基于SVG的WebGIS系统及其数据录入和查询方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于SVG的WebGIS系统及其数据录入和查询方法，该系统及其数据录入和查询方法改变了工作模式，将SVG图形技术应用于WebGIS系统中，利用关系数据库存储技术，由Web服务器动态地执行SVG地图数据的录入存储和查询输出操作，并借助Web浏览器的SVG插件在客户端的Web浏览器中实现SVG格式的电子地图显示；其地理信息数据录入和存储处理使得数据管理方便，而其在地理信息数据查询输出处理过程有效地消除了现有技术中基于栅格图形技术的地图显示过程中因缩放操作造成呈现处理效率较低的问题，加快了地理信息显示的响应速度，为基于SVG的WebGIS系统的实现提供了很好的解决方案。
【专利说明】基于SVG的WebGIS系统及其数据录入和查询方法
【技术领域】
[0001]本发明属于互联网络地理信息系统应用【技术领域】，尤其涉及一种基于SVG的WebGIS系统及其数据录入和查询方法。
【背景技术】
[0002]随着数字城市、数字地球构想的逐步实施，网络地理信息系统(Web GeographicInformation System,简称WebGIS)由于其适合动态应用分析、无需为客户端配备昂贵的专业地理信息系统软件等优点，迅速成为地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)技术发展的主流趋势。电子地图的应用模型一般采用浏览器/服务器模式(B/S模式)，用户只需要通过访问相应的网站，便可以使用电子地图。电子地图系统是一种专门用于管理地理空间分布数据的计算机信息系统。它能采集、存贮、管理、检索、分析和应用与地理空间分布有关的各种数据，并以多种形式输出数据的图形产品，是利用成熟的网络技术、通信技术、GIS技术，实现一种新的地图服务方式。它可以通过各种方式快速的定位到所需要的地理位置数据。然而，尽管电子地图目前已经能完成基本的查询和交互任务，在功能上满足用户的需要，但其应用却远没有想象中的那样得以较为广泛的普及。造成这种状况的原因很多，其中最主要的一点在于没有解决大容量空间数据的传输处理问题。现有的WebGIS系统，其普遍都在B/S模式下采用HTML静态页面来呈现栅格图形文件形式的电子地图给客户端的浏览器，但由于每一张栅格图形文件形式的电子地图所能够呈现的地理信息范围和元素数量是固定的，一方面，在进行大范围的电子地图显示时，由于受到像素点表现能力的限制，栅格图形文件形式的电子地图便难以显示出较为丰富的地理信息数据元素特征，影响了对地理信息的数据表现能力；另一方面，每当进行一次地图放大或缩小操作时，客户端的浏览器就需要重新获取放大或缩小之后所对应地理信息范围和元素数量的一张新的栅格图形文件形式的电子地图，并由浏览器重新加载后加以显示，而每一张栅格图形文件形式的电子地图的数据量都较大，因此每当对电子地图进行缩放处理后，客户端容易因为网络传输条件的限制和硬件显示处理性能的限制而导致花费大量的时间等待数据传输处理和显示处理，影响了地理信息的呈现处理效率。由此，现有的WebGIS系统因存在地理信息数据表现能力受限、呈现处理效率较低的缺陷，已经越来越满足不了 WebGIS技术的发展要求。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于SVG的WebGIS系统，其通过改变WebGIS系统的工作模式，在客户端的Web浏览器中实现SVG格式的电子地图显示，借助SVG格式的电子地图为矢量图形文件数据的特点，使得电子地图显示能够具备更优秀的地理信息数据表现能力和缩放呈现处理效率，以解决现有的WebGIS系统地理信息数据表现能力受限、呈现处理效率较低的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明采用了如下技术手段: 基于SVG的WebGIS系统，包括客户端、Web服务器和地图数据库服务器；所述客户端通过互联网络与Web服务器进行数据通信，且客户端具有Web浏览器；所述Web浏览器中设置有SVG插件，用于通过SVG插件内嵌脚本的交互功能向Web服务器提交WebGIS数据查询请求，并接收Web服务器通过HTTP协议返回的SVG格式的电子地图查询结果文件，调用SVG插件解析接收到的电子地图查询结果文件，在Web浏览器中实现对电子地图查询结果文件的显示；所述Web服务器与地图数据库服务器进行通信，并具有SVG地图数据生成模块、地图数据入库处理模块、查询请求处理模块和SVG地图数据发送模块；所述SVG地图数据生成模块用于将录入的DXF格式的AutoCAD地图文件转换为SVG格式的电子地图矢量图形文件；所述地图数据入库处理模块用于提取出SVG地图数据生成模块所转换得到的电子地图矢量图形文件中的各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息，并将各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息整理发送至地图数据库服务器进行存储；所述查询请求处理模块用于响应来自客户端的WebGIS数据查询请求，解析出WebGIS数据查询请求中被查询的地理信息数据元素并传送至SVG地图数据发送模块；所述SVG地图数据发送模块用于从地图数据库服务器中查找和获取被查询的地理信息数据元素所在的地理区域包含的全部地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息，并按照预设定的被查询对象显示属性对获取到的被查询的地理信息数据元素对应的显示属性信息进行修改，然后再根据各地理信息数据元素对应的矢量位置属性信息和显示属性信息重建生成SVG格式的包含有获取到的各地理信息数据元素的电子地图查询结果文件，通过HTTP协议发送至客户端；所述地图数据库服务器用于接收Web服务器所整理发送的各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息并加以存储，且在存储过程中对于已存储的地理信息数据元素按照最新接收到的数据内容进行更新。
[0005]相应地，本发明还提供了上述基于SVG的WebGIS系统的数据录入方法，用于向WebGIS系统录入和存储地理信息数据。为此，本发明采用了如下技术手段:
上述基于SVG的WebGIS系统的数据录入方法，具体包括如下步骤:
11)绘制AutoCAD地图文件，存储为DXF格式，并录入Web服务器的SVG地图数据生成模块；
12)Web服务器的SVG地图数据生成模块将录入的DXF格式的AutoCAD地图文件转换为SVG格式的电子地图矢量图形文件；
13)Web服务器的地图数据入库处理模块提取出SVG地图数据生成模块所转换得到的电子地图矢量图形文件中的各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息，并将各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息整理发送至地图数据库服务器；
14)地图数据库服务器接收Web服务器所整理发送的各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息，并分别判断当前接收到的每个地理信息数据元素在数据库中是否已有存储；对于尚未存储的地理信息数据元素，则将其地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息直接存储数据库中；对于已存储的地理信息数据元素，则按照最新接收到的数据内容对其地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息进行更新。[0006]相应地，本发明还提供了上述基于SVG的WebGIS系统的数据查询方法，用于从WebGIS系统查询地理信息数据。为此，本发明采用了如下技术手段:
上述基于SVG的WebGIS系统的数据查询方法，具体包括如下步骤:
21)利用客户端，通过客户端的Web浏览器录入所查询的地理信息数据元素，由Web浏览器通过SVG插件内嵌脚本的交互功能向Web服务器提交WebGIS数据查询请求；
22)Web服务器的查询请求处理模块用于响应来自客户端的WebGIS数据查询请求，解析出WebGIS数据查询请求中被查询的地理信息数据元素并传送至SVG地图数据发送模块；
23)Web服务器的SVG地图数据发送模块从地图数据库服务器中查找和获取被查询的地理信息数据元素所在的地理区域包含的全部地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息，并按照预设定的被查询对象显示属性对获取到的被查询的地理信息数据元素对应的显示属性信息进行修改，然后再根据各地理信息数据元素对应的矢量位置属性信息和显示属性信息重建生成SVG格式的包含有获取到的各地理信息数据元素的电子地图查询结果文件，通过HTTP协议发送至客户端；
24)客户端的Web浏览器接收Web服务器通过HTTP协议返回的SVG格式的电子地图查询结果文件，调用SVG插件解析接收到的电子地图查询结果文件，在Web浏览器中实现对电子地图查询结果文件的显示。
[0007]相比于现有技术，本发明具有如下有益效果:
1、本发明基于SVG的WebGIS系统，改变了现有WebGIS系统的工作模式，不再采用HTML静态页面来呈现栅格图形文件形式的电子地图给客户端的浏览器，而是将SVG图形技术应用于WebGIS系统中，从便于SVG格式数据的生成和存储实现的角度出发，利用关系数据库存储技术，由Web服务器动态地执行SVG地图数据的录入存储和查询输出操作，并借助Web浏览器的SVG插件，在客户端的Web浏览器中实现SVG格式的电子地图显示，为基于SVG的WebGIS系统的实现提供了很好的解决方案。
[0008]2、本发明基于SVG的WebGIS系统，借助SVG图形数据具有统一的标准和开放性的特点，提高了空间数据在网络上的传输效率和表达能力，能表现更精美的交互图形效果。
[0009]3、本发明WebGIS系统的地理信息数据录入和存储处理过程中，利用关系数据库技术进行SVG地图数据的存储，数据管理方便，能够充分发挥关系数据库管理系统的长处。
[0010]4、本发明WebGIS系统的地理信息数据查询输出处理过程中，由于SVG格式地图数据的数据量较小，有利于提高数据传输效率，并且SVG格式的地图数据为矢量图形数据，能够直接地进行任意的缩放操作而不丢失地理信息数据表现力，因此在执行缩放操作的过程中无需重新获取新的地图数据，并且Web浏览器也不需要重新加载数据后加以显示处理，而是直接改变当前所显示的SVG的地图数据的viewbox属性值即可，有效地消除了现有技术中基于栅格图形技术的地图显示过程中因缩放操作造成呈现处理效率较低的问题，加快了地理信息显示的响应速度。
[0011]5、本发明基于SVG的WebGIS系统的电子地图显示能够具备更优秀的地理信息数据表现能力和缩放呈现处理效率，能够很好地解决现有的WebGIS系统地理信息数据表现能力受限、呈现处理效率较低的问题。【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明基于SVG的WebGIS系统的构架框图。
【具体实施方式】
[0013]现有的基于栅格图形技术的WebGIS系统中，由于栅格图形文件形式的电子地图的数据表现能力受限、数据量较大，导致WebGIS系统存在地理信息数据表现能力较差、呈现处理效率较低等缺陷，满足不了 WebGIS系统多元化、多平台化的技术发展趋势。然而，相比于栅格图形技术，SVG (Scalable Vector Graphics,可缩放矢量图形)技术具有很多突出的优点。SVG是一个开放的二维矢量图形格式，是扩展标记语言XML的一个应用，其允许矢量图形形状(如有直线和曲线组成的轨迹)、图像和文本三种图形对象，且图形对象可以被组合、定制样式、变形和组成先前渲染过的对象，并且具有嵌套变换、路径分割、蒙版、滤镜效果和模板对象等特性。具体来说，SVG图形技术具有下列的技术优势:
①基于XML标准:
XML是公认拥有无穷生命力的下一代网络标记语言。XML实际上是一种定义语言，突破了 HTML固定标记几何的约束，使文件的内容更丰富、更复杂、更容易组成一个完整的体系。XML语言具有比HTML语言更好的管理和交互能力。SVG是在最开始设计的时候就基于XML，这使得它具有一种先天的优势；因此，也能在SVG中开发出更多新的功能以提供更多的网络服务。图像中的数据可以根据需要，由应用程序读取、修改和统计，并最终在图像中显示。这些应用是目前HTML及相关图像技术远不可及的。同时，SVG的语法和结构是基于XML的，因此它本身也具有很好的延展性。
[0014]②高质量的图像:
SVG作为矢量数据格式，与栅格图像相比，它可以自由缩放而不损失图形质量。同时，它除了具有矢量图像的优势外，对栅格图像也能正确表达。如XLINK (扩展联接)标签，SVG可以调用栅格图像。
[0015]③文本格式:
可以不用任何图形处理工具，仅用通用的文本编辑软件，如记事本就可以生成图像。同时，也可以利用编程语言编程来实现。在线SVG图像可以根据数据库中关系量实时地进行动态改变。SVG图像中的文字也是文本格式。这不同于现在图像和动画中的文字。目前图像和动画中的文字实质上都是图像。因此，SVG中的文字可以被搜索引擎作为关键词搜寻，图像中的文字也可以被用户浏览器查找。因为是文本格式，SVG可以很好地跨平台工作，同时还可以解决相关的外部输出、色彩模式等问题。
[0016]④文件数据量较小:
因为基于矢量格式，SVG图像比GIF和JPEG等栅格图形文件格式具有更小的文件数据量大小，因此其网络数据传输更加迅速。
[0017]⑤开放性:
由于SVG是W3C组织制定的标准，是开放的，便于共同开发，这有利于它的发展。
[0018]⑥SVG图像可以是动态的、可交互性的:
动画通过直接声明(比如在SVG里嵌入SVG动画元素)或通过脚本来进行定义或触发。SVG通过使用脚本语言来完成比较复杂的应用，脚本语言调用SVG文档对象模型(SVG Document Object Model)来访问或控制所有的元素、属性和属性值。事件处理器如:mouseover, onclick等可以应用到SVG图形对象上，由于SVG和其它Web标准完全兼容和同步，如XML，CSS2，XSLT, D0M2, HTML等。因此，在同一 Web页面上，有些特性，如脚本编程等，可以同时应用在XHTML和SVG元素上。
[0019]⑦兼容性:
作为W3C的推荐格式，SVG与现有的其他开放标准，如XML，CSS2，XSLT, D0M2等有很好的兼容性。
[0020]根据上述的特性介绍可以知道，SVG具有任意缩放性、文件尺寸小、易生成、易修改性、强交互性、文本独立性、超链接性、中立性、平台无关性等特点，因此，如果能够基于SVG图形技术来实现WebGIS系统，便能够克服现有技术中WebGIS系统地理信息数据表现能力受限、呈现处理效率较低的问题。为此，本发明便提供了一种基于SVG的WebGIS系统实现方案，通过改变WebGIS系统的工作模式，在客户端的Web浏览器中实现SVG格式的电子地图显示，借助SVG格式的电子地图为矢量图形文件数据的特点，使得电子地图显示能够具备更优秀的地理信息数据表现能力和缩放呈现处理效率。
[0021]本发明基于SVG的WebGIS系统整体构架如图1所示，其包括客户端、Web服务器和地图数据库服务器。在系统中，客户端通过互联网络与Web服务器进行数据通信，且客户端具有Web浏览器；Web浏览器中设置有SVG插件，用于通过SVG插件内嵌脚本的交互功能向Web服务器提交WebGIS数据查询请求，并接收Web服务器通过HTTP协议返回的SVG格式的电子地图查询结果文件，调用SVG插件解析接收到的电子地图查询结果文件，在Web浏览器中实现对电子地图查询结果文件的显示。Web服务器则与地图数据库服务器进行通信，并具有SVG地图数据生成模块、地图数据入库处理模块、查询请求处理模块和SVG地图数据发送模块；其中，SVG地图数据生成模块用于将录入的DXF格式的AutoCAD地图文件转换为SVG格式的电子地图矢量图形文件；地图数据入库处理模块用于提取出SVG地图数据生成模块所转换得到的电子地图矢量图形文件中的各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息，并将各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息整理发送至地图数据库服务器进行存储；查询请求处理模块用于响应来自客户端的WebGIS数据查询请求，解析出WebGIS数据查询请求中被查询的地理信息数据元素并传送至SVG地图数据发送模块；SVG地图数据发送模块用于从地图数据库服务器中查找和获取被查询的地理信息数据元素所在的地理区域包含的全部地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息，并按照预设定的被查询对象显示属性对获取到的被查询的地理信息数据元素对应的显示属性信息进行修改，然后再根据各地理信息数据元素对应的矢量位置属性信息和显示属性信息重建生成SVG格式的包含有获取到的各地理信息数据元素的电子地图查询结果文件，通过HTTP协议发送至客户端。而地图数据库服务器则用于接收Web服务器所整理发送的各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息并加以存储，且在存储过程中对于已存储的地理信息数据元素按照最新接收到的数据内容进行更新。
[0022]在本发明基于SVG的WebGIS系统中，从具体实现而言，客户端的功能是为用户表现空间数据和提供WebGIS功能，因此客户端可以利用计算机编程技术，以具备计算机处理功能的硬件设备为载体加以程序运行而实现。在具体应用中，可以采用Web开发平台ASP.NET,利用Microsoft Visual C#语言编程实现客户端的Web浏览器功能，并集成SVG插件。SVG插件可以米用Adobe公司的SVGViewer。
[0023]地图数据库服务器则可以采用现有的数据库服务器技术得以实现，其主要实现对SVG地图数据的存储，并在存储过程中进行去重识别和更新，避免对相同地理信息数据元素的相关数据进行重复存储。地图数据库服务器具体应用的数据库实现技术可以是SQLServer,也可以采用Oracle,根据实际情况需求而定。
[0024]Web服务器可以采用现有的网络服务器技术得以实现，其主要实现对SVG地图数据的录入存储和查询输出的功能，而SVG地图数据的录入存储和查询输出都与SVG文件的数据库存储技术有关。SVG图形技术基于XML标准，其存储方式可以建立在XML存储技术之上。当然，Web服务器和地图数据库服务器也可以通过技术集成，在同一个服务器硬件实体上得以实现。
[0025]目前，XML的存储方式主要有四种。一、文件系统方式，即把XML直接存储为文件，访问时通过文件系统的目录结构和XML文档的元素结构来提供对数据的层次访问；文件存储简单而易实现，无需存储转换和重构查询结果，但是存在查询处理效率低下、文件大小受内存大小的制约、并发性差、安全性低等不足。二、原生XML数据库，即将XML文档和元素作为基本结构的数据库。具有内容集中放置，易于搜索和管理，查询速度快，能够处理任意大型的文档，数据无损失等优点，但原生XML数据库发展时间相对较短，技术还不够成熟，在安全性、多用户并发、数据的聚合能力等方面还有待提高。三、面向对象数据库，即将XML描述成一个对象存入数据库。这种方法支持复杂数据类型，能直观地建立XML数据的对象模式，可利用对象查询语言(OQL)实现对XML数据的查询，存储与查询效率较高，但最大的缺点在于面向对象数据库自身的不成熟，无法提供快速分查询和高效的索引。四、关系数据库，即将XML半结构数据转化为结构化数据存储于二维表中，利用关系数据库实现XML的存储和管理。由于XML和关系数据库的数据模式存在互异性，须将XML模式转换映射到关系数据库模式，两者的转化必然要丢失一些信息，但是作为当今主流数据库的关系数据库，以坚实的代数理论为基础，具有高效的索引机制、结构化查询语言(SQL)，实用的事务管理和恢复机制以及大量工具的支持。比较上述四种存储方式的差异，在本发明的WebGIS系统中，采用了关系数据库存储方式来实现SVG地图数据的存储处理。因此，本发明WebGIS系统的Web服务器中，采用地图数据入库处理模块来完成SVG地图数据到数据库存储之间的转换和整理操作，以提取出SVG格式的电子地图矢量图形文件中的各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息，并将各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息整理发送至地图数据库服务器进行存储。在SVG图形数据中，元素分为两类，即图形元素和框架元素。图形元素包含路径〈path〉、文字〈text〉、图像〈image〉、部件重用〈use〉和六种基本形状:矩形<rect>、圆〈circle〉、椭圆〈ellipse〉、线〈line〉、折线〈polyline〉、多边形〈polygon〉。简单图形直接由基本形状构建,每个基本形状都带有位置、大小、颜色、轮廓等属性。复杂图形可以用路径〈path〉来描述，路径是一系列命令，用来创建精确定义的、可以是开放的或闭合的形状，也可以包含一条或多条线、曲线和线段。SVG通过〈transform〉进行坐标转换,实现图形放缩、旋转、镜像、倾斜等效果。框架元素能够包含图形元素和其他框架元素，如:SVG文件标识〈svg〉、分组<g>、可重用部件定义〈defs〉、图形模板〈symboI>、裁剪路径〈clipPath〉、图像蒙板〈mask〉、样式〈pattern〉、标记〈marker〉、链接<a>和条件处理〈switch〉等。<g>元素能分组图形对象，便于管理和使用。〈defs>元素定义可重用部件，可在图形主体中调用。而现实世界中的地物，可以分为简单地物与复杂地物两大类，其中简单地物又根据其几何特征分为五类:点状实体、线状实体、面状实体、注记体，以及栅格体。复杂地物则由多个简单地物构成。一般情况下，若干地理实体可以作为一个图层，一个图层可以由相同类型或不同类型的地理实体构成，而若干图层组成一幅完整地图。在SVG格式的电子地图矢量图形文件中，可以使用基本图形图像元素来表示这五类地物。例如，点状实体采用〈circle〉元素表示；线状实体是采用〈path〉元素或〈line〉表示；面状实体是采用封闭的〈path〉元素或〈polyline〉元素表示；注记体是采用〈text〉元素表示，而栅格体则是采用〈image〉元素表示。同一图层的实体用<g>元素编组。而电子地图矢量图形文件中各地理信息数据元素的矢量位置属性信息和显示属性信息，则可以以每个图形元素的属性来表示。由此，通过对SVG格式的电子地图矢量图形文件进行数据解析，便可以提取出其中各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息。此夕卜，对于如何制作和生成SVG格式的电子地图矢量图形文件，尽管现在已有一些SVG图形的生成工具,如Adobe的Illustrator9中内嵌了 SVG的输出，CorelDraw9提供了输出SVG的插件等，但是生成的SVG文件都难以满足WebGIS系统的数据组织要求。为此，本发明基于SVG的WebGIS系统中，采用了通过AutoCAD绘制地图文件后再加以转化的SVG地图数据生成方案。而AutoCAD的图形格式包括DWG文件和DXF文件两种，但Autodesk公司直今未公开DWG格式的图形解码方式，如要直接读取DWG文件，就需要分析其二进制数据，破译其格式，这种工作相对很困难。DXF (Drawing eXchange Format)是图形交换格式，以ASCII码存储文件，可以用记事本编辑，简单易读，其存储的对象呈现层次结构。而SVG格式的结构遵循DOM树结构，要将DXF格式文件转换成SVG格式文件，则只需要建立DXF中的AutoCAD对象到SVG中的元素的映射关系即可，从技术实现的角度来说就很容易了。将DXF格式文件转换成SVG格式文件的具体实现方法，可参见技术文献“柳玲，李百战，杨明宇；CAD文件转换为SVG文件的探讨[J].计算机应用，2006，26”。本发明基于SVG的WebGIS系统中，通过SVG地图数据生成模块来实现AutoCAD地图文件到SVG格式文件的转换处理，在制作好DXF格式的AutoCAD地图文件后录入至SVG地图数据生成模块，SVG地图数据生成模块则将录入的DXF格式的AutoCAD地图文件转换为SVG格式的电子地图矢量图形文件，而后再由地图数据入库处理模块对SVG格式的电子地图矢量图形文件进行数据提取和入库处理。
[0026]具体而言，本发明基于SVG的WebGIS系统中，向WebGIS系统录入和存储地理信息数据的数据录入方法，具体包括如下步骤:
11)绘制AutoCAD地图文件，存储为DXF格式，并录入Web服务器的SVG地图数据生成模块；
12)Web服务器的SVG地图数据生成模块将录入的DXF格式的AutoCAD地图文件转换为SVG格式的电子地图矢量图形文件；
13)Web服务器的地图数据入库处理模块提取出SVG地图数据生成模块所转换得到的电子地图矢量图形文件中的各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息，并将各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息整理发送至地图数据库服务器；
14)地图数据库服务器接收Web服务器所整理发送的各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息，并分别判断当前接收到的每个地理信息数据元素在数据库中是否已有存储；对于尚未存储的地理信息数据元素，则将其地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息直接存储数据库中；对于已存储的地理信息数据元素，则按照最新接收到的数据内容对其地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息进行更新。
[0027]而Web服务器对于SVG地图数据的查询处理，即类似于SVG地图数据入库处理的反向执行过程。在本发明基于SVG的WebGIS系统中，由Web服务器的查询请求处理模块响应来自客户端的WebGIS数据查询请求后，解析出WebGIS数据查询请求中被查询的地理信息数据元素并传送至SVG地图数据发送模块，SVG地图数据发送模块则从地图数据库服务器中查找和获取被查询的地理信息数据元素所在的地理区域包含的全部地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息；而对于被查询的地理信息数据元素，其显示效果应当有别于其它地理信息数据元素，以便于查询者明确被查询对象的方位、形状等信息，因此SVG地图数据发送模块会将按照预设定的被查询对象显示属性对获取到的被查询的地理信息数据元素对应的显示属性信息进行修改；预设定的被查询对象显示属性，具体而言，可以设定为特定的显示颜色(例如通过红色标记或者高亮显示)，或者添加特定的显示标记(例如添加图钉显示图标)等等；此后，SVG地图数据发送模块再根据各地理信息数据元素对应的矢量位置属性信息和显示属性信息重建生成SVG格式的包含有获取到的各地理信息数据元素的电子地图查询结果文件，通过HTTP协议发送至客户端。
[0028]具体而言，本发明基于SVG的WebGIS系统中，从WebGIS系统查询地理信息数据的数据查询方法，具体包括如下步骤:
21)利用客户端，通过客户端的Web浏览器录入所查询的地理信息数据元素，由Web浏览器通过SVG插件内嵌脚本的交互功能向Web服务器提交WebGIS数据查询请求；
22)Web服务器的述查询请求处理模块用于响应来自客户端的WebGIS数据查询请求，解析出WebGIS数据查询请求中被查询的地理信息数据元素并传送至SVG地图数据发送模块；
23)Web服务器的SVG地图数据发送模块从地图数据库服务器中查找和获取被查询的地理信息数据元素所在的地理区域包含的全部地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息，并按照预设定的被查询对象显示属性对获取到的被查询的地理信息数据元素对应的显示属性信息进行修改，然后再根据各地理信息数据元素对应的矢量位置属性信息和显示属性信息重建生成SVG格式的包含有获取到的各地理信息数据元素的电子地图查询结果文件，通过HTTP协议发送至客户端；
24 )客户端的Web浏览器接收Web服务器通过HTTP协议返回的SVG格式的电子地图查询结果文件，调用SVG插件解析接收到的电子地图查询结果文件，在Web浏览器中实现对电子地图查询结果文件的显示。
[0029]综上所述，本发明基于SVG的WebGIS系统改变了现有WebGIS系统的工作模式，不再采用HTML静态页面来呈现栅格图形文件形式的电子地图给客户端的浏览器，而是将SVG图形技术应用于WebGIS系统中，从便于SVG格式数据的生成和存储实现的角度出发，利用关系数据库存储技术，由Web服务器动态地执行SVG地图数据的录入存储和查询输出操作，并借助Web浏览器的SVG插件，在客户端的Web浏览器中实现SVG格式的电子地图显示。由于SVG图形数据具有统一的标准和开放性，提高了空间数据在网络上的传输效率和表达能力，能表现更精美的交互图形效果；在WebGIS系统的地理信息数据录入和存储处理过程中，利用关系数据库技术进行SVG地图数据的存储，数据管理方便，能够充分发挥关系数据库管理系的长处；此外，在WebGIS系统的地理信息数据查询输出处理过程中，由于SVG格式地图数据的数据量较小，有利于提高数据传输效率，并且SVG格式的地图数据为矢量图形数据，能够直接地进行任意的缩放操作而不丢失地理信息数据表现力，因此在执行缩放操作的过程中无需重新获取新的地图数据，并且Web浏览器也不需要重新加载数据后加以显示处理，而是直接改变当前所显示的SVG的地图数据的viewbox属性值即可，有效地消除了现有技术中基于栅格图形技术的地图显示过程中因缩放操作造成呈现处理效率较低的问题，加快了地理信息显示的响应速度。由此可见，本发明基于SVG的WebGIS系统借助SVG格式的电子地图为矢量图形文件数据的特点，使得电子地图显示能够具备更优秀的地理信息数据表现能力和缩放呈现处理效率，能够很好地解决现有的WebGIS系统地理信息数据表现能力受限、呈现处理效率较低的问题。
[0030]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.基于SVG的WebGIS系统，其特征在于，包括客户端、Web服务器和地图数据库服务器； 所述客户端通过互联网络与Web服务器进行数据通信，且客户端具有Web浏览器；所述Web浏览器中设置有SVG插件，用于通过SVG插件内嵌脚本的交互功能向Web服务器提交WebGIS数据查询请求，并接收Web服务器通过HTTP协议返回的SVG格式的电子地图查询结果文件，调用SVG插件解析接收到的电子地图查询结果文件，在Web浏览器中实现对电子地图查询结果文件的显示； 所述Web服务器与地图数据库服务器进行通信，并具有SVG地图数据生成模块、地图数据入库处理模块、查询请求处理模块和SVG地图数据发送模块；所述SVG地图数据生成模块用于将录入的DXF格式的AutoCAD地图文件转换为SVG格式的电子地图矢量图形文件；所述地图数据入库处理模块用于提取出SVG地图数据生成模块所转换得到的电子地图矢量图形文件中的各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息，并将各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息整理发送至地图数据库服务器进行存储；所述查询请求处理模块用于响应来自客户端的WebGIS数据查询请求，解析出WebGIS数据查询请求中被查询的地理信息数据元素并传送至SVG地图数据发送模块；所述SVG地图数据发送模块用于从地图数据库服务器中查找和获取被查询的地理信息数据元素所在的地理区域包含的全部地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息，并按照预设定的被查询对象显示属性对获取到的被查询的地理信息数据元素对应的显示属性信息进行修改，然后再根据各地理信息数据元素对应的矢量位置属性信息和显示属性信息重建生成SVG格式的包含有获取到的各地理信息数据元素的电子地图查询结果文件，通过HTTP协议发送至客户端； 所述地图数据库服务器用于接收Web服务器所整理发送的各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息并加以存储，且在存储过程中对于已存储的地理信息数据元素按照最新接收到的数据内容进行更新。
2.如权利要求1所述基于SVG的WebGIS系统的数据录入方法，其特征在于，用于向所述WebGIS系统录入和存储地理信息数据，具体包括如下步骤: 11)绘制AutoCAD地图文件，存储为DXF格式，并录入Web服务器的SVG地图数据生成模块； 12)Web服务器的SVG地图数据生成模块将录入的DXF格式的AutoCAD地图文件转换为SVG格式的电子地图矢量图形文件； 13)Web服务器的地图数据入库处理模块提取出SVG地图数据生成模块所转换得到的电子地图矢量图形文件中的各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息，并将各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息整理发送至地图数据库服务器； 14)地图数据库服务器接收Web服务器所整理发送的各地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息，并分别判断当前接收到的每个地理信息数据元素在数据库中是否已有存储；对于尚未存储的地理信息数据元素，则将其地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息直接存储数据库中；对于已存储的地理信息数据元素，则按照最新接收到的数据内容对其地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息进行更新。
3.如权利要求1所述基于SVG的WebGIS系统的数据查询方法，其特征在于，用于从所述WebGIS系统查询地理信息数据，具体包括如下步骤: .21)利用客户端，通过客户端的Web浏览器录入所查询的地理信息数据元素，由Web浏览器通过SVG插件内嵌脚本的交互功能向Web服务器提交WebGIS数据查询请求； .22)Web服务器的查询请求处理模块用于响应来自客户端的WebGIS数据查询请求，解析出WebGIS数据查询请求中被查询的地理信息数据元素并传送至SVG地图数据发送模块； .23)Web服务器的SVG地图数据发送模块从地图数据库服务器中查找和获取被查询的地理信息数据元素所在的地理区域包含的全部地理信息数据元素及其对应的矢量位置属性信息和显示属性信息，并按照预设定的被查询对象显示属性对获取到的被查询的地理信息数据元素对应的显示属性信息进行修改，然后再根据各地理信息数据元素对应的矢量位置属性信息和显示属性信息重建生成SVG格式的包含有获取到的各地理信息数据元素的电子地图查询结果文件，通过HTTP协议发送至客户端； .24 )客户端的Web浏览器接收Web服务器通过HTTP协议返回的SVG格式的电子地图查询结果文件，调用SVG插件解析接收到的电子地图查询结果文件，在Web浏览器中实现对电子地图查询结果文件的显 示。
【文档编号】G06F17/30GK103955549SQ201410224416
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】柳玲, 张毅, 文俊浩, 蔡海尼, 曾骏 申请人:重庆大学