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基于“天地图”的地图服务方法初探

2015-10-08 16:02:42来源:组稿人论文网作者:

基于“天地图”的地图服务方法初探

魏金明1,2,邵飞1,仲伟政1,2

(1.济南市勘察测绘研究院, 济南 250013;2.山东省城市空间信息工程技术研究中心, 济南 250013)

Map Service Method Based on “TIANDITU”

Wei Jinming1,2 Shao Fei1, Zhong Weizheng1,2

(1.JiNan Geotechnical Investigation and Surveying Institute, Jinan 250013,China;  2. Shandong Engineering Technology Research Center of Urban Spatial Information, Jinan 250013,China)

摘 要:根据“天地图”地图服务的特点,介绍其服务资源和地图API,总结其常用的开发模式,并通过气象、泉水等专题应用验证其有效性。

Abstract:According to the characteristics of "TIANDITU" map service, introduces the service resources and map API, summarizes the commonly used development model, and its effectiveness is verified by weather, springs and other special application.

 

关键词:天地图;地图服务;API;墨卡托投影

Key words:TIANDITU; Map Service; API; Mercator Projection

 

1 引 言

随着数字城市的建设应用和智慧城市的研究实践,地理信息在社会公众和政府部门中的应用越来越广泛。目前,越来越多的信息系统都有对地理信息的需求,但由于地理信息的复杂性和海量特性,构建自己的地理信息数据库有一定难度[1]。伴随WebGIS的快速发展,使得原本只有专业用户才能使用的地理信息,让所有互联网用户能够在统一的空间信息服务平台上开展各类工作[2]。因此,越来越多地借助于开放的地理信息系统平台进行二次开发,既可行又经济[3]。

当前,开放的地理信息系统平台主要有天地图、Google Map、Microsoft Bing Map、百度地图等,他们通过标准服务接口提供各种地图服务。目前,已有许多专家对地图服务进行了研究。如李艳等对基于地图API的Web地图服务及应用进行了研究[2]。龙岳红等研究了Virtual Earth API在Web地图服务中的应用[4]。韩元利等对几种全球电子地图服务网格系统进行了对比研究[5]。熊岚等研究了地图服务在数字城管中的应用[6]。在中国区域内数据资源最全的地理信息服务网站是天地图[7],“天地图”是国家测绘地理信息局建设的地理信息综合服务网站,国内许多专家对天地图的地图服务进行了研究。如张庆全等设计实现了基于“天地图”的位置服务平台[8]。黄梦龙设计实现了天地图·福建实时路况服务系统[9]。梅洋等研究了基于天地图的应急影像地图快速制作[10]。本文针对“天地图”地图服务的特点,探讨了他的服务资源、地图API和常用的开发模式,介绍了气象、泉水两个专题应用,使“天地图”地图服务更好的服务于社会公众和政府部门业务管理及信息化建设。

2  天地图

“天地图”是由国家测绘地理信息局监制,国家基础地理信息中心管理,天地图有限公司运营的地理信息综合服务网站。它是“数字中国”的重要组成部分,是运行于互联网环境的国家地理信息公众服务平台的公众版,通过门户网站向公众提供权威、可信、统一的公益性地图信息服务,通过二次开发接口向企业提供地理信息服务资源的增值应用开发环境。“天地图”于2011年1月18日正式开通,可满足公众对地理位置查询、出行、教育学习等方面的需求,具备满足每天1000万页面浏览服务的能力,具有GIS底图的权威性和准确性的优势。当前,“天地图”2014版及新版综合服务即将上线,新版天地图在丰富数据资源、优化网站性能的同时,新增了多时相、二维码、综合服务等功能,扩充了“天地图”的应用面。随着天地图数据融合和节点同构工作的不断推进,“天地图”的推广应用将更加广泛和深入。

2.1  地图服务

“天地图”通过标准地理信息服务接口提供地图服务。“天地图”支持的标准有WMS(OpenGIS Web Map Service Implementation Specification)和WFS (OpenGIS Web Feature Service Implementation Specification)。WFS服务目前暂时只支持HttP GET的请求方式。“天地图”提供的在线服务资源包括地图数据资源和查询类资源。其中,地图数据资源分地图、影像、地形三类,其资源列表如表1:

表1 地图数据在线服务资源表

查询在线服务资源如表2:

表2 查询在线服务资源表

“天地图”提供了从tile0.tianditu.com到tile7.tianditu.com的8个并发服务接口,访问时可均衡读取指定的多个服务接口,从而提高网站的并发服务能力。

2.2  二次开发API

“天地图”API是一套由JavaScript脚本构成的应用服务接口。用户能够利用它进行二次开发,在网站中构建操作简单、功能丰富的地图应用。“天地图”API包含构建地图基本功能的各种接口,以及位置搜索,公交查询,出行路线规划等功能,它提供了89个接口类、369个功能、75个事件,其各接口关系如图1。“天地图”API具有支持OGC标准服务、使用方便、地图载入速度快、兼容能力强、包含经纬度和球面墨卡托两种投影的特点。

总之,通过“天地图”提供的标准地理信息服务接口和二次开发API,可以快速搭建一个新的GIS应用系统,从而大大降低开发GIS应用系统或网站的成本和周期。

图1 “天地图”API接口关系图

3  开发模式

基于天地图构建应用系统的开发模式主要有两类,一类是直接使用天地图API和服务构建应用系统;另一类是基于网络地图控件,结合天地图地图服务构建应用系统。第一类方法实施简单、操作方便,但存在提供功能受限、难以与原系统兼容的缺点,目前使用的不是很普遍。当前,网络地图控件有GoogleMap、ArcGIS、Bing、百度地图等,本文将重点介绍Silverlight环境下的ArcGIS Web APIs和Bing Maps 两种地图控件。

3.1  Silverlight

Microsoft Silverlight是一个跨浏览器的、跨平台的插件,为网络带来下一代基于.NET的媒体体验和丰富的交互式应用程序。Silverlight提供灵活的编程模型,并可以很方便地集成到现有的网络应用程序中。Silverlight可以对运行在MacWindows上的主流浏览器提供高质量视频信息的快速、低成本的传递。采用Silverlight技术,可以迅速的构建系统网络界面,实现系统功能,利于系统的开发、运行和维护。

3.2  ArcGIS Web APIs

ArcGIS Web APIs可在互联网上调用ArcGIS for Server发布的服务(包括标准地理信息服务),使用ArcGIS Web APIs提供的地图控件,可实现空间数据展示、客户端Mashup、图形绘制、符号渲染、查询检索、地理处理、网络分析、在线编辑、时态感知、影像处理、地图输出等功能。根据其客户端的不同,可以分为ArcGIS API for JavascriptArcGIS API for FlexArcGIS API for Silverlight三类。

3.3  Bing Maps

Bing Maps提供了丰富的二次开发API,通过其地图控件可以自由定制基于浏览器的应用系统,可使用多种地图数据服务,实现地图浏览、图形绘制、查询检索等功能。Bing Maps对外开放了Silverlight和Ajax两种客户端开发API,由于Bing Maps和Silverlight都是微软公司的产品,可很好的实现兼容。

为实现地图控件调用天地图在线服务,需重写数据服务类,使其变为地图控件自己的类。要重写的服务类主要有矢量底图类(vecLyr)、矢量注记类(cvaLyr)、影像底图类(imgLyr)、影像注记类(ciaLyr)、地形底图类(terLyr)、地形注记类(ctaLyr)、兴趣点查询类(poiQuery)、路径规划类(pathAnaly)。基于ArcGIS Web APIs重写矢量底图类的示例如下:

public class VecLyr : TiledMapServiceLayer    {

public override void Initialize()     {

his.FullExtent = new Envelope(-180, -90, 180, 90);  this.SpatialReference = new SpatialReference(4326);   ……   base.Initialize();        }

    public override string GetTileUrl(int level, int row, int col)    {

string url = "";

url = "http://t" +Random(7).ToString() + ".tianditu.cn/vec_c/wmts? ……

       return url;   }  }

天地图在线数据资源提供了CGCS2000、球面墨卡托两类投影。ArcGIS Web APIs同时对两类数据资源实现很好的支持,Bing Maps主要支持球面墨卡托投影类的数据资源。

4  专题应用

通过天地图搭建应用系统的基本步骤如图2:

图2 搭建“天地图”应用系统步骤

本文介绍的应用示例采用上文第二种开发模式,通过Bing Maps for Silverlight地图控件,“天地图”地图服务搭建自己的应用系统。

4.1  济南市名泉保护地理信息服务系统

济南市园林绿化局依托“天地图﹒济南”建立了济南市名泉保护地理信息服务系统。该系统利用先进成熟的计算机和通讯技术手段,以SQL Server大型数据库为支撑,天地图电子地图为背景,名泉数据为基础,实现了地图浏览、泉水分布、泉水查询、泉水专题、公交换乘、POI信息检索等功能。该系统提供了按区划、按泉群的名泉分布图,可按行政区划、所属泉群浏览泉水水位分布图,查看泉水水位与降雨量的对比图,通过对比图可以看出泉水水位与降雨量的关系,同时可对名泉信息进行检索,查看名泉的各类详细信息(图片、视频等),符合市园林绿化局的实际工作需要。其系统主界面如图3。

4.2  基于GIS的济南市自动气象站资料综合应用系统

依托“天地图﹒济南”建立的基于GIS的济南市自动气象站资料综合应用系统,是济南市气象局为了更好的管理自动气象站资料,在整合气象信息相关数据和服务的基础上,依托现有软、硬件环境,基于空间框架和“天地图”提供的地图服务,构建的自动气象地理信息Web共享与发布系统,可实现济南市自动气象站基本气象要素信息、小气候站数据的实时显示、空间查询及发布等功能。该系统满足了市气象局内部数据管理和业务单位或公众对气象信息资源应用的需求,避免了数据源的多头采集、应用系统的重复建设,缩减了数据购买及系统建设成本,很大程度上提高了气象数据对外服务的质量,全面提升了信息化条件下气象地理信息的公共服务能力和水平。其系统主界面如图4。

  

图3 济南市名泉保护地理信息服务系统主界面      图4 济南市自动气象站资料综合应用系统主界面

5  结束语

基于网络地图服务构建专题应用系统具有较大的资源优势和技术优势,“天地图”提供了权威、准确、统一、丰富的地图服务资源,利用这些资源可快速搭建一个专题应用系统。本文针对“天地图”的特点,介绍了它的在线地图服务资源和地图API,说明其常用的二次开发模式和开发流程,通过济南市名泉保护地理信息服务系统、济南市自动气象站资料综合应用系统两个专题应用,证明其可很好的服务于社会公众和政府部门业务管理及信息化建设。本文重点对网络(Web)端“天地图”的地图服务进行了探讨,下一步将研究移动端“天地图”应用及其在三维方面的推广。

 

参考文献:

[1] 方俊,付云虹. 基于ArcGIS Engine和Google静态地图服务的背景地图实现[J].计算技术与自动化, 2012,31(3):142~144.

[2] 李艳,高扬. 基于地图API的Web地图服务及应用研究[J].地理信息世界,2010(2):54~57.

[3] 王芳. Google地图开发研究[J]. 计算机与数字工程,2010,38(3):146~149.

[4] 龙岳红,邹峥嵘,王科. Virtual Earth API在Web地图服务中的应用[J].测绘科学,2008,33 (6):199~201.

[5] 韩元利,方宏坤.几种全球电子地图服务网格系统对比研究[J].测绘地理信息,2013(2):11~13.

[6] 熊岚,胡洪良,王强. 地图服务在数字城管中的应用[J]. 浙江测绘, 2012(4): 63~66.

[7] 董星宏,和朝霞,段锋. “天地图”在地震行业中的应用初探[J]. 地震研究, 2011,34(4):552~556.

[8] 张庆全,林富明,周源. 基于“天地图”的位置服务平台的设计与实现[J]. 测绘与空间地理信息, 2013,36(8): 98~102.

[9] 黄梦龙. 天地图·福建实时路况服务设计与实现[J]. 地理空间信息, 2013, 11(4): 4~5.

[10] 梅洋,赵勇,彭震中,刘万增. 基于天地图的应急影像地图快速制作研究[J]. weijinming33@126.com

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