod of gbm ba sed on sta tistica l su rvey is con struc2 ted1the comp lexity quan tifica tion leve l, eva lua tion index, and we igh ting of gbm a re defined sep a ra te ly1tak ing the mode rn ca tch2 m en t geomo rp h ic evo lu tion mode l ( mcgem ) fo r examp le, the mode l comp lexity is eva lua ted by th is m e thod1key word s: g is, g isba sed mode l ( gbm ) , gbm c la ssifica2tion a rch itec tu re, comp lexity eva lua tionyu hailong wu lun x ie gangsheng gao yong zou shi lin ( co llege of information, shanghai fisheries university, shanghai 200090, china; institute of remote sensing and gis, pe2 king university, beijing 100871, china; college of information &software, south china agriculture university, guangzhou 510642, china; east china institute of techno logy, j iangxi 344000, china)s tudy on d istr ibu t ionba sed on w ebg istechn o logyofdynam icthem a t ic m a pa b stra c t: w ith deve lopm en t of in te rne t techno logy,trad ition2a l m ap s d istribu tion techno logy ha s changed obviou sly1nowadays, m ap s d istribu tion is go ing to be ba sed on in te rne t and rea l tim e, and be in tegra ted w ith w ebg is1th is p ap e r focu se s on them a tic m ap d istribu tion sta tu s quo1 it stud ie s dynam ic them a tic m app ing ba sed on w ebg is tho rough ly and ana lyze s th ree m e thod s of dynam ic them a tic m ap d istribu tion1a t la st, the p ap e r give s an examp le of dynam icpop u la tion them a tic m ap d istribu tion ba sed on w ebg is, wh ich is deve lop ed ba sed on j ava connec to r of a rc im s1key words: dynam ic thematic map; w ebgis; map s distributionxu zhuoku i , l iu d eq in , l in zongjian ( h ighwayenginee ring schoo l, changsha u n ive rsity of sc ience and techno logy, changsha 410017 , ch ina; ch ine se a cadem y of su rveying andm app ing, b e ijing 100039 , ch ina)a pp l ica t ion re sea rch on spa t ia l en t it ie s a ssoc ia t ion techn ique intem pora l g isab strac t: mo st phenom ena in the rea l wo rld a re dynam ic in na2 ture, thus the term sta tic can only be u sed fo r ob jec ts such as cartog2 raph ic roads, railways, re siden tia l a rea, etc, tha t m ay no t change in a sho rt p e riod of tim e, however, all of these ob jec ts w ill change du ring a long pe riod of tim e1b ased on the compa rison of several cha r2 ac teristic s of m utiltempo ral geograp hic entitie s, we a ssociate the data of two ve rsion s and e stab lish a mode l which ha s varia tion in geom etry, location and p rope rty, and visualize the dynam ic p roce ss of this mod2 el1expe rim ent p rove s that the algo rithm is effec tive1key word s: tempo ra l g is; sp a tia l en tity; dynam ic; a ssoc ia tiond e s ign an d deve lopm en t of urban po l ice work dec is ion m a k in g suppor t sy stem s ba sed on g isa b stra c t: the app lica tion of g is techno logy in po lice wo rk ha s becom e one of the mo st impo rtan t a sp ec ts in the p re sen t po lice info r2 m a tion infra struc tu re con struc tion1b a sed on the deve lopm en t of a p rac tica l po lice wo rk dec ision m ak ing g is system s, th is p ap e r ha s m ade a de ta il de sc rip tion fo r the de sign p rinc ip le s and imp lem en ta2 tion p roce ss of po lice wo rk dec isionm ak ing suppo rt info rm a tion sys2 tem s ba sed on g is techno logy, wh ich ha s offe red a comp le te so lu tion fo r g is app lica tion in the u rban po lice wo rk1song , tan g x in m ing , l e i b ing , yan g zhou x iaoq ing ( schoo l of r e sou rce and environ2yu p ing ,m en t sc ience, w uhan u n ive rsity, w uhan 430079, ch ina; ch i2ne se a cadem y of su rveying and m app ing, b e ijing 100039; 3 in sti2tu te of r s&g is of pek ing u n ive rsity b e ijing 100871, ch ina )po lice wo rk dec i2key word s: g is; w ebg is;sionm ak ing suppo rtyan g kun, xu q uanli,com ;oo4o;pen g shuangyun, cao yanbo(d ep t1of geograp h ic info rm a tion sc ience, yunnan no rm a l u n ive rsi2ty, kunm ing 650092 )the research and applica t ion of d em for v isua liza t ion on land usea b stra c t: the landu se situa tion on d iffe ren t grade is visua lly reflec ted by the ove rlap of geoinfo rm a tion on d em , grade and land u se1fu rthe rmo re, l and u se info rm a tion is visua lized by the tech2 n ique of 3 d sim u la tion ba sed on d em 1a cco rd ingly, it can give techgua ran tee fo r land u se dynam ic mon ito ring, ana lysis and a s2 se ssm en