基于 web 的地图服务引擎的设计与实现

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1、基于Web的地图服务引擎的设计与实现黄波，陈怀熹（华南理工大学计算机科学与工程学院计算机系，广东广州510006）摘要：论文结合实时栅格地图渲染引擎和矢量地图发布引擎的优点，提出一种新的基于Web的地图服务引擎的设计方案和实现过程，并采用栅格地图预渲染入库的方式，显著地改善了引擎的性能和完善了引擎的功能。采用该引擎的GIS系统已经应用于视频监控系统中，效果良好。关键词：Web；GIS；地图服务引擎；预渲染中图法分类号:TP311.52文献标识码:AMapServiceEngineBasedOnWebDesignAndImp

2、lementationHUANGBo,CHENHuai-xi(Dept.ofComputer,SouthChinaUniversityofTechnology,GuangzhouGuangdong51006,China)Abstract：Adesignandimplementationofmapserviceenginebasedonwebisintroducedinthisthesis.Theengineintegratestheadvantagesofrealtimemaprenderingengineandvecto

3、rmappublishingengine.Andtheengineadoptsthepre-renderedimagestoremodewhichimprovesthecapabilityandfunctionsoftheengine.Keywords：Web;GIS;MapServiceEngine;Pre-rendered1引言地图服务引擎部署在WebGIS的服务端，用于响应客户端浏览器的地图请求，并把相应的地图数据发送到客户端浏览器。现有的地图服务引擎有两种处理模式：一、实时栅格图片发布模式：客户端调用地图时，服务端

4、按请求实时渲染生成栅格图片，并发送到客户端，客户端组合栅格图片并显示出来；二、矢量数据发布模式：客户端调用地图时，服务端根据请求将相应的矢量数据发送到客户端，客户端提取矢量数据渲染生成地图。前者是典型的瘦客户端、胖服务器模型。这种处理模型虽然简化客户端，但把所有处理集中在服务器端，加大服务器端处理数据量和网络传输负担。后者因其相对较胖的客户端，在初始化时需要较长的下载时间，而且，浏览器需要有Java2插件，这并不是用户的每台机器上都具备。两者在地图渲染时需要花费一定时间。国内外地理信息系统普遍采用以上两种方式实现。本文结合

5、两种处理模式的特点，采用混合地图服务引擎方式，根据用户的功能需求，启用相应的地图服务，并采用栅格图片预渲染入库的方式，提高了地图服务引擎的性能。2系统结构采用该地图服务引擎的WebGIS系统由地图数据库、空间数据引擎、地图服务引擎、中间件和客户端浏览器组成。地图服务引擎将栅格地图和矢量地图进行处理，统一发布。中间件实现业务逻辑和提供Web服务。中间件与地图服务引擎采用TCP/IP协议通讯。客户端浏览器通过HTTP协议以XML格式请求地图数据。系统分为三层，结构如图1所示。XMLMiddlewareMapServiceEng

6、ineClientsHTTPWebServerTCP/IPImageServerHTMLViewerFeatureServerJavaViewerApplicationServerDataSDE图1系统结构图2.1表现层系统根据用户请求的GIS功能，自适应选择启用HTMLViewer或JavaViewer。HTMLViewer是通过JSP、HTML、JavaScript、AJAX等相关技术及方法实现地图的浏览和信息的查询功能，是瘦客户端应用及广泛客户端支持的较好解决方案。JavaViewer是使用脚本语言与Javaappl

7、ets进行通讯，实现要素地图服务、地图提示和数据集成等HTMLViewer所不具备的所有功能。2.2中间件层客户和服务器之间的通讯是通过Web浏览器、Servlets和应用服务器实现。Web服务器接受客户端请求，并创建网页在客户端发布。Servlet是作为网络服务的一部分运行，并能响应客户请求的一个Java程序。它扩展Web服务器的功能使之能动态地调整网页的内容。客户端和混合地图服务引擎之间的联系纽带为中间件层。客户端通过中间件以XML格式请求地图数据，混合地图服务引擎准备地图数据，中间件传送最后的地图数据到客户端。系统采

8、用Apache和Tomcat作为系统Web服务器和ServletEngine。2.3数据存储层数据存储层包括地图服务引擎和数据存储服务器。地图服务引擎是WebGIS中地图发布的主要处理中心，空间数据在地图服务引擎中进行处理，并将输出的地图与数据返回给Web服务器。地图服务引擎提供五个功能，其基本功能为处