专利名称：地理标记语言数据浏览器及其绘制方法
技术领域：
本发明涉及一种地理信息技术领域，尤指一种能将地理标记语言GML以基本的GIS矢量图形方式显示，并进行基本GIS操作工具的地理标记语言数据浏览器及其绘制方法。
背景技术：
针对空间数据与属性数据以文件形式的分离存储所存在的问题，开放式地理信息系统协会OGC于1999年提出地理标记语言GML，并得到了许多公司的大力支持，如Oracle、Galdos、MapInfo、CubeWerx等。2000年5月，开放式地理信息系统协会OGC推出了基于XML DTD(Document Type Definitions，文档类型定义)和资源描述框架RDF(Resource Description Frameworks)的地理标记语言GML 1.0版。2001年2月，开放式地理信息系统协会OGC又推出了完全基于XML Schema的GML 2.0版。2003年2月，GML 3.0版正式发布。
地理标记语言GML是可扩展标记语言XML在地理空间信息领域的应用。地理标记语言GML可以存储和发布各种特征的地理信息，并控制地理信息在Web浏览器中的显示。地理标记语言GML能够表示地理空间对象的空间数据和非空间属性数据。通过Web将众多的地理信息源集成在一起，向用户提供各种层次的应用服务，同时支持本地数据的开发和管理。可以这么说，地理标记语言GML技术的出现是地理空间数据管理方法的一次飞跃。
地理标记语言GML是基于地理信息抽象模型，即空间实体特征及属性封装。地理特征包括一系列的属性和相应的几何信息，一般来说属性由名字、类型和值组成，几何信息由基本元素如点、线、面、曲线、多边形等组成。同时，地理标记语言GML封装了空间地理参考系统。空间地理参考系统是地理信息系统数据处理的基础。地理标记语言GML封装了空间地理参考系统、主要的投影关系等，保证分布式处理的扩展性和灵活性。
但是，由于地理标记语言GML刚面世不久，因此目前还尚未出现可以将地理标记语言GML以基本的地理信息系统GIS矢量图形方式显示，并进行基本地理信息系统GIS操作的工具，然而随着地理信息系统GIS的发展，具有开发性及互操作性的网络地理信息系统GIS变得越来越重要，因此地理标记语言GML的重要性也日益明显。
发明内容
为了克服上述不足之处，本发明的主要目的旨在提供一种基于可扩展标记语言XML以及JAVA SWING图形图像技术的JAVAAPPLET应用程序，它以流的形式接收地理标记语言GML文件；本工具对数据的读取采用JAVA DOM方式将数据转换成内存中的数据结构，以及提供它的绘制过程的地理标记语言数据浏览器及其绘制方法。
本发明要解决的技术问题是要基于XML以及JAVA SWING图形图像技术的JAVA APPLET应用程序，以流的形式，可以是文件流或网络字符流，接收地理标记语言GML文件；要对数据的读取采用JAVA DOM方式将数据转换成内存中的数据结构；要通过java的XML API读取地理标记语言GML，并用java 2D图形技术将读取到的数据直接表示出来；要解决它的绘制过程；需要计算出地图缩放比例或平移距离，同时对于面状图层，要解决重画过程的技术；要以基本的地理信息系统GIS矢量图形方式显示的需求，实现基本的地理信息系统GIS的放大、缩小、平移等操作。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该浏览器包括计算机、计算机网络、服务器计算系统及服务器存储系统等装置组成的无线传输硬件环境，由客户端计算系统的输出端向计算机网络的输入端发出请求信号，发出请求信号通过计算机网络进行无线信号传输和传递请求，传递请求信号通过服务器计算系统发出请求地理标记语言GML信号，请求地理标记语言GML信号通过服务器存储系统进行无线信号传输到计算机网络，计算机网络获得地理标记语言GML，并通过计算机网络无线传输地理标记语言GML数据到客户端输出系统，以图形图像方式表现已有的地理标记语言GML。
一种地理标记语言数据浏览器的绘制方法，该方法是基于可扩展标记语言XML以及JAVA SWING图形图像技术的JAVA APPLET应用程序，以流的形式，可以是文件流或网络字符流，接收地理标记语言GML文件，由于地理标记语言GML是可扩展标记语言XML的一种特殊形式，因此本工具对数据的读取采用JAVA DOM方式，将数据转换成内存中的数据结构，在绘制过程中，需要计算出地图缩放比例或平移距离或面状图层的重画过程，其具体工作步骤是步骤1.地理标记语言GML数据请求通过网络或直接从本地打开地理标记语言GML数据流，由于GML为文本格式，将地理标记语言GML以字符流的形式读取；步骤2.判断有否数据1)若有数据，则得到地理标记语言GML数据；2)若无数据，则返回到地理标记语言GML数据请求；步骤3.转换为内存中的点、线、面将地理标记语言GML转换为内存中的点、线、面，并将读进来的数据在内存中以自己定义的数据结构保存；步骤4.判断是否需要坐标转换1)若是需要坐标转换的，则到坐标转换后进入计算放大或缩小比例、平移距离并转换成实型数据；2)若不需要坐标转换的，则直接进入计算放大或缩小比例、平移距离并转换成实型数据；空间数据由于采用不同的参考坐标系因此可能无法同时显示，所以我们在此统一将不同坐标系的空间数据转换到地方坐标系，以便同时显示。
步骤5.计算放大、缩小、平移由于地理信息系统GIS数据都是双精度类型，然而绘制java矢量图形则必须采用整型，因此必须将数据进行相应转换，同时根据绘图面板的大小要确定地图缩放比例以及平移距离，使得整个图形能够完全直观的显示在绘图面板上；当要实现放大、缩小、平移时，要重新计算地图缩放比例或平移距离；步骤6.画出点、线、面画出这些点、线、面，并画出相应的图形；步骤7.判断是否为面1)若是面，则用底色重画图形挖空处，对于图形中的挖空处用底色进行重画；2)若不是面，则进入绘图完成；步骤8.绘图完成。
本发明的有益效果是地理标记语言GML浏览器，不仅可以满足将地理标记语言GML以基本的地理信息系统GIS矢量图形方式显示的需求，同时还实现了基本的地理信息系统GIS放大、缩小、平移等操作，运用此工具可以快速方便地在网上开发基于地理标记语言GML数据的Web地理信息系统GIS系统，同时还可以将各种异构数据转换为地理标记语言GML，并有相应工具，利用此工具进行浏览，这不仅解决了当前对于地理标记语言GML数据图形化浏览的需要，同时还满足了异构数据的集成显示需要。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图1是本发明基于的硬件环境流程示意图；附图2是本发明具体工作步骤的流程示意图；附图中标号说明1-地理标记语言GML数据请求；2-得到地理标记语言GML数据；3-地理标记语言GML转换为内存中的点、线、面；4-坐标转换；5-计算放大或缩小比例、平移距离并转换成实型数据；6-画出这些点、线、面；7-用底色重画图形挖空处；8-绘图完成；9-有否数据；10-是否需要坐标转换；11-是否为面；20-客户端计算系统；21-发出请求；22-计算机网络；23-传递请求；24-服务器计算系统；
25-请求地理标记语言GML；26-服务器存储系统；27-获得地理标记语言GML；28-传输地理标记语言GML数据；29-以图形图像方式表现已有的地理标记语言GML；具体实施方式
请参阅附图1所示，为本发明工具基于的硬件环境流程示意图，由于本发明为无线传输硬件环境，所以附图中各模块之间不能直接用连线表示之，其箭头和线条均画在各模块之间的下面，并用信号传递及传输方式进行描述；该浏览器包括计算机、计算机网络、服务器计算系统及服务器存储系统等装置组成的无线传输硬件环境，由客户端计算系统20的输出端向计算机网络22的输入端发出请求21信号，发出请求21信号通过计算机网络22进行无线信号传输和传递请求23，传递请求23信号通过服务器计算系统24发出请求地理标记语言GML25信号，请求地理标记语言GML25信号通过服务器存储系统26进行无线信号传输到计算机网络22，计算机网络22获得地理标记语言GML27，并通过计算机网络22无线传输地理标记语言GML数据28到客户端输出系统，以图形图像方式表现已有的地理标记语言GML29。
该工具采用目前比较流行的技术Java Applet，它可以很方便嵌入到HTML、ASP、JSP文件中。这种胖客户瘦服务器的体系结构，从空间数据源中得到需要的空间数据，然后把数据发送到客户方。由浏览器上的Java Applet完成后面的工作，并把处理结果显示给用户；它不需要安装客户软件，客户端操作速度快，服务器和网络传输的负担轻，容易实现两端的负载平衡。
请参阅附图2所示，一种地理标记语言数据浏览器的绘制方法，该方法是基于可扩展标记语言XML以及JAVA SWING图形图像技术的JAVA APPLET应用程序，以流的形式，可以是文件流或网络字符流，接收地理标记语言GML文件，由于地理标记语言GML是可扩展标记语言XML的一种特殊形式，因此本工具对数据的读取采用JAVA DOM方式，将数据转换成内存中的数据结构，在绘制过程中，需要计算出地图缩放比例或平移距离，同时对于面状图层，重画过程也是一个非常复杂也是需要重点保护的技术，其具体工作步骤是步骤1.地理标记语言GML数据请求1通过网络或直接从本地打开地理标记语言GML数据流，由于GML为文本格式，将地理标记语言GML以字符流的形式读取；步骤2.判断有否数据91)若有数据，则得到地理标记语言GML数据2；2)若无数据，则返回到地理标记语言GML数据请求1；步骤3.转换为内存中的点、线、面将地理标记语言GML转换为内存中的点、线、面3，并将读进来的数据在内存中以自己定义的数据结构保存；步骤4.判断是否需要坐标转换103)若是需要坐标转换的，则到坐标转换4后进入计算放大或缩小比例、平移距离并转换成实型数据5；4)若不需要坐标转换的，则直接进入计算放大或缩小比例、平移距离并转换成实型数据5；空间数据由于采用不同的参考坐标系因此可能无法同时显示，所以我们在此统一将不同坐标系的空间数据转换到地方坐标系，以便同时显示。
步骤5.计算放大、缩小、平移由于地理信息系统GIS数据都是双精度类型，然而绘制java矢量图形则必须采用整型，因此必须将数据进行相应转换，同时根据绘图面板的大小要确定地图缩放比例以及平移距离，使得整个图形能够完全直观的显示在绘图面板上；当要实现放大、缩小、平移时，要重新计算地图缩放比例或平移距离；步骤6.画出点、线、面画出这些点、线、面6，并画出相应的图形；步骤7.判断是否为面113)若是面，则用底色重画图形挖空处7，对于图形中的挖空处用底色进行重画；4)若不是面，则进入绘图完成8；步骤8.绘图完成。
本发明中的Java是SUN公司专门为互联网设计的一种面向对象的计算机语言，它既可以用来研制单独运行的软件系统，也可以用来开发类似于插件型的独立软件，但用户不必担心软件的安装和调试问题，因为可运行程序是直接从互联网上实时地获取的。Java最主要的特点就是目标代码的平台无关性，用Java编写的软件可以运行在任何的计算机平台上，即所谓的“一次编写，随处运行(Write once，run anywhere)”。Java能很好的支持Web模式，并能够支持分布式数据状态下的数据操作。Java是通过一种称为Applet的客户端技术实现这一功能的。
基于地理信息系统GIS Java Applet的实现方式的优点在于，它的体系结构中立，与平台和操作系统都无关。同时它可以动态运行，无须提前安装，而且其所有的地理信息系统GIS基本操作都可以在客户端完成，不仅操作速度快，而且也大大减轻了网络的负担。
Java Applet主要是负责Web地理信息系统GIS客户端的开发，一般只需完成地理信息系统GIS数据的处理与浏览及基本的地理信息系统GIS操作(如放大、缩小、漫游、查询、分析等)。
该工具主要的地理信息系统GIS操作包括1) 图形的放大和缩小。
2) 图形的平移。
3) 图形的点选、框选。
4) 激活到当前图层、全部图层。
5) 打开新图层。
6) 删除图层。
7) 图层的上移、下移。
权利要求
1.一种地理标记语言数据浏览器，该装置包括计算机、计算机网络、服务器计算系统及服务器存储系统的无线传输硬件环境，其特征在于由客户端计算系统(20)的输出端向计算机网络(22)的输入端发出请求(21)信号，发出请求(21)信号通过计算机网络(22)进行无线信号传输和传递请求(23)，传递请求(23)信号通过服务器计算系统(24)发出请求地理标记语言GML(25)信号，请求地理标记语言GML(25)信号通过服务器存储系统(26)进行无线信号传输到计算机网络(22)，计算机网络(22)获得地理标记语言GML(27)，并通过计算机网络(22)无线传输地理标记语言GML数据(28)到客户端输出系统，以图形图像方式表现已有的地理标记语言GML(29)。
2.一种地理标记语言数据浏览器的绘制方法，该方法是基于可扩展标记语言XML以及JAVA SWING图形图像技术的JAVAAPPLET应用程序，以流的形式接收地理标记语言GML文件，对数据的读取采用JAVA DOM方式将数据转换成内存中的数据结构，在绘制过程中，需要计算出地图缩放比例或平移距离或面状图层的重画过程，其具体工作步骤是步骤1.地理标记语言GML数据请求(1)通过网络或直接从本地打开地理标记语言GML数据流，由于GML为文本格式，将地理标记语言GML以字符流的形式读取；步骤2.判断有否数据(9)1)若有数据，则得到地理标记语言GML数据(2)；2)若无数据，则返回到地理标记语言GML数据请求(1)；步骤3.转换为内存中的点、线、面将地理标记语言GML转换为内存中的点、线、面(3)，并将读进来的数据在内存中以自己定义的数据结构保存；步骤4.判断是否需要坐标转换(10)1)若是需要坐标转换的，则到坐标转换(4)后进入计算放大或缩小比例、平移距离并转换成实型数据(5)；2)若不需要坐标转换的，则直接进入计算放大或缩小比例、平移距离并转换成实型数据(5)；步骤5.计算放大、缩小、平移将数据进行相应转换，同时根据绘图面板的大小要确定地图缩放比例以及平移距离，使得整个图形能够完全直观的显示在绘图面板上；当要实现放大、缩小、平移时，要重新计算地图缩放比例或平移距离；步骤6.画出点、线、面画出这些点、线、面(6)，并画出相应的图形；步骤7.判断是否为面(11)1)若是面，则用底色重画图形挖空处(7)；2)若不是面，则进入绘图完成(8)；步骤8.绘图完成。
全文摘要
一种涉及地理信息技术领域，尤指一种能将地理标记语言GML以基本的地理信息系统GIS矢量图形方式显示，并进行基本GIS操作工具的地理标记语言数据浏览器及其绘制方法。该浏览器基于计算机网络及服务器计算系统等装置组成的无线传输硬件环境，该方法是基于可扩展标记语言XML以及JAVA SWING图形图像技术的JAVA APPLET应用程序，以流的形式，接收地理标记语言GML文件，计算出地图缩放比例或平移距离或面状图层的重画过程。本发明的优点满足将地理标记语言GML以基本的地理信息系统GIS矢量图形方式显示的需求，实现基本的地理信息系统GIS放大、缩小、平移等操作，解决了GML数据图形化浏览的需要，满足了异构数据的集成显示需要。
文档编号G06F17/00GK1588345SQ20041005337
公开日2005年3月2日 申请日期2004年8月3日 优先权日2004年8月3日
发明者吴健平, 陆嵘 申请人:华东师范大学