基于平板电脑的地图发布技术研究

（上海市测绘院第四分院 200333）

一 引言

随着新技术的发展，地图用户的阅图习惯和用图需求产生了重大的变化，读图人群知识结构和生活习惯的改变，都促使了传统纸质地图需要做出新的变革。因此，研究实现地图产品的移动化和移动辅助阅图技术显得越来越重要。

随着“智能化”大潮来袭，智能终端在全球市场的地位逐步提升，智能手机和平板电脑等消费电子市场正处在快速上升时期。在平板电脑领域，苹果自2010年推出首款iPad 之后，就统领了平板电脑市场，iPad 无疑是平板电脑领域的领军者。有调查预测数据显示，虽然后有微软的首款平板电脑Surface 和谷歌的Nexus7 陆续发布，但是苹果iPad 平板电脑仍将长期占据全球市场大量份额。

基于目前iPad 在平板电脑领域领先的市场占有率，本论文立足IOS系统，以屏幕更大、地图阅读体验更好的iPad 为应用终端，开展基于平板电脑的地图发布技术研究。通过研究现有的地图产品《上海地图-大城区详图》，尝试在发布纸质地图时同步推出iPad 版，提高地图用户阅图的便捷性，丰富地图的对外服务方式，大幅提高地图服务的受众面，逐渐吸引年轻用户群体关注的地图产品。

二 研究内容

《上海地图-大城区详图》是上海市测绘院在2012年1月份推出的新款地图产品。该地图具有了纸质地图的主要特征：纸张幅面大，《上海地图-大城区详图》大全张地图，尺寸达到了1024mm×1248mm；双拼地图，《上海地图-大城区详图》的正反两面分别表示了上海的浦东和浦西地区，如果用户购买两张地图，就可以拼合起来使用；此外，还有地图成果数据量大的特征。

本论文的主要研究内容包括以下几方面：

1、研究地图的发布流程。如何有效地实现地图数据从CDR 文件转换成iPad 平板电脑可使用的图片文件成为了本论文研究的首要内容。

2、突破图片缓存瓶颈。由于地图幅面大，iPad 平板电脑的缓存受到了极大的挑战，如果将整幅图片直接导入使用，则会出现程序闪退的现象。因此，如何解决iPad 平板电脑对于图片缓存瓶颈是本论文关键的研究内容。

3、解决数据压缩问题。为了保证地图的展示质量，确保用户能清晰地查看地图和标注，图片必须具有高精度的DPI 输出作为保证。因此，地图图片数据量将会比较大，作为一个APP 应用，在不影响使用的前提下，如何压缩数据，成为了本论文的另一个关键的研究内容。

三 解决方案

通过《上海地图-大城区详图》项目的开展和制作，解决了本论文的主要研究内容，以下介绍一下具体的解决方案。

以CDR格式存储的矢量地图产品为例，形成相应的地图发布流程，流程包括制作、输出和在移动终端的发布流程如图1所示：

图1 纸质图发布流程

1、进行CDR 文件处理，形成需要展现的地图内容。输出400DPI 精度的图片，保存为JPG格式图片；

在CDR 环境中，由于数据量较大且图框外有白边，所以采用图框精确裁剪的方法将数据分为尺寸左框1024×624 右框1024×650（26mm 重叠边）两幅图，完成裁剪后导出EPS格式数据。使用Acrobat Distiller 软件将EPS 文件转成PDF格式使图幅不会出现黑边，然后用PS 软件打开进行栅格化处理，打开PDF 数据设置图幅尺寸为左框1024×624，右框1024×650（重叠边）、颜色模式为RGB、分辨率为400dpi 保存为PSD格式，完成后再在PS 软件中设置画布大小1024×1248 将两幅图幅拼接最后导出符合系统所需的400dpi-JPG格式。

2、开发切图工具，采用Python 语言结合IDLE图形管理控件自行开发自动切图工具，切割形成行列矩阵瓦片。

为实现在ipad 端流畅显示离线电子地图的效果，解决图片缓存瓶颈，避免程序闪退。项目在开发中采用了CAlayer 类来管理图片。CAlayer的工作原理是把大尺寸的图片切割成小切片，例如1000×1000 像素。然后每次在视图内加载对应的切片。这样可以实现大尺寸图片在APP 内的快速加载。并且CAlayer 类集成了对手势操作的应对方法，可以流畅的进行图片的拖动、单击、缩放等。

为了提供系统需要的数据，首先要把电子底图成品切割成自定义大小的切片。以大城区详图电子图为例，切片大小统一定义为1000×1000 像素。这幅图的尺寸为19663×16133 像素。本例中把它切割成20 行，17 列共340幅切片。每幅图的命名规则采用name_row_coloume的方式。在CAlayer 类中，自动根据行（row）、列（colume）加载切片。为了达到快速切图的效果，项目组采用Python 和IDLE 接口开发了一个自动切图程序，这个程序可以快速的对多幅电子图进行切片，提高了工作效率。

自动切图程序关键代码如下：

下图2是切图成果，从图片的命名可以看出，是遵照上述命名方式命名的。APP 程序会根据命名规则加载切片。

图2 成果命名方式

3、为了进一步压缩数据，减小数据容量，我们再次开发数据导入工具，通过SQLite 数据库存储长二进制图片数据，以进一步压缩图片。

我们采用SQLite 3 作为数据库，管理数据，这是一种开源轻型数据库，整个数据库存储为一个单一文件中，存储用于浏览的图片长二进制数据。在数据制作过程中，根据SQLite 3的结构特点和功能需要，进行了数据库表的设计，表结构如下表1：

表1 瓦片数据库结构

最后，通过数据导入工具，根据数据库表的设计，导入最终的图片数据。

数据导入程序关键代码如下：

表完成"+dt2.Rows.Count.ToString()+"条记录的SQL 语句写入！");

4、调用数据在移动终端显示，实现图片在iPad终端的离线浏览。

在开发过程中，采用Xcode 4.5 平台直接读取SQLite 3 数据库的方式，把功能需要的数据读取，并在平板电脑上显示出来，并最终实现了大图片在i－Pad 终端的离线浏览、平移、缩放等功能。

四 结论

基于平板电脑的地图发布技术研究克服了平板电脑缓存瓶颈、数据压缩等关键技术，形成了较完整地地图发布流程，拓宽了纸质地图在移动终端的应用，为基于苹果系统Xcode 平台开发APP 产品提供了借鉴。

论文中所示例的《大城区详图HD》最终形成了面向公众服务的一款APP 产品，用户可通过App－Store 商店免费下载使用。