李心颖++李峰++吴洪丽

摘要：针对WebGIS中空间数据显示和矢量传输存在的问题，引进GML、SVG等技术，建立基于SVG/GML的WebGIS可视化模型。该模型中GML作为服务端数据交换格式实现地理信息交换与数据共享，以SVG 做为矢量地图发布格式来实现空间信息的可视化，将大大提升WebGIS的可视化性能。并以此模型给出了WebGIS系统地图展示系统的应用实例，分析了系统功能的实现方法。

关键词：SVG GML 可视化 WebGIS

中图分类号： P208，TP75 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）11-0036-03

Abstract：Spatial data display in the work of WebGIS and vector transmission problems， introduce GML and SVG technology， establish the WebGIS visualization model based on SVG/GML.This model as a server-side data interchange format GML geographic information exchange and data sharing， in SVG as a vector map publishing format to achieve spatial information visualization， will greatly improve the visual performance of WebGIS.And this model gives the application example of the system of map display WebGIS system， analyzes the method to realize the system function.

Key Words：SVG；GML；visualization；WebGIS

1 空间数据可视化

基于WebGIS平台的空间数据，主要任务是把存放在数据库中的空间信息和图形文件的空间数据发布出去。要实现GIS系统的数据互操作和共享功能，前提必须是进行空间数据发布时依照统一的标准，并且能够解析出执行标准格式的空间数据。

1.1 空间数据可视化形式

空间信息的可视化是指利用图像处理技术、地图制图学及计算机图形学等，使用图形图像及图形符号，结合文字、图表和视频等可视化的形式，充分显示地理学信息输入、处理、查询、分析及预测中的数据和结果。

空间信息可视化中最重要的形式是地图，电子地图比纸质地图具有更多的优点。优点如下：第一，SVG（可伸缩矢量图形规范标准）在完成空间数据组织结构的同时，通过XSL或CSS添加各种样式，即能够对各个图形元素进行填充又能使用滤镜效果功能等；第二，SVG的颜色管理支持RGB规范并且能够呈现出丰富的色彩；第三，SVG 支持蒙版及剪切路径技术，能够显示出路径定义区域之内的图形，从而来屏蔽区域外的图形，并可以运用在鹰眼图的操作功能上。

1.2 基于GIS的可视化

建立在GIS的可视化，其主要用处是既能用来空间对象的空间展现规律，又能对下一步需要分析的数据进行直接查询。GIS中涵盖大量的空间地理信息，提供丰富的图形图像信息的同时还与相关的数据和资料建立相应的联系，对象属性位置变化规律可以运用可视化提供的结果来进行分析。

2 SVG及GML在WebGIS中的应用

SVG——可任意放缩矢量图像格式（Scalable Vector Graphics）的简称。它基于XML（可扩展标识语言），是一个全新的标准开放的矢量图像和动画格式。SVG中体现的矢量图形、色彩填充、滤镜效果、动态交互及音效等效果是通过运用简单等文本语句完成的，SVG已成将来的Web图形图像的一种标准。GML（Geography Markup Language，地理标识语言）是XML应用在地理空间信息领域的中的语言。运用GML不仅可以发布、存储各种特征的地理信息，而且还能够控制地理信息在Web浏览器中的显示。GML是表示实体的空间信息和属性的编码标准，但它并没有支持显示图形的功能。空间数据可视化可通过采用以GML描述GIS数据，SVG进行客户端显示的方式来实现。

SVG以文本的形式来描述矢量图形，尺寸小，而且能够进行高效率的压缩，该功能在网络上传输是非常合适的。SVG技术在WebGIS中用来承担地理信息的传输，大大降低了网络负载。GML拥有巨大的地理空间信息的描述功能。使用GML在服务端中来完成地理信息的透明共享功能，在WebGIS在技术上可以同时采用SVG作为地理信息可视化的手段以及地理信息网络传输的载体应用其中。

3 基于SVG与GML的WEBGIS模型

引进GML、SVG等技术，在Web GIS 中采用GML作为服务端地理信息交换和数据共享，GIS 应用服务器以GML格式数据作为对GIS服务器请求的响应，并在服务端将GML转换为 SVG，然后以SVG图形格式通过网络传输至用户端，实现地理信息空间数据的可视化。建立基于SVG与GML的WebGIS模型，该模型由客户层、Web 服务层、GIS功能层和数据层组成。如图1所示。

（1）客户层主要是负责地图的可视化。通过 DOM+Java Script形式进行开发可以降低网络传输的负载，把图形浏览、图层控制及缩放及等操作功能放在客户层，不需要重新去请求数据的GIS功能。在SVG文档中，可以直接通过脚本语言操作SVG文档的DOM树来实现地图的可视化，而专题制图、图层编辑及查询等操作则需要和服务器的交互来实现。

（2）Web服务层的作用是数据发布。WFS（Web Feature Services，网络要素服务）是负责将GML文档转化为SVG格式的组件，而Web 服务层则主要是根据Web 服务WMS（Web Map Services，网络地图服务）定义接口的组件。转换组件用于把GML文档数据操作组件经过处理后得到的GML文档，转换为SVG文档的格式，然后再将其传给客户层。

（3）GIS功能层主要内容是GML文档数据操作组件。当Web服务层发送请求时，该GIS功能层组件就向数据层请求数据，并且把得到的GML文档存储。在请求数据时也会对已存储的GML文档数据进行搜索，如果请求的数据已存在，则返回。

（4）数据层的作用是提供包含GML格式数据及地理数据库的GIS数据。当数据层收到数据请求时，数据库中的数据将根据GML转换组件转换为GML文档，再从数据层中返回。如果GML文档有变化时，数据库也会利用转换组件对相应的数据进行修改。

4 基于SVG/GML的WEBGIS地图展示系统的实现

根据以上设计的可视化模型结构建立基于SVG/GML的WebGIS地图展示系统，以三亚市旅游地理信息系统TGIS为例，主要实现地图地图在线编辑、图层管理功能；地图操作控制功能，包括地图放大和缩小、鹰眼窗口、图层控制、地理属性显示等；公交路线查询显示功能。所获取的地图数据是shape文件格式存放的地理数据，要使客户端用户观察到地图，则需要将shape文件格式的地图数据转换成SVG格式存放在服务器上。当文件格式转换成SVG文档时，在客户端只要安装了浏览器插件后，即可实现对地图的浏览。经过测试，客户端交互操作便捷，整个系统运行良好，性能较稳定。

4.1 地图在线编辑、图层管理功能

随着WebGIS应用的深入，更多的用户提出了在线编辑和修改空间数据的需求，因此TGIS通过使用SupermapIS.NET 提供的 TcpMap 技术以及MapControl 技术实现了地图对象的在线编辑功能，允许多个管理者（Manager）同时在线编辑空间数据，实现远程数据的采集和维护。

4.2 地图操作及控制功能

地图操作控制功能用于用户浏览，主要功能有地图的缩放、漫游、区域选择、鹰眼、图层控制等基本的地图操作。这样用户可以在地图中对其所感兴趣的地理信息进行快速、方便的选取和控制。可使用SuperMap IS中AjaxControls的MapControl、PanToolControl、ViewEntireToolControl、QuickZoomOutToolControl、QuickZoomInToolControl等地图漫游控件、全图显示控件、地图缩放控件实现对地图的操作。

4.3 公交路线查询、显示功能

公交路线查询显示功能采用的应用模型是SuperMap基于全组件式的GIS 技术，这个公交网络模型的实现主体是公交网络组件（SMISBusNetwork.dll）。技术流程为数据采集、数据预处理、建模入库、动态查询/分析和发布。

公交网络模型根据所查询的内容分类定义为三个数据集：公交站点名称数据集、线路数据集、线路与站点关系数据集。包含的字段主要有：SmID-SuperMap 保留字段，站点唯一标示；SmUserID-该站点所属的信息点编号，属公交站点名称数据集，该字段用于公交换乘线路以及查询经过该站点的线路；Direction-行车方向，即如果线路来回相同，则该字段为空；Priority-表示该条线路的优先级，默认设置为0，以数值的大小来定义优先级的高低等。如图2所示。

查询的核心代码：

function GetBusSolutionByNames（busSolutionParames） {

var startStop=document.getElementById（"startStop"）.value；

var endStop=document.getElementById（"endStop"）.value；

var name=new Array（）；

name.push（startStop， endStop）；

if （！startStop || typeof （startStop） ！= "string"） {

alert（resource_inputStartStop）；

return；

}

if （！endStop || typeof （endStop） ！= "string"） {

alert（resource_inputEndStop）；

return；

}

var spatialAnalystManager = MapControl1.GetSpatialAnalystManager（）；

spatialAnalystManager.GetBusSolutionByNames（name，busSolutionParam， OnGetBusSolutionComplete， OnActionError， "GetBusSolutionByNames"）；

}

5 结语

WebGIS是利用Web技术来发布空间数据，给用户提供空间数据浏览、查询以及分析等功能。但不同的空间数据格式具有不同的空间数据模型，因此WebGIS用户不能同时查看分布在其他空间数据库中的数据，无法实现异构、多源空间数据的共享、交换和互操作。WebGIS中服务器端和客户端的交互由于受网络限制，一直以来海量空间数据的传输、图形图像的表达都是WebGIS的技术瓶颈。通过把SVG 技术、GML 技术引入到 WebGIS中，以解决WebGIS中空间数据可视化、互操作困难等矢量传输的问题。通过建立基于SVG的WebGIS模型来实现空间数据可视化，便于信息查询、搜索和资源共享，减少了服务器和客户之间的频繁交互，从而提高WebGIS服务的互操作性。

参考文献

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