基于网络的动态专题制图服务技术研究

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在地理信息系统的协助下,专题地图近年已被广泛应用于自然灾害领域,协助决策者了解或分析具有空间特性的现象,如洪水淹没图、火灾范围图和受灾人口图等。以GoogleMap为代表的网络地图服务(WebMapService)已经成为人们生活中的一部分,满足了人们对地理信息的基本需求。近年来,随着网络和地理信息系统的蓬勃发展,地理信息标准和互操作规范为专题地图服务提供了可能性。然而一方面,目前网络地图服务的工作模式只是单纯地通过网络将预先定制好的地图发布出去而已,无法满足由不具有专业背景使用者自行提供资料来实现网络专题地图的动态发布;另一方面,专题地图服务不同于网络地图服务,它不仅需要具备专业的制图知识,还须将空间数据和属性数据匹配关联,在缺乏一套自动化的专题地图制图架构的前提下,导致用户无法有效利用目前开放式的地理信息标准和互操作规范所带来的便利。  本文设计了基于网络的专题制图服务(WebThematicMappingService)动态映射模型,有效结合OpenGIS之WMS(WebMapService)和SLD(StyledLayerDescriptor)等标准,提出了一套自动化的网络专题制图服务架构,旨在通过网络实现用户和制图服务器的交互,最终动态生成满足用户需要的地图产品。为了实现地图的快速浏览和操作,本文在上述架构的基础上研究了网络地图制图的关键技术,结合Ajax技术和地图切片技术,加速了地图的响应速度。此外在研究过程中,本文提出了一体化空间数据的集成与发布,实现了空间数据的查询、获取、处理与显示,对于灾害的快速响应具有重要意义。最后本文针对性地实验了几个灾害专题地图的自动制图流程,根据特定场景的特定需求,实现了不同专题信息的自动制图。  论文主要贡献和创新点如下:  (1)设计基于网络的专题制图服务的动态映射模型,实现了动态的空间数据的专题制图服务,并根据php等编程语言,实现了技术原型,该模型具有可移植性,可以应用到不同系统当中,与来自不同来源的空间数据交互操作。提高了数据发布的效率,利于数据的共享和互操作性。这样包括遥感数据、GIS数据、行业数据等常规空间数据都可以通过该原型自动发布WMS服务并且可视化。对于不同系统需要的不同的数据格式,也可根据该模型实现快速定制和发布,体现了松散耦合、开放装配的系统建设理念。  (2)采用了基于AJAX技术的网络地图制图服务客户端,并结合地图分块切割及分级显示技术,定义了地图切分参数和切分规则,并在此基础设计了地图切分算法,设计并实现了地图的切分与合成,从而有效地提高了网络专题制图服务的响应效率。在具体技术上,结合WMS-C标准,设计了多级目录的金字塔结构保存地图切片,此外,为了有效提高客户端地图刷新和查询速度,本文采用AJAX技术,将网络和应用相分离,实现了服务器端对于客户端请求的异步响应。  (3)实现了一体化多源空间数据的集成与发布,将空间数据的显示与空间数据的查询、获取有效地结合起来,提出了基于WMS、WFS、WCS服务的多源空间数据集成发布技术,实现了完整的数据生命周期,能够动态快速完成制图服务,对于决策支持有很大的帮助。
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