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基于SVG技术进行WebGIS开发浅析
2010年3月21日    评论:    分享:

    来源:第三维度

     SVG(Scalable Vector Graphics)是W3C组织为适应InternetWeb应用的飞速发展需要而制定的一套基于XML语言的二维可缩放矢量图形语言描述规范。传统的HTML静态页面描述语言的采用的标记固定、有限且无内涵、不支持矢量图形等缺点日益暴露出来,已经越来越满足不了WebGIS发展要求。目前网络上浒的MacroMiedia公司提出的SWF文件格式以其图像矢量化,文件较小及具有交互性而倍受青睐,但它相比于SVG,还是有一些不足之处。XML作为公认的世界未来统一格式标准已经为越来越多的领域所应用。SVG作为XML的一个描述矢量图形的子集的出现,为解决WebGIS面临的静态性,数据格式多样性,平台相关的Web内容表现和缺乏交互性,网络传输慢等问题提供了一个全新的解决方法。

    1 SVG与HTML的比较

  SVG与HTML相比,具有如下优点:

  (1)突破了HTML固定标记集合的约束,使文件的内容更丰富、更复杂、更容易组成一个完整的信息体系;
  (2)SVG是矢量图像格式,非常适合在网络中传输和应用。一般而言,SVG图像要比其他网络图像格式(如GIF,JPEG)更小,下载速度更快;
  (3)由文本构成矢量图像。其文本性使得SVG文件有良好的跨平台性和可以通过DOM(Document Object Model)方便的对其进行编辑,修改。另外一个很突出的优点就是SVG文件中的文字也可以被网络搜索引擎作为关键词搜索到。
  (4)具有动态交互性。SVG图像能对用户动作做出不同响应,例如高亮、声效、特效、动画等。另外,由于Microsoft的IE6.0中已经集成了浏览SVG文件的插件,这使得SVG的浏览更加方便,容易。

   2 SVG与SWF的比较

  SWF与SVG相比,其不足体现为:

  (1)SWF标准的非开放性。SWF是一个相对封闭的技术,与其他的开放标准之间没有一个完全融合的方案。随着XML及其他开放标准的发展,SWF的不协调性将日益突出。
  (2)SWF较差的可编辑性。SWF是Flash的输出文件格式,作为最终的动画生成格式,其创作过程封闭在SWF文件中,无法再进行二次编辑。对于SVG来说,因为它是一种文本格式,用普通的编辑工具就可以打开并进行编辑。
  (3)SWF无法进行图像搜索。由于SWF为非文本格式,文本不能独立于图像而存在,因此无法建立类似于SVG的图像搜索功能。

  鉴于SVG的以上特性和优点,在WebGIS应用领域,如果将地理空间数据用SVG格式来存储、传输和显示,那么对于获得WebGIS服务的非专业的大众用户群,一方面可以通过各种SVG工具来组织,发布自己的地理空间数据,从而使地理信息资源和网上其他资源一样可以被整修Internet共享;另一方面,由于SVG的交互性,他们也将得到更具表现力和吸引力的WebGIS服务。

    3 SVG与VRML的比较

    虚拟现实建模语言是用来描述三维交互场景和实体的一种文件格式。用于联接全球网(WWW)。它可以用于创建复杂场景的三维表示,如装饰图像,产品设计和虚拟现实实现。同Java 3D一样,VRML也是遵循OpenGL标准的。OpenGL是近年来发展起来的一个性能卓越的三维图形标准,它是在SGI等多家世界闻名的计算机公司的倡导下,以SGI的GL三维图形库为基础制定的一个通用共享的开放式三维图形标准。VRML在其描述中也采用了节点树的表达方式。与VRML不同的是,SVG是专门针对二维场景而推出的一种基于是XML标准的标记言语,对三维场景它显然无能为力。另一方面,VRML并不是基于XML标准的,这对我们实现三维OpenGIS也是一个不利因素。

    4 SVG与GML、VML、PGML的比较

    矢量标识语言(VML),精度图像标识语言(PGML)都是作为W3C的矢量图像初始标准在1998年提出的。VML和PGML在很多地方非常的类似,但VML比较适合一些普通矢量图像,而PGML可以做出更加丰富多彩,适合专业设计和公众出版的图像。为了进一步促进图像标准的发展,W3C成立了SVG工作组。SVG工作组将VML和PGML的优势结合在了一起,重新推出了新的标准矢量格式,这就是SVG。GML、SVG、VML都与矢量图形有着密切的关系:GML在表示实体的空间信息的同时加入了实体的其他属性信息,是表示实体的空间信息和属性的编码标准,但它并不支持直接显示图形。而VML和SVG是在表示图形的矢量信息同时加入了图形的显示信息(即以什么样的样式显示矢量图形),是显示矢量图形的两种比较好的格式。相比之下,SVG是综合了VML的优点后推出的,是国际标准,它比VML具有更多的优点,也有更广阔的前景。

    基于SVG的系统主要由Web服务、GIS服务和数据存储三部分的关键技术构成,采用基于B/S方式的三层体系结构,整个工作流程如下:

  (1)客户端向Web服务器发出服务请求;Web服务器接收到请求后,分析调用请求。如果只是普通的网页服务就由Web服务器直接处理;如果是GIS服务请求,则向下连接GIS服务器。
  (2)在GIS服务器中,根据调用请求,在其中完成空间数据到GML文件的格式转换,以及GML文件到SVG文件的转换,并转回Web服务器。
  (3)Web服务器把GIS服务器传回的SVG文件发送给客户端,在客户端的浏览器中进行显示,利用JavaScript脚本语言实现地图的操作和交互功能。


  整个系统功能的实现主要分为服务器端和客户端的技术实现,在服务器端主要由Web服务器和GIS服务器组成。其中,Web服务器主要负责与客户端的连接,并提供普通的Web服务,当客户端需要GIS服务时才连接GIS服务器;GIS服务器主要负责与空间数据的连接与管理。对于多源异构的空间数据,在GIS服务器中进行数据格式的转换,最终生成SVG文件并传回给Web服务器,由Web服务器再传回到客户端进行显示。本文主要讨论了客户端的SVG图像展示和交互操作的实现。

  在客户端安装Adobe公司的SVG插件,在客户端使用SVG技术,结合JavaScript脚本语言实现基本的Web GIS功能,包括地图平移、放大、缩小、图层的管理、地图的交互性显示以及对图层属性的查询等。整个系统基于矢量图形,在放大和缩小的情况下,图形显示质量好;能无级放大和缩小,实现了对测线属性和测线二维反演图的查询;能分别管理各个图层的显示与隐藏,并实现了对工作区的交互显示。

    1 地图的平移
 
  地图向左平移功能的实现代码,与其他平移方法代码类似,主要是利用currentPosition变量的增加和减少进行平移操作。

  function hori-move(evt){
  viewBox=SVGRoot.getAttribute(′viewBox′);
  var viewVals=viewBox.split(′ ′);
  currentPosition=parseFloat(viewVals[0]);
  if (goLeft==true){//地图向左移动
  if (currentPosition<0.1){
  currentPosition=currentPosition+0.1;

    }
  goLeft=false;
  }
  viewVals[1]=currentPosition;
  SVGRoot.setAttribute(′viewBox′,viewVals.join(′ ′));
  }


   2 地图的缩放

  地图放大/缩小的实现代码,主要利用currentScale变量进行图形的扩大和缩小变化。

  function zoomIn(){
  if (SVGRoot.currentScale<5){ //地图放大
  SVGRoot.currentScale=SVGRoot.currentScale*1.5;
  }
  }
  function zoomOut(){
  if (SVGRoot.currentScale>0.3){ //地图缩小
  SVGRoot.currentScale=SVGRoot.currentScale*0.5;
  }
  }

 

  3 图层的人机交互

  SVG采用基于XML的DOM文档管理结构可以很方便地实现层次管理。〈g〉〈/g〉代表一个组, GIS中的一个专题图层存储在一个组中,每个组都有一个唯一标志ID属性。根据这个ID属性就可以通过JavaScript控制不同图层的显示和隐藏,并且SVG图形支持事件编程,可以很容易地实现对onclick()或onmouseover()等事件的编程。

  图层的隐藏和显示功能主要是利用setAttribute函数对visibility参数赋予hidden属性或visible属性。部分实现代码如下:

  function vis_hid(id){ //显示或隐藏图层获得所选图层对象
  var SVGstyle=SVGDoc.getElementById(id);
  if(SVGstyle.getAttribute("visibility")=="visible")
  {
  //隐藏该图层
  SVGstyle.setAttribute("visibility","hidden");
  } else {
  //显示该图层
  SVGstyle.setAttribute("visibility","visible");
  }
  }

 

  4 查询功能的实现

  这里假设对测线编号进行查询,查询测线的属性字段主要根据测线的ID号,利用getElementById()函数进行查询;利用getAttribute ()函数得到测线的属性字段内容。结果如图3和4所示,分别为查询测线的反演图和测线的数据说明。

  //从表单中获得要查询的ID号
  function showattrib(value){
  //获得符合ID号内容的对象
  var SVGid=SVGDoc.getElementById(value)
  var new_window=window.open("","query" ,"height=133,
  width=450");
  //显示该对象的describe字段内容
  new_window.document.writeln(SVGid.getAttribute("describe"));
  new_window.focus();
  }

    SVG技术不仅用于地图的展示,任何矢量图形都可以使用该技术。基于该技术的图像具有图形美观、文件标准统一、可读性强、灵活易用等特点。个人觉得SVG技术在WebGIS及互联网上的矢量图形发布中将具有广阔的应用前景。

 

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