（地图学与地理信息系统专业论文）svg技术在webgis中的应用研究.pdf

摘要 s v g 技术在w e b g i s 中的应用研究 摘要： s v g 是新兴的矢量图形，是w 3 c 的推荐标准。作为矢量图形，s v g 非常适 合做地图开发，在w e b g i s 方面的应用具有非常良好的前景。 本文通过对w 曲g i s 的分析介绍，阐述了w 曲g i s 的开发模式，技术等等， 并将s v g 的发展、特点、以及语法规则进行了深刻的分析和介绍，同时对目前 业内比较流行的几种矢量图形进行了比较。 本文在客户端使用j a v a s c r i p t 脚本技术对s v g 进行研究和开发。服务器端使 用m a p o b j e c t 、和j a v a 组件对s v g 进行生成和分析。通过一个个试验案例证明， 将s v g 应用于w 曲g i s 开发中，使w e b g i s 的功能、易用性得到极大提高，将 极大促进w e b g i s 的发展。 本文最后对基于s v g 的w 曲g i s 与基于a r c i m s 的i m a g e 服务的w e b g i s 系统优缺点进行了比较，并认为s v g 将对w 曲g i s 的开发应用起到非常良好的 促进作用。 关键词：s v g ；w e b g i s ；矢量图形 s v g 技术在w c b g i s 中的应用研究 a b s t l a c t r e s e a r c ho na p p l i c a t i o no fs v gi nw e b g i s b y w u b i n z h u o d i r e c t e db yx i ab i n t h i sp 印e rf o c u s e so nh o wt ot a l ( ea d v a n t a g eo fs v g ( s c a l a b l ev e c t o rg r 印1 1 i c s ) t oo v e r c o m et h en a w so fc u r r e n tw e b g i s ( w 曲g e o g r 印h i ci n f o r n l a t i o ns y s t e m ) ， m a k i n gw e b g i ss e r v em ew e bm a pp u b l i s h i n g ( t m n s 赢，d i s p l a y ，a i l a l y s i s ) b e t t e l w 曲g i si sa ni n c r e a s i n g l yi m p o r t a n ic o m p o n e n to fg i si m p l e m e n t a t i o n n o w a d a y s ，t l r e es t r a t e g i e sc a nb ee m p l o y e dt oa d dg i sf u n c t i o n a l i t yt ot h ew e b ： s e e r - s i d es t r n e g y ，c l i e m s i d es t r a t e g y ，s e “e r _ c l i e n tc o m b i n a t i o ns 廿札e g y t h e s e s t r a t e g i e sh a v e t h e i ro w na d v a n t a g e s i nm e s et h r e es t r a t e g i e s ，t h es e r v e 卜c l i e n t c o m b i n a t i o ns t r a t e g yi n t e g r a t e st h ea d v a n t a g e so ft h eo t h e rt w o ，b u tl a 唱ea m o u n t so f d a t aa n da p p l e t s t r a n s f b 仃i n gi st m u b l e s o m e i th a s n tb e e ns o l v e du m i ls v gi sp u t f o n v a r d s v gi sa nx m lg r a m m a rf o rd e s c r i b i n gt w o d i m e n s i o n a l 伊a p h i c s i t i n c l u d e se l e m e n t sf o rv e c t o rs h a p ef e a f l l r e s ，r a s t e ri m a g e s ，a i l i m a t i o n ，a i l dt e x t ；a l l s p e c i f i e di naw 3 c a u t b o r i z e dp u b l i cd a t a i y p ed e f l n i t i o no rd t d s v gp r o v i d e sa n e wt e c h n i c a lf o u n d a t i o nf o r i n t e m e tb a s e dg i s t h ep a p e rp u t sf o r w a r dan e wm o d e io fw 曲g i sw h i c hi n t e g m t i n gw i 血s v g t h i sm o d e l h a sa b u n d a j l c eo fc l i e n td i s p l a ym o d e ，t a k e s 血1 la d v a n t a g eo ft h ec l i e m r e s o u r c e st op r o c e s sg 1 sa f f a i r ，a n di sl e s sa 虢c 把db y 怔1 en e t w o r kb a i l d w i d t h k e y w o r d s ：s v g ，w e b g i s ，v e c t o rg r a p h i c s 引言 引言 0 1 问题的提出 地理信息系统( g e o g r 印h yj n f o 瑚a t i o ns y s t e m ，简称g i s ) 是6 0 年代提出 并逐渐发展起来的一种采集、存储、管理、分析和输出各种地理信息的信息系统。 它是集中了计算机、测绘、遥感、地理学、空间科学、信息科学和管理科学等多 种专业技术的交叉学科 1 】。它把地理位置、地理实体与相关属性有机的结合起 来，准确真实、图文并茂地将地理模拟环境展示给用户。借助其独有的空间分析 能力和可视化表达，用户可以进行地理信息搜集、统计、并为决策提供支持。 g i s 的这些功能，已使其成为现代社会中必不可少的基础软件之一，渗透到生产 生活中的各个领域。近年来随着信息技术的迅猛发展，g i s 技术在城市建设、规 划、环境资源利用、决策支持、旅游等方面发挥了重大作用。 当前网络已不仅仅是一种单纯的技术手段，它已经渗透到人们工作、生活的 各个角落，并影响着人们的工作、生活方式。随着地理信息系统与各种新技术的 结合，地理信息网络化的思想也得到了迅速的发展，人们希望能够在互联网上提 供地理信息，让用户通过浏览器获得地理信息系统中的数据和功能服务。基于广 大用户对地理信息网络化的需求，w 曲g i s ( 万维网地理信息系统) 应运而生。 目前网络地理信息系统是地理信息系统领域内的热门课题之一。网络地理信 息系统融合了g i s 技术、网络技术和数据库技术，以新的工作模式和新的数据共 享机制，广泛应用于各种涉及地理信息的领域，为全球范围用户提供数据、通讯 和其它信息服务。 w 曲g i s 的实现技术多种多样。最早的w e b g i s 实现技术是服务器端实现类 型，服务器端实现的w e b g i s 就是在服务器端执行g i s 计算与处理，并把执行的 结果转换为g i f j p e g 图像，返回客户端。目前服务器端应用包括3 种主要技术 方案：g i s 桌面系统扩展、基于a c t i v e x 组件的g i s 服务器和基于j a v a 的g i s 服务器。各种技术方案具有自己的特色，但是各种技术方案都有自己的数据格式， 自己的数据处理方式，很难做到数据共享和统一。目前在i n t e m e t 上发布g i s 矢 量地图数据大多采用的是基于a p p l e t 的或者是基于插件的矢量地图发布方法。 这两种方法都因为是为了某一种特定格式的数据及其应用而设计的，相互之间数 据不兼容，这给应用程序之间的互操作性带来了很大的麻烦。为了实现更高效、 一 ! ! ! ! 垫查堡鉴! 竺! ! 生塑生望型型 更方便的矢量地图发布方法，人们开始将汴意力转向新一代w e i ! 矢量图像标措 s v gfs c a l a b l ev j c t o rg r a p h i c s ，可爿级矢量图形) s v g 是w 3 c 组织为适应i n t e m e i 的飞速发展而制定的一套基于x m l 语毒 的可缩放矢量图形语言描述规范。s v g 的语法和结构基于x m 【，这使得它在 w c b 领域县有一种先天的优势，能够满足w c b 玎发者列动态、可缩放与半台无 关的w e b 内容表现和交盯手段f 1 益增长= 的需要。同时，s v g 基) 二纯文本的特性 具备了像文字信息一样的i 叮检索性，从而使人们对w e b 图形进行检索。s v g 的 产生，形成了一个新的网络图形标准，并f = ! l 其技术标准已经为m a d i n t 、o ，e s r i ， i n t e r g r a p h 等g i s 专、眦软件商和m i c r o s o 矗，a d o b c 等其它专业软件商所接受 并且丌发出了s v g m 印m a k e r 等基于s v g 的地图l 县和a d o b e 的s v g v i e w e r ， i b m 的s v g e 它r 等网络浏览插件。 o 2 文章的组织 本文由以下几分组成： 5 l 言：简述了g i s 的发展以及w e b g i s 的产垒的重要意义以及w e b g i s 丽 存在的一些问题。简单叙述了s v g 的产生背景以及特点，指出其在w e b g l s 领 域，1 一阔的应用前景。 第一章：通过介绍w e b g i s 的产生与发展，比较了常用的w e b g i s 丌发模式 和技术。 第二章：介绍了s v g 技术的产尘j 发展，以及其特点。 第i 章：使用s v g 建i zg i s 数据模型，并做地理数据表现试验。 第口q 章：结合m a p o b | e c t 和s v g ，建立w e b g l s 系统原型，并就其中的客，、， 端技术细节进行探讨。 第血章：总结全文，并对s v g 在w e b g i s 中的应用盼景做出展望。 第一章w 曲g i s 的产生与发展 第一章w e b g i s 的产生与发展 g i s 技术和1 m e m e t 技术的融合，使产品的应用环境、产品的概念、产品软 件的结构都发生了很大变化。与传统的g i s 相比，w 曲g i s 具有访问范围更广 泛、实时性更强、数据可分布管理、操作更简单、能适应于不同的软硬件平台、 降低系统成本等优势。 1 1w e b g l s 概述 w e b g i s 是i m e m e t 技术应用于g i s 开发的产物，是实现空间数据互操作的 一条极佳解决途径。从i n t e m e t 的任意一个节点，用户都可以浏览w 曲g i s 站点 管理的空问数据，进行制作专题图等各种空间信息检索和空间分析。w 曲g i s 不 但具有大部分乃至全部桌面g i s 软件具有的功能，而且还具有利用i m e m e t 优势， 使得用户不必在自己的本地计算机上安装g i s 软件就可以通过i n t e 加e t 访问远程 的g i s 数据和应用程序，进行g i s 分析，在i n t e m e t 上提供交互的地图和数据 2 】 3 1 。 w 曲g i s 的关键特征是面向对象、分布式和互操作。任何g 1 s 数据和功能都 是一个对象，这些对象部署在i n t e m e t 上的不同服务器上，当需要时进行连接和 调用。i n t e m e t 上的任何其他系统都能和这些对象进行交换和交互操作。 1 1 1w 曲g i s 的基本特征 w 曲g i s 是集成的全球化的客户服务器网络系统 w 曲g i s 应用客户朋务器模式来执行g i s 的分析任务。它把任务分为服务器 端和客户端两部分。客户通过客户端向服务器请求数据、分析工具或模块，服务 器或者执行客户的请求并把结果通过网络送回给客户，或者把数据和分析工具发 送给客户端供客户使用。 w e b g i s 是交互性 单纯的w 曲服务，用户只能通过超链接浏览由w w w 发布者发布的静态图 形和文本，这些图形大部分是j p e g 和g i f 格式的文件，用户无法操作地图，甚 至连像z o o m 、p a n 、q u e r y 这样简单的分析功能都无法执行。但w 曲服务提供 了用户与网络的交互性。 s v g 技术存、v c b g i s 中的应删研咒 w e b g i s 使用户可以在i n t e m e t 终端操作g i s 地图和数据，用w e b 浏览器( i e 、 n e t s c a p e ，等等) 执行w e b g i s 服务器提供的g i s 功能：如z o o m ( 缩放) 、p a n ( 拖 动) 、q u e r y ( 查询) 和l a b e l ( 标注) ，甚至町以执行空| 1 i j 查询：如“离你最近的 旅馆或饭店在哪儿”，或者更先进的空问分析：比如缓冲分析和m 络分析等。在 w e b 上使用w e b g l s 就和在本地计算机 ：使用桌旺玎g i s 软件一样。 w e b g i s 具有分布式性 g i s 数据和分析工具是独立的组件和模块，w c b g i s 利用i n t e m e t 的这种分和 式系统把g l s 数据和分析l2 具部署在络不同的计算机h 用户n r 以从阚络的任 何地方访问这些数据和应用程序。在网络世界里，要求每个站点的用户枉自已的 计算机里搠有所有的地球信息资源无疑是一种极入的浪费，同时也必然导致频繁 的系统维护造成的人力浪费。w e b g i s 应该能够使得同“g i s 系统的用户通过网 络不但能够访问本系统中分散在不同站点的数据和数据处理服务，同时还能维持 系统的一致性以及分散大量访问带来的网络负载。 w e b g i s 具有可更新性 山fw e b g i s 是分布式系统，数据库和应用程序部署在网络的不同计算机h 地理数据和地理信息服务可以由管理员进行更新维扩；。用户访问到的部将是最新 可用的数据和功能，即只要数据源或者功能组件发牛变化，、b g i s 将得到更新。 w e b g i s 和数据源的动态链接，w 曲g j s 组件的重新部署将保持数据和软件的现 势性、 w e b g i s 是跨平台系统 w e b g i s 可以被拥有任何硬件机器，任何操作系统的用户所访问。只要能访 问嘲络，用户就可以访问和使用w e b g i s 而小必关心用户运行的操作系统或者硬 件设备什么。随着j 2 e e 技术的发展，未来的w e b ( j i s 可以做到“次编写，到 处运行”，使w e b g i s 服务器能够部署在任何软硬体系统f ，这将使w e b g i s 的 跨平台性提高到一个新的层次。 w e b g i s 不仪能够跨硬件平台、操作系统乎台，未来的w e b g l s 还能够扫。异 构环境卜访问和共享g i s 数据、功能和应用程序。这需要地理数据具有很高的互 操作性o g c 提m 的丌放式地理数据旺操作规范( o p e n g e o d a t ai n t e r o p e r a b i l i t y s d e c i l i c a t i o n1 为g 【s 互操作性提出了基本的规则。其t l ，有很多问题需要解决，例 第一章w e b g l s 的产生与发展 如数据格式的标准、数据交换和访问的标准、0 i s 分析组件的标准规范等。随着 1 1 1 t e m e t 技术和标准的飞速发展，能够跨数据访问的w 曲g i s 将会成为现实。 w e b g i s 是图形化的超媒体信息系统 使用w e b 上超媒体系统技术，w e b g i s 通过超媒体热链接可以链接不同的地 图页面。例如，用户可以在浏览全国地图时，通过单击地图上的热链接，而进入 相应的省地图进行浏览。 另外，w w w 为w e b g i s 提供了集成多媒体信息的能力，把视频、音频、地 图、文本等集中到相同的w 曲页面，极大地丰富了g i s 的内容和表现能力。 1 1 2w e b g i s 的基本要求 w e b g i s 应当是开放的 w e b g i s 能够共享多种来源、多级尺度( 比例尺) 、存放在不同地点的地理数 据，能够和其他应用软件集成，并通过j a v a 、c 0 j a 、d c o m 等技术跨平台协 作运行，支持b s 模式等。 w e b g i s 能在i n t e r n e t 环境下运行 w e b g i s 使用i n t e m e t 协议标准，将g i s 服务器与w 曲服务器集成，通过普 通浏览器，用户可以在任何节点访问w e b g i s ，共享地理空间信息服务，从而将 g i s 扩展成为公众服务系统。 w e b g i s 必须支持数据分布和计算分布 w e b g i s 服务器为网络用户提供g i s 服务；地理数据存取服务、地理数据目 录服务、地理信息分析服务和地图显示服务。通过互操作技术，共享分布的数据 对象，在多个不同的平台上协同运行，最大限度地利用网络资源。 w e b g i s 能在网络上直接查询和存取数据 建立地理时空数据结构标准和操作标准，直接在i n t e m e t 上查询数据和存取 数据。 1 1 1 3w e b g i s 的基础技术 空间数据库管理技术 对象一关系数据库技术和面向对象的数据库技术逐渐成为数据库技术的主流， s v g 投术在w e h gj s 中的应用究 也成为管理g i s 空间数据的主要技术。关系譬数据库管理系统已经相当成熟。两 、i k 化的关系型数据库支持数据分布，通过s q l 语；i 和数据库驱动，所有的g i s 组件都能连接数据库，使用数据库中的空间数据。目前比较强大的空问数据库 o r a c l es p a t i a l 是其中的代表。 面向对象方法 地理实体、空问实体非常适合用而向对象的思想柬描述。它集抽象性、封装 性、继承性和多态性于一体，可以帮助人们丌发“：模块化、数据抽象程度高的， 体现信息隐蔽、可重用、易修改、易扩充等特性的程序。丽向对象是一种模拟力 法。面向对象分析( 0 0 a ) 、面向对象设计( 0 0 d ) 、面向对象语言( o o l ) 和向埘 象数据管理( 0 0 d b m ) 贯穿整个信息系统的，1 命用划。面向对象的空州数掘库技 术m 存逐步成熟，空阳j 对象查洵语言( s ( ) q i 。) 、空n 1 对象关系分机、i n l 向对象数 撕库管理、对象化软件技术等，都和g i s 密切相x = 浏览器朋艮务器模式 在c s 时代，多种网络平台让用j 。中台之问的忆相连接变得异常复杂。c s 小足肇于嘲络的技术，凶此发展出众多不兼容的投术i f 台。每种技术平台鄙j 赴 引对具体的应用环境和需求，为自身的维护和发展制造了巨大的苦难。，进入网络 计算机时代后，互联网技术使网络获得了高度稳定性。， b s 模式的实现技术本质匕是一种客户机技术，这对于人中型企业特别合适。 r i ：c s 模式下，应用的主要部分足在客、，端。千差j 别的客，端，让客户端管理 变得复杂多变，：【作量很大。而i n t e m e t 技术却不旧，用户都通过浏览器这个统 甲台，共享同样的永远在不断发展变化蓿的信息服务。i n t r a n e t 从某种意义| _ ! 二取消了所有在客户机端的维护： 作。 组件技术 组件技术的基本思想是：创建和利用可雹用的软件组件来解决应崩软件的川 发问题。组件是一种町复用的小软件( r t i 以足二进制的，但不是源代码) 。组件 可以宵多种多类，小到图形界面j ：的 个按钮，大剑个复杂的软件。众多的绷 件组成个应用程序。 组件的出现提高了丌发速度，降低r 外发成本，增加了应用软件的灵活性， 降低了，维护费用。 第一章w e b g i s 的产生与发展 分布式计算机平台 即d i s t 曲u t e dc o m p u t i n gp l a t f o h n 技术，目前有o m g 的c o r b a j a v a 标准和 微软的d c o w a c t i v e x 标准。 其他技术 多媒体数据操作标准i s os q l m m 、地理数据目录服务技术( g e o d a t ac a t a l o g s e r v i c e ) 、数据仓库技术、地理信息高速公路技术等 1 2w e b g i s 基本框架 w 曲g i s 的基本框架如图1 所示： 图1 r e b g i s 基本框架 w 曲g i s 的客户端是网页浏览器。通过安装g i sp 1 u g i n 、下载g i sa c t i v e x 或g i sj a v a a p p i e t ，实现客户端的g i s 计算，或者直接接受服务器发回的图片和 文本信息，展示地理信息。w e b g i s 服务器端由w 曲服务器、g i s 服务器、g i s 数据库服务器组成。其中： w e b 服务器接受来自浏览器的请求，传递给w e b 服务器，w 曲服务器调用g i s 服务器的组件或者其它组件，完成用户的请求。g i s 服务器以及其它组件连接空 间数据库和属性数据库，根据用户的需要去请求数据服务器，然后将结果发送回 服务器，这些结果以文本、图片等多媒体格式由服务器返回给浏览器。g i s 服务 器也能同客户端的g i sp l u g i n a c t i v e x j a v a a p p i e t 直接通信，完成g i s 服务。 实质上，w 曲g i s 中有两大要素：g i s 数据和g i s 计算。实现w 曲g i s ，就是 s v g 技术魂w e b a f s 中的应h 研究 如何合理地在服务器或者浏览器端的插件f ：进行g i s 数据操作和g i s 计算。g i s 计算可以分割为服务器端部分和客户端部分，浏览器端部分的g i s 计算通过网 络，从服务器迁移到客户机执行。对g i s 计算的策略不同，w e b g i s 实现的技术 方案也就1 ：同。g i s 数据也可以下载到浏览器端进行影示。这些实现技术大致分 为客户端实现和服务器端实现，或者混合实现。 1 3w e b g i s 的客户、服务器实现技术 1 3 1w e b g l s 的客户端实现技术 客户端w e b g i s 允许用户存本地训算机的浏览器j ：进行g i s 的数挠：和g l s 计 算。g l s 数据和g i s 数据操作组件丌始存储在服务器 ，用户通过h t t p 协议从 服务器请求这些数据和组件，接到服务请求后，服务器把数据和组件传给用户， 由用户在本机进行g i s 数据的显示和操作。客户端应用包括3 种主要技术方案： 插件程序、a c t i v e x 控件和j a v aa p p l e t 。 插件程序 插件1 作在n e t s c a p e 和i e 这样的w e b 浏览器l 用于处理g i s 数据和地图的 程序。它们从网络服务器f 载并安装到用户的本地计算机上，在浏览器c p 运行。 g i s 插件处理嵌在h i m l 中的g l s 数据f 以特殊的形式存在：如x m l ) ，而这些 特殊的g 1 s 数据浏览器本身不能识剐。 g i s 插件的作用是为浏览器提供新的无缝的g i s 数据支持，能够使w e b 浏览 器能够显示g i s 数据，更方便的处理g l s 数据。 a c t i v e x 控件 m i c m s o f i 的a c t i v e x 技术创建的g i s 控件。这些g i s 挖件和g i sp l u 2 i n s 样，用于扩展h t m l 的功能，以便使浏览器能处理g i s 地图和数据。 m i c m s o f ta c t i v e x 文档是一种特殊的h e l d e r 程序。这些史档由m i c r o s o f t 0 m c e 应用或其他的兼容应用所创建，并且可以嵌科：w c b 浏览器中显示。当一个 u r l 指向这样一个文档而且服务器为其配置i f 确的m i m e 类犁时，支持这种类 型文档的应用程序能直接在浏览器中自动启动运行。如：w 曲浏览器碰到像 a r c v i e w 的s h 口文件这样的文件格式时，此文件的本地程序( a r c v i e w ) 就能在浏览 器的窗口中启动运行，并把浏览器的菜单及工具条和自己的组合在起。 第一章w c b g i s 的产生与发展 j a v aa p p l e t 最新的开发是用j a v a 编程语言来创建j a v a a p p l e t 。g i sj a v a a p p l e t 从服务器 下载到本地计算机并在浏览器内立刻执行。用户的计算机上应安装j a v a 虚拟机 来解释j a v a a p p l e t 。g i s 的功能和数据被封装在一个包内，与a p p l e t 程序一起迁 移到客户端。a p p l e t 不需要安装就可以运行。单独的a p p l e t 还可以和服务器进 行通讯，显示、处理服务器上的地理数据，而不用将地理数据下载到客户端。 j a v a 是面向对象的编程语言，它更适合网络环境；j a v a 是跨平台的，因此j a v a a p p l e t 可以运行在绝大多数的软硬件平台下； j a v a 2 d 和j a v a 3 d 对创建和显示 图形提供了最广泛的支持，非常适合在浏览器端进行地理数据显示。 1 3 2w e b g i s 服务器端实现技术 服务器端应用的w e b g i s 就是在服务器端执行g i s 数据操作，并把执行的结 果转换为h t m l 格式f 一般是g i f j p e g 图像) 返回客户端。g i s 数据和g i s 服务 组件都部署在服务器上，对浏览器端请求的响应只是在服务器端进行g i s 计算， 然后将结果转化成图片和文本格式，返回给用户，而浏览器不用对这些结果做任 何处理。传统的w e b g i s 实现方式有：c g i ( c o m m o ng a t e 、a yi n t e r f a c e ) 、s e r v e r a p i 、p 1 u g i n ，目前j a v a 己经成为构建、b g i s 的主流技术。 c g i 实现方式 c g i 根据用户请求，连接服务器端g i s 软件，g i s 软件按照要求生成一副图 片，传回客户端。但是，大多数g i s 不能直接作为c g i 程序直接连到w e b 上， 给设计开发带来了麻烦，同时这种开发技术存在着严重的扩展性问题每一个 新的c g i 程序要求在服务器上新增一个进程。如果多个用户并发地访问该程序， 这些进程将耗尽该w 曲服务器所有的可用资源，直至其崩溃。 s e r v e r a p i 实现方式 s e v e ra p i 与c g i 有些类似， s e r v e ra p i 启动后一直会处于运行状态，耗用 资源少，因此服务响应比c g i 快。但是s e r v e ra p i 依附于特定的服务器，可移 植性很差。 p l u g - i n 实现方式 s v g 技术徉w e b g i sz p 的应j i 1 料饨 p l u g - i n 实现方式是在浏览器端安装相应的捅件用柬显示从服务器端传送的 矢量或栅格形式的g i s 数据。这种方式把部分 j 拄务器上的功能移到浏览器一 i ， 大大加快- 客户操作的反应速度，而目也减少了交互网上的流量耵 服务器的负 载。但在客户端要先安装相应的插件或控件，并儿f 载插件和地理数据也要耗费 一定时问。 基于j a v a 的g i s 服务器 目前以j 2 e e 为首的多层结构已经成为t 流，多层结构系统具有良好的可拓 展性和可维护性，带来的是稳定的系统质量，同时，可以达到软件蘑用，保护投 资，节省新项日的开发时川。另外j a v a 的跨平台肚使得基于j a v a 的g i s 联务器 可以在不同的软硬件平台卜移植，免出了繁复的移植1 作。因此，采用j 2 e e 技 术丌发w e b g i s 是一个很好的选择。 o 第二章s v g 技术及其应用 第二章s v g 技术及其应用 s v g ( s c a l a b l ev e c t o rg r a p h i c s ，可升级矢量图像) 是一种基于x m l 标准的开 放的矢量图形描述语言。s v g 图像是与x m l l o 兼容的文档，s v g 元素是指示 如何绘制图像的一些指令，s v g 浏览器解释这些指令，把s v g 图像在指定设备 上显示出来。安装了插件的网页上可以显示出各种各样的高质量的s v g 矢量图 形，支持非常的功能：绝大多数几何图形、动画、渐变色、滤镜效果等。最关键 的是，它是完全用基于x m l 标准的格式化文本来描述的。也就是说，s v g 是一 种专门为网络而设计的基于文本的图像标准。 1 9 9 9 年2 月，s v g 草案出台，经过不断地修改更新，最终形成了第一份实 验性的实现规范。2 0 0 1 年7 月，w 3 c 正式发布了s v g 图像格式建议书s v g l 0 规范。目前，该规范的版本是1 2 ，已经成为网络图形的推荐标准。w 3 c 对s v g 的解释是：“s v g 是一种使用x m l 来描述二维图像的语言。它允许图形对象以 3 种形式存在，分别是矢量图形、点阵图像和文本。各种图像对象能够组合、变 换，并且能改变其样式，也能够定义成预处理对象。文本是x m l 命名空问中的 有效字符，这些字符能作为s v g 图像的关键字在搜索引擎中搜索到。s v g 的功 能包括嵌套变换、路径剪裁、透明度处理、滤镜效果以及其他扩展，同时，s v g 支持动画和交互，也支持完整的x m l 的d o m 接口。任何一种s v g 图像元素都 能使用脚本来处理类似于鼠标单击、双击以及键盘输入等事件。因为同w 曲标 准兼容的缘故，s v g 还能够在同一个w 曲页面里凭着继承自x m l 的命名空问 等特性来完成一系列交互操作。” 2 1s v g 的优点 任意缩放：用户可以任意地缩放s v g 格式的图形而不会破坏清晰度； 文本独立：s v g 图形中的文字独立于图形，可以编辑、复制、查询。用户系 统即使没有安装某一字体，同样可以看到这些字体； 较小文件尺寸：一般而占，s v g 图形的尺寸要比其他图像格式如g i f ，j p e g 更小： 超强色彩控制：s v g 图像具有1 6 0 0 万种颜色，支持i c c 标准，r g b ，线性 填充和遮罩； s v g 投术在、v e b g i s 中的肫川删究 完全支持d o m ( 文档对象模型) ：s v ( j 以及s v gq ，的对象( 元素) 可以通 过脚本语言控制，例如鼠标动作，实现自身缩放、颜色改变，样式改变等操作； 动态生成：s v g 图形文件可以用任何编程语，j 求，l i 成； 基rx m l 标准：x m l 是公认的卜一代网络标记语言，拥有无穷的，l 命力。 s v g 基于x m l 标准，并且同h t m l 、c s s 、d ( ) m 、x s l 、j a v a s c r i p t 、c g i 。 样，将成为新的标准； 灵活易用的文f 1 格式：s v g 主要由：j 个图形刈象组成：矢量图形、位图和文 字。由于s v g 文俐一是以文本的形式存放的，更改起来是1 f 常方便的。电就是既， 可以小用任何图像处理丁具，仅仅用记事本就呵以，l 二成一个s v g 图像。 前浏览器还不能支持s v g 图像的显示。为了能征普通的w e b 浏览器i _ 1 1 、观 看s v g 图形，必须安装s v g 浏览器插件。l b 于s v g 的广泛流行，支持s v g 的 浏览器、插件越来越多。 2 2s v g 的应用价值 如同p n g 作为w 3 c 的位图图像：i ，业标准，s v g 是嘲络中解决矢量图像的】一 业标准。在s v g 出现以前，在网络中应用的矢量文件格式只有m a c m m e d i a 公司 丌发的s w f 格式。因为位图文件受到本身的很多局限，在图形印刷和传输中， 矢量文件有很大的优势，因此，s v g 作为相应的欠量标准，必将在开发和应抖j 中得到广泛使用。 作为w 3 c 的推荐标准，s v g 与现有的其他开放标准有很好的兼容性。这牲 标准包括d o m ，c s s ，x m l ，x p o i n t e r ，x s 【凡x s l ，s m l l ，h t m l ，x h t m l 等。s v g 与其他组织的标准化技术也能很好的协调一致，如i c c ，u r i ， u n i c o d e ，s r g b ，e c m a s c r i p t j a v a s c r i p t ，i a v a 。使用s v g 并不意味着我们将 从此放弃现在的网络图像技术如g i f ，j p e g ，s w f 。相比较这些目前有普遍应 片j 的文件格式，s v g 更适合网络发展的需求， ：发和应用s v g 意味着获得一个 更优秀的工具和方法。 数据表格，图像地图 在应用领域，s v g 可以非常方便的应用在数据表格和图像地图r h 通过文档 对象模型，任何变成语言或者文本修改工具都可以很方便的控制、生成需要的图 形。这为网络图像数据表格提供了很大的应用前景。 “个简单的例子，现有的动 第二章s v g 技术及其应用 态网页可以方便的生成动态数据网页，而s v g 可以同样方便的根据动态数据绘 制图像，例如数据分析中的柱状图和饼状图。 制作地图同样是s v g 的另外一大优势。由于s v g 是矢量格式，图像可以在 任何显示分辨率下获得同样的图像效果，图像如何放大也不会有任何损失，因而 可以完全可以制作一个包含了城市所有的地理信息的地图。用户根据需要，对地 图的不同地区进行放大显示，同时，每一个地理实体又可以包含一段文字说明， 或者包含相应的属性数据，当用户需要时，可以通过鼠标操作获得文字说明或者 其它属性信息。这些功能不需要同服务器或者数据库有任何交互动作。 无线设备的需求 s v g 另一个非常诱人的应用前景就是开发无线设备的图形和动画。例如目前 使用的手机产品，其图像主要是w b m p 。这种格式因为是位图文件，受到传输 大小的限制，同时不提供彩色的色彩模式，所以显得很呆板。而如果利用s v g ， 只要在无线设备中安装一个文本解析器，就可以实现对s v g 文件的识别和显示， 同时，因为是矢量的文本文件，文件的尺寸不会很大，非常适合无线产品的网络 传输。s v g 还提供动画和多媒体编辑功能，所以可以支持二维的平面动画，支 持声音文件和视频文件的播放。 图像搜索引擎 不同于现在的二维图像，s v g 是一个可实现交互和查询的文件格式。在s v g 图像中，信息是一元代码形式的，是开放形式的。文字独立于图形信息。这就为 图像搜索和查询提供了可能。例如，在一个s v g 动画中，通过搜索某一个关键 字，就可以在图像中查询到对应的信息。而这对于同样是矢量图像和动画格式的 s w f 就不可能实现。依据s v g 的这种交互性，可以创建大型的图像搜索引擎。 网页设计思想的改变 采用s v g 进行网页设计，是下一代的网页设计思想。现在的网页设计，通 常是在位图图像软件中绘制好整体页面图像，然后进行图像切割，最后完成页面 的文字编辑。通常这样的工作是很繁琐的，进行二次修改也很不简便。而利用 s v g ，则可以实现页面图形设计和文字编辑的一步完成。如果要进行远程协作完 成网页设计，也只需要传输创作后的页面文件，而不必将所有的图像源文件和页 面文件都传输。 s v g 技术4 一、b g i s 中的j 、l 用研充 因为s v g 能够很好的与h t m l 和x m l 兼容所以，下代的网页编辑软 件将丌始结合图像创作功能。许多现在需要通过外部图像或动画软件创作的效 果，将可以直接在网页编辑软件中完成。 结合s v g 创作网页，将使网页设计师真1 f 可以”画”出页面。 2 3s v g 的基本格式 与h t m l 相类似，基于x m l 的s v g ，语法和格式电是结构化的。所谓结构 化，也就是文件中的对象通过特定的兀素标签定义，任何元素都可以作为对象进 行管理，文件是框架式的。掌握基本的文件框架，就可以阅读、编辑和创作自己 的文件。 s v g 使用一组组的元素标签，创建和组织文件以及文件中的对象。每