基于SVG的网络专题制图研究(d)

1、基于SVG的网络专题制图研究摘要：随着互联网的飞速发展，它改变了人们使用地图的方式人们更多地需要在网络上对地图进行表达。为了增强网络地图可视化效果和互动性，本文引入开放的SVG格式文件（即可升级的矢量图形格式文件）对网络制图进行研究。基于地图学理论和Web GIS技术，研究基于SVG的网络制图关键技术。论文首先介绍地图学发展现状，分析了专题制图理论方法、网络地图设计原则，提出了基于SVG的网络制图方法，并以江苏省GDP统计图的实验进行了网络地图的绘制。1. 绪论1.1研究现状国民经济的发展和文化活动的开展对地图的需求量日益增多，有利于地图行业的发展繁荣，现在专题地图的发展速度加快，这是制图发展

2、的主要目标，而且这一趋势越来越明显，实现了从手工地图向数字地图工艺转化的方向，逐渐确立了新的地图学理论，基础学科的重点也在变化，可以归纳以下几点，4-6：1、模拟地图向数字地图转移过去的地图是一种纸质形式的模拟地图，生产技术以及工艺的发展，地图产品逐渐发展为数字地图方向，这些产品需要制图者将纸上的地图转换给读者，有的可以通过数字的形式就可以传递给读者，让读者自己去换成电子地图或者是复制出模拟地图，。2、地图向制图、用图并重转移过去的制图重点是制作地图，而这图的水平不断降低，人们只是限制在地图上进行查找，或者是简单的计算，读者能够接受和使用的地图信息很少，地图使用的落后制约了地图市场的发展以及学

3、科的进步，完善的地图没有人使用是没有意义的，制图者需要对地图的过程，以及地理信息进行更深的了解，制图的，可以对地图的性能以及潜能进行分析，这样就能获得制图分析的理论和方法，有利于学家们创造更多的地图方法，可以更好的进行区划以及规划，土地改良提供各种依据，增加了地图使用的范围，有利于地图学理论的发展，特别是地图学中包含了完整的地理信息以及相关理论实践问题，。3、品种单一向产品多样化转移过去的教学生产对象都是以地形图为依据的，评论比较单一，现在出现了很大的变化，逐渐产生了很多专题地图，这些科学部门和地图有密切的联系，二是产品类型以及形式出现多样化趋势，除了纸质地图以外，还存在许多的多媒体电子地图，

4、路标地图，这些地图和国民经济以及人民生活水平的提升有着密切的关系，。1.2研究意义G IS技术是通过地图驱动的，以应用为导向，也就是说，GPS发展程度上需要依靠IT技术，应用水平规模则取决于社会对地理信息的应用需求。 从技术的角度来看，由于IT技术的发展，G IS技术从采集到分析，每个环节都获得很大进步，和传统的地图学有着相似的地方，在新的发展情况下会出现新的问题，有许多和制图相关的问题。1.空间信息可视化技术，可视化技术已经超越了传统的符号化以及视觉表示法的水平，在动态的以及时空变化的地质条件下探索视觉效果，也能够提升视觉效能，重点可以将设想和接近的环境和食物通过动态的方式表现，研究主要原因

5、在以下方面，运用动画技术制作动态地图，进行时空化的分析，可以对空间数据进行可靠性检查，让通空间数据变得可视化，可通过图形界面以及交互手段可以对地图进行编辑，可以通过更加直观化的方式实现地图的设计，可视化技术在空间认知理论以及世界感受中有着广泛的应用。 2.空间信息共享的网络化发展，空间信息可以使得人们需求得到满足，网络的发展速度为空间信息提供了越来越广阔的平台，G IS中引入web技术促成了W ebG IS的产生。GIS是当前地图空间信息发布的主要方式，这也是有利于网络地图的广泛推广，促使人们使用地图方式的改革，而且这种地图制图理论和技术也是一种新的挑战， 从应用发展的趋势来看，G IS和传统

6、地图面临地理信息的深加工问题，当前的GSM没有发挥其专题地图和促进方面的作用,，所以需要对现实地理信息进行深入的加工，这种加工的结果有利于制作比较专题性的地图,，也可以得到数据集，前者的数据是一种结论性的图形信息，后者可以得到比较接近的数据信息，从中可以获得深加工的理论，对用户具有更加直接的效果。 SVG是一种开放式的矢量数据格式，已经获得许多国际软件厂商的支持，所以在 W ebG IS和网络地图的研究中，要将地图空间数据变换，进行空间数据的存储，可以有效地消除现有空间数据产生的问题.，对于许多的非专业用户来说，一方面通过 SV G 创作来进行组织,，可以更好地发布信息资源，这种信息资源和网上

7、的资源具有相似的地方，让整个社会共享以便获得其应有的价值，,在另一方面，随机图形要素有动画功能,，可以画出各种动画地图，而且在客户端上面更具有表现力， 并且 SV G 基于 XM L和许多 W eb技术无缝衔接，有利于多媒体信息进行整合，所以SVG用在网络地图中是具有非常重要的意义的1.3研究内容根据当前随机网络专题制图的研究情况来说，在国外是一种领先的地位,，通过SVG可以制作非常精美的专题地图，但是在国内的使用还是比较小范围,，而且没有出现成型的地图，主要是试验地图，,在研究方面来说，当前有两种不同的路线，一种是通过SVP作为一种简单的矢量图形,，可以最大限度的发挥XML的优势，开放地理信

8、息系统协会指定的xml的空间，地理语言可以结合 W eb G IS研究运用，可以充分发挥SV G 的特性，通过制图理论方法引导，就可以获得外部技术以及外部检验技术，最终可以对专题地图进行研制，。2.网络专题制图2.1网络地图发展由于internet的迅速发展，WWW作为快速传播知识的重要方式,，可以作为空间图形表达形式,，获得越来越多用户的欢迎，在这些年来，网络地图获得了迅速的发展，网路地图从简单地图到复杂地图的发展方向,，从静态地图到动态地图的发展方向，而且由于互联网技术以及外部建设不断发展,，网络地图的传输速度和浏览速度不断增加，国内和国际的网络地图专栏中，有一些专门以及通用的网站，美国等

9、国家还设立了国家地图网站，通过internet发布已实现免费共享，用户可以进行网上查询浏览,，最终可以获得所需要的图幅以及其他信息。网络地图主要：城市地图，旅游地图，路交通地图，专注地图以及国家区域地图。网络地图是一种多媒体地图。可以通过计算机显示阅读。也可以下载，打印或者是复制，具备一般地图的特点，包括放大屏浏览以及交互动态形式，还可以进行查询检索分析，但是和一般的电子地图有不同的特点：1 远程地图信息传输 以光盘存储的多媒体电子为基础，通过编辑可以生成一幅幅地图，然后形成地图集，用户使用目录就可以获得其中的地图，地图的载体就是光盘，通过光盘可以进行阅读，而且网络地图可以对internet的

10、数据进行传输，要在浏览器上获得地图，用户就需要进行浏览和阅读，所以与电子地图比较而言，具有更慢的显示速度，随着宽带互联网技术的不断发展，有利于更快，更便捷的显示地图数据。2 广泛便捷传播 网络地图同纸质地图比较而言，用户的群体更加广泛而且能够发挥地图的使用效益，具有快速的传递效率，例如电子邮件比普通邮件更加优越。3 适时动态更新 由于光盘电子地图比印刷地图具有更快的更新功能，所以网络地图更容易进行动态更新，网络地图的数据可以根据需要随时更新，这与天气预报的地图都是相似的，而且每天都会出现新的地图。2.2网络制图设计网络地图的使用方向不同，那么显示的地理环境也不同，有不同的资料，不同的使用工具对

11、网络地图产生不同的影响，但是对网络地图设计的时候，需要遵循各种原则，要从地图功能等方面对界面进行设计，网络地图设计要遵循各种原则：设计的科学性；设计的直观性；设计的美观性；设计的方便性，应该注意以下几点：功能设计网络地图是通过internet发布的，网络地图具有功能设计需要对空间数据浏览，显示、属性数据的查询，空间数据到属性数据空间的双向检索，最终有利于数据制图以及空间信息分析。1. 空间信息数据的操作功能主要是地图的浏览，显示，放大以及图层控制，空间图形数据是通过外接W ebG IS获得的，可以根据控制需要的地图进行图层的划分。2. 空间信息和地图查询要对地图根据类型区域进行划分，要查询地图

12、的内容，而且要对地图的属性进行双向查询。3. 交互动态制图功能用户可以在浏览器制作出专题地图，用户可以在数据库中获得数据制作统计图。4. 超链接网页功能网络地图在界面上有网页设置的链接点，通过点击功能就可以进入到网络中。主网页设计这种设计和多媒体电子地图的设计是相同的，意义非常重大的，可以让用户对地图的主题进行了解，对读者起到重要的引导意义，用户可以迅速的获得地图信息，对网络的运行效果有着重要的意义，如网页设计的时候，结构应该比较清晰，而且有着美观的内容，操作也比较方便。图层设计因为网络地图有许多的功能区，而地图是主要的功能区，所以数据传输的速度不快，这和普通的电子地图不是一样的，地图内容可以

13、快速的进行显示，也可以划分出许多图层，在数据库设计的时候需要考虑，涂层的设计要对地图的功能以及内容结构进行考虑，而且每个图层都要出现相应的质量特征以及指标，这样才能更好的阅读和分析地图。地图符号与注记的设计网络地址是通过计算机显示的，所以地图符号和注记除了布置一般的原则外，还要对地图的优点和不足之处进行考虑，有利于屏幕地图优势的发挥。 符号设计的时候，要考虑到屏幕地图的分辨率和视距，符号的尺寸要适中，符号要能够控制在可是距离之内，这样才能更好的辨别各种符号，标注的时候也要遵循同样的方法，符号和标注不要根据地图的比例尺变化，为了让符号更加清晰可见，需要使用多符号变量，包括符号的形状以及色彩等变量

14、，必要的时候可以通过闪烁突出重要的地物或者标记。网络色彩地图的设计很重要，常规的印刷地图和电子地图比较来说，特定的类型和设计不能太多，而且数量的等级也不能太多，一般的等级在七级以下，小块面积的亮度和饱和度可以高一点，在大面积的饱和度应该低一点，背景色彩主要使用比较浅淡的色调，前者可突出主图，后者则衬托主图。符号和注记的设计原则：深色背景的时候，和注记应该是浅淡的设计，但淡色背景的时候，符号和注记应当深色设计。3.基于SVG的网络制图3.1 SVG图形格式1、基于XML标准XML作为网络标记语言，与HTML是相同的，XML起源一种使用比较早的通用标记语SGML，它比html的语言不具备灵活性和伸

15、缩性，使用者可以通过大量的标记来对文件中的任一元素进行标记，最终获得比较丰富的文件信息，有利于信息体系的形成。2、SVC是一种标准的矢量图形格式数字地图是通过几何数据表示的：包括矢量式以及栅格数字地图，矢量地图的特点是通过平面坐标决定的，任何图形通过连线可以获得确定，可以使用地理要素对物体进行计算，数据的分析及修改,而且显示尺寸可以最大限度的缩放,对图像的质量产生影响,矢量数据图形具有位置以及守信的优越性，开始使用的时候会有动态性能，要根据用户的需要提供任何层次以及级别的地形特点，而且能对地形进行量算，并且文件很小，要可以进行缩放，还能够网上传播，从应用方面来说，使用地图的价值最高，如果图形没

16、有很高的复杂程度，公司可以开发传输的矢量格式，而且矢量图形是自主开发的没有统一的标准，传输过程中可能会出现格式转化等数据不统一的问题，这是不利于使用地图的，通过众多厂商获得的矢量数据格式在网络中可以使用。 3、文本构成的图形SVG作为一种文本格式，通过图形就可以完成处理，通过语言描述就可以获得复杂的图形，而且在记事本上可以获得SVG图形，这种图形的描述语句可以很好的观察，也能够修改和更新，简单的SVG图形如下图所示：<?xml version=”1.0” standalone=”no”?><!DOCTYPE svg PUBLIC”-/W3C/DTD SVG 1.0/EN” “

17、/TR/2001/REC-SVG-20010904/DTD/svg10.dtd”><svgwidth=”300”height=”100”xmlns=”/2000/svg”><rect x=”25”y=”10” width=”280” height=”50”fill=”red” stroke=”blue” stroke-width=”3”/></svg>4、灵活的文本格式以前的图形格式是矢量图形，这是一种中间过程的数据，不管是在实际应用中还是在网络中，后端都要将矢量数据转变为栅格数据，这会对

18、客户功能的实现以及图像的质量产生影响，所以在对图形编辑的时候会增加图形的复杂程度，使用灵活的处理方式实现文本格式的扩展，包括图形文字以及点阵图像，通过矢量图形以及文字图像，可以导入图像以及各种图像格式所达到的效果。3.2 图形文件的绘制系统可以在直线以及圆弧等中进行绘制工作，由于图形元素绘制的时候具有相似的特征，所以在图形绘制的过程中要进行介绍，下面是具体的代码：要设置好图形的绘制环境，就要在鼠标中添加消息，要在屏幕上显示发现的过程。对直线Cline定义，屏幕上可以通过鼠标画出直线，从而可以生成文档数据成员，能够保存直线对象的指针，也能够获得成员函数，为其他成员访问直线提供服务，Void CL

19、ine:Draw(CDC*pDC,int drawMode/*=dmNormal*/)CPoint pt_begin,pt_end;/屏幕坐标的起点和终点g_pView->WorldtoScreen(m_begin,pt_begin);/将世界坐标转化为屏幕坐标g_pView->WorldtoScreen(m_end,pt_end);pDc->MoveTo(pt_begin);/根据屏幕坐标绘制图元pDC->LineTo(pt_end);pDe->SelectObjeet(pOldPen);/恢复原来的画笔pDc->SetROP2(n);/恢复原来的绘图模式

20、3)软件界面上颜色以及信息呀！为让用户选择不同的颜色线型，最终绘制出多种多样的直线：class CPropeyrtBar: publie CToolBarpublic:，CPropeyrtBar0;public:CLineColorCmb m_wndLineColorCmb;CLineWidthCmb m_wndLineWidthCmb;CLineStyleCmb m_wndLineStyleCmb;public:virtualCPropertyBar();Protected:DECLARE-MESSAGE_MAP();3.3 SVG文件的输出及操作1、gsDXF2SVG.dll介绍gsDXF

21、2SVG.dll是由希腊的一家名为Civil技术公司开发的ActiveX控件，它是由VB语言设计写的，其主要功能就是将DXF文件转换为SVG文件的动态链接库，可以通过网址：http:/business.hol.gr/gardos/download.htm免费下载得到。本程序就是利用这一控件进行设计研究的。2、输出SVG文件功能实现由于gsDXF2SVG.dll是由VB编写的，因此在使用这一ActiveX控件时，主要是调用接口函数：OnSvaeSvg0实现由DXF向SVG文件转换这一过程的。代码如下：void CVCadDoc:OnSaveSVg()Char szFilter=”SVG文件(*.

22、SVG)|*.SVG|”;CFileDialog dlg(FALSE,NULL,NULL,OEN_HIDEREADONLY|OFN_OVERWRITEPROMPT,szFiletr);if(dlg.DoModal()=IDOK)_bstr_t filename=dlg.GetPathName();if(dlg.GetFileExt()=”)filename+=”.svg”;HRESULT hresult;CLSID clsid;CoInitialize(NULL);hresult=CLSDIFromProgID(OLESTR(“gsDXF2SVG.cDXF2SVG”),&clsid);

23、_cDXF2SVG*oDXF2SVG;hresult=CoCreateInsatance(clsid,NULL,CLSCTX-INPROC-SERVER,_uuidof(_cDXF2SVG),(LPVOID*)&oDXF2SVG);if(FAILED(hresult)AfxMessaesBox(“初始化服务组件失败!”);return;_bstr_t sDXFFile=”D:洪霞test.dxf;BSTR bsDXFFile=sDXFFile.coPy();BSTR bsSVGFile=filename.copy();float WidthCm=102;Float HeightCm=1

24、02;oDXF2SVG->ConvertDXF2SVG(&bsDXFFile, &bsSVGFile, &Widt,HeighCm, &HeightCm);oDXF2SVG->Release():CoUninitialize();3.4 网络专题图表达专题图形有多种表现方式，主要表现方法是个体符号法，线状法以及范围法，通过对各种情况进行分析，可以获得专题信息，而且在图中使用了饼状图以及动态图表达法，。一、饼状图表达法饼状图进行的是分析统计，dx和dy可以进行局部的定位，变量h作为饼状图的半径，通过合击计数可以分级。 二、柱状图表达法柱状图表达也是一种

25、分区统计图表法。dX和dY用以进行柱状图的定位。变量h为柱状图的高度，通过专题严肃可以对高度值进行确定，通过高度值,应用SVG中的path元素来描述各项元素对应的矩形图元。三、分级设色图表达法分级设图是一种新的质底表达方式，通过用户可以对统计数据进行选择，最终可以获得不同的颜色值，应用SVG中的setProperty方法改变省区的颜色。四、动态图表达法动态表达方法使用了动画的方式，对统计数据进行表现，让人们可以明显地看到元素的变化，知道SVG地图表现介质的优点。5.基于SVG的江苏省统计地图实例5.1系统结构与模型5.1.1 SVG地图区域显示模块 利用ArcEngine组件在VS集成环境下，

26、在VS中加载esri map control控件(图4)，利用C#语言，制作出地图区域显示模块，点击文件下的打开地图文档，加载ArcMap工作空间，显示出原先在ArcMap里制作好的江苏省区划图。图4 地图区域显示界面设计5.1.2 SV统计地图模块在VS中加载Ax control控件和pagelayoutcontrol控件（图5），通过C#语言，获得静态统计地图模块，此模块中可自由选择想显示的图层。图5 布局图表显示界面设计5.2系统实现5.2.1地图区域显示模块的实现 数据初期准备，在ArcMap里加载江苏省区划图，对图层进行编辑和管理，添加和删除记录，作出江苏省区划图。通过在VS中加载e

27、sri map control控件，利用C#语言，制作出地图区域显示模块（图7）图7 地图区域化显示5.2.2 SVG统计地图模块的实现原先的属性表的内容并不能满足我们统计图的需要，因此我们需要进一步编辑属性表。通过增加和删除属性表中的字段，为制作专题图做准备，处理好的属性表如表1。通过ArcMap渲染，根据GDP的大小情况，渲染出各式专题图。在VS中加载Ax control控件和pagelayoutcontrol控件，通过C#语言，获得静态统计地图模块，此模块中可自由选择想看的图层，如1999年江苏省城市GDP分布和产业分布（图8）、2014年江苏省城市GDP分布和产业分布（图9）。图8 1

28、999年江苏省GDP和产业分布图图9 2014年江苏省GDP和产业分布图5.3性能测试与分析5.3.1测试实例情况统计网站是向社会提供各种服务的官方网站，有利于政务信息公开以及数据的公布，这是服务企业和社会公众进行交流的重要渠道6，因此，本文所用数据来自于江苏省年鉴，但由于年检上只有1999年到2014年的数据，所以不能代表一切规律。5.3.2测试环境与条件 本系统需要安装ArcGIS10.2、ArcEngine10.2以及VS2010，其他环境以这三个软件所需环境为准。此系统操作简单，只需打开VS，点击运行即可。界面所显示图标均为常见图表（漫游、缩放等）。其余模块可按字面意思理解。5.3.3测试性能分析（1）功能性 系统功能完成情况较好，没有重大的系统缺陷。（2）可操作性 现有系统界面简单易用，方便用户采取以下操作： 1）浏览地图，实现地图的缩放和漫游； 2）布局图表显示模块内能自由选择观看图层； 3）动画场景内可加载动画；（3）可靠性 现有系统的容错功能较好，系统发生错误时会提示基本的错误信息。（4）兼容性 本系统需要安装ArcGIS10.2、ArcEngine10.2以及VS2010，其他环境以这三个软件 所需环境