管英祥　任淵博　向?yàn)殇h

摘要：該文闡述了一種與地理信息系統(tǒng)（GIS）不相關(guān)的在瀏覽器中繪制電磁態(tài)勢(shì)的原理和方法。以SuperMap iServe Java 6R為例，在B/S模式的瀏覽器端，使用JavaScript腳本語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)了距離反比權(quán)值插值算法，得到明確精度的電磁態(tài)勢(shì)柵格數(shù)據(jù)，按照Canvas 2 D API 規(guī)范，在瀏覽器中客觀、形象地繪制出電磁態(tài)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；電磁態(tài)勢(shì)；SuperMap；插值；JavaScript canvas

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）14-0068-03

Abstract： An new method and principle for drawing electromagnetism situation in the browser unrelated with the geographic information system（GIS）， is described in this paper. Take example of SuperMap iServe Java 6R， in the browser port of the B/S mode， The inverse distance weighted interpolation method is realized by using the script languge of JavaScript， and the data of the electromagnetism situation grid is achieved， and its precision is specific. Finally， the electromagnetism situation is drawn actually and visually in the browser， according to the Canvas 2 D API criterion.

Key words： geographic； information system； electromagnetism situation； SuperMap； interpolation； JavaScript canvas

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使用瀏覽器在地理信息系統(tǒng)中顯示電磁態(tài)勢(shì)圖得到了廣泛的應(yīng)用。電磁態(tài)勢(shì)圖形象直觀地顯示出指定區(qū)域的電磁環(huán)境，有助于使用人員了解、分析和判斷指定區(qū)域內(nèi)的電磁環(huán)境。本文采用B/S模式，以SuperMap iServe Java 6R為例，設(shè)計(jì)了Java開發(fā)環(huán)境中在富客戶端繪制復(fù)雜電磁態(tài)勢(shì)的方法。該方法可以在任何支持B/S模式的地理信息系統(tǒng)中快速、直觀的顯示出數(shù)據(jù)的走勢(shì)和分布情況，為繪制大量柵格數(shù)據(jù)態(tài)勢(shì)提供了新思路。

在瀏覽器中，使用JavaScript腳本語(yǔ)言編程，實(shí)現(xiàn)了電磁態(tài)勢(shì)柵格數(shù)據(jù)的插值算法，并生成電磁態(tài)勢(shì)柵格數(shù)據(jù)，最后按照HTML5標(biāo)準(zhǔn)的canvas規(guī)范繪制出某區(qū)域的電磁態(tài)勢(shì)。HTML5 Canvas規(guī)范定義了二維Canvas（畫布）的繪畫API，使用這些API使得可以在Web頁(yè)面上進(jìn)行立即模式的二維圖形繪制[1]。

1 繪制方法研究

現(xiàn)有的繪制電磁態(tài)勢(shì)圖的方法主要是在SuperMap地理信息系統(tǒng)的ImageLayer層繪制，本文采用的方法是在瀏覽器中使用HTML canvas繪制。下面分別介紹了兩種繪制方法。

1.1 在ImageLayer層繪制

首先由服務(wù)器端的態(tài)勢(shì)計(jì)算模型計(jì)算出初始電磁態(tài)勢(shì)柵格數(shù)據(jù)，再由數(shù)據(jù)插值算法得到指定精度的電磁態(tài)勢(shì)柵格數(shù)據(jù)，然后將電磁態(tài)勢(shì)柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為png格式的圖片，最后在瀏覽器端運(yùn)行JavaScript腳本，在地理信息系統(tǒng)的ImageLayer層繪制png格式的圖片。數(shù)據(jù)插值算法得到的電磁態(tài)勢(shì)柵格數(shù)據(jù)的精度為0.1度，每個(gè)像素值用4字節(jié)表示，那么世界地圖范圍內(nèi)生成的png圖像的最大為：

（360/0.1）*（180/0.1）*4=25.92MB

1.2使用HTML canvas繪制

HTML Canvas概念最早是由蘋果公司提出的，用在Safari 瀏覽器中，因此基于Gecko1.8 的Firefox和Chrome瀏覽器也支持這個(gè)新元素。通過(guò)該元素可以使用JavaScript等腳本語(yǔ)言在瀏覽器中進(jìn)行圖形繪制。每一個(gè)HTML canvas 元素都有一個(gè)“上下文（ context ）”，可以通過(guò)JavaScript腳本語(yǔ)言調(diào)用canvas 元素的API來(lái)操作HTML canvas，將柵格數(shù)據(jù)渲染到HTML canvas元素上形成電磁態(tài)勢(shì)信息。

同樣由服務(wù)器端的態(tài)勢(shì)計(jì)算模型給出初始電磁態(tài)勢(shì)柵格數(shù)據(jù)，接著將該數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綖g覽器端，由瀏覽器端的JavaScript腳本實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)插值算法，并按照Canvas 2D API 規(guī)范創(chuàng)建電磁態(tài)勢(shì)圖像，將創(chuàng)建的圖像繪制在Http的canvas 元素內(nèi)。電磁態(tài)勢(shì)計(jì)算模型的計(jì)算精度為1字節(jié)/度，那么世界地圖范圍內(nèi)電磁態(tài)勢(shì)柵格數(shù)據(jù)最大為：

2 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

通過(guò)瀏覽器端提交給服務(wù)器端的經(jīng)緯度信息和電磁態(tài)勢(shì)計(jì)算參數(shù)，由布設(shè)在服務(wù)器端的態(tài)勢(shì)計(jì)算模型計(jì)算出電磁態(tài)勢(shì)柵格數(shù)據(jù)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)回傳給瀏覽器端。本文采用了自定義數(shù)據(jù)格式發(fā)布電磁態(tài)勢(shì)柵格數(shù)據(jù)，使用JSON（JavaScript Object Notation） 作為電磁態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù)的傳輸格式。JSON 格式的電磁態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù)以普通的文本形式從服務(wù)器端傳輸?shù)綖g覽器端，在瀏覽器中JSON被快速地解析，由JavaScript腳本讀取電磁態(tài)勢(shì)柵格數(shù)據(jù)。

2.2數(shù)據(jù)插值算法

在服務(wù)器端生成的電磁態(tài)勢(shì)柵格數(shù)據(jù)精度太低，需要在瀏覽器端做插值計(jì)算。使用空間差值方法中的距離反比權(quán)值插值方法，可在瀏覽器端快速生成電磁態(tài)勢(shì)柵格數(shù)據(jù)集。

距離反比權(quán)值插值法是一種典型的數(shù)據(jù)空間插值算法，通過(guò)計(jì)算離散點(diǎn)群的平均值計(jì)算柵格值，生成電磁態(tài)勢(shì)柵格數(shù)據(jù)集。它是以插值點(diǎn)與樣本點(diǎn)間的距離為權(quán)重進(jìn)行加權(quán)平均，離插值點(diǎn)越近的樣本點(diǎn)的權(quán)重越大[3]。假設(shè)已知柵格數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)為：

2.3軟件實(shí)現(xiàn)方法

瀏覽器端接收到電磁態(tài)勢(shì)柵格數(shù)據(jù)后，調(diào)用SuperMap的API接口，將該數(shù)據(jù)與SuperMap中的經(jīng)緯度信息相對(duì)應(yīng)，并將HTML Canvas 元素里的屏幕坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成地理坐標(biāo)，通過(guò)canvas的API設(shè)定每個(gè)屏幕坐標(biāo)的顏色和透明度即可形成電磁態(tài)勢(shì)圖。繪制電磁態(tài)勢(shì)圖的軟件代碼分為服務(wù)器端和瀏覽器端兩部分，服務(wù)器端代碼用Java或C#語(yǔ)言編寫，瀏覽器端可用JavaScript描述語(yǔ)言編寫，軟件流程如圖3所示。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文將地理信息系統(tǒng)（GIS）融入到了web應(yīng)用之中，使用HTML Canvas規(guī)范，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了在瀏覽器端繪制電磁態(tài)勢(shì)的方法。因?yàn)槔L制電磁態(tài)勢(shì)的方法使用了Canvas 2D API 規(guī)范，是在瀏覽器中完成的繪制，與采用的地理信息系統(tǒng)無(wú)關(guān)，所以該方法不僅可以在SuperMap地理信息系統(tǒng)中使用，也可以在其他支持B/S模式的地理信息系統(tǒng)中使用。使用該方法相對(duì)于使用ImageLayer層繪制的電磁態(tài)勢(shì)更清晰、直觀，為電磁態(tài)勢(shì)在B/S模式下的顯示提供了一個(gè)新的方法。

參考文獻(xiàn)：

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