摘要
地理信息服务已由传统的提供地球上任意点的空间位置数据和各种比例尺地图发展到了集成实时定位技术、地理信息系统、计算机网络及数据库技术等多个现代高新技术的服务系统。以WebGIS为主流技术的地理信息服务平台主要为用户提供栅格瓦片的高精度卫星影像、地图图像、POI查询和路线规划等在线浏览和操作功能。道路等矢量数据通常进行栅格化，以瓦片图片的形式提供服务。这些方式的最大缺点是地理信息更新过程复杂，效率低下，不能满足应急地理信息服务的实时性要求。 本文面向应急中对于矢量数据及时更新的要求研究矢量数据服务，构建矢量数据服务的业务逻辑，将矢量数据进行瓦片化，创建矢量对象索引；基于Cesium开发框架，针对应急地理信息系统中矢量数据不具备拓扑关系、无法实时编辑等问题，设计并实现了基于B/S架构的应急地理信息矢量数据服务系统原型，并提供矢量数据服务，支持矢量瓦片数据的在线加载与渲染，提供与遥感影像的叠加浏览、注记和在线样式自定义修改等功能，实现在应急环境中，在线地理信息矢量数据的可视化浏览和临时编辑等需求。主要有以下成果：（1）基于Google地图瓦片方案，研究了矢量瓦片划分算法，构建矢量数据服务的业务逻辑，实现了全国路网数据的矢量瓦片构建；
（2）研究了瓦片数据在服务端进行高效的数据调用的相关算法，引入服务端数据缓存机制，设计并在线发布了矢量瓦片数据服务；
（3）以开源Cesium框架设计和实现了应急地理信息矢量数据服务系统原型，提供矢量数据服务，实现了矢量瓦片数据的在线加载和渲染；
（4）实现了网页端矢量要素的文字注记显示和样式修改功能。
关键词：应急地理信息服务 Google瓦片方案矢量瓦片数据矢量数据服务文字注记样式修改
A B S T R A C T
Geographic information services have evolved from the traditional provision of spatial location data and maps of various scales on the earth to multiple modern high-tech service systems that integrate real-time positioning technology, geographic information systems, computer networks, and database technologies. The geographic information service platform with WebGIS as the mainstream technology mainly provides users with online browsing and operation functions such as high-precision satellite images of grid tiles, map images, POI query, and route planning. Vector data such as roads are usually rasterized to provide services in the form of tile pictures. The biggest disadvantage of these methods is that the geographic information update process is complicated and inefficient, and cannot meet the real-time requirements of emergency geographic information services.
This paper studies the vector data service in response to the requirements for timely updating of vector data in emergencies, builds the business logic of vector data services, tiles the vector data, and creates vector object indexes. Based on the Cesium development framework, the vector data in emergency geographic information systems Does not have topological relations, cannot edit in real time, designed and implemented a prototype of emergency geographic information vector data service system based on B / S architecture, and provided vector data services, supporting online loading and rendering of vector tile data, providing and remote sensing the functions of image overlay browsing, annotation, and online style custom modification, fulfill the requirements of visual browsing and temporary editing of online geographic information vector data in an emergency environment. The main results are as follows:
(1) Based on the Google Maps tile scheme, researched the vector tile division algorithm, constructed the business logic of the vector data service, and realized the vector tile construction of national road network data;
(2) Researched the relevant algorithms for efficient data call of tile data on the server side, introduced the server-side data cache mechanism, designed and published the vector tile data service online;
(3) Designed and implemented the emergency geographic information vector data service system prototype with the open source Cesium framework, provided vector data services, and realized the online loading and rendering of vector tile data;
(4) The text annotation display and style modification functions of the vector elements on the web page are implemented.
Keywords:emergency geographic information service, Google tile scheme, vector tile data, vector data service, text annotation, style modification
目录
摘要.......................................................................... I ABSTRACT ..................................................................... II 1 绪论 (1)
1.1研究背景及意义 (1)
供养人1.2国内外研究现状 (2)
blast2go1.3研究内容和论文组织 (4)
2 地理信息服务架构 (6)
2.1 地理信息服务 (6)
2.2 瓦片地图技术 (8)
2.3 矢量瓦片技术 (13)
中国粉末冶金网2.4 本章小结 (17)
3 矢量瓦片模型 (18)
3.1 矢量瓦片设计 (18)
3.2 矢量瓦片构建 (18)
3.3 矢量瓦片存储 (24)
3.4 案例应用 (28)
3.5 本章小结 (30)
4 矢量瓦片服务应用及系统设计 (31)
4.1 Cesium开源框架 (31)
4.2 总体设计 (32)
4.3 功能设计 (34)
国家公路网规划(2013年-2030年4.4 本章小结 (37)
5 实验分析验证 (38)
食品包装纸种类5.1 系统开发环境 (38)
5.2 系统功能实现 (39)
金惠敬5.3 实验分析 (49)
5.4 本章小结 (52)
6 结论与展望 (53)
6.1 总结 (53)
6.2 展望 (53)
参考文献 (55)
致谢 (58)
IV
1绪论
1.1研究背景及意义
在当今全球数字化与信息化的大环境下，在线的地点查询、线路规划与路径导航等地理信息服务已成为每个用户的日常需求，而相关的地理知识与信息也借助发达的网络技术被更多用户所熟知。在网络技术的推动下，地理信息服务已由传统的提供地球上任意点的空间位置数据和各种比例尺地图发展到了集成实时定位技术、地理信息系统、计算机网络及数据库技术等多个现代高新技术的服务系统，为用户系统连续的、实时的、高精度的位置信息和周围环境信息。地理信息服务也借由计算机网络惠及大众，向普通用户提供相关的地理服务。目前国内许多的应用软件或在线网站都为用户提供地理信息
服务，以定位、导航、地图浏览等功能为主，例如使用最广泛的高德地图和百度地图。这些地图供应商都为用户提供了移动端应用软件和PC端网页的在线地图等服务[1]。用户可以使用在线工具进行定位、导航等位置服务的操作，也可以切换浏览卫星影像、地图图像、道路数据等不同类型数据的切换浏览。除此之外，为了方便具有一定专业背景和需求的用户，一些网站还提供了在线地图编辑工具或二次开发接口，允许用户在线添加一些兴趣点，或是将制作好的数据通过二次开发接口实现本地数据的显示与地图样式修改等[2]。
目前网络地理信息服务暂时满足了用户的日常使用需求，在各行各业都扮演着更重要的角。但是，随着地理信息服务在生活和工作中应用的逐步深入，当前的网络地理信息服务功能无法满足用户某些临时性的、紧急的需求。在某些情况下，尤其是救援指挥等紧急场景中，使用者需要临时在地图上完成重点道路或位置的突出显示与部署决策。这些功能是专业GIS软件中必备的功能，但在不具备专业软件的情况下，依靠现有的网络地理信息服务平台在线地图数据和功能在很难实现。各大地图服务网站所提供的数据浏览与地理查询等地理信息服务以在服务端完成发布数据或处理用户请求事件为主，用户只能浏览供应商提供的地图内容，无法满足对在线地理数据的临时地图自定义需求。
网站提供给用户的卫星遥感影像、地图图像和道路等栅格、矢量格式的数据均是以栅格瓦片的数据形式进行发布，而用于分析的矢量数据存于网站后端的服务器中，这提高了在线的数据传输效率，减少了加载时的数据冗余。但就矢量数据而言，栅格瓦片化的处理方式破坏了矢量数据的几何属性和数据
间的空间关系，限制了用户对在线数据的属性查询、编辑和修改。用户有时并不具备相关的二次开发能力或条件，却需要对已经规划好的线路进行微调，或者在网站提供的矢量数据图层中自定义地图，根据需要改变矢量对象的颜、粗细等样式，因此对在线矢量数据编辑的需求在扩大。为了解决矢量数据在线不可编辑等问题，也有一些其他方式在尝试在线加载矢量数据。例如将ShapeFile等格式的数据转换为Geojson 格式数据并加载，但是这种方式需要一次加载所有数据，在处理大数据量矢量图层的效率和显示效果不佳。
1
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议