陳紅華, 李滿春, 李飛雪

(1.南京林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院測(cè)量系,江蘇南京 210037;2.南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院,江蘇南京 210037)

基于 SVG的空間數(shù)據(jù)展現(xiàn)研究

陳紅華1, 李滿春2, 李飛雪2

(1.南京林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院測(cè)量系,江蘇南京 210037;2.南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院,江蘇南京 210037)

利用 SVG實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的展現(xiàn),基于 SVG開(kāi)發(fā)Web GIS系統(tǒng)。對(duì) SVG的定義及在 Internet環(huán)境下的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)介紹,然后通過(guò)研究空間數(shù)據(jù)在 SVG文檔中進(jìn)行數(shù)據(jù)組織及編碼,實(shí)現(xiàn)地圖數(shù)據(jù)到 SVG圖形的轉(zhuǎn)換,并利用此方法完成校園地圖的部分轉(zhuǎn)換和基于此方法提出一個(gè)全新的Web GIS體系結(jié)構(gòu)。論文解決了利用 SVG實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的展現(xiàn)問(wèn)題,并對(duì)基于 SVG開(kāi)發(fā)Web GIS做了一個(gè)嘗試。

Web GIS;SVG;編碼;Web GIS體系結(jié)構(gòu)

隨著 Web GIS技術(shù)的發(fā)展,對(duì)于如何在 Web GIS中快速傳輸瀏覽矢量地圖,成為當(dāng)前 GIS技術(shù)研究熱點(diǎn)問(wèn)題,而 SVG具有公共空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)的特性,即不同 GIS平臺(tái)的數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)換到SVG,這主要是由于 SVG是基于標(biāo)準(zhǔn)的 XML擴(kuò)展而成的,使得基于 SVG的Web GIS空間數(shù)據(jù)分析展現(xiàn)實(shí)現(xiàn)成為可能,而且能夠在Web GIS中實(shí)現(xiàn)多源空間數(shù)據(jù)的集成,成為 GIS發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。而SVG的出現(xiàn)可以說(shuō)對(duì)Web GIS空間數(shù)據(jù)發(fā)布提供了一種開(kāi)放的解決方案。

由于 SVG是基于 XML進(jìn)行的擴(kuò)展,因此通過(guò)SVG進(jìn)行信息交換構(gòu)建地圖服務(wù)器實(shí)現(xiàn)Web GIS,則所有運(yùn)行平臺(tái)部分的請(qǐng)求都是通過(guò)自定義的標(biāo)準(zhǔn) XML語(yǔ)言與服務(wù)端進(jìn)行交換。由于所有的信息交換都是基于標(biāo)準(zhǔn) XML語(yǔ)言,所以平臺(tái)具有跨平臺(tái)開(kāi)發(fā)的特性,使展現(xiàn)在客戶端用戶面前的地圖更具有表現(xiàn)力 (謝智穎,2003)。它是一個(gè)基于 XML的純文本文件,可以使用記事本這類簡(jiǎn)單的文本編輯器進(jìn)行編輯。SVG(Scalable Vector Graphics)是一個(gè)用來(lái)設(shè)計(jì)高分辨率Web圖形的交互的和動(dòng)態(tài)的頁(yè)面描述語(yǔ)言,可以在 SVG文件中嵌入動(dòng)畫元素或通過(guò)腳本來(lái)定義動(dòng)畫。最具吸引力的 SVG特色是可以針對(duì) SVG的DOM或 SAX接口進(jìn)行編程,動(dòng)態(tài)地生成包含 SVG圖形的Web頁(yè)面,SVG可以與 Java技術(shù)一起運(yùn)行,這就使得開(kāi)發(fā)人機(jī)交互的WebGIS系統(tǒng)成為可能,文章主要對(duì)空間數(shù)據(jù)到SVG的轉(zhuǎn)換和展現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行一些初步的研究。

1 地理空間數(shù)據(jù)的 SVG轉(zhuǎn)換

文章研究以面向?qū)ο竽Ｊ絹?lái)分析空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 SVG格式文檔的主要方法。從目前來(lái)看,非OGC標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)格式仍然占據(jù)已有數(shù)據(jù)的主體,包括有 ArcGIS格式的 SHAPE文件、GeoData-Base數(shù)據(jù),以及 E00,DXF等其它 GIS軟件的數(shù)據(jù)格式。對(duì)于此類數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,主要使用數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模式達(dá)到目的,并需要有專門的擴(kuò)展接口實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊由一組 SVG轉(zhuǎn)化接口和SVG數(shù)據(jù)集成引擎組成,因此,地理空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 SVG數(shù)據(jù)格式是基于 SVG空間數(shù)據(jù)展現(xiàn)的核心。

1.1 SVG的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

SVG文檔格式是由標(biāo)準(zhǔn)的 XML進(jìn)行擴(kuò)展形成的,SVG文檔實(shí)際上就是標(biāo)準(zhǔn) XML文檔的擴(kuò)展,具體表現(xiàn)如下:

(2)文檔只能有一個(gè) 元素,里面應(yīng)該包含了一個(gè) SVG文檔的所有內(nèi)容。

SVG的圖形結(jié)構(gòu)由圖形元素和框架元素來(lái)構(gòu)成,它的基本對(duì)象結(jié)構(gòu)主要如圖 1所示。

嚴(yán)格來(lái)說(shuō) SVG應(yīng)該是一種開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的矢量圖形語(yǔ)言,可設(shè)計(jì)出高分辨率的Web圖形頁(yè)面。用戶可以通過(guò)改變部分代碼來(lái)使圖像具有互交功能,并可以隨時(shí)插入到 HT ML中通過(guò)瀏覽器來(lái)觀看。

圖 1 SVG的基本對(duì)象Fig.1 SVG basic object

圖形元素由文本、圖像和圖形三種基本對(duì)象構(gòu)成。每個(gè)基本形狀對(duì)象都定義了位置和顏色屬性,其顏色和輪廓由 fill和 stroke兩個(gè)基本屬性構(gòu)成。SVG提供了對(duì)嵌入圖像的支持,可以在 里插入圖像的二進(jìn)制信息,也可以鏈接指向某個(gè)圖像文件,還可以引入外部圖像文件加以處理。具體格式如下所示:

SVG的 用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)圓。cx和 cy屬性定義圓中心的 x和 y坐標(biāo)。stroke和 strokewidth屬性控制如何顯示形狀的輪廓。fill屬性設(shè)置形狀內(nèi)的顏色。關(guān)閉標(biāo)簽的作用是關(guān)閉 SVG元素和文檔本身。SVG框架元素可以包含圖形元素和其他框架元素。元素用于定義圖像的模板,它可包含任何可視化元素,也可分組圖形對(duì)象,便于管理和使用,可以對(duì)其內(nèi)容有選擇地顯示。

1.2 基于 XSLT實(shí)現(xiàn) SVG轉(zhuǎn)換

目前在WebGIS中遵守 OGC規(guī)范格式的數(shù)據(jù)有多種,如 G ML,VML,SVG等。由于 SVG是為地理空間數(shù)據(jù)的矢量表達(dá)方式所設(shè)計(jì)的規(guī)范,完全基于標(biāo)準(zhǔn) XML技術(shù),因此 SVG在 WebGIS的空間數(shù)據(jù)展現(xiàn)中具有通用語(yǔ)言的地位,而基于 SVG的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法就是將互聯(lián)網(wǎng)中多源異構(gòu)的空間數(shù)據(jù)利用 SVG的統(tǒng)一空間數(shù)據(jù)模型來(lái)描述。

通過(guò)自定義的標(biāo)準(zhǔn) XML語(yǔ)言與源數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,由于所有的信息轉(zhuǎn)換都是基于標(biāo)準(zhǔn) XML語(yǔ)言,所以具有跨平臺(tái)開(kāi)發(fā)的特性,使展現(xiàn)在客戶端用戶面前的地圖更具有表現(xiàn)力。當(dāng)空間數(shù)據(jù)要向 SVG數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化時(shí),先對(duì)源矢量空間數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷,將出現(xiàn)的元數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的樣式表集成,生成一個(gè)新的樣式表,并將所有的矢量空間對(duì)象生成相應(yīng)的樣式表,然后根據(jù)這些樣式表將源矢量空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為 SVG文檔格式數(shù)據(jù),再將 SVG數(shù)據(jù)格式文檔傳送給客戶端進(jìn)行空間數(shù)據(jù)展現(xiàn) (張旭,2003)。

2 空間數(shù)據(jù)的 SVG展現(xiàn)實(shí)例

用 SVG文檔生成校園地圖在 IE瀏覽器中所顯示的圖形見(jiàn)圖 2。根據(jù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法得到的校園地圖的部分 SVG文檔:

圖 2 校園內(nèi)某區(qū)域 SVG地圖Fig.2 In campus some reg ion SVG map

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,以及 GIS技術(shù)的不斷發(fā)展,WebGIS將是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于 GIS形成一種新 GIS發(fā)展技術(shù)。利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在Web上發(fā)布和出版空間數(shù)據(jù),為用戶提供空間數(shù)據(jù)瀏覽、查詢和分析的功能己經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò) GIS發(fā)展的必然趨勢(shì)。

論文通過(guò)研究空間數(shù)據(jù)在 SVG文檔中如何進(jìn)行數(shù)據(jù)組織,實(shí)現(xiàn)地圖數(shù)據(jù)到 SVG圖形的轉(zhuǎn)換方法,最終解決了如何利用 SVG實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的展現(xiàn)問(wèn)題,并對(duì)利用 SVG實(shí)現(xiàn) Web GIS做了一個(gè)試驗(yàn)實(shí)例,證實(shí)將 SVG用于 Web GIS是非常有意義的,但還存在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的問(wèn)題,主要由于地理空間數(shù)據(jù)的復(fù)雜性導(dǎo)致空間數(shù)據(jù)編碼成 SVG格式時(shí)比較困難,因此還需要進(jìn)一步研究來(lái)解決格式轉(zhuǎn)換問(wèn)題。

陳傳波,王菁,鄧凱.2002.基于 SVG的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)發(fā)布技術(shù)的研究[J].小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),23(5):609-612.

謝智穎,李清泉,左小清,等.2003.基于 SVG的開(kāi)放式 LBS系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào):信息科學(xué)版,28(1):74-78.

張旭,尹振江.2003.基于 SVG的空間數(shù)據(jù)組織及Web表現(xiàn)的研究[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,(5):130-134.

謝剛生,于海龍,鄒時(shí)林,等.2002.基于Map Info的校園管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].測(cè)繪工程,(1):32-34.

吳信才.2002.地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[M].北京:電子工業(yè)出版社:37-46.

SpatialData Development Research Based on SVG

CHEN Hong-hua1, L IMan-chun2, L I Fei-xue2
(1 College of Civil Engineering,Nanjing ForestryUniversity,Nanjing,JS 210037,China;2.Schoolof Geographic and Oceanographic Sciences,NanjingUniversity,Nanjing,JS 210097,China)

The paper research goal how to realize the spatial data development using SVG,And how to develop Web based on SVG the GIS system.The paper the first definition and carries on the detailed introduction to SVG under the Internet environment’s application.Then researched how to process spatial data organization and encode based on SVG.The paper realized the diversion from spatial data to SVG.The paper still accomplished the diversion from campusmap to SVG and put forward a newestmodel ofWeb GIS based on the way.The paper solve finally has realized the spatial data development question using SVG,And to developedWeb GIS based on SVG to make an attempt.

Web GIS;SVG;encode;the model ofWeb GIS

TP 391

:A

:1674-3504(2010)04-389-04

10.3969/j.issn.1674-3504.2010.04.015

2010-08-11

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 (40901184);江西省數(shù)字國(guó)土重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金 (DLLJ200905)

陳紅華 (1976—),女,博士,講師,主要從事Web GIS原理與應(yīng)用、數(shù)據(jù)共享研究等。