基于矢量瓦片的在线交互可视化工具设计与实现

发布时间：2020-04-05 16:41

【摘要】：随着网络环境的深刻变化与在线地图技术的快速成熟,人们的生活方式和思维方式也发生着转变。由于在线地图无需安装复杂的平台环境,使用方便,在大众的日常生活中发挥着越来越重要的作用。在线地图的普及和功能的完善,使人民对网络地图更加依赖,提出了更加多样化的需求,而现在主流的在线地图以固定样式地图展示给用户,无法顾及用户对个性化地图的需要。针对在线地图制图过程中不仅注重成图速度,而且兼顾可视化效果的特点,本文提出了一种面向用户的网络地图在线交互可视化方法。该方法基于矢量瓦片技术,通过WFS发布GeoJSON格式的矢量瓦片数据,将数据以渐进传输的方式缓存在客户端,用户在浏览器端进行交互操作,编辑地图符号,设置矢量图层样式,确定地图符号与图层参数。基于该方法设计的在线交互可视化工具,无需构造庞大的客户端环境,充分利用了WEBGIS系统中客户端的CPU和GPU计算资源,通过脚本语言来解析用户设置的样式信息,并作用于内存中的矢量数据,最终采用WebGL技术将数据渲染成图并进行动态展示,降低了数据渲染对服务器的依赖。本文主要的研究内容概括起来有以下几点:(1)研究分析矢量瓦片的生成原理以及组织调度方法,并结合GeoJSON格式的矢量瓦片,探讨了矢量数据在WebGL环境下渲染为地图的流程,同时阐述了矢量瓦片数据在浏览器端的融合和可视化表达原理,为在线可视化工具的设计提供理论基础;(2)引入了自适应快速成图的概念,并分析了自适应制图的设计要素,探讨了输入变量和输出变量之间的映射关系。结合制图知识规则和地图模板,提出了在线自适应快速成图方案设计。(3)探讨矢量瓦片的两种不同的发布方式与样式设定方法,并阐述点、线、面不同形式的地图符号结构,服务于动态图例生成与在线地图符号编辑的设计与实现。(4)提出了在线交互可视化工具的总体架构,并从渲染引擎模块、图例生成模块、符号编辑模块和自适应模块介绍在线交互制图工具各模块间的相关关系,同时从系统实现的角度介绍各模块的结构和组成。(5)根据以上的理论与探讨,设计并实现了一个原型的在线交互可视化实验工具,通过实验来验证本文提出设计方案的可行性,并进行效果展示。本文结合原型实验系统,利用相关数据进行实验。实验结果表明,在客户端无需安装任何插件的情况下,基于矢量瓦片的在线交互可视化工具能够自适应加载大规模矢量数据,通过在线地图符号编辑,丰富在线地图符号,能够动态改变在线地图样式,实时在线成图,使在线地图表现形式由单一表达向多元表达转变。将数据解析和地图渲染的业务逻辑放在客户端实现,脱离了对庞杂的GIS客户端配置环境的依赖,实现地图展示和快速成图服务,为用户提供一种可行的地图制图方法和服务方式。
【图文】：

图 2-1 全球格网划分金字塔模型Fig. 2-1 Global grid division of Pyramid model据的格网划分按照像素阵列依次抽稀分割提取即可，而矢量数据是由性数据组成，除了考虑位于矩形范围内的要素坐标外，还需要考虑到的要素不完整问题和属性管理问题，以及剖分处产生的多余点的处据的格网化划分，算法难度远比栅格瓦片复杂，但栅格数据的格网化数据的组织与管理提供了新的思路。借用栅格瓦片分层分块管理的思的矢量数据，，每块瓦片只包含规定范围的要素数据信息，这就产生了量瓦片的切割

图 2-1 全球格网划分金字塔模型Fig. 2-1 Global grid division of Pyramid mode照像素阵列依次抽稀分割提取即可，了考虑位于矩形范围内的要素坐标外题和属性管理问题，以及剖分处产生，算法难度远比栅格瓦片复杂，但栅理提供了新的思路。借用栅格瓦片分块瓦片只包含规定范围的要素数据信
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P208;P283

【参考文献】

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本文编号：2615258