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电子地图论文范文

电子地图论文

电子地图论文范文第1篇

城市地下工程,特别是盾构法暗挖隧道工程要求对施工影响范围内的地面建构筑物、地下管线及地下建构筑物等障碍物及影响物进行详尽的调查和测绘,搞清将要施工的隧道和现有的障碍物及影响物之间的相对位置关系,为施工监控量测和施工技术方案的制定和实施提供准确的数据信息。应用数字地图的概念和方法可以将此问题解决得相当完美。

首先进行现有地面建构筑物、地下管线及地下建构筑物等障碍物及影响物的野外坐标数据采集,将要施工的隧道设计坐标用程序或电子表格自动计算出来,再将野外坐标数据和隧道设计坐标数据转换成标准坐标数据文件,用自动成图软件调用的数据文件在计算机中生成完美统一的数字地图,其工作流程见图2。也可以先做出现有地面建构筑物、地下管线及地下建构筑物等障碍物及影响物的数字地图,再通过CAD技术的复制、粘贴、缩放、移动、旋转等功能将设计院提供的电子版设计图纸统一到现有的数字地图中,使整个数字地图与施工大地坐标系统完全一致,其工作流程见图3。在做好的数字地图上可以捕捉任意地物、地貌及设计结构物上任一点位的施工大地坐标,可以量取任意两点的距离、方位等位置关系,为盾构法施工影响范围内的地面建构筑物、地下管线及地下建构筑物等障碍物及影响物的调查提供了详尽的数字信息,为施工监控量测和施工技术方案的设计和实施提供准确的数据信息。

2在工程测量放样中的应用

在数字地图上能精确地捕捉任一点位的大地坐标,能精确地显示任意两点的距离、方位角等位置关系,数字地图用于野外测量放样将改变单一数据形式放样的传统做法,将数据形式与图示形式相结合,确保现场测量放样的灵活性、准确性,便于现场及时检查、复核,保证最终放样点位准确无误、一次成功。先将测量放样数据、地面现有地物地貌、设计放样数字图等做成统一的数字地图,存入在野外便于携带、操作的笔记本电脑中。在施工现场捕捉数字地图上设计结构点位坐标数据进行放样并可与计算出的数据进行校核;放样点在实地标定后,可以参照数字地图中地面现有地物地貌、设计放样结构点位的相对位置关系,对现场已标定的放样点位进行检查复核,使现场放样工作变得十分有把握。

3结语

电子地图论文范文第2篇

坐标转换和脱密根据天地图建设相关技术要求,“天地图•成都”采用CGCS2000坐标,利用ArcGIS10.1软件的投影工具对电子地图数据库进行批量投影转换。同时,根据《公开地图内容表示若干规定》,对数据库中不适于面向公众的地理位置及相关涉密信息进行删除、屏蔽、简化、模糊和综合[2],影像数据进行降低分辨率处理使得地面分辨率不优于0.5m。

2地图可视化

2.1符号库的制作根据《地理信息公共服务平台电子地图数据规范》(CH/Z9011-2011),利用ArcGIS10.1软件在ESRI中国的地图模板符号库基础上进行修改、重组、补充,某些特殊符号利用FontCreator字体制作软件,最终形成“天地图•成都”矢量电子地图符号库和影像标注电子地图符号库。

2.2配图模板的制作

2.2.1地图文档组织形式根据电子地图分级与显示比例的规定,通过创建图层组对数据进行管理,即按显示比例尺范围的不同对数据进行分类[3]。一个图层组对应一个显示比例范围,无需逐个设置所有图层,切图比例尺需处于这两个比例尺的范围之内,以避免在地图切片过程中可能发生的瓦片显示错误。地图文档共分3个图层组,每个图层组按三级组织模式,具体如下:1)图层组命名方式为:L+显示级别(比例尺),如L18(1:564.25)。2)数据集命名方式为:要素类别(点/线/面/注记),如水系(点)。3)数据层,如MPHYDPT。按照图面显示效果设置点、线、面、注记数据的上下层关系。

2.2.2地图符号化1)利用ArcGIS10.1软件对提取的要素通过定义查询进行分级显示。制作总体原则是下一级别的要素内容不少于上一级,相邻两级的地图负载量变化相对平缓[4]。选取方法是首先分类选取,优先选取重要地物,然后分要素选取,并且随着比例尺的不断增大,要素内容随之增多。2)对每个要素类利用先前制作的符号库进行符号化,同时,采用MAPLEX高级标注引擎设置要素的标注位置、标注样式、标注权重、标注避让规则等,对道路、水系、地名、POI等要素进行标注并统一管理,保证注记与地物关系的合理一致性以及注记与注记之间的相互不压盖,最终形成公众版矢量电子地图模板和影像标注矢量电子地图模板。

2.3地图优化根据地图分级显示效果利用ArcGIS的制图工具和相关插件进行图面整饰,主要包括分级道路优化、要素连通显示、标注简化、线状地物平滑、地名兴趣点抽稀、制图综合等。根据不同的显示要求选择合适的工具进行优化。由于标注与其他地图数据要分开服务进行切片,为了标注地图与背景地图服务叠加显示后标注边缘看上去有平滑效果,要把标注地图模板图层框背景色改成与背景地图服务色调接近的颜色,“天地图•成都”选取的是RGB(30,30,30)。“天地图•成都”对国、省、县、乡道、城区主要道路采用道路面表示,考虑道路更新的问题没有采用道路融合后加边线的表示方法,而是用一层没有加边框的道路面与加了边框的道路面叠加的方法表示道路互通的融合效果。

3地图瓦片制作

地图配置完成后,利用ArcGISServer10.1进行并切片。切片的基本参数设置为:1)瓦片分块的起始点:(-180,90)。2)瓦片分块大小256*256像素。3)屏幕分辨率为96pdi。4)矢量地图和影像标注地图服务采用PNG24格式。5)影像地图服务采用MIXED(JPG和PNG)格式,采用默认压缩率75%。6)ArcGISServer10.1自带抗锯齿功能,在服务时抗锯齿要选择最佳。

4结束语

电子地图论文范文第3篇

1.1地图符号设计的概念地图通过特有的符号系统表现各种复杂的空间和非空间对象[2]。地图符号在地图中占有重要的主导地位,是地图可视化的重要内容,是地图表现地理信息的重要载体,其设计的优劣直接影响地理信息的传输效果[4]。地图符号作为符号的一个子类,和语言一样具有语义、语法和语用规则。所谓地图符号设计,在一定程度上,就是确定地图符号语义、语法和语用规则的过程,以期充分发挥地图符号的功能,达到地理信息传递的最佳效果。

1.2地图符号设计的内容

1.2.1地图符号类型设计目前较为常见的地图符号分类方法主要有。

1.2.2地图符号视觉变量设计扁平化设计摒弃了光影效果,使符号设计人员能够更好地专注于视觉变量的设计,使其发挥更好的功效。视觉是一种积极地探索,它是有高度选择性的,不仅对那些能够吸引它的事物进行选择,而且对看到的任何一种事物进行选择[6]。而视觉变量是引起视觉生理现象差异的图形因素[7]。常见的视觉变量主要有形状变量、尺寸变量、方向变量、色彩变量、亮度变量、密度变量。扁平化风格在电子地图符号上的体现就是通过其视觉变量的设计,主要体现在以下几个方面:1.简洁抽象的形状扁平化风格最突出的特点就是简洁。线划图加色块是其给人最为直观的印象。可见线划图在体现扁平简洁风格的重要性。与此同时,在不需要降低学习成本的前提下,采用高度抽象的形状,兼顾地图符号的使用习惯,清楚地表达地图所要表述的含义。以房屋类符号设计为例(图3),图3a能够很好地表述出房屋的含义,使读图者能够很好地理解。但线划图不够简洁,在地图载负量较大的时候,图面相对凌乱,容易造成视觉疲劳;图3c满足了形状简洁的要求,但其并不符合地图符号的使用惯例,图形过于抽象生僻,不易使读图者理解,甚至造成误解;图3b能够很好地兼顾简洁和易于理解、符合惯例的条件,在形状设计时应采用此类符号。2.柔和的颜色颜色是扁平化风格中重要设计元素,也是视觉变量的一种。由于不使用渐变、高光等特效,多使用纯色块,所以颜色的选择对于符号的整体效果乃至整个地图的幅面效果的优劣与否便显得尤为重要:恰当的选色提高符号的表现力,与底图相得益彰,使地图赏心悦目,不易产生视觉疲劳;不当的选色破坏符号、地图给人的第一印象,严重者符号地图互相干扰,易产生华而不实甚至凌乱之感。所以在选色时应多使用中性的颜色变量,限制饱和度、亮度值,不宜过高。以红色为例(图4),图4a中RGB值为(255,127,102),红色饱满的同时,绿色、蓝色能够很好地中和红色,使颜色相对柔和、不刺眼、不突兀;图4b中为纯红色,即RGB值为(255,0,0),相较左图过于鲜亮,且红色属暖色调、前进色,易产生膨胀感、突兀感,在地图符号较多的情况下,采用此类颜色对于设计者的设计水平要求较高,若使用不佳,往往起到反作用,易产生视觉疲劳。3.容易阅读的字体设计者通过文字来向浏览者传递信息,提供向导服务[8]。在不与地图符号注记产生冲突的前提下,扁平化的一大特点是常常将注记说明纳入符号的整体设计之中去。所以字体的选择对于设计的好坏同样起着较为重要的作用。与形状、颜色变量的设计原则相同,扁平化设计仍然是坚持简洁的风格。采用常用的、笔画清晰的字体,避免使用有衬线的复杂字体。提高字体的可读性,同时使字体符合整体设计的风格。如图5所示:左侧字体是传统的艺术字体,首先不适合扁平化设计的场合,其次笔画较粗且复杂,在字号较大的时候阅读不会有困难。但地图幅面总是有限,在载负量较大的情况下,若是将注记再纳入整体符号的设计,阅读难度可想而知;右侧字体笔画较细而且规整。在地图内容较多,载负量较大的情况下也能够清晰地表示说明所代表的符号和相应地物,阅读容易。在地图符号较多的情况下能够不过多占用幅面,若存在符号压盖的情况也易于调整而不会降低地图的整体效果。

2具体设计结果

可以看出,图6a中传统点状地图符号在一定程度上具有扁平化风格的特点,在主要使用一些特效、立体化、渐变色、描边、高光等拟物化风格的同时,结合抽象形状来表示符号。居民地类符号风格最为接近扁平化;交通类符号主要采用阴影、描边等视觉特效;交互类符号较多地采用了拟物化、形象化的表示方法。图6b完全去除地图符号的一切特效,利用高度抽象形状加色块的方式来表示地图符号。最大限度地减小读图者的视觉疲劳,有利于提高地图载负量。但与此同时,如何在追求图形简化抽象的过程中,兼顾传统地图认知习惯,避免符号高度抽象而难以理解,就对设计者的水平提出了更高的要求。

3结束语

电子地图论文范文第4篇

1.1基态修正模型的基本原理基态修正模型的基本思想是把某一地理区域的当前状态作为基态,将其历史状态作为对基态的修正。实现过程为:首先存储某一区域地理现象的初始状态(基态),再按照一定的时间间隔存储发生变化的地理现象,即新旧状态的信息差。那么,某个时刻的地理现象,理论上应该是通过对之前所有时间段地理现象进行逻辑累加的结果。这种存储方式由于没有单独存储每个时间点的完整的地理现象,而是只存储部分变化的现象,具有数据冗余较少、便于数据传输、能表述地物目标的时空变化过程等优势[8]。目前,时空数据模型主要有5种基态修正方式,如图1所示。图1a中,将当前状态设为基态,将每个历史时间点相比于基态的变化数据存储为一个文件。图1b为图1a的改良,即每个历史时期存放的是相比于上个历史时期的变化数据。显然,图1b比图1a减少了数据的冗余,但是由于把当前状态存储为基态,所以当追溯的历史时期较为久远时,检索所需的时间复杂度将大大提高。图1c和图1d分别用分级索引的方法,将中间点也存为基态,这样调用后面的历史时期时,可以降低检索的时间复杂度,但是数据的存储量也会增加。图1e为动态多级检索方法[11],即在检索过程中,动态创建多个基态,可大大缩减索引的时间。但是动态基态的创建同样会增加数据的存储量,当创建多个基态时,将会造成大量的数据冗余。

1.2基于基态修正的数据组织方法若需要再现地理目标或现象随时间的变化过程,且这种变化可以抽象为目标的增加或减少时,采用基态修正模型可有效地进行时空数据组织。将地理目标或现象最原始的状态作为基态,再存储每一时期相对于上一时期的修正数据,以此降低数据文件的存储量。在三维GIS的时空信息可视化表达中,为了降低三维数据模型存储的复杂性,可以将三维模型的变化抽象为增加过程。对于作为基态的三维数据模型,当新空间目标出现时,对应于新三维模型的正增加;当原空间目标消失时,对应原三维模型的负增加;若空间目标发生变化,则对应于三维模型的变化经历了先负增加再正增加2个阶段。对图1b中模型进行改进,三维时空数据的基态修正组织模型如图2所示。

2时态三维电子地图的设计与实现

为验证本文提出的基于基态修正的三维时空数据组织方案的可行性,以武汉大学文理学部校园为实验样区,利用ArcGIS9.3和GoogleSketchUp6的相关功能模块制作校园三维时态电子地图,对武汉大学文理学部自1930年至今的校园场景变化过程进行再现。

2.1三维模型的基态增量组织我们将武汉大学最原始的状态作为基态,建立校园地物三维模型,然后将不同历史时期的增量变化信息进行三维建模和存储。当对某一时期的校园三维场景进行可视化表达时,相当于对前一历史时期的基态三维场景进行修正。从可操作性的角度出发,我们根据校园历史建筑的不同发展时期设立显示时间节点,然后建立对应时间图层分别存储在对应的增量数据集中,如表1所示。

2.2动态三维电子地图的实现效果本文在VS2008环境下,通过ArcEngine二次开发,编写C#程序开发应用界面并加载ArcScene中的模型数据,通过图层管理不同时期的增量数据。三维电子地图场景的时态变化信息显示如图4所示。

3结语

电子地图论文范文第5篇

本系统主要采用MVC分层模式和B/S+C/S混合架构,分为数据层、功能层、表现层和支持环境层,各层各司其职,独立变化。系统很好地实现了高内聚、低耦合,具有极强的可移植性、开放性、扩展性和伸缩性。

1.1数据层数据层主要通过调用数据库和本地文件的形式组织,通过数字广东地理信息公共服务平台在线提供的地图和要素服务,分别获取各类地图和空间信息数据。通过连接服务器端PostGIS数据库获取地名地址。通过本地SQLite数据库提供离线的地图数据。本地文件记录相关配置信息。

1.2功能层功能服务是本系统的核心,它负责处理系统中的各类业务逻辑,并为用户提供丰富的功能服务。主要包含地图浏览、地图操作、查询定位、导航定位、空间分析、离线下载、离线管理和瓦片入库等功能服务。

1.3表现层表现层是通过图形化的手段,以高体验度为目标为用户提供界面,使用户和系统能更人性化地交互。主要包括地图浏览界面、功能选择界面、地图工具界面、下载列表界面和下载管理界面。

1.4支撑环境层支撑环境为系统提供软件、网络以及安全等全方位的支撑,让系统能够高效稳定地为用户提供服务。

1.5系统总体架构图

2系统功能设计

系统功能上分为地图浏览模块、查询模块、定位模块、地图工具模块、下载管理模块和版本更新模块六大模块,系统功能结构如图2所示。

2.1地图浏览模块地图浏览模块为整个系统主要展示区域,提供地图图2系统功能结构图Fig.2Systemfunctionstructure窗口、基础地图切换和专题地图叠加三大功能。向用户展示基本地图和专题地图等各类地图数据,实现各类地图的切换、叠加分析和左右对比,为其他功能模块提供空间位置的示意,给用户最直观的定位效果。此模块通过嵌入到开源的Webkit浏览器实现跨平台展示。

2.2查询模块查询模块是整个系统最基础的功能区域,提供兴趣点关键字和分类查询定位,极大地方便了用户旅游出行。该模块还提供了专题数据查询分析功能,让专业部门通过在地图上绘制图形,以获取专题数据的空间和属性信息以及数据块压盖情况,为具体业务分析统计提供基础性服务。

2.3定位模块定位模块提供空间区域定位和GPS定位功能,让用户通过多级行政区域快速定位。系统利用移动终端设备自带的GPS模块和网络定位相结合,很好地实现了当前位置图上定位的功能,为出行和业务分析提供直观且准确的空间定位服务。

2.4地图工具模块地图工具模块提供了丰富多样的地图工具,包括全图查看、地图缩放、测距测面和地图对比,让用户更便捷地浏览和使用地图。

2.5下载管理模块下载管理模块提供3类基础和12类专题离线地图的一站式管理。下载列表的智能更新替换;地图原始包的下载、删除;地图更新包的发现、下载、导入等功能一应俱全。系统附带的瓦片入库更新工具为数字广东地理空间框架瓦片成果无缝接入提供全方位的辅助,并丰富了瓦片更新和导入的方式。该模块结合不同移动设备采用相应的原生语言开发,充分利用设备的性能和不同语言的优点,有效地利用设备存储,达到运行速度快,交互体验好,移植性强的良好效果。

2.6版本更新模块版本更新模块支持新版本的自动发现和在线下载更新替换。系统通过服务器端在线推送新版本,让用户无须管理系统版本,极大地减轻了管理员和用户对软件更新维护的负担。

3系统安全设计

基础地理信息数据是重要的基础性数据,属于涉密的信息。如果缺乏科学的数据管理、有效的安全技术保障和完善的管理制度,就会出现自然或人为因素造成的包括数据泄密、篡改和丢失等极为严重的安全风险事件[6]。数字广东地理空间框架项目采用一套完整的信息安全保障体系保障其成果的安全。属于项目成果之一的地图瓦片数据在本系统中新增了离线调用的方式,从而出现了新的风险点。如何保障离线瓦片的安全成为本系统需要重点考虑的问题之一。本系统采用摘要算法、对称密钥加密和BASE64编码等多种方式结合对瓦片数据进行加密处理以保障数据安全,采用身份识别和访问权限管理相结合方式以保障应用安全。

3.1数据安全数据加密目前仍是计算机系统对信息进行保护的一种最可靠的办法。它利用密码技术对信息进行加密,实现信息隐蔽,从而起到保护信息安全的作用。由于地图瓦片是以PNG或者JPG形式存储的特殊信息,且命名有着一定的规律。因此一般的信息数据加密方式并不适合使用。本系统采用数据实体以BASE64编码和对称密钥加密技术结合的方式进行加密,数据命名以SHA摘要算法进行加密,实现地图数据高度的保密性和安全性。

3.2应用安全应用才是系统最终的目标,因此保障系统安全使用的重要性极高。本系统采用身份识别的方式,通过识别设备唯一的IMEI号以达到应用程序和设备绑定的效果。采用访问权限管理的方式,严格控制了用户只能访问其授权范围的离线地图数据,控制具体到功能模块级。

4系统特点

4.1架构灵活———领略当前技术前沿本系统采用的MVC分层模式和B/S+C/S混合架构是当今移动端开发的主流架构,此架构充分融合了WebApp架构和NativeApp架构的优势,以WebApp实现主体业务模型,让业务组件开发实现一次编码,适用范围广。NativeApp作表层封装以及离线模块实现,让系统能充分使用终端设备性能。整个系统具有极强的可移植性和伸缩性。

4.2代码开源———绝无后顾之忧本系统采用开源的OpenLayer和原生语言编写。深层定制,真正做到贴合用户实际需求,开发设计更符合规范,代码运行效率倍增,避免了代码版权的纠纷。

4.3配套工具完善———体验管理新高度本系统配带有一整套的用户使用手册、用户管理手册以及相应一体化的管理工具,让系统管理人员简单便捷地对系统进行维护。智能版本更新系统让系统的更新升级更智能化和人性化。

4.4在线离线相结合———调用形式多样,绝无“掉线”充分利用数字广东地理空间框架项目成果,服务在线调用,实现数据充分共享。离线地图弥补了系统网络依赖性强的缺陷。通过在线和离线无缝结合,实现数据逻辑显示统一,调用方式多样,瓦片存放物理分布的效果。

4.5多种加密技术保驾护航———数据安全高枕无忧充分运用当代先进的SHA摘要算法、对称密钥加密、Base64编码、身份识别和访问权限管理等技术,最大限度地保障数据和系统的安全。

5结束语

电子地图论文范文第6篇

在靶场GIS系统设计中,必须充分考虑靶场试验区域广阔、地理环境复杂的特性,并且由于靶场试验所需地理信息数据的精度高,使得相同面积下靶场使用的地理信息的数据量更大。为满足靶场GIS系统海量地理信息数据存储要求,必须对靶场地理信息数据进行压缩处理。目前,在GIS研究领域中,对地理信息数据的压缩技术较为成熟。当前,主流压缩方法有:针对地图数据进行压缩的道格拉斯——普克法、垂距法、基于小波技术的压缩方法,以及针对栅格数据进行压缩的双线性内插值法、最邻近插值法、GIF层次压缩算法和JPEG层次压缩算法等。以上压缩算法均为成熟的压缩技术,可直接应用于靶场GIS系统的设计中。

2GIS系统地理信息数据调度

在GIS系统硬件环境设计完成,软件设计人员将确定系统地图绘制所采用算法后,GIS系统的地理信息数据调度的作用是提高系统组织和调度信息的效率,GIS数据调度算法科学与高效程度将决定系统完成地图显示所需时间长短的关键。GIS数据调度方法主要是数据何时读取、怎样读取以及数据处理策略的问题。当前,GIS数据调度技术应用较为成熟,在GIS系统设计中大多将缓存技术和多线程技术相结合使用,以完成系统对地图数据的组织和调度。

2.1数据预加载缓存技术目前,较为流行的缓存技术主要有:空间数据预取算法及快速访问技术,根据WebGIS信息被访问的频率提出的预测模型,切片缓存技术,以及地图快速漫游的双缓存策略,基于多任务的多缓存技术等。本文重点研究数据预加载技术在靶场GIS系统中进行地图缩放、漫游过程中的数据调度应用。GIS系统根据当前屏幕中显示内容,预断接下来可能被访问到的地理信息内容,在用户开始操作之前,应用多线程技术进行预先读取,减少用户对地图操作产生的时间延迟,尽可能满足用户对系统显示的实时性要求。GIS系统预加载算法设计时,应主要考虑用户操作过程中,视点的移动速度、方向、加速度、地理信息数据量、显示屏幕刷新率,以及系统内存容量。

2.2多线程技术的双缓存策略在现代计算机系统中,在对数据进行读取显示时,从内存直接读取数据到显存进行显示的速度明显要比从磁盘读取数据到显存进行显示的速度较快得多,尤其是在信息量较大的情况下。若要完成对GIS系统中大量地理信息数据预先从磁盘读取到内存中,系统内存中应保留足够的缓冲空间。双缓存机制是结合数据传输和数据分块的特点,在内存中建立一个缓冲区,作为装载高程及纹理数据的二级缓存,当数据调度服务中心接收到请求的数据的存储信息后,从缓存管理器中查询地形数据是否在缓存区中,如在缓存区中,则直接发送给地形可视化系统;否则从磁盘中读入相应的数据放入缓存,再发送到可视化系统。为了保证GIS系统在显示场景绘制过程中的稳定性和连贯性要求,避免显示画面出现停顿现象,在系统设计中多采用多线程技术。当前,GIS系统设计中大多将多线程技术和缓存技术配合使用,实现对GIS地理信息数据的调度与显示处理。基于多线程技术的双缓存策略就是一种典型的用于地图漫游的数据调度方法,它较好地解决了漫游中出现的屏幕闪烁问题。以下将针对靶场GIS系统在进行地图缩放和漫游时采用的数据调度方法及调度过程进行研究。

3靶场GIS地图缩放与漫游数据调度

3.1靶场GIS地图缩放数据调度首先,对靶场指挥显示系统中使用的地图数据按照金字塔型存储结构进行存储。在靶场GIS系统对地图进行缩放操作时,依据所需完成的缩放倍数,从系统存储中将相应等级的地图数据读入内存进行处理并显示即可。在靶场GIS地图数据组织调度设计中,我们采用数据预加载和渐进显示相结合的方法实现。

3.1.1数据预加载数据预加载是指在执行缩放操作前,系统根据可视区域内显示的地图信息等级,将与其相邻的多个等级的地图数据读取并存储于内存,作为缓存数据,可大幅减少由于系统要从外部存储设备读取所需地图数据时浪费的大量时间,提高整个系统进行地图缩放操作的效率,满足用户对地图缩放操作过程中显示的实时性和流畅性要求。数据预加载的方法简单易行且效果明显,可直接应用于靶场GIS地图数据组织调度的设计中。

3.1.2渐进显示在靶场GIS系统中采用渐进显示技术的主要目的,是解决系统在对地图数据进行显示的过程中可能出现的延迟问题。系统操作人员执行地图缩放操作后,系统首先将对操作所产生的数据量进行判断。当数据量较大时,系统将无法满足用户对快速绘制地图并实时显示的要求,导致系统显示延迟。为保证系统显示的流畅性,我们对拟显示的图像采用算法进行抽点处理,重新生成一幅较低质量的图像进行替代后,快速显示出来。与此同时,系统将在后台对操作所需数据进行处理,处理完结后由系统完成刷新并重新显示。因此,GIS用户在操作过程中,将产生渐进显示的视觉效果。通过该处理方法,可在一定程度上缓解因操作人员频繁进行缩放操作时,带给系统显示画面的停顿感,减小了用户的视觉延迟效果,确保靶场指挥显示系统GIS地图显示实时性和流畅性。

3.2靶场GIS地图漫游数据调度在靶场GIS系统中,地图漫游速度及平滑程度是靶场GIS系统显示能力的重要技术指标。当前,GIS系统在地图漫游调度设计中,大多采用多线程技术以消除漫游时可能产生的屏幕闪烁和画面停顿不连续的问题。以下,主要讨论采用双缓存策略实现靶场GIS系统地图漫游数据调度设计。靶场GIS系统运行时,首先在系统内存中开辟两块缓存空间,专门用于存放绘制好的地理信息数据,我们将其定义为前台缓存和后台缓存,缓存的大小应远超实际屏幕地理信息数据量。当靶场指挥操作人员进行地图漫游操作时,靶场GIS系统启动前台线程,组织所需地理信息数据,将其绘制完成并存储在前台缓存中。在系统进行漫游操作过程中,若实际屏幕的中心位置偏离预先设置的触发边界,系统将立即启动后台线程,以新的地理位置为中心组织对应的地理信息数据,完成地图绘制并存储在后台缓存中。当屏幕中心移动到切换边界时,系统将后台缓存中绘制好的图像拷贝到屏幕的显示缓存中,同时完成前后台缓存的切换。循环往复,屏幕总是显示已绘制好的地图画面。采用多线程的数据调度能有效提高靶场GIS系统在地图漫游操作时,屏幕显示画面的实时性和地图漫游显示的平滑程度。

4结束语

电子地图论文范文第7篇

Web三维电子地图引擎分为两大块,前端地图展示和服务器数据分析,服务端部分和以往的MapServer无过多区别,包括空间数据库、统计分析、地理分析等一些常用的服务端分析功能,支持WMS、WFS等和WPS任务处理标准等。额外的工作值需要支持一些如websocket的html5的新特性。三维电子地图设计的重点在于web地图展现部分,包含以下几个部分:

1.1地理服务部分:地理服务部分包含地图引擎的一系列组件,主要有:a.空间数据类型,按照GeoJson格式定义空间数据类型,有点、线、面、多点、多线、多面。b.要素(Feautre)类型和元素(Element)类型,要素代表地理要素,是有实际地理意义的实体,比如在特定比例尺地图上,一座桥可以绘制成一条线段,可以称为一个线状要素。而元素是标识在地图上的一个图形,只需要是几何对象即可。c.地图投影和坐标系系,地图投影确定了矢量要素/元素的真实地理坐标,通过这个坐标可以将矢量转换到显示器屏幕中显示。d.地图符号库,地图符号是电子地图很重要的一部分,电子地图渲染后,对特殊的标注需要有特殊的符号显示,比如医院、学校就是特定的点状符号,铁路、国道、省道分别是特定的现状符号等。e.地图控件集,包含地图制图的控件,有比例尺、指北针、图例、地理编码搜索工具等,增加地图的实用性和美观性,基础地图必备工具。

1.2地图渲染器(Renderer)三维场景的渲染包括以下几个部分:a.视角相机,默认采用俯视视角。b.光源,模拟真实世界的光源,在三维场景里会有反射、漫反射等效果。c.材质,三维地图里的地图底图采用栅格瓦片作为贴图材质,三维物体比如楼房墙面可以采用GLSL预定义文件做通用的材质,以减少数据传输。d.场景和形状(Shape),这是三维地图的基础,构将一个三维场景后,通过往场景里动态的添加减少物形状(Shape),丰富三维场景内容,形状(Shape)包含一个几何体几何,对应地理服务里的空间数据类型,如点,线,面,体。除此之外还有构建好的模型加载器,用以加载特殊的三维模型。

2Web三维电子地图引擎的实现

Web三维电子地图引擎采用了webgl、websokcet等新技术,开发语言为Javascript。基础类(BaseType),包含了边界、要素、元素、格网(用于构建矢量金字塔)、经纬度坐标、投影坐标、屏幕像素坐标这些类。核心(Core),提供了Javascript语言常用的一些扩展,包括自定义继承类等。几何(Geometry)、json数据(JsonMap)、图层(Layer)、瓦片(Tile),工具集(Tools)是对地理服务器的实现,包含地图底图加载,矢量数据分析等。绘图(Graphic)库提供地图的渲染功能,包含矢量和栅格地图的渲染。标绘(Plot)工具箱是提供额外的地图绘制功能,如行军路线,双箭头等。

3结果展现与总结

电子地图论文范文第8篇

在ArcGIS软件的配置中有BulletLeader的标注方式,即利用Maplex智能标注引擎,用符号代替原有的牵引线,也就是将符号合为注记一体来显示,这样符号和注记同时显示,有效地避免了符号与注记的互相压盖或符号显示而注记无法显示的问题。但它的弊端是,每次对同类符号的POI进行设置显示,这样就需要将POI按类别进行分层,并将每层都进行设置一次显示。

但通常我们在进行POI符号化时,往往考虑到图面效果,为了图面上地名比较丰富,不能只显示单一的POI类别,每级都需要不同符号、注记样式的POI类型。并且,地名显示也需要有连续性,即15级显示了的POI,在16级及后续级别也应该连续显示,而基于Maplex智能标注引擎的点抽稀很难达实现POI的连续显示,配置上比较复杂,实用性不大。如果要达到非常好的实现效果,用人工去选择删除POI也是一种方法,这样能够兼顾图面美观,能够使POI的类别的位置实现一个较好的平衡,最大限度的实现配图效果,但很明显,人工调整POI要浪费大量时间。

2、基于点距离的点抽稀的方法

基于点距离的点抽稀算法由GP工具实现,它主要是根据点与点之间的距离来进行计算,即在不同的比例尺下条件下按一定的因子对点数据进行抽稀。抽稀算法优先考虑空间分布上的均匀合理性,也就是获取每一个点在空间范围内拥有的相邻的点的数目信息,进行得到地图中的点的密度分布状况,类似于对每一个点进行了一个缓冲范围计算,缓冲范围内拥有的相邻点越多说明区域内点的聚集程度越高,相反则说明点离散。根据设定算法,保留下离散点,去除聚集的部分就可以达到合理的空间抽稀效果。在去除的过程可以结合业务上的属性信息,增加“优先级”字段使抽稀结果更加符合实际需求。

下图为以100米距离为缓冲区下计算出的点抽稀结果,红色的点位保留的点,绿色的点为去除的点。首先利用PointDistance工具生成一张记录某点在一定距离(例如100米)到范围内相邻点的距离的表,PointDistance中没有出现的FID点即为地图上状态标记为0的点,需要保留。PointDistance结果表中的每个点获取到维度(即一定范围内拥有的相邻点数目)和相邻点集合后,在代码中用一个机构体或对象类进行维护,再把这个对象类和其对应的点的FID保存在一个哈希表中。遍历哈希表集合,首先从中排除空间重复点,排除规则为:先比较“优先级”属性值,如果存在多个同样“优先级”的点,再将这些“优先级”相同的点进行“NAME”字段的长度比较,取其中长度最小的。如果仍然存在“优先级”、“NAME”长度相同的,则随机取一个,将不选取的点标记出来进行排除,排除重复点后,继续从最高“维度”的点开始对其和其相邻点的集合进行抽稀,直至运算结束。

以一个市范围的POI点进行实验,运算速度为1分钟左右,在实际工作中具有可操作性,并完全能够满足实际需要。基于GP工具实现的点抽稀能够实现抽稀后点的密度均衡,并且能够逐级抽稀,满足了地名逐渐丰富,风格保持一致的需要。只要按照配图比例尺定义每级的抽稀距离,即可实现地名在每一级都能标注合理,无压盖,图面美观整洁。根据status字段来设置每级显示的过滤条件,不用重复设置地名数据,既满足了配图要求,又避免了数据冗余。这样的高效率和可控性大幅度提高配图效率,即便是海量数据生产也能够满足应用。

3、结束语

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