基于JSON語義模型的在線交互地圖研究

許冬亮

（遼寧省基礎(chǔ)測繪院，遼寧錦州 121003）

傳統(tǒng)意義上的專題地圖一般有較長的更新周期，在瞬息萬變的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代不具備快速更新的優(yōu)勢，而且一般只能靜態(tài)查看數(shù)據(jù)，用戶互動性不好，為了實(shí)現(xiàn)近似實(shí)時(shí)更新互動，從而使得專題地圖的制作成本較高。在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的處理和顯示，以及地物符號的重構(gòu)等工作上花費(fèi)了大量的時(shí)間，導(dǎo)致更新效率、經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)水平都不高，難以滿足各行各業(yè)專題地圖的個性化及現(xiàn)勢性需求。本論文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一套可在線交互的專題地圖，系統(tǒng)管理員在系統(tǒng)后臺發(fā)布地圖數(shù)據(jù)后，用戶可直接通過瀏覽器訪問地圖，后臺與前臺通過JSON語義模型來進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)快速更新、快速讀取、快速響應(yīng)，可根據(jù)行業(yè)的特殊性定制專題地圖，用戶界面友好直觀，提高了決策支持響應(yīng)速度。

一、技術(shù)路線

系統(tǒng)研究技術(shù)路線分為四個部分，分別為：關(guān)鍵技術(shù)研究、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、平臺研發(fā)、交互式應(yīng)用。其中關(guān)鍵技術(shù)研究階段通過對地理可視化、地理標(biāo)記語言、數(shù)據(jù)驅(qū)動、可擴(kuò)展標(biāo)記語言、交互制圖模型等技術(shù)的深入研究，積累一定的主流技術(shù)和開發(fā)方法；數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段主要搜集地理底圖、專題數(shù)據(jù)庫和地圖描述文檔，為在線交互地圖提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；在平臺研發(fā)階段，主要設(shè)計(jì)開發(fā)專題地圖導(dǎo)向工具和在線地圖展示系統(tǒng)，開發(fā)交互式專題地圖平臺；交互應(yīng)用階段主要改良用戶體驗(yàn)，提供友好的用戶界面，使地圖數(shù)據(jù)交互更加人性化、“傻瓜”化、圖形化（圖1）。

圖1 系統(tǒng)技術(shù)路線

二、數(shù)據(jù)與關(guān)鍵技術(shù)

1.數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

地理底圖數(shù)據(jù)包括設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，一般采用島狀圖，需要內(nèi)容選取，分級顯示詳細(xì)程度，最后是地圖服務(wù)發(fā)布；專題數(shù)據(jù)庫包括統(tǒng)計(jì)型數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)，表結(jié)構(gòu)和屬性字段設(shè)計(jì)要考慮讀取和傳輸方便，實(shí)施一圖一表，適當(dāng)增加數(shù)據(jù)冗余；地圖描述文檔使用JSON進(jìn)行地圖樣式定義，將不同樣式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，將專題統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與地圖樣式數(shù)據(jù)進(jìn)行綁定；要輸繪制包括點(diǎn)、線、面和注記符號，通過SVG表達(dá)，表格和圖片使用HTML5繪制，并與地理底圖精確疊加。

2.專題地圖制作

用戶通過選取指標(biāo)，建立符號庫，匹配到符合當(dāng)前指標(biāo)特性的符號，建立數(shù)學(xué)模型，通過統(tǒng)計(jì)分析，建立屬性數(shù)據(jù)，結(jié)合空間數(shù)據(jù)生成圖層描述，生成地圖圖片，可以對地圖圖片進(jìn)行動態(tài)渲染，也可以直接用地圖圖片對外提供地圖服務(wù)（圖2）。

圖2 專題地圖制作流程圖

3.JSON語義模板

用戶通過瀏覽器對服務(wù)器發(fā)出請求，服務(wù)器在數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)，通過JSON語義模板，裝成JSON格式的數(shù)據(jù)返回瀏覽器，瀏覽器對JSON數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，顯示給終端用戶。JSON語義模板中，動態(tài)生成的內(nèi)容變量以$標(biāo)記，所有參數(shù)在模板中都可以使用動態(tài)變量。

三、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

以國內(nèi)某地區(qū)批發(fā)和零售、餐飲企業(yè)銷售與營業(yè)總額專題地圖，和該地區(qū)國內(nèi)旅游人均消費(fèi)專題地圖為例，展示系統(tǒng)的用戶界面及專題地圖的渲染效果（ 圖3）。

圖3 渲染效果展示

四、結(jié)束語

本項(xiàng)目的目的和作用主要還是原型系統(tǒng)研究，探索數(shù)據(jù)和成果應(yīng)用方向，為專題地圖快速制作和數(shù)據(jù)高效更新做技術(shù)準(zhǔn)備。今后將在圖面負(fù)載量隨比例尺變化而動態(tài)變化、符號精細(xì)度、動態(tài)注記和數(shù)據(jù)安全等方面進(jìn)一步開展研究。