【摘 要】文章對(duì)基于Silverlight 技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)專題地圖進(jìn)行了研究，很好的解決了傳統(tǒng)專題地圖的各種不足.分析了傳統(tǒng)專題地圖的概念、發(fā)展過(guò)程、存在問(wèn)題，對(duì)基于Silverlight技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)專題地圖的概念、特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于Silverlight技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)專題地圖發(fā)布原型系統(tǒng)，為網(wǎng)絡(luò)專題地圖發(fā)布提供了一個(gè)新的解決方案。

【關(guān)鍵詞】專題地圖；網(wǎng)絡(luò)專題地圖；RIA；Silverlight

在Web2.0時(shí)代，傳統(tǒng)專題地圖已不能滿足國(guó)家、社會(huì)及普通用戶的各種需要。目前，谷歌地圖、微軟必應(yīng)地圖分別采用Ajax、Silverlight等RIA技術(shù)，取得了很大成功。但是采用RIA技術(shù)開(kāi)發(fā)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)專題地圖仍然處于起步階段，國(guó)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)專題地圖大多基于Ajax技術(shù)，文章在網(wǎng)絡(luò)專題地圖系統(tǒng)中嘗試應(yīng)用Silverlight技術(shù)，提高了網(wǎng)絡(luò)專題地圖的用戶體驗(yàn)和表現(xiàn)形式。

一、RIA概述

豐富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序（Rich Internet Applications，簡(jiǎn)稱RIA），2002年首次出現(xiàn)在Macromedia的白皮書(shū)中，RIA是一種具有傳統(tǒng)桌面應(yīng)用軟件系統(tǒng)功能和特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序.RIA技術(shù)是一種在表現(xiàn)層上的技術(shù)創(chuàng)新，是具有豐富表現(xiàn)能力的客戶端技術(shù)?！案弧钡暮x是具有豐富的數(shù)據(jù)模型和用戶界面。RIA系統(tǒng)將大部分處理任務(wù)都從用戶界面端移植到客戶端，僅保留一些必要數(shù)據(jù)與服務(wù)器端進(jìn)行信息交互.RIA簡(jiǎn)化并改進(jìn)了Web應(yīng)用程序的用戶交互，提供更豐富、更具有交互性和響應(yīng)性的用戶體驗(yàn)。

二、RIA實(shí)現(xiàn)技術(shù)

（一）Ajax

Ajax是異步Javascript和XML的英文縮寫(xiě)?！癆jax”這個(gè)名詞的發(fā)明人是Jesse James Garrett，Google最先推廣并大量使用Ajax技術(shù)，最常見(jiàn)的應(yīng)用有：Google Suggest、Google Maps、Gmail。

Ajax采用異步交互方式，在用戶和服務(wù)器之間引入了一個(gè)中間媒介，改變了“處理—等待”模式.可以按需獲取數(shù)據(jù)，減少了冗余請(qǐng)求，減輕了服務(wù)器的負(fù)擔(dān)；縮短了用戶的等待時(shí)間，在獲得用戶請(qǐng)求后不會(huì)重新繪制整個(gè)頁(yè)面，而是保持原有頁(yè)面內(nèi)容，接收數(shù)據(jù)完畢后更新相應(yīng)部分的內(nèi)容；在讀取大量數(shù)據(jù)時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)“白屏”現(xiàn)象，縮短了用戶實(shí)際和心理等待時(shí)間。

但是Ajax也存在許多不足，例如跨瀏覽器問(wèn)題；在不同的瀏覽器上，同一個(gè)程序可能會(huì)出現(xiàn)不同的表現(xiàn)效果，增加了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和維護(hù)的難度。

（二）JavaFX

JavaFX最初被稱為F3（Form Follows Function），主要由Sun公司的 Chris Oliver開(kāi)發(fā)，2007年改名為JavaFX.JavaFX不僅可以運(yùn)行于Windows XP、Vista、Mac OS，還能在移動(dòng)操作系統(tǒng)上運(yùn)行，比如：Android、Windows Mobile。

JavaFX 腳本語(yǔ)言能夠用于編寫(xiě)前端應(yīng)用、Web 應(yīng)用的視圖或者用戶界面，不過(guò)這些都需要Java 虛擬機(jī)的支持。JavaFX 腳本為各種操作提供了聲明式、無(wú)中間程序邏輯的語(yǔ)法，這些操作包括創(chuàng)建 2D 動(dòng)畫(huà)、設(shè)置屬性或者聲明在模式和視圖對(duì)象之間的綁定依賴關(guān)系。

（三）Adobe Flex

Adobe Flash是一個(gè)高級(jí)的創(chuàng)作環(huán)境，可以在數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)平臺(tái)上制作豐富的、高度交互性內(nèi)容。Adobe Flash是目前最成功的瀏覽器插件，使用范圍廣，技術(shù)成熟，據(jù)統(tǒng)計(jì)90%的Web瀏覽器都安裝了Adobe Flash。

Adobe Flex的優(yōu)點(diǎn)包括：大部分的瀏覽器安裝了Flash插件；跨瀏覽器、跨操作系統(tǒng)；下載速度和執(zhí)行效率較高；用戶界面更漂亮；開(kāi)發(fā)人員容易學(xué)習(xí).缺點(diǎn)包括：.NET開(kāi)發(fā)者如果需要制作包括Flash內(nèi)容的網(wǎng)站，需要另外的設(shè)計(jì)工具、編程語(yǔ)言（ActionScript）以及編程環(huán)境（Flex）；服務(wù)器端的.NET代碼不能與Flash內(nèi)容直接整合在一起，兩者之間的調(diào)用非常困難。

（四）微軟Silverlight

Silverlight是一個(gè)用以搭建跨平臺(tái)、跨操作系統(tǒng)的富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的瀏覽器插件，用以開(kāi)發(fā)下一代富媒體、高交互性的富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序（RIAs），提高應(yīng)用程序的用戶體驗(yàn)和滿意度。

Silverlight的優(yōu)勢(shì)在于：跨平臺(tái)跨瀏覽器；是WPF的子集，極大的擴(kuò)展了瀏覽器中創(chuàng)建用戶界面的元素；使用程序員熟悉的技術(shù)，如Visual Studio integrated development environment（IDE）和Expression Blend；瀏覽器插件易于下載安裝.Silverlight表現(xiàn)層框架提供了矢量圖形、動(dòng)畫(huà)、文本和圖像等，故而GIS的矢量數(shù)據(jù)，點(diǎn)、線、面等幾何實(shí)體要素都可易于表達(dá)，視頻播放等技術(shù)也為多媒體地圖的實(shí)現(xiàn)做了鋪墊。

通過(guò)對(duì)幾種主要RIA技術(shù)的分析比較，可以得到以下結(jié)論，Ajax是初級(jí)的RIA技術(shù)；JavaFx應(yīng)用面較窄；而Flex、Silverlight具有跨瀏覽器這一特性，同時(shí)可以無(wú)縫的集成多媒體流數(shù)據(jù)，具有豐富的交互模型.Flex已經(jīng)比較成熟，且應(yīng)用范圍很廣，但獨(dú)成一系，.Net程序員需要重新學(xué)習(xí)Flex編程體系；Silverlight以微軟為后臺(tái)支撐，許多WebGIS開(kāi)發(fā)人員更加青睞于Silverlight.因此文章選擇Silverlight作為開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)專題地圖的RIA技術(shù)。

三、基于Silverlight的網(wǎng)絡(luò)專題地圖體系架構(gòu)

基于RIA的網(wǎng)絡(luò)專題地圖發(fā)布系統(tǒng)是一種提供專題地圖服務(wù)的WebGIS系統(tǒng)，包含多層架構(gòu)，如圖1所示，包括：應(yīng)用系統(tǒng)層、服務(wù)接口層、GIS服務(wù)層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層以及基礎(chǔ)支撐層，不同之處在于基礎(chǔ)支撐層、服務(wù)接口層和表現(xiàn)層。

（一）基礎(chǔ)支撐層

基于RIA技術(shù)的WebGIS系統(tǒng)的交互性更強(qiáng)，對(duì)用戶界面和用戶體驗(yàn)的要求更高，用戶既是空間信息的瀏覽者，也可以是空間信息的制造者和發(fā)布者.在模式上由單純的“讀”向“寫(xiě)”以及“共同建設(shè)”發(fā)展；由被動(dòng)地接收互聯(lián)網(wǎng)信息向主動(dòng)創(chuàng)造互聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)展。

（二）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層

網(wǎng)絡(luò)專題地圖發(fā)布系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)可以分為空間數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)主要包括遙感影像、矢量地圖、柵格地圖，是地理底圖的來(lái)源.專題數(shù)據(jù)主要是指多媒體、文本資料以及其他屬性數(shù)據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)專題地圖發(fā)布系統(tǒng)數(shù)據(jù)來(lái)源廣泛，數(shù)據(jù)量大，必須進(jìn)行科學(xué)的組織、存儲(chǔ)、管理.文章數(shù)據(jù)以GeoDatabase空間數(shù)據(jù)模型的形式存儲(chǔ)管理，空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)，而專題數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于專題數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)拓?fù)浜陀行缘纫?guī)則，形成對(duì)真實(shí)世界的模擬.數(shù)據(jù)庫(kù)是整個(gè)系統(tǒng)的底層，存儲(chǔ)了包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，為整個(gè)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)源保障。

（三）GIS服務(wù)層

GIS服務(wù)層包括GIS服務(wù)器、集群服務(wù)等核心組件，采用HTTP標(biāo)準(zhǔn)的端口發(fā)布GIS服務(wù)，承載著所有GIS數(shù)據(jù)的處理任務(wù)，它可以從Web服務(wù)層接收GIS請(qǐng)求，并對(duì)其進(jìn)行處理，最終將處理的結(jié)果返回給客戶端.在GIS服務(wù)層可以同時(shí)部署多個(gè)GIS服務(wù)器為不同的GIS數(shù)據(jù)提供服務(wù)，這些GIS服務(wù)器可以分別部署在不同的計(jì)算機(jī)上，也可以同時(shí)安置在一臺(tái)高性能的計(jì)算機(jī)中。

（四）服務(wù)接口層

服務(wù)接口層連接著表現(xiàn)層與GIS服務(wù)層，用戶及開(kāi)發(fā)者通過(guò)服務(wù)接口層同GIS服務(wù)器進(jìn)行交互.常用的Web服務(wù)類型有基于SOAP、REST以及OGC的Web服務(wù).對(duì)廣大開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，基于SOAP的Web服務(wù)使用復(fù)雜，開(kāi)發(fā)難度較大。

基于REST的Web服務(wù)將GIS基礎(chǔ)和核心功能進(jìn)行封裝，以URL的方式提供給用戶，如常見(jiàn)的地圖展示、圖層訪問(wèn)、空間幾何查詢、高級(jí)分析功能等等..文章采用基于REST風(fēng)格架構(gòu)的Web服務(wù)，將復(fù)雜的GIS功能進(jìn)行封裝，開(kāi)發(fā)者通過(guò)簡(jiǎn)單的URL網(wǎng)址實(shí)現(xiàn)對(duì)Web服務(wù)的訪問(wèn)。

（五）表現(xiàn)層

WebGIS系統(tǒng)通過(guò)表現(xiàn)層為用戶顯示空間數(shù)據(jù)，并獲取用戶輸入信息，向更深層次的服務(wù)接口層、GIS服務(wù)層以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層發(fā)送用戶請(qǐng)求，再將獲取的處理結(jié)果呈現(xiàn)給客戶[8].Silverlight技術(shù)應(yīng)用于WebGIS系統(tǒng)，體現(xiàn)最明顯的當(dāng)屬表現(xiàn)層，首先處于表現(xiàn)層的用戶界面更加友好；其次，將WebGIS的部分功能轉(zhuǎn)移到表現(xiàn)層中，在客戶端可以進(jìn)行完整的數(shù)據(jù)處理，因此不需要與服務(wù)器進(jìn)行交互，客戶端無(wú)需刷新整個(gè)頁(yè)面，減少用戶等待時(shí)間，提高用戶體驗(yàn)，減輕了服務(wù)器的負(fù)擔(dān)。通過(guò)基于瀏覽器的地理信息服務(wù)應(yīng)用集成技術(shù)，在瀏覽器中能對(duì)地理信息、圖形標(biāo)繪、動(dòng)態(tài)目標(biāo)等各類以服務(wù)形式提供的圖形顯示功能進(jìn)行疊加顯示、精確定位和交互操控，實(shí)現(xiàn)圖形層次的集成。

四、基于RIA的網(wǎng)絡(luò)專題地圖實(shí)現(xiàn)

文章以世博會(huì)為主題，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)專題地圖原型系統(tǒng).生動(dòng)形象的展示世博會(huì)游客統(tǒng)計(jì)的專題信息.采用專題地圖表達(dá)方式，以柱狀圖、直線圖、曲線圖、餅狀圖等形式表現(xiàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，提高了用戶對(duì)地圖信息的認(rèn)識(shí)和理解

（一）柱狀專題圖

以柱狀圖的形式顯示每個(gè)場(chǎng)館所有月份的參觀人數(shù)，進(jìn)行縱向比較.如圖2所示。

（二）餅狀專題圖

以曲線圖的形式顯示每個(gè)場(chǎng)館所有月份的參觀人數(shù)，直觀的顯示每月參觀人數(shù)所占總參觀人數(shù)的百分比.并能通過(guò)餅狀圖的大小對(duì)兩個(gè)場(chǎng)館游客總數(shù)進(jìn)行比較分析.如圖3所示。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著GIS的發(fā)展，傳統(tǒng)專題地圖已不能滿足國(guó)家、社會(huì)及普通用戶的各種需要，文章提出的基于RIA的網(wǎng)絡(luò)專題地圖，是專題地圖與WebGIS技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，可以很好的解決傳統(tǒng)專題地圖的各種不足。

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作者簡(jiǎn)介：劉軍武，男，畢業(yè)于北京印刷學(xué)院印刷包裝工程系，研究方向：地圖制圖。