基于 SVG的空间数据展现研究

陈红华, 李满春, 李飞雪

(1.南京林业大学土木工程学院测量系,江苏南京 210037;2.南京大学地理与海洋科学学院,江苏南京 210037)

基于 SVG的空间数据展现研究

陈红华1, 李满春2, 李飞雪2

(1.南京林业大学土木工程学院测量系,江苏南京 210037;2.南京大学地理与海洋科学学院,江苏南京 210037)

利用 SVG实现空间数据的展现,基于 SVG开发Web GIS系统。对 SVG的定义及在 Internet环境下的应用进行详细介绍,然后通过研究空间数据在 SVG文档中进行数据组织及编码,实现地图数据到 SVG图形的转换,并利用此方法完成校园地图的部分转换和基于此方法提出一个全新的Web GIS体系结构。论文解决了利用 SVG实现空间数据的展现问题,并对基于 SVG开发Web GIS做了一个尝试。

Web GIS;SVG;编码;Web GIS体系结构

随着 Web GIS技术的发展,对于如何在 Web GIS中快速传输浏览矢量地图,成为当前 GIS技术研究热点问题,而 SVG具有公共空间数据转换标准的特性,即不同 GIS平台的数据可以转换到SVG,这主要是由于 SVG是基于标准的 XML扩展而成的,使得基于 SVG的Web GIS空间数据分析展现实现成为可能,而且能够在Web GIS中实现多源空间数据的集成,成为 GIS发展的关键技术。而SVG的出现可以说对Web GIS空间数据发布提供了一种开放的解决方案。

由于 SVG是基于 XML进行的扩展,因此通过SVG进行信息交换构建地图服务器实现Web GIS,则所有运行平台部分的请求都是通过自定义的标准 XML语言与服务端进行交换。由于所有的信息交换都是基于标准 XML语言,所以平台具有跨平台开发的特性,使展现在客户端用户面前的地图更具有表现力 (谢智颖,2003)。它是一个基于 XML的纯文本文件,可以使用记事本这类简单的文本编辑器进行编辑。SVG(Scalable Vector Graphics)是一个用来设计高分辨率Web图形的交互的和动态的页面描述语言,可以在 SVG文件中嵌入动画元素或通过脚本来定义动画。最具吸引力的 SVG特色是可以针对 SVG的DOM或 SAX接口进行编程,动态地生成包含 SVG图形的Web页面,SVG可以与 Java技术一起运行,这就使得开发人机交互的WebGIS系统成为可能,文章主要对空间数据到SVG的转换和展现问题进行一些初步的研究。

1 地理空间数据的 SVG转换

文章研究以面向对象模式来分析空间数据转换 SVG格式文档的主要方法。从目前来看,非OGC标准的空间数据格式仍然占据已有数据的主体,包括有 ArcGIS格式的 SHAPE文件、GeoData-Base数据,以及 E00,DXF等其它 GIS软件的数据格式。对于此类数据的转换,主要使用数据格式转换模式达到目的,并需要有专门的扩展接口实现相应的转换,数据转换模块由一组 SVG转化接口和SVG数据集成引擎组成,因此,地理空间数据转换成 SVG数据格式是基于 SVG空间数据展现的核心。

1.1 SVG的数据结构

SVG文档格式是由标准的 XML进行扩展形成的,SVG文档实际上就是标准 XML文档的扩展,具体表现如下:

(2)文档只能有一个 元素,里面应该包含了一个 SVG文档的所有内容。

SVG的图形结构由图形元素和框架元素来构成,它的基本对象结构主要如图 1所示。

严格来说 SVG应该是一种开放标准的矢量图形语言,可设计出高分辨率的Web图形页面。用户可以通过改变部分代码来使图像具有互交功能,并可以随时插入到 HT ML中通过浏览器来观看。

图 1 SVG的基本对象Fig.1 SVG basic object

图形元素由文本、图像和图形三种基本对象构成。每个基本形状对象都定义了位置和颜色属性,其颜色和轮廓由 fill和 stroke两个基本属性构成。SVG提供了对嵌入图像的支持,可以在 里插入图像的二进制信息,也可以链接指向某个图像文件,还可以引入外部图像文件加以处理。具体格式如下所示:

SVG的 用来创建一个圆。cx和 cy属性定义圆中心的 x和 y坐标。stroke和 strokewidth属性控制如何显示形状的轮廓。fill属性设置形状内的颜色。关闭标签的作用是关闭 SVG元素和文档本身。SVG框架元素可以包含图形元素和其他框架元素。元素用于定义图像的模板,它可包含任何可视化元素,也可分组图形对象,便于管理和使用,可以对其内容有选择地显示。

1.2 基于 XSLT实现 SVG转换

目前在WebGIS中遵守 OGC规范格式的数据有多种,如 G ML,VML,SVG等。由于 SVG是为地理空间数据的矢量表达方式所设计的规范,完全基于标准 XML技术,因此 SVG在 WebGIS的空间数据展现中具有通用语言的地位,而基于 SVG的空间数据转换方法就是将互联网中多源异构的空间数据利用 SVG的统一空间数据模型来描述。

通过自定义的标准 XML语言与源数据进行转换,由于所有的信息转换都是基于标准 XML语言,所以具有跨平台开发的特性,使展现在客户端用户面前的地图更具有表现力。当空间数据要向 SVG数据格式转化时,先对源矢量空间数据进行遍历,将出现的元数据所对应的样式表集成,生成一个新的样式表,并将所有的矢量空间对象生成相应的样式表,然后根据这些样式表将源矢量空间数据转化为 SVG文档格式数据,再将 SVG数据格式文档传送给客户端进行空间数据展现 (张旭,2003)。

2 空间数据的 SVG展现实例

用 SVG文档生成校园地图在 IE浏览器中所显示的图形见图 2。根据数据转换方法得到的校园地图的部分 SVG文档:

图 2 校园内某区域 SVG地图Fig.2 In campus some reg ion SVG map

3 结束语

随着互联网技术的不断发展,以及 GIS技术的不断发展,WebGIS将是互联网技术应用于 GIS形成一种新 GIS发展技术。利用互联网络在Web上发布和出版空间数据,为用户提供空间数据浏览、查询和分析的功能己经成为网络 GIS发展的必然趋势。

论文通过研究空间数据在 SVG文档中如何进行数据组织,实现地图数据到 SVG图形的转换方法,最终解决了如何利用 SVG实现空间数据的展现问题,并对利用 SVG实现 Web GIS做了一个试验实例,证实将 SVG用于 Web GIS是非常有意义的,但还存在数据转换的问题,主要由于地理空间数据的复杂性导致空间数据编码成 SVG格式时比较困难,因此还需要进一步研究来解决格式转换问题。

陈传波,王菁,邓凯.2002.基于 SVG的实时数据动态发布技术的研究[J].小型微型计算机系统,23(5):609-612.

谢智颖,李清泉,左小清,等.2003.基于 SVG的开放式 LBS系统设计与实现[J].武汉大学学报:信息科学版,28(1):74-78.

张旭,尹振江.2003.基于 SVG的空间数据组织及Web表现的研究[J].计算机应用研究,(5):130-134.

谢刚生,于海龙,邹时林,等.2002.基于Map Info的校园管理信息系统的设计[J].测绘工程,(1):32-34.

吴信才.2002.地理信息系统设计与实现[M].北京:电子工业出版社: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

国家自然科学基金项目 (40901184);江西省数字国土重点实验室开放基金 (DLLJ200905)

陈红华 (1976—),女,博士,讲师,主要从事Web GIS原理与应用、数据共享研究等。