一種基于SharpMap的Web GIS地圖圖層創(chuàng)建方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于GPS定位信息提供本地移動地理信息服務(wù)的系統(tǒng)，包括無線通信網(wǎng)、GPS定位裝置和移動終端，以及因特網(wǎng)和服務(wù)器，通過對一種開源的Web?GIS產(chǎn)品-Sharpmap地圖引擎的分析，開發(fā)SharpMap相似功能，應(yīng)用在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中，同時(shí)針對現(xiàn)存的地圖加載速度慢等問題提出有效結(jié)果方案，并利用第三方地圖引擎的方案，將第三方提供的地圖引擎和本車輛監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)同工作，共同完成車輛定位、描繪軌跡等功能。
【專利說明】—種基于SharpMap的Web GIS地圖圖層創(chuàng)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地理信息系統(tǒng)，尤其是一種基于SharpMap的Web GIS地圖。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛監(jiān)控系統(tǒng)融合了 GPS技術(shù)、GIS技術(shù)和無線通信技術(shù)這三種當(dāng)今世界上的前沿技術(shù)，參見附圖1，可隨時(shí)隨地對車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程跟蹤監(jiān)控。其中，GPS技術(shù)、GIS技術(shù)和無線通信技術(shù)是車輛監(jiān)控系統(tǒng)的核心技術(shù)，每一項(xiàng)技術(shù)在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中都有著不可替代的作用。GPS (Global Positioning System)技術(shù)作為車輛監(jiān)控系統(tǒng)中的定位部分,主要負(fù)責(zé)移動車輛的位置等信息的采集，GPS定位技術(shù)是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而建立起來的一個高精度、全天候和全球性的導(dǎo)航定位、定時(shí)、測速系統(tǒng)，它利用位于距地球2萬多公里高的24顆人造衛(wèi)星不斷向地球發(fā)射衛(wèi)星定位信號，地球上的任何一個GPS接收機(jī)，只要接收到大于等于4顆定位衛(wèi)星發(fā)射的定位信號，就可以解算出被測載體的運(yùn)動狀態(tài)，如經(jīng)度、緯度、高度、時(shí)間、速度等。作為車輛監(jiān)控系統(tǒng)的信息發(fā)布部分，地理信息系統(tǒng)(GeographicInformation System簡稱GIS)是融合計(jì)算機(jī)圖形和數(shù)據(jù)庫于一體,對地理數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、傳輸、存儲、管理、查詢檢索、分析、表達(dá)和應(yīng)用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主要包括計(jì)算機(jī)硬件、軟件、地理數(shù)據(jù)和用戶等幾個部分，它把地理位置和相關(guān)屬性信息真實(shí)準(zhǔn)確、圖文并茂地展現(xiàn)給用戶，并借助其獨(dú)有的空間分析能力和可視化表達(dá)能力，滿足用戶對地理信息的需求。將GIS條件下的電子地圖應(yīng)用于車輛監(jiān)控系統(tǒng)，可為車輛監(jiān)控提供一個可視化載體，各個互聯(lián)網(wǎng)用戶可以方便地通過電子地圖查詢相關(guān)的地理信息和車輛信息。而無線通信技術(shù)則在GPS和GIS之間建起了一座數(shù)據(jù)通信的橋梁，使得遠(yuǎn)程監(jiān)控成為可能。通過準(zhǔn)確的定位技術(shù)、通信技術(shù)以及GIS下的電子地圖，車輛監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對車輛的定位、跟蹤、監(jiān)控，有效地對車輛進(jìn)行了管理，從而使車輛管理走上了科學(xué)化、正規(guī)化的道路。
[0003]隨著Web GIS的發(fā)展和成熟，在智能車輛監(jiān)控導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中，各個移動車輛的定位數(shù)據(jù)由通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過Web GIS下的電子地圖準(zhǔn)確、直觀地展現(xiàn)各個被控車輛的位置、行駛軌跡等信息，各網(wǎng)絡(luò)用戶通過訪問監(jiān)控中心網(wǎng)站就可以查詢他們想要了解的信息，并對車輛實(shí)施相應(yīng)的控制。W曲GIS作為車輛監(jiān)控系統(tǒng)的主要信息展示媒介，結(jié)合地理特征將車輛的信息直觀、準(zhǔn)確地展現(xiàn)出來，更符合人們的習(xí)慣，是車輛監(jiān)控系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。另外，GIS在進(jìn)入Internet后，其實(shí)現(xiàn)原理、數(shù)據(jù)組織管理、系統(tǒng)的應(yīng)用模式、軟件開發(fā)、用戶界面等方面都發(fā)生了變化，GIS數(shù)據(jù)也改變了傳統(tǒng)的發(fā)布模式，通過互聯(lián)網(wǎng)來傳播，那么就必然會受到網(wǎng)絡(luò)傳播速度的影響，這些問題的解決策略都在一定程度決定著系統(tǒng)能否成功，同時(shí)，Web GIS系統(tǒng)的開發(fā)速度和成本高低也是開發(fā)者所關(guān)注的問題?？梢?，面對激烈的競爭，選擇一種功能全面、速度快、可靠性高、開發(fā)成本低的Web C趲平臺來構(gòu)建車輛監(jiān)控系統(tǒng)至關(guān)重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一種基于SharpMap的Web GIS地圖加載方法目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中GIS地圖加載速度慢，運(yùn)行成本高的問題，提供了 一種基于開源代碼SharpMap的Web GIS地圖圖層創(chuàng)建方法，其特征在于:1)創(chuàng)建地圖；2)創(chuàng)建圖層:設(shè)置圖層的數(shù)據(jù)源:將其它地圖格式轉(zhuǎn)換為Shapefile格式的地圖，地理信息通以表的形式來組織的，該地圖圖層可根據(jù)地圖表的形式存儲在空間三維數(shù)據(jù)庫中，空間三維數(shù)據(jù)庫存儲三維坐標(biāo)系統(tǒng)，地圖圖層可分地圖集進(jìn)行存儲和顯示，可存儲為世界地圖集、省級地圖集、城市地圖集，分別存儲在空間數(shù)據(jù)庫的不同文件夾下面；3)數(shù)據(jù)的引入:SharpMap中的數(shù)據(jù)引入機(jī)制是采取Provider模式來實(shí)現(xiàn)，每個圖層包含了地圖的一個不同方面，且每個圖層都對應(yīng)著一系列的數(shù)據(jù)庫表，通過數(shù)據(jù)引入機(jī)制將表中包含的地圖數(shù)據(jù)引入到對應(yīng)的地圖圖層上，將用戶關(guān)注的數(shù)據(jù)信息與圖層代表的地圖對象關(guān)聯(lián)起來；4)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換:地圖實(shí)體的地理空間位置坐標(biāo)與Shapefile格式文件中的柵格位置坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,計(jì)算柵格分辨率,完成柵格位置坐標(biāo)與二維數(shù)據(jù)單元地址的轉(zhuǎn)換，在已設(shè)置好的柵格橫向和縱向柵格單元數(shù)據(jù)的條件下，完成柵格所對應(yīng)的數(shù)組下標(biāo)與二維數(shù)組單元地址的雙向轉(zhuǎn)換，從而完成坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；5)符號和文字標(biāo)注過程:地圖符號和文字要素的幾何數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)對應(yīng)存儲到圖表中，并同時(shí)存儲在空間數(shù)據(jù)庫的一個文件夾下，該文件夾不同于上述存儲地圖數(shù)據(jù)的文件夾，提供該符號地圖集的訪問接口，空間圖層信息發(fā)生變化后，確定需要更新地圖符和文字信息，觸發(fā)顯示模塊根據(jù)需要更新的地圖對象去更新相應(yīng)的地圖符號，將更新后的符號和文字標(biāo)準(zhǔn)過程更新到相應(yīng)的地圖圖層中；6) SharpMap地圖基本功能實(shí)現(xiàn):改變Map類的Center屬性和Zoom屬性，可完成SharpMap地圖基本功能，如地圖的顏色設(shè)置、輪廓設(shè)置、初始比例、比例尺設(shè)置、縮放比例設(shè)置、指南針設(shè)置，Center屬性表示地圖顯示范圍的中心點(diǎn)，Zoom屬性是指視野，表示當(dāng)前顯示地圖范圍的寬；7)地圖圖層、地圖符號和文字的合成和加載過程，所述地圖的加載過程可采用動態(tài)A J A X技術(shù)分塊加載并顯示地圖，完成地圖的創(chuàng)建、繪制和顯示。
[0005]本發(fā)明提出的基于Sharpmap的WebGIS地圖加載,有效解決了地圖的高成本、加載速度慢的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1車輛監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)；
[0007]圖2ASP.NET2.0的運(yùn)行過程；
[0008]圖3SharpMap中地圖的生成與顯示過程；
【具體實(shí)施方式】
[0009]首先，深入分析了 Sharpmap的源代碼結(jié)構(gòu)。SharpMap地圖引擎的源代碼是開放的，從互聯(lián)網(wǎng)上可以免費(fèi)地下載到，目前穩(wěn)定的運(yùn)行版本為0.9。從下載到的SharpMap的源代碼可以看到，SharpMap的核心源代碼主要包括兩個文件夾:SharpMap和SharpMap.UI。其中，SharpMap工程是主體，下面包括了 14個命名空間，包括MAP、圖層、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)、數(shù)據(jù)、樣式、幾何體、渲染等，它們包含了可以實(shí)現(xiàn)地圖不同功能的函數(shù)，通過對相關(guān)函數(shù)的調(diào)用，可以對SharpMap進(jìn)行功能擴(kuò)展,增加很多需求的功能。SharpMap.UI是另一個和用戶界面相關(guān)的文件夾，包含了 Forms、Ajax等命名空間，它提供了和用戶界面相關(guān)的功能的實(shí)現(xiàn)。這兩個包含了地圖源代碼的文件夾通過編譯被封裝成了 dll文件，存放在ASE.NET2.0的開發(fā)網(wǎng)站下，在SharpMap的實(shí)現(xiàn)過程中自動被調(diào)用。本文詳細(xì)分析了這兩個文件夾中各個命名空間下的函數(shù)的功能及其意義，只有在了解了這些函數(shù)的功能及其意義后，才能擴(kuò)展Sharpmap的功能然后將其應(yīng)用在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中。
[0010]SharpMap的運(yùn)行機(jī)制分析，SharpMap是一個基于.Net2.0的Map渲染類庫,是采用ASP.NET, Sharpmap的實(shí)現(xiàn)結(jié)合了 ASP.NET2.0的運(yùn)行過程和地圖的生成與顯示過程，它們的協(xié)同工作共同完成了 Sharpmap地圖的生成與顯示，ASENET是Web服務(wù)器(通常是IIS服務(wù)器)下的ISAPI擴(kuò)展，它通常是存在于Web服務(wù)器上的。當(dāng)IIS Web服務(wù)器接收到從瀏覽器發(fā)來的請求時(shí)，會檢查所請求的文件的擴(kuò)展名，根據(jù)文件擴(kuò)展名將該請求交給合適的ASENET (即ISAPI擴(kuò)展)來處理，從數(shù)據(jù)庫或者其他資源獲取必要的數(shù)據(jù)，然后ASENET將處理結(jié)果返回給IIS Web服務(wù)器，再返回到瀏覽器端，其運(yùn)行過程如圖2所示。
[0011]Sharpmap中地圖的生成與顯示過程，Sharpmap中地圖的生成與顯示過程分為創(chuàng)建地圖，創(chuàng)建圖層并設(shè)置圖層的數(shù)據(jù)源，圖層樣式設(shè)置，添加圖層到地圖，地圖背景、比例、中心點(diǎn)設(shè)置和繪制并生成地圖等幾個步驟，創(chuàng)建地圖，如圖3所示:其過程包括:一種基于SharpMap的Web GIS地圖圖層創(chuàng)建方法，其特征在于:1)創(chuàng)建地圖；2)創(chuàng)建圖層:設(shè)置圖層的數(shù)據(jù)源:將其它地圖格式轉(zhuǎn)換為Shapefile格式的地圖，地理信息通以表的形式來組織的，該地圖圖層可根據(jù)地圖表的形式存儲在空間三維數(shù)據(jù)庫中，空間三維數(shù)據(jù)庫存儲三維坐標(biāo)系統(tǒng)，地圖圖層可分地圖集進(jìn)行存儲和顯示，可存儲為世界地圖集、省級地圖集、城市地圖集，分別存儲在空間數(shù)據(jù)庫的不同文件夾下面；3)數(shù)據(jù)的引入=SharpMap中的數(shù)據(jù)引入機(jī)制是采取Provider模式來實(shí)現(xiàn)，每個圖層包含了地圖的一個不同方面，且每個圖層都對應(yīng)著一系列的數(shù)據(jù)庫表，通過數(shù)據(jù)引入機(jī)制將表中包含的地圖數(shù)據(jù)引入到對應(yīng)的地圖圖層上，將用戶關(guān)注的數(shù)據(jù)信息與圖層代表的地圖對象關(guān)聯(lián)起來；4)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換:地圖實(shí)體的地理空間位置坐標(biāo)與Shapefile格式文件中的柵格位置坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，計(jì)算柵格分辨率，完成柵格位置坐標(biāo)與二維數(shù)據(jù)單元地址的轉(zhuǎn)換，在已設(shè)置好的柵格橫向和縱向柵格單元數(shù)據(jù)的條件下，完成柵格所對應(yīng)的數(shù)組下標(biāo)與二維數(shù)組單元地址的雙向轉(zhuǎn)換，從而完成坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；5)符號和文字標(biāo)注過程:地圖符號和文字要素的幾何數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)對應(yīng)存儲到圖表中，并同時(shí)存儲在空間數(shù)據(jù)庫的一個文件夾下，該文件夾不同于上述存儲地圖數(shù)據(jù)的文件夾，提供該符號地圖集的訪問接口，空間圖層信息發(fā)生變化后，確定需要更新地圖符和文字信息，觸發(fā)顯示模塊根據(jù)需要更新的地圖對象去更新相應(yīng)的地圖符號，將更新后的符號和文字標(biāo)準(zhǔn)過程更新到相應(yīng)的地圖圖層中；6) SharpMap地圖基本功能實(shí)現(xiàn):改變Map類的Center屬性和Zoom屬性,可完成SharpMap地圖基本功能,如地圖的顏色設(shè)置、輪廓設(shè)置、初始比例、比例尺設(shè)置、縮放比例設(shè)置、指南針設(shè)置，Center屬性表示地圖顯示范圍的中心點(diǎn)，Zoom屬性是指視野，表示當(dāng)前顯示地圖范圍的寬；7)地圖圖層、地圖符號和文字的合成和加載過程，所述地圖的加載過程可采用動態(tài)A J A X技術(shù)分塊加載并顯示地圖，完成地圖的創(chuàng)建、繪制和顯示。
[0012]Sharpmap中應(yīng)用了 AJAX技術(shù)，AJAX技術(shù)是當(dāng)今世界上一種無人不知無人不曉的時(shí)尚前沿技術(shù)，它改變了傳統(tǒng)的瀏覽器與服務(wù)器的交互模式，做到了按需索取數(shù)據(jù)、局部刷新頁面、異步發(fā)送請求，是一種構(gòu)建網(wǎng)站的強(qiáng)大方法。Web2.0的誕生使Ajax得到了很好的應(yīng)用，給網(wǎng)站的構(gòu)建帶來了一片全新的局面，目前，Canai 1、Amazon、A9.tom搜索都采用了Ajax技術(shù)，它將桌面應(yīng)用程序所具有的動態(tài)性和快速性在Web應(yīng)用程序中體現(xiàn)出來，實(shí)現(xiàn)了高效的Web開發(fā)。而將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在數(shù)據(jù)量大、地圖加載速度慢的GIS領(lǐng)域是再合適不過韻了，像Google Earth、Google Maps都因采用了 Ajax技術(shù)而在GIS領(lǐng)域出盡了風(fēng)頭。在Sharp Ns ap中也引入了 Ajax技術(shù),使SharpMap強(qiáng)大起來。
[0013]Sharpmap可實(shí)現(xiàn)地圖的中文顯示；存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫可為二維數(shù)據(jù)庫；可實(shí)現(xiàn)分地圖集現(xiàn)實(shí)地圖數(shù)據(jù)功能實(shí)現(xiàn)。
[0014]Sharpmap地圖可用來顯示車輛的定位信息、實(shí)時(shí)跟蹤車輛；可進(jìn)行車輛軌跡跟蹤、動態(tài)路徑規(guī)劃、車輛導(dǎo)航。
[0015]Sharpmap中的所述數(shù)據(jù)庫可與地圖顯示在同一終端，也可在遠(yuǎn)程終端；可在地圖上標(biāo)準(zhǔn)餐飲、酒店等旅游信息。
[0016]最后說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于SharpMap的Web GIS地圖圖層創(chuàng)建方法，其特征在于: 1)創(chuàng)建地圖； 2)創(chuàng)建圖層:設(shè)置圖層的數(shù)據(jù)源:將其它地圖格式轉(zhuǎn)換為Shapefile格式的地圖，地理信息通以表的形式來組織的，該地圖圖層可根據(jù)地圖表的形式存儲在空間三維數(shù)據(jù)庫中，空間三維數(shù)據(jù)庫存儲三維坐標(biāo)系統(tǒng)，地圖圖層可分地圖集進(jìn)行存儲和顯示，可存儲為世界地圖集、省級地圖集、城市地圖集，分別存儲在空間數(shù)據(jù)庫的不同文件夾下面， 3)數(shù)據(jù)的引入:SharpMap中的數(shù)據(jù)引入機(jī)制是采取Provider模式來實(shí)現(xiàn),每個圖層包含了地圖的一個不同方面，且每個圖層都對應(yīng)著一系列的數(shù)據(jù)庫表，通過數(shù)據(jù)引入機(jī)制將表中包含的地圖數(shù)據(jù)引入到對應(yīng)的地圖圖層上，將用戶關(guān)注的數(shù)據(jù)信息與圖層代表的地圖對象關(guān)聯(lián)起來； 4)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換:地圖實(shí)體的地理空間位置坐標(biāo)與Shapefile格式文件中的柵格位置坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，計(jì)算柵格分辨率，完成柵格位置坐標(biāo)與二維數(shù)據(jù)單元地址的轉(zhuǎn)換，在已設(shè)置好的柵格橫向和縱向柵格單元數(shù)據(jù)的條件下，完成柵格所對應(yīng)的數(shù)組下標(biāo)與二維數(shù)組單元地址的雙向轉(zhuǎn)換，從而完成坐標(biāo)轉(zhuǎn)換； 5)符號和文字標(biāo)注過程:地圖符號和文字要素的幾何數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)對應(yīng)存儲到圖表中，并同時(shí)存儲在空間數(shù)據(jù)庫的一個文件夾下，該文件夾不同于上述存儲地圖數(shù)據(jù)的文件夾，提供該符號地圖集的訪問接口，空間圖層信息發(fā)生變化后，確定需要更新地圖符和文字信息，觸發(fā)顯示模塊根據(jù)需要更新的地圖對象去更新相應(yīng)的地圖符號，將更新后的符號和文字標(biāo)準(zhǔn)過程更新到相應(yīng)的地圖圖層中； 6)SharpMap地圖基本功能實(shí)現(xiàn):改變Map類的Center屬性和Zoom屬性，可完成SharpMap地圖基本功能，如地圖的顏色設(shè)置、輪廓設(shè)置、初始比例、比例尺設(shè)置、縮放比例設(shè)置、指南針設(shè)置，Center屬性表示地圖顯示范圍的中心點(diǎn)，Zoom屬性是指視野，表示當(dāng)前顯示地圖范圍的寬； 7)地圖圖層、地圖符號和文字的合成和加載過程，所述地圖的加載過程可采用動態(tài)AJAX技術(shù)分塊加載并顯示地圖，完成地圖的創(chuàng)建、繪制和顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SharpMap的WebGIS地圖圖層創(chuàng)建方法,可實(shí)現(xiàn)地圖的中文顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SharpMap的WebGIS地圖圖層創(chuàng)建方法,所述數(shù)據(jù)庫可為二維數(shù)據(jù)庫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SharpMap的WebGIS地圖圖層創(chuàng)建方法,可實(shí)現(xiàn)分地圖集現(xiàn)實(shí)地圖數(shù)據(jù)功能實(shí)現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SharpMap的WebGIS地圖圖層創(chuàng)建方法，可用來顯示車輛的定位信息、實(shí)時(shí)跟蹤車輛。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SharpMap的WebGIS地圖圖層創(chuàng)建方法,可進(jìn)行車輛軌跡跟蹤、動態(tài)路徑規(guī)劃、車輛導(dǎo)航。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于SharpMap的WebGIS地圖圖層創(chuàng)建方法,所述數(shù)據(jù)庫可與地圖顯示在同一終端，所述數(shù)據(jù)庫也可在遠(yuǎn)程終端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SharpMap的WebGIS地圖圖層創(chuàng)建方法,可在地圖上標(biāo)準(zhǔn)餐飲、酒店等旅游信息。
【文檔編號】G06F17/30GK103927374SQ201410169881
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】徐靜, 楊洋, 姚志壘, 徐森, 吳素芹, 許秋艷 申請人:鹽城工學(xué)院