基于 SVG的空間數據展現研究

陳紅華, 李滿春, 李飛雪

(1.南京林業大學土木工程學院測量系,江蘇南京 210037;2.南京大學地理與海洋科學學院,江蘇南京 210037)

基于 SVG的空間數據展現研究

陳紅華1, 李滿春2, 李飛雪2

(1.南京林業大學土木工程學院測量系,江蘇南京 210037;2.南京大學地理與海洋科學學院,江蘇南京 210037)

利用 SVG實現空間數據的展現,基于 SVG開發Web GIS系統。對 SVG的定義及在 Internet環境下的應用進行詳細介紹,然后通過研究空間數據在 SVG文檔中進行數據組織及編碼,實現地圖數據到 SVG圖形的轉換,并利用此方法完成校園地圖的部分轉換和基于此方法提出一個全新的Web GIS體系結構。論文解決了利用 SVG實現空間數據的展現問題,并對基于 SVG開發Web GIS做了一個嘗試。

Web GIS;SVG;編碼;Web GIS體系結構

隨著 Web GIS技術的發展,對于如何在 Web GIS中快速傳輸瀏覽矢量地圖,成為當前 GIS技術研究熱點問題,而 SVG具有公共空間數據轉換標準的特性,即不同 GIS平臺的數據可以轉換到SVG,這主要是由于 SVG是基于標準的 XML擴展而成的,使得基于 SVG的Web GIS空間數據分析展現實現成為可能,而且能夠在Web GIS中實現多源空間數據的集成,成為 GIS發展的關鍵技術。而SVG的出現可以說對Web GIS空間數據發布提供了一種開放的解決方案。

由于 SVG是基于 XML進行的擴展,因此通過SVG進行信息交換構建地圖服務器實現Web GIS,則所有運行平臺部分的請求都是通過自定義的標準 XML語言與服務端進行交換。由于所有的信息交換都是基于標準 XML語言,所以平臺具有跨平臺開發的特性,使展現在客戶端用戶面前的地圖更具有表現力 (謝智穎,2003)。它是一個基于 XML的純文本文件,可以使用記事本這類簡單的文本編輯器進行編輯。SVG(Scalable Vector Graphics)是一個用來設計高分辨率Web圖形的交互的和動態的頁面描述語言,可以在 SVG文件中嵌入動畫元素或通過腳本來定義動畫。最具吸引力的 SVG特色是可以針對 SVG的DOM或 SAX接口進行編程,動態地生成包含 SVG圖形的Web頁面,SVG可以與 Java技術一起運行,這就使得開發人機交互的WebGIS系統成為可能,文章主要對空間數據到SVG的轉換和展現問題進行一些初步的研究。

1 地理空間數據的 SVG轉換

文章研究以面向對象模式來分析空間數據轉換 SVG格式文檔的主要方法。從目前來看,非OGC標準的空間數據格式仍然占據已有數據的主體,包括有 ArcGIS格式的 SHAPE文件、GeoData-Base數據,以及 E00,DXF等其它 GIS軟件的數據格式。對于此類數據的轉換,主要使用數據格式轉換模式達到目的,并需要有專門的擴展接口實現相應的轉換,數據轉換模塊由一組 SVG轉化接口和SVG數據集成引擎組成,因此,地理空間數據轉換成 SVG數據格式是基于 SVG空間數據展現的核心。

1.1 SVG的數據結構

SVG文檔格式是由標準的 XML進行擴展形成的,SVG文檔實際上就是標準 XML文檔的擴展,具體表現如下:

(2)文檔只能有一個 元素,里面應該包含了一個 SVG文檔的所有內容。

SVG的圖形結構由圖形元素和框架元素來構成,它的基本對象結構主要如圖 1所示。

嚴格來說 SVG應該是一種開放標準的矢量圖形語言,可設計出高分辨率的Web圖形頁面。用戶可以通過改變部分代碼來使圖像具有互交功能,并可以隨時插入到 HT ML中通過瀏覽器來觀看。

圖 1 SVG的基本對象Fig.1 SVG basic object

圖形元素由文本、圖像和圖形三種基本對象構成。每個基本形狀對象都定義了位置和顏色屬性,其顏色和輪廓由 fill和 stroke兩個基本屬性構成。SVG提供了對嵌入圖像的支持,可以在 里插入圖像的二進制信息,也可以鏈接指向某個圖像文件,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 用來創建一個圓。cx和 cy屬性定義圓中心的 x和 y坐標。stroke和 strokewidth屬性控制如何顯示形狀的輪廓。fill屬性設置形狀內的顏色。關閉標簽的作用是關閉 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,也可分組圖形對象,便于管理和使用,可以對其內容有選擇地顯示。

1.2 基于 XSLT實現 SVG轉換

目前在WebGIS中遵守 OGC規范格式的數據有多種,如 G ML,VML,SVG等。由于 SVG是為地理空間數據的矢量表達方式所設計的規范,完全基于標準 XML技術,因此 SVG在 WebGIS的空間數據展現中具有通用語言的地位,而基于 SVG的空間數據轉換方法就是將互聯網中多源異構的空間數據利用 SVG的統一空間數據模型來描述。

通過自定義的標準 XML語言與源數據進行轉換,由于所有的信息轉換都是基于標準 XML語言,所以具有跨平臺開發的特性,使展現在客戶端用戶面前的地圖更具有表現力。當空間數據要向 SVG數據格式轉化時,先對源矢量空間數據進行遍歷,將出現的元數據所對應的樣式表集成,生成一個新的樣式表,并將所有的矢量空間對象生成相應的樣式表,然后根據這些樣式表將源矢量空間數據轉化為 SVG文檔格式數據,再將 SVG數據格式文檔傳送給客戶端進行空間數據展現 (張旭,2003)。

2 空間數據的 SVG展現實例

用 SVG文檔生成校園地圖在 IE瀏覽器中所顯示的圖形見圖 2。根據數據轉換方法得到的校園地圖的部分 SVG文檔:

圖 2 校園內某區域 SVG地圖Fig.2 In campus some reg ion SVG map

3 結束語

隨著互聯網技術的不斷發展,以及 GIS技術的不斷發展,WebGIS將是互聯網技術應用于 GIS形成一種新 GIS發展技術。利用互聯網絡在Web上發布和出版空間數據,為用戶提供空間數據瀏覽、查詢和分析的功能己經成為網絡 GIS發展的必然趨勢。

論文通過研究空間數據在 SVG文檔中如何進行數據組織,實現地圖數據到 SVG圖形的轉換方法,最終解決了如何利用 SVG實現空間數據的展現問題,并對利用 SVG實現 Web GIS做了一個試驗實例,證實將 SVG用于 Web GIS是非常有意義的,但還存在數據轉換的問題,主要由于地理空間數據的復雜性導致空間數據編碼成 SVG格式時比較困難,因此還需要進一步研究來解決格式轉換問題。

陳傳波,王菁,鄧凱.2002.基于 SVG的實時數據動態發布技術的研究[J].小型微型計算機系統,23(5):609-612.

謝智穎,李清泉,左小清,等.2003.基于 SVG的開放式 LBS系統設計與實現[J].武漢大學學報:信息科學版,28(1):74-78.

張旭,尹振江.2003.基于 SVG的空間數據組織及Web表現的研究[J].計算機應用研究,(5):130-134.

謝剛生,于海龍,鄒時林,等.2002.基于Map Info的校園管理信息系統的設計[J].測繪工程,(1):32-34.

吳信才.2002.地理信息系統設計與實現[M].北京:電子工業出版社: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

國家自然科學基金項目 (40901184);江西省數字國土重點實驗室開放基金 (DLLJ200905)

陳紅華 (1976—),女,博士,講師,主要從事Web GIS原理與應用、數據共享研究等。