瓦片地图技术在可视化基站管理系统中的应用研究

任彦丞++范超

摘要：对于传统动态地图服务，客户端每进行一次请求，服务器都会根据请求重新读取数据库、渲染图片，导致系统性能低，而采用瓦片地图技术可以预生成不同级别的瓦片地图，采用瓦片地图作为背景地图，能提高系统的地图浏览、查询、空间分析等出图效率。本文对瓦片地图技术的技术实现以及在可视化基站管理系统中的应用进行了阐述。

关键词：瓦片地图 系统性能 可视化基站管理系统

中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）12-0085-02

1 引言

基站信息是和地理区域、地理要素密不可分的，基站的建设、搬迁以及管理工作都需要考虑周边的空间地理信息，因此通过WebGIS技术将基站信息与地理信息结合起来，对基站信息的管理以及对现网的分析和规划都将起着很大的作用。传统的WebGIS采用动态生成地图图片的方式，客户每产生一次新的地图请求，服务器将重新生成地图图片发送至客户端。而基站管理系统涉及到非常庞大的数据量，采用传统Web地图方式将大大影响系统的响应速度，降低系统运行效率，因此本文将瓦片地图技术应用到基站管理系统中，以提高系统性能。

2 瓦片地图技术研究

瓦片地图技术就是按照一定数学规则，采用固定的多级离散比例一次性由服务器提前把所设置级别比例尺的地图图片切割成具有一定规格的瓦片矩阵（128*128或256*256），根据缩放比例的不同将瓦片存储到服务器的不同目录中，并建立好瓦片地图与地图坐标的映射关系[1]。当用户请求显示的范围时，系统根据该范围内的地图坐标找到对应的已生成的大小固定的多张瓦片，返回给客户端，再由客户端程序拼接成要显示的范围地图。

这样处理的优势是用户请求时服务器端不再需要生成新的图片，而只需要直接返回当前请求坐标区域所对应的瓦片地图，有效缩短服务器生成地图的时间和地图传送的时间，提高系统响应速度，降低服务器的负担，提升地图的浏览速度，真正发挥服务器端响应的作用。

2.1 瓦片地图生成方式

在生成瓦片地图时，首先要确定地图比例尺级别N，将比例尺级别最大的图片作为瓦片金字塔的底层即第0层，并从图片的左上角对其开始分块，从左到右、自上至下进行切割，分割成为相同的分辨率大小的瓦片，以指定的格式保存成图像文件，按一定的组织方式存储到目录系统中，从而形成第0层瓦片矩阵；在此基础上，分辨率按每2x2合成为1x1的方法生成第1层图片，并对其进行切割，分割成与下一层相同大小的瓦片，存储起来形成第1层瓦片矩阵；采用同样的方法生成第N层，从而构成整个瓦片金字塔[2]。

2.2 瓦片地图动态更新机制

当用户请求地图数据时，系统首先在缓存中查找，如果缓存中有这些数据，则返回这些数据。而如果缓存中没有请求的数据，则请求到瓦片数据服务器中，得到相应的数据。当客户端请求到地图数据时，即可实现对数据的更新。而地图缓存服务器监控着用户对瓦片地图数据的操作，当检测到用户对数据进行更新了时，缓存服务器则记录下更新的瓦片地图数据的范围，主要是记录这个范围的顶点坐标，在整个瓦片地图中的行列位置等信息[3]。根据这些信息，重新生成更新后的地图数据的瓦片。最后，将这个瓦片传入缓存中并替换掉对应的未更新的瓦片数据。以此方式来实现动态数据的及时更新。

3 项目应用

为了整合现有的信息处理方式，为基站相关信息的管理和基站的规划工作提供科学、高效的信息处理平台，基于WebGIS的可视化基站管理系统应运而生。系统开发建设采用B/S的软件架构模式，以WebGIS技术为依托，实现基于电子地图的各类应用。该系统部分功能如下：

（1）地图操作功能。系统提供地图缩放、平移、鹰眼和图层显示等功能。

（2）查询与检索功能。包括图查属性和属性查图，实现对现网基站的查询分析。

（3）空间分析。系统提供缓冲区分析、空间测量等辅助分析功能。

（4）在线编辑功能。系统支持在线录入、在线编辑基站信息的功能。

系统需要对大量的数据进行处理，因此为了提高系统性能，采用瓦片地图技术提供地图服务，地图采用WGS1984坐标系统，瓦片像素采用256*256规格，dpi为96，图像格式选择png32无损压缩，采用反锯齿技术，平滑标注，使瓦片能很好的与背景进行混合。瓦片的获取通过对ArcGISServer的请求和响应来实现，切图之前首先对地图范围的原始值进行修正，然后按照前面所阐述的生成方式进行瓦片金字塔生成；当客户端发出请求时，系统采用动态更新机制进行响应。系统的界面如图1所示。

4 结语

基于WebGIS的可视化基站管理系统在采用瓦片地图技术作为网络地图生成方式后，大大提高了系统的性能，节省了服务器有限的处理器计算资源，提高了客户端获取地图数据的速度，为基站管理和规划工作提供了一个高效的管理平台。

参考文献

[1]汪林林，胡德华等.基于Flex的RIAWebGIS研究与实现[J].计算机应用，2008，28（12）：3258-3260.

[2]黄梦龙.瓦片地图技术在桌面端GIS的应用[J].地理空间信息，2011年4期.

[3]周沛.智能交通系统中的瓦片地图技术研究与应用.同济人学软件学院，2008：12-13.