任彥丞++范超

摘要：對(duì)于傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)地圖服務(wù)，客戶端每進(jìn)行一次請(qǐng)求，服務(wù)器都會(huì)根據(jù)請(qǐng)求重新讀取數(shù)據(jù)庫(kù)、渲染圖片，導(dǎo)致系統(tǒng)性能低，而采用瓦片地圖技術(shù)可以預(yù)生成不同級(jí)別的瓦片地圖，采用瓦片地圖作為背景地圖，能提高系統(tǒng)的地圖瀏覽、查詢、空間分析等出圖效率。本文對(duì)瓦片地圖技術(shù)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)以及在可視化基站管理系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：瓦片地圖 系統(tǒng)性能 可視化基站管理系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2014）12-0085-02

1 引言

基站信息是和地理區(qū)域、地理要素密不可分的，基站的建設(shè)、搬遷以及管理工作都需要考慮周邊的空間地理信息，因此通過WebGIS技術(shù)將基站信息與地理信息結(jié)合起來，對(duì)基站信息的管理以及對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的分析和規(guī)劃都將起著很大的作用。傳統(tǒng)的WebGIS采用動(dòng)態(tài)生成地圖圖片的方式，客戶每產(chǎn)生一次新的地圖請(qǐng)求，服務(wù)器將重新生成地圖圖片發(fā)送至客戶端。而基站管理系統(tǒng)涉及到非常龐大的數(shù)據(jù)量，采用傳統(tǒng)Web地圖方式將大大影響系統(tǒng)的響應(yīng)速度，降低系統(tǒng)運(yùn)行效率，因此本文將瓦片地圖技術(shù)應(yīng)用到基站管理系統(tǒng)中，以提高系統(tǒng)性能。

2 瓦片地圖技術(shù)研究

瓦片地圖技術(shù)就是按照一定數(shù)學(xué)規(guī)則，采用固定的多級(jí)離散比例一次性由服務(wù)器提前把所設(shè)置級(jí)別比例尺的地圖圖片切割成具有一定規(guī)格的瓦片矩陣（128*128或256*256），根據(jù)縮放比例的不同將瓦片存儲(chǔ)到服務(wù)器的不同目錄中，并建立好瓦片地圖與地圖坐標(biāo)的映射關(guān)系[1]。當(dāng)用戶請(qǐng)求顯示的范圍時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)該范圍內(nèi)的地圖坐標(biāo)找到對(duì)應(yīng)的已生成的大小固定的多張瓦片，返回給客戶端，再由客戶端程序拼接成要顯示的范圍地圖。

這樣處理的優(yōu)勢(shì)是用戶請(qǐng)求時(shí)服務(wù)器端不再需要生成新的圖片，而只需要直接返回當(dāng)前請(qǐng)求坐標(biāo)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的瓦片地圖，有效縮短服務(wù)器生成地圖的時(shí)間和地圖傳送的時(shí)間，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，降低服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，提升地圖的瀏覽速度，真正發(fā)揮服務(wù)器端響應(yīng)的作用。

2.1 瓦片地圖生成方式

在生成瓦片地圖時(shí)，首先要確定地圖比例尺級(jí)別N，將比例尺級(jí)別最大的圖片作為瓦片金字塔的底層即第0層，并從圖片的左上角對(duì)其開始分塊，從左到右、自上至下進(jìn)行切割，分割成為相同的分辨率大小的瓦片，以指定的格式保存成圖像文件，按一定的組織方式存儲(chǔ)到目錄系統(tǒng)中，從而形成第0層瓦片矩陣；在此基礎(chǔ)上，分辨率按每2x2合成為1x1的方法生成第1層圖片，并對(duì)其進(jìn)行切割，分割成與下一層相同大小的瓦片，存儲(chǔ)起來形成第1層瓦片矩陣；采用同樣的方法生成第N層，從而構(gòu)成整個(gè)瓦片金字塔[2]。

2.2 瓦片地圖動(dòng)態(tài)更新機(jī)制

當(dāng)用戶請(qǐng)求地圖數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)首先在緩存中查找，如果緩存中有這些數(shù)據(jù)，則返回這些數(shù)據(jù)。而如果緩存中沒有請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，則請(qǐng)求到瓦片數(shù)據(jù)服務(wù)器中，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。當(dāng)客戶端請(qǐng)求到地圖數(shù)據(jù)時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的更新。而地圖緩存服務(wù)器監(jiān)控著用戶對(duì)瓦片地圖數(shù)據(jù)的操作，當(dāng)檢測(cè)到用戶對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新了時(shí)，緩存服務(wù)器則記錄下更新的瓦片地圖數(shù)據(jù)的范圍，主要是記錄這個(gè)范圍的頂點(diǎn)坐標(biāo)，在整個(gè)瓦片地圖中的行列位置等信息[3]。根據(jù)這些信息，重新生成更新后的地圖數(shù)據(jù)的瓦片。最后，將這個(gè)瓦片傳入緩存中并替換掉對(duì)應(yīng)的未更新的瓦片數(shù)據(jù)。以此方式來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的及時(shí)更新。

3 項(xiàng)目應(yīng)用

為了整合現(xiàn)有的信息處理方式，為基站相關(guān)信息的管理和基站的規(guī)劃工作提供科學(xué)、高效的信息處理平臺(tái)，基于WebGIS的可視化基站管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)采用B/S的軟件架構(gòu)模式，以WebGIS技術(shù)為依托，實(shí)現(xiàn)基于電子地圖的各類應(yīng)用。該系統(tǒng)部分功能如下：

（1）地圖操作功能。系統(tǒng)提供地圖縮放、平移、鷹眼和圖層顯示等功能。

（2）查詢與檢索功能。包括圖查屬性和屬性查圖，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)基站的查詢分析。

（3）空間分析。系統(tǒng)提供緩沖區(qū)分析、空間測(cè)量等輔助分析功能。

（4）在線編輯功能。系統(tǒng)支持在線錄入、在線編輯基站信息的功能。

系統(tǒng)需要對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，因此為了提高系統(tǒng)性能，采用瓦片地圖技術(shù)提供地圖服務(wù)，地圖采用WGS1984坐標(biāo)系統(tǒng)，瓦片像素采用256*256規(guī)格，dpi為96，圖像格式選擇png32無損壓縮，采用反鋸齒技術(shù)，平滑標(biāo)注，使瓦片能很好的與背景進(jìn)行混合。瓦片的獲取通過對(duì)ArcGISServer的請(qǐng)求和響應(yīng)來實(shí)現(xiàn)，切圖之前首先對(duì)地圖范圍的原始值進(jìn)行修正，然后按照前面所闡述的生成方式進(jìn)行瓦片金字塔生成；當(dāng)客戶端發(fā)出請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)更新機(jī)制進(jìn)行響應(yīng)。系統(tǒng)的界面如圖1所示。

4 結(jié)語(yǔ)

基于WebGIS的可視化基站管理系統(tǒng)在采用瓦片地圖技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)地圖生成方式后，大大提高了系統(tǒng)的性能，節(jié)省了服務(wù)器有限的處理器計(jì)算資源，提高了客戶端獲取地圖數(shù)據(jù)的速度，為基站管理和規(guī)劃工作提供了一個(gè)高效的管理平臺(tái)。

參考文獻(xiàn)

[1]汪林林，胡德華等.基于Flex的RIAWebGIS研究與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2008，28（12）：3258-3260.

[2]黃夢(mèng)龍.瓦片地圖技術(shù)在桌面端GIS的應(yīng)用[J].地理空間信息，2011年4期.

[3]周沛.智能交通系統(tǒng)中的瓦片地圖技術(shù)研究與應(yīng)用.同濟(jì)人學(xué)軟件學(xué)院，2008：12-13.