高分辨GIS交互技術研究

華 媛 媛

(重慶數字城市科技有限公司，重慶 400000)

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·計算機技術及應用·

高分辨GIS交互技術研究

華 媛 媛

(重慶數字城市科技有限公司，重慶 400000)

將時空地理信息作為載體，通過整合DPM，音視頻和科技行業(yè)專題信息，實現(xiàn)了高分辨率大屏幕環(huán)境下地圖操作查詢、多維數據分析、多類型科技專題圖等交互展示，并將動態(tài)數據和展示匯報融為一體，達到了科技成果共建共享的目的，從而提高了科技主管部門的管理水平，加強了對科技行業(yè)的監(jiān)管力度。

高分辨率，動態(tài)數據，全景技術，多維數據

1 研究背景

基于重慶市“一張圖”建設成果，以及重慶市科委2011年開始重慶市示范工程建設工作，主要是包括重慶市55個重點示范工程建設，實時跟蹤了解工程的進度，工程建設情況，以及圍繞重慶市科學技術委員會的科技成果，包括科技資料、科技人才、科技成果，進行統(tǒng)計、匯總、管理，并結合DPM，GIS 等手段進行展示，在重慶市科委聯(lián)合申報了重慶市重大攻關計劃項目[1,2]。

2 研究思路

高分辨率大屏GIS交互技術研究及在科技指揮中心的應用的建設總體思路是以重慶市“一張圖”作為基礎地圖服務，提供在智能終端的發(fā)布、調用服務，結合重慶市科技工作的業(yè)務特點進行展示研究。本項研究的總體思路包括：

1)建設重慶市科技空間專題數據和業(yè)務數據。

結合業(yè)務功能需求，對重慶市科技行業(yè)數據進行分析和挖掘，對重慶市科技資料、科技人才、科技成果、科技活動以及重點示范工程的數據進行分析和整合，建立起數據存儲和管理規(guī)范，并建設重慶市科技空間專題數據和業(yè)務數據標準。

2)基于高分辨率大屏幕，對科技成果展示技術研究。

基于7 000像素×2 100像素的高分辨大屏將時空地理信息、DPM(數字全景影像)、音視頻和科技行業(yè)專題信息，實現(xiàn)高分辨率大屏幕環(huán)境下的地圖操作、查詢、多維數據分析、多類型科技專題圖等交互操作和展示。

3)研究成果在科技行業(yè)推廣應用。結合科技行業(yè)的業(yè)務，將科研成果應用到科技行業(yè)，利用重慶市121重點示范工程建設，完成“121”示范工程跟蹤督導系統(tǒng)、重慶科技工作總體情況展示系統(tǒng)、年度標志性科技成果展示系統(tǒng)。

3 總體架構

如圖1所示，項目整體的架構設計是采用分層設計的思想，分為數據存儲層、數據訪問層、服務層、業(yè)務邏輯層、平臺層和表現(xiàn)層。數據存儲層主要涉及的數據庫設計，包括各類業(yè)務數據、地圖數據和非結構化數據；數據訪問層項目采用Nhibernate和ADO.Net的數據訪問技術；在服務層主要是基于全市“一張圖”服務對地圖進行訪問；業(yè)務邏輯層，是主要包括的業(yè)務邏輯模塊；平臺層的設計是分為前端和后端，前端包括了展示匯報設計器和播放器，在后端主要包括數據管理系統(tǒng)、配置系統(tǒng)以及相關的重慶業(yè)務數據管理系統(tǒng)；表現(xiàn)層，主要采用的技術是silverlight5以及Jquery等技術，進行表現(xiàn)。

4 關鍵技術

1)建立融合地理信息、全景影像技術于一體的展示匯報模式。

本項目首次將GIS、全景影像(簡稱DPM)技術引入到展示匯報。利用GIS手段，將重慶市科技成果進行分類展示，并形成相應的專題地圖，在高清大屏上展示，使領導層面更能直觀了解科技發(fā)展情況，真正意義上實現(xiàn)科技成果可視化；另外在匯報層面，將全景影像，對科技工作重點關注的示范工程以及重點工程進行連續(xù)影像的數據采集，并進行發(fā)布展示，不僅豐富了匯報形式，同時也對科技成果的監(jiān)控提供了更好的參考意義。

2)基于重慶市科技大數據的多維度提取技術。

對重慶市科技的海量業(yè)務數據進行抽取加工，形成科技成果大數據庫，并能從多維度進行抽取數據，為匯報展示提供數據支撐。該技術利用微軟.NET中的托管擴展性框架，能夠使靜態(tài)編譯的.NET應用程序轉換為動態(tài)組合，實現(xiàn)大數據的按需加載。這樣在初始化的時候，只加載必要的數據進行展現(xiàn)，在需要展現(xiàn)和調用其他功能模塊的時候，才從服務器端上對大數據進行提取。

3)內容自助式多分辨率交互展示技術。

基于電子地圖和數據庫的提取技術，實現(xiàn)業(yè)務數據和空間專題數據的自助提取，能快速有效地自動獲取匯報展示的信息。并采用分辨自定義，實現(xiàn)即可支持7 000×2 100分辨率，同時也可支持普通電腦的通用分辨率，有利于實現(xiàn)內容自助，并能多分辨展示。

4)基于移動終端開發(fā)控制大屏技術。

傳統(tǒng)的大屏展示，主要依賴于控制器去控制，在用戶的操作層面和體驗層面都有所欠缺[3]。系統(tǒng)采用引入移動終端的方式，基于移動終端系統(tǒng)開發(fā)了大屏控制技術，可實現(xiàn)更便捷的操作，同時對地圖的操作也更為直觀。

5)海量柵格瓦塊底圖發(fā)布方法。

將矢量地圖切割成多個柵格小圖片并存儲于地圖目錄Root中，遍歷該地圖目錄Root中的柵格小圖片并打包至數據文件中，由此減小了磁盤空間的占有量[4]；建立索引文件，該索引文件用于表示URL路徑與數據文件中對應柵格小圖片存儲位置的索引關系；該索引文件使用路徑與文件名分別編碼的方法進行壓縮存儲，可一次性加載到內存，利用索引文件查找柵格小圖片時不必訪問磁盤，進一步提高了查找效率；根據客戶端請求的URL路徑以及索引文件，在數據文件中查找與該URL路徑對應的柵格小圖片的存儲位置，讀取該柵格小圖片并發(fā)送給客戶端。

5 結語

基于“高分辨率大屏GIS交互技術研究及應用”研究成果，目前主要在科技主管部門、科技行業(yè)、規(guī)劃行業(yè)等業(yè)務部門使用，有效地提升了數據管理效率，以及工程監(jiān)管效率。大屏展示技術的研究成果在環(huán)保、公安等行業(yè)進行了推廣，為各單位在此項研究成果基礎上開展了多項應用系統(tǒng)的建設工作，包括重慶市科技指揮中心科技工作展示系統(tǒng)、全市科技“一張圖”、多操作系統(tǒng)電子地圖展示系統(tǒng)等，系統(tǒng)在業(yè)務應用層面，能夠將業(yè)務與匯報更好地結合，同時通過GIS形式、DPM形式以及圖片等形式進行展示，打破了傳統(tǒng)的業(yè)務數據管理和展示方式，對科技成果的管理提供了更好的管理方式。

[1] 鄧劍峰,白軼多,張 洪,等.移動智能終端“一張圖”在規(guī)劃行業(yè)中的應用[J].城市勘測,2014(2):30-33.

[2] 顏 宇.重慶市一鎮(zhèn)一圖設計與制作[J].城市勘測,2014(3):139-141.

[3] 白軼多,鄭運松.移動柵格地圖查閱系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[J].測繪通報,2014(11):106-107,112.

[4] 向澤君,徐占華,饒 鳴,等.利用數據打包發(fā)布海量柵格瓦塊地圖的方法[J].測繪通報,2014(6):75-78.

Research on high resolution GIS interaction technology

Hua Yuanyuan

(ChongqingDigitalCityTechnologyLimitedCompany,Chongqing400000,China)

In this paper, TGIS is integrated into DPM, audio-video and scientific thematic information, implementation of high resolution interactive display of large screen environment, such as map operation, query, multi-dimensional data analysis, multi-type of science and technology thematic graph, etc.. Integrate dynamic data and presentation reports to achieve co-construction and sharing, improve the management level of the competent authorities, to strengthen the supervision of the science and technology industry.

high resolution, dynamical data, digital panoramic map, multi-dimensional data

1009-6825(2016)24-0257-02

2016-06-13

華媛媛(1984- )，女，碩士，工程師

TP319

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