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WebGIS

2020-08-08 来源:易榕旅网
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第1§卷第2期 测绘学院学报 Vo】.19 No.2 2002年6月 Journal of Institute of Surveying and Mapping Jua 2002 文章编号:1009 427X(2002)02 0147—03 WebGIS三维可视化浏览器插件实现方法 李建民 ,陈永华 ,吕志慧 <1信息工程太学刹培学院.河南靠州4 50052; 2郑州太学河南部州450002 摘要:针对WebGIS三维可视化服务器 客户端的实现,提出了浏览器插停(Plug_in)方法,井阐述了谈方法的 碌理及设计路线,最后给出了其开发过程。 关键词:可视化 地理信.息}播件技术 中图分类号:P282 文献标识码:A Internet技术的发展.使基于Web表示浏览 扩展和增强了能够在www上发送的内容。由 的3维地图生成已成为一个重要的研究领域。使 于有了Plug—in,Web浏览器在没有外部辅助应 用这种方式,可将传统制图软件制作的3维地理 用程序的情况下.可以联机显示动画、图像、多媒 信息模型转化为HTML和VRML格式的文本文 体、矢量图形以及与用户之间的交互应用等。虽 件,放置在WebGIS服务器+供用户远程请求下载 然可供选择的Plug—in非常丰富,但针对GIS应 至客户端浏览器上解释、执行,恢复为3维地理信 用的却非常少。因此非常有必要设计一个专门用 息可视境界 webGIs设计中最重要的一点是在 于可将多种GIS数据交换格式转化为特定的3维 客户端如何显示地图和3维图形,标准的浏览器 可视化数据描述文件,并能完整、准确地交互显示 只支持GIF、JPEG格式的图像,而不能读取矢量 的3维GIS浏览器插件。 图形,因此,必须在服务器上生成矢量图形并转化 1.2 WebGIS的MIME类型 为栅格形式下载到客户机上显示,每次客户对图 通用Web浏览器是按MIME类型来识别 形的操作都要传回服务器,等待服务器生成新的 Web上的文件的,通过MIME类型可以用来识别 栅格图像传回来显示,大大增加了网络和服务器 能够在Internet上传送的任何文件 的负荷,尤其是在网络情况并不理想的情况下.对 通常web页不是由单个文件组成的,而是多 GIS的3维可视化应用是一个很大的约束因素。 个文件的集合。当浏览器阅读Web页时,服务程 近年来出现的插件(Plug—in)技术,对于解决上述 序送出所有这些数据流,并用上述的MIME类型 问题是一个有效途径。 定义页眉来识别每一部分。MIME类型定义由两 部分组成:类型 子类型。 1 WebGIS三维Web浏览器插件的工作原理 Web服务程序在将文件送到浏览器之前,就 1.1 WebGIS插件的思想方法 为该文件隐蔽地送出了MIME类型定义。浏览 WebGIS插件方法的主要思想为:在客户端 器读取该定义并检查它是否能够处理这个内部文 的浏览器中.可下载安装一个专门处理GIS三维 件,或者是否需要为该文件定义一个Plug—in。对 可视化场景的插件(Plug—in)。用户在客户端向 于不能处理的类型定义+用户需为该文件类型增 WebGIS服务器发出3维可视化应用请求时,应 加相应的插件(Plug—in) 用服务器将访问数据库服务器,获取相关的3维 作为“非正式”的MIME子类型意味着管理 可视化空间数据+并由应用服务器上设计的3维 MIME标准的组织(Internet工作组)还没为那种 可视化创作系统+制作出文本形式的GIS三维可 内容定义一个正式的子类型 视化格式描述文件,传输至客户端.交由浏览插件 设计3维GIS浏览插件时,定义如下MIME 计算、分析、显示。 类型:World/Vrgis+以此区别文件类型,实现处 插件(Plug_in)技术扩展和补充了本地能力, 理显示GIS三维可视化文件(.d3g)的功能。 收稿日期:2001709—25:修回日期:2002 01—18 作者简介:丰建民(1 964--),男,河南滑县^.博 三,王要从亭城市地理苫 系统研究 维普资讯 http://www.cqvip.com

捌缭学院学报 2002正 1.3 WebGIS插件Plug_in的运行过程 Plug_in的DLL文件名都以NP(NetScape Plug— in)开头。对浏览器来说,特定的Plug—in只认得 Plugins目录中以NP开头的文件。 用户若检查相应的Plug—in是否正确安装, 可查看有关DLL文件是否在上述文件夹内。一 Plug—in的一个重要特征是它能够理解并翻 译浏览器本身不能处理的文件,扩展了浏览器的 能力。 Plugin可以完成下列任务:1)创建显示信 息的浏览器窗口;2)执行像VRML Viewer那样 般Plug_in的DLL文件应安装在NetScape浏览 器所在的Plugins目录下。 的应用程序;3)生成浏览器数据或其它Plug—in 数据;4)提供交互应用通讯;5)超越本地浏览 运行Plug—in很简单,当Web页或链包含有 需要有关Plug—in处理的文件类型时,系统将自 动链接执行该Plug—in的DLL文件,请求Plug— n来处理这些文件的内容。 3开发3维GIS Plug_in的方法与步骤 器能力,提供所拥有的实现功能;6)链接到统一 资源定位器(URL)并接收URL数据。 因此.当浏览器客户开始工作时,可用的 Plugin对用户来说是完全透明的,但是Plug—in 开发3维GIS Plug—in目的,是为了使用通 用的w曲浏览器来浏览基于3维可视化形式的 只在需要时才驻留内存,一旦移动到不需要Plug _jn的Web页面,它便从内存上删除了。当Plug jn澈话时,如果浏览器或另一个Plug—in需要数 据,这个Plug_jn便可以生成所需要的数据,所以 PlugGIS这一特定格式的数据文件。该Plug—in设计 体系是VRML Plug_in的扩充,它应包括VRML 的基本功能,同时应具备构造、交互显示GIS三 维动态地图符号库的功能。 与一般的Plug—in开发方式类似,3维GIS Plug in可利用NetScape公开的制作Plug—in的 规范指南和NetScape Plug—in开发工具包 in不仅处理数据,也能生成数据。 2湖览器Plug in的下载、安装和使用 2.1 Plug in的下载与安装 下载一个WebGIS Plug—in之前.开发者应 在Web服务器端设计一个列有该站点当前可用 的Plug_in索引网页,包括Plug—in介绍.以及与 下载页链接的网页。 用户点击索引页面上选中的Plug_in,即可将 该文件下载到用户指定的目录下。一般而言,在 安装Plug—in之前,用户应当建立一个临时目录 (例如,可建立一个称为“C:\install”的目录),然 后将Plug_in下载到该临时目录下,使用该目录 下的Plug_in安装文件,安装该Plug—in。 Plug(SDK)。通过使用这些公开的Plug—in信息和一 些普通的编程工具,就可以设计出一个运行在 NetScape Navigator或Microsoft Internet Ex plorer下的高性能的Plug—in,使通用浏览器具有 (扩充得到)3维地理信息的交互浏览功能。 3.1 Plugin软件开发工具包 在开始设计Plug—in之前,需要从NetScape 站点下载一个合适平台的NetScape PIug_in软件 开发工具包(SDK)。在该工具包(SDK)中含有 Plug in界面文档、Plug—in实例,源代码实例,以 及可以用在开发成果里的模型组件,它是成功设 计一个Plug_in的关键工具。 1)HTML文档 in以单个文件下载,安装包括以下两 步 1)如果文件名为Setup.exe,所做的工作便 是点击该文件。安装程序可能要求指定安装 Plugin的目录,一般选用默认值。 2)如果文件名含糊不清,则它是一个自解压 文档,双击该文档,解压诙文件包,然后运行其中 setup.exe程序。 2.2 PlugSDK精心收集了在该HTML页面中将要访 问的文档文件,使用浏览器打开SDK的HTML 文件,可以检索任何Plug—in的主题细化信息,它 包括SDK的多个Plug—in实例的完整描述 2)Plugin的测试 Plugin文件是一个动态链接库(DLL)文件, in实例 安装成功一个Plug_in时,相应的DLL文件应存 放在浏览器下级目录的Plugins目录下。 NetScape PlugSDK提供了几个带有完整源代码的Plug—in 实例,可以做为Plug—in开发的辅导材料。这些 实例展示了它们如何处理数据的过程。开发者可 在自己的设计中放心使用,改动它们。由此,可了 解Plug—in是如何工作的,使它能够按照开发者 in规范规定所有Plug—in文件存 放在一个叫做Plugins的目录中,该目录必须是 浏览器可执行文件所在目录的子目录。所有 维普资讯 http://www.cqvip.com

第2期 李建民等:WebGIS三维可视化浏览器插件实现方法 所想的方式工作 3)Plug建立一个Web页面,在其中嵌入一个该 Plugin模型 in能处理的文件类型(例如:test.abe).检查 如果一个SDK实例文件与要创建的Plug_in 是否像预计的那样运行。如果Plug—in同设想的 一十分相似的话,则可以将该文件当做模型来使用。 SDK中收集有许多普通模块.可用于建造适合不 同类型的Plug—in框架。模型只含有Plug—in源 样运行的话,则该文件插入Plug—in就设计成 功了。否则,返回代码,用编辑器检查什么地方有 错误 代码的主干,不含有解决具体问题的任何代码。 3.2创建Plug_in的过程简述 NetScape Plug测试Plug—in时,一定要反复、严格的测试. 使用一些错误数据或类型错误的文件试一试,以 保证Plug_in的正确性。 6)建立全面的文档,公开源代码 为自己开发的Plug—in建立一个应用文档, 以解释程序的功能,处理文件的类型说明、文件标 准描述、源程序代码的注释等,是用户对Plug—in 如何工作,怎样准备要处理的文件的具体理解。 可以有限制地将设计的Plug—in的源代码提 供给想得到它的用户,或将源代码和编译过的 Plugin软件开发工具包(SDK)是 用C++编写的,因此开发用户自己的Plug—in 软件,需要用c++编程工具。目前,综合考虑使 用Microsoft公司的Visual C++6.0是一个理 想的选择。 下面以一个SDK中的实例文件为例简要介 绍Plug—in的开发过程。 1)使用编程向导(AppWizard)建立Plug—in 框架 in一起放在Web站点上,允许用户修改以 运行VC++6、0后,选中菜单项“文件 (file)”一“新建(new)”项,系统出现编程向导,建 立一新项目,给项目起一个名字,本例的名字为 Plug满足各自不同的需要。 对于3维GIS Plug—in,除了将该Plug—in放 置在Web服务器上,还应将它能处理的新的地理 信息文件类型和使用标准公开。告诉用户下载该 浏览器插件,不仅可以显示webGIS站点上提供 in,当系统提示指定项目(project)类型时, 可从列项中选择MFC AppWizard(dl1)项,并按 完成(Finish)按钮,确定(ok)完成程序框架构建 工作。 的地理信息文件,还可使开发者提供的普通类型 的GIS数据转换为当前Plug_in处理的新格式的 应用程序,使用户将自己的GIS数据或从其它 编程向导创建了一系列的项目文件,包括 plugin.cpp、plugin.rc、readme、txt、stdafx.cpp GIS站点下载的数据,生成浏览器可以处理的新 格式类型的文件,装载到浏览器的3维GIS Plug jn中解释交互显示。 4结束语 等。保留plugin、cpp和plugin.rc,删除其它Ap— pW[zard产生的文件. 2)插入NetSeape模板文件 NetSeape SDK中有许多Plug—in实例文件, 可选择其中一个实例的cpp文件的内容替换粘贴 到plugin、cpp文件中,用SDK中相应的、rc文件 代码掭加到plugin.rc中 3)编译Plug—in 设计一个3维可视化GIS Plug_in是一个复 杂、综合的系统工程 从3维可视化的层面上分 析,应具有3维可视化方法的全部特征——掏建 虚拟现实场景的能力,计算机真实图形生成能力 等。从WebGIS实现技术层面分析,它应遵循 NetScape Plugin开发方法和标准,在功能上应 插入SDK实例代码之后,打开Build选项, 选择build plugin.rill即可进行编译和连接,生成 所需的plugin、dll程序。 具备VRML Plug_in的绝大部分功能,同时还应 4)将Plug_in加入NetScape中 生成Plug_in的DLL文件名,将该文件改名 为以NP开头的名字,为了使浏览器能够识别这 包含大部分的地图符号或地理信息要素的表示和 交互生成、显示功能。 参考文献: :1]事晓棒 黄朝晖.辩学计算可视化论[M3北京:国盱科技 ^学出版牡,1995. 个plugins,还必须将这个文件放到浏览器的plu— gins文件夹中,然后关闭,并且重新启动浏览器 5)测试用户开发的Plug—in (下转第153页) 维普资讯 http://www.cqvip.com

第2期 吕晓华等:地图投影数值变换方法综合评述 3.3 多项式幂次和方程组求解 4 结束语 多项式的幂次数不宜盲目提高,过高的幂次 数不但不能明显提高变换的精度及稳定性,而相 反,所需共同点个数增加,线性方程组的求解相对 复杂,不稳定性增加。因此,二元一次多项式以不 高于3次、乘积型多项式不高于2次、正形多项式 以不高于4次为好;差商法以五阶差商、插值法以 六点插值为好。 影响地图投影数值变换精度及稳定性的因素 是互相关联的,而在实现具体的数值变换时是对 各种因素进行某些限制条件下实施的,所以,某种 变换方法的优越性和适用性是相对的。如何评价 及选择合适的数值变换方法,应根据具体问题具 体分析,难以一概定论。总之,地图投影数值变换 的精度及稳定性问题仍有待于进一步从理论到实 践进行探讨。 参考文献: [1]事国蘸,篓 地图投嚣[M].北京:解放军出版柱.1993. [2] 是忠性,等.数学制图学厚理[M]北京:羽蛤出版社, 1080. 地图投影数值变换中的线性方程组的系数矩 阵一般不具有对角线优势,难以满足收敛条件,但 当多项式幂次数不高时,仍可以采用主元消去法 或高斯一赛得尔迭代法。在按最小二乘原理求解 时,多项式系数矩阵是对称正定的,随着多项式幂 次数的增高,方程解的误差增大,且系数矩阵一般 呈。病态”,此时,应采用改**方根法、共轭斜量 [3] 橱启和 地图投嚣变拽原理与方法[M:.北京:解斌军出版 社.1 990. 法或正交化法来求解线性方程组 A Comprehensive Appraisial of Numerical Transformation Method for Map Projection LU Xiao。hua,LIU Hong-lin ([nst 2tute of Surveying and, ̄dapping,Infocal[on Engineering Unizwrsity.Zheng ho“450052.China) Abstract:The numerical transformation is a method which has important and wide applications for map projectioⅡs tl ̄nsformat】onIn thi5 paper・the methods Of numerical transformation used in c。mmO curacy and reliable characteristics e summa/qzed Based on practicesth…o e qu㈣ti numerical transformation Rre discussed and apprmsed、cone m ㈨一 Key words:map projection transformation;numerical trans[ormation:accuracy.reLiable charaet㈣i tics 责任编辑安敏 (上接第149页) [2]毛玉明t等lnternem实用技术与应用[M]成都:电子科 技 学出版社.1997 [4] 事锐t等闩缮化地理信息系坑中数据传柑技术的探讨_JlJ_ 计算机研究与发展,1999,(3). [5: Mark Brown…出版社,i997 [33 浦迎,等Internent及其应用[M]成都:电子科技 学 PLug lns技术指mEM].北京:机械工业 出版社,1999. Actualization of WebGIS 3D Visualization Browser PIngin Method LI Jian-min ,CHEN Yong-hua .LU Zhi-hui (1_Institute of Surveying and Mapping,Information Eng zneering Universit Zh} h。H 4 50052Ch E .2 Zhengzhou University.Zhengzhou 450052.China) Abn憎ct:In the light。f the actualization of 3D isuallot[on about server/dient WebGIS.this paper oHers browser PI gjn method atad plhiat ts theory and design r0ute In the end of this paper particular design process is give Key words:visualization:geographic information;P]u ̄ia technology 责任编辑安敏 

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