基于网络地图制图的制图综合技术分析

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　　摘    要：GIS 公司率先把地图迁移至网络范畴中，而后OGC拟定了网络地图服务标准要求，助推地图服务发展进程。Google 公司基于地图瓦片形式對外推出了Google Map服务，并基于Map  API提出创新性地图服务理念，网络地图制图应时而生，在该项技术帮衬下，网络黄精下绘制地图、浏览数据信息等逐渐演变主流。本文从制图整体视角出发，探究网络地图制图环境的可视化完善方案，提出制图综合方法，希望对网络地图制图发展有一定促进作用。
　　关键词：网络地图制;制图综合;矢量数据;技术分析
　　1  引言
　　近些年，计算机技术在各个行业内的应用范畴有不断拓展趋势，与之相对应的网络制图软件性能也处于持续更新与发展态势中，这对地图数据库、地理信息系统发展过程有很大促进作用。传感器技术功能日渐强大，使用空间数据朝向大规模、高精度方向运作。绘制大规模空间内数据有速度迟缓的特征，难以迎合地图制图应用阶段动态化绘制的需求。针对以上现实问题，本文主要探究利用制图综合技术手段减少矢量数据的空间冗余量、促进地图制图进程的方法。
　　2  网络地图制图的发展历程
　　从宏观层面上分析，网络制图是以地图服务为基础发展起来的技术类型。地图样态在Web页面上呈现情况，始终是业内人员广泛关注及深度探究的问题，不同地图服务做出的应对方法存在差异，基本上历经了如下三个时段[1]：
　　第一阶段中，GIS 软件供应商面对网页 SVG对象勾画出地理要素，借此方式提供地图服务。该种方式有效传承了桌面版 GIS 软件的属性，为用户群体选取、采集、关联及查询空间目标对象创造便利条件。但其仅是将传统GIS及技术迁移到互联网上，尚未有效解除大规模数据绘制的现实问题。
　　第二阶段，OGC设定了对外开发的地图服务标准要求，以Web  Map  Service 、Web  Map  Service等就为主。其能结合数据类别差异，发布相对应的地图服务，进而使空间数据于网络大环境内持有可视化功能。
　　第三阶段，Google Map以地图瓦片图像为载体实现提供地图服务目标，同时为应用研发者提供编程服务资源的通道。以上这种创新性理念为后期地图服务发展奠定了坚稳基础，在同个地图内同一瓦片，仅需进行单次绘制，明显减缩数据的绘制时间长度，制图效率也相应提升。但因地图基于纯图像形式呈现出来，增加了空间对象信息选用、查询难度，并且图像数据传送量也较多。
　　3  建设矢量瓦片金字塔模型
　　3.1  概念
　　对于一个矢量数据集而言，将其投射至球面墨卡托坐标系下方，基于瓦片金字塔模型
　　做出规划，面对各瓦片规划出的矢量数据集构件一个存管文件，结合瓦片坐标构建与瓦片文件相对应的的索引。和传统存储模型相比，基于该类模型下的矢量数据有空间、尺度双重属性，因为规划了矢量数据空间做出规划，便于按需读获，不同尺度下的数据可能存在差异。
　　3.2  矢量瓦片的产出流程
　　流程I：测算出卡托投影内卡片的所处空间范畴，把被查找数据集投射到卡托投影内，返回与包围框会形成有交集的数据集。
　　流程II：捕获空间查询结果，对其进行预处理，主要是转换投影坐标系与空间各类要素。
　　流程III：针对预处理后形成的数据，依照特定格式建设矢量瓦片文件，同事构建与之相配套的坐标和索引。只针对以文件系统拟编的存储方案，以基于瓦片文件的存储路径建设对应索引，比如瓦片坐标为（x，y，z），文件会被存管于“Data URL＼z＼x＼y＼”目录内[2]。
　　3.3  文件结构
　　矢量数据集主要由空间数据的几何、属性信息构成，依照特定格式与编码将以上信息整合为文本或二进制文件。
　　瓦片对应的空间范畴是恒定不变的，当制图结束后，地图瓦片大小也固定，故而可以采用整型将浮点型取而代之用来存储几何点坐标。比如，勾画规格256×256 地图瓦片时，仅需借用8 或 16位整型数据完整的保存空间信息。近似以后绘画出的直线存有一个像素偏差，理论上，可以用512×512离散型坐标将256×256坐标取代便能解除以上偏差。
　　3.4  瓦片服务
　　要提供如下接口：（1）数据的注册：Register Data，注册成功后返回值ID，用户可以基于该ID申请服务。（2）瓦片请求：接口形式是Request Vector Tile，其负责接收数据集ID，并将其返回至特定的瓦片上。（3）空间查询：选定的接口Search，接收特定的数据ID、查询尺度及空间范畴，历经查询后，以瓦片文件形式返回查询结果。（4）要素管理：Add，负责接收数据集内设定的ID与需增设的数据要素Date。
　　4   线要素自动制图综合方法
　　本制图综合法应用的宗旨在于推进地图绘制进程，减少地图内冗余的空间要素，进而设定制图阶段遵照的规则：在不干扰相关信息表达率的基础上，尽量将冗余空间要素量降至最低。
　　在综合阶段，要将数据细化为长、中、短三部分，被删减的线要素基本集中在中、短部内，这就提示消除偏短要素间长度指数差异是地图制图中的重要类型之一。
　　针对分布较为匀称的线数据库，可以次奥要哪个相关指数较精确的估算出地图相似度，但针对一些分布较集中化的线要素，估计效果偏差偏差。
　　本文以我国某道路为实例加以研究，其囊括了3，857，580个线要素;经由Open Street Map下载道路数据，共计有6，147，040个线要素。本文以矢量瓦片金字塔模型为基础开展实验研究，将数据量偏大的区段作为试验区。基于智能综合算法整合对线要素，重点是利用冗余度指数准确估算出线要素的空间冗余度。为检验冗余度指数正确与否，进行如下两组实验：一是依照随机删减要素法综合处理数据集;二是依照冗余度指数，由小至大按需删减线要素，而后落实制图任务。试验发现，当压缩比为0.50、0.35、0.20时，综合结果能维持全路网综合结构的相对稳定性，维持路网的连贯性，和原始地图之间维持较高相似度;伴随压缩比降低过程，制图综合效果有持续跌落趋势。
　　5  区图形的制图综合
　　区也被称之为面，是由多条线段按照一定次序衔接而成的多边形区，该区同时也形成了另一关键性的数据结构。该数据结构存储于空间图形内多种元素间，构建了拓扑关系，产出拓扑数据，把非空间数据设为空间数据的悬挂物，空间、非空间数据自成体。正因如此，和区图形相关的制图综合法，关系到空间、非空间数据的取留、舍弃问题，以上是影响网络地图制图综合效果的主要环节。从宏观上，可以把区图形制图综合法细化为如下两个部分：一是建设多边形区的线划要素制图综合法，实质上即是线图形的制图，需科学选用线要素指标，勾画轮廓样态;二是区（面）域的制图，涵盖空间、非空间数据汇总，等同于合并物体类别和数据属性属性。
　　6  结束语
　　在信息化技术持续发展的大背景，，网络地图制图相关技术将会依照自身特有优势不断拓展自身的应用空间，其整合多种高端技术，并加强其和计算机技术之间的融合力度。构建了快速的空间索引与数据预处理机制，明显提升地图的绘制速度，为后期综合算法产出创造了优良的存储结构。在网络环境下，能为大规模空间数据供应流畅度更高的可视化与制图服务。
　　参考文献：
　　[1] 韩玲.大数据技术在城市规划设计中的应用[J].建材与装饰，2020，47（13）：106+108.
　　[2] 王晓龙.采矿工程制图中计算机自动绘制技术的应用研究[J].当代化工研究，2020（8）：59～60.
　　[3] 潘东华，贾慧聪，贺原惠子.自然灾害风险制图研究进展与展望[J].地理空间信息，2019（7）：6～10.
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