SVG在地图预览及元数据中的应用

2011-10-27河南交通职业技术学院吴芬芬田保慧

河南科技 2011年5期

河南交通职业技术学院吴芬芬田保慧

SVG在地图预览及元数据中的应用

河南交通职业技术学院吴芬芬田保慧

地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）作为一种采集、存储、管理、分析和输出各种地理信息的信息系统，在城市建设、规划、环境资源利用和决策支持等方面发挥了重要的作用。但随着Internet技术和信息技术的迅猛发展，对GIS系统提出了新的要求。在网络数据发布方面，元数据的引入使用户能够充分和高效地利用数据，有效提高了数据的查询及利用效率，解决了数据管理和共享等问题。为了实现更高效的矢量地图发布方法，人们开始将注意力转向新一代Web矢量图像标准SVG，通过使用SVG技术以增强应用程序的互操作性。考虑到网速和数据量的限制，本文，笔者采用地图预览和分块显示来满足用户的需要。

一、技术背景

1.元数据简介。元数据（Metadata）概括地定义为“关于数据的数据”，是关于数据和信息资源的描述信息。它通过对数据的内容、质量、条件、状况和其他特性进行描述和说明，帮助用户有效地查找、评价、获取、比较和使用数据。元数据具有多种功能，包括描述、搜索、定位、评估以及选择等，其最基本的功能在于为信息对象提供描述信息。

元数据为各种形态的数字化信息单元和资源集合提供规范、普遍的描述方法，帮助数据生产单位有效地管理和维护数据。提供通过网络对数据进行查询检索的方法和途径，以及与数据交换和传输有关的帮助信息。帮助用户了解数据，以便就数据是否满足用户需求作出正确判断。提供有关信息，以便用户处理和转换接受外部数据。提供给数据生产单位数据存储、数据分类、数据内容、数据质量、数据交换网络及数据销售等方面的信息。

2.地理信息元数据。地理信息元数据是指地理空间数据和相关信息资源的描述性信息，是关于地理空间数据的空间、属性和时间的外部形式（如数据存储格式、存储位置、获取方法等）和内部特征（如空间图形的表达方式、属性组织、数据精度等）以及有关获取、处理、使用数据集的详细描述。

地理信息发布的元数据描述，可以按照其描述范围分为集合（一级）元数据、子集（二级）元数据、元素（三级）元数据等3个层次。

（1）集合（一级）元数据。是访问整个数据系统的入口，是整个系统所包含数据集合的描述和二级元数据的“元数据”。

（2）子集（二级）元数据。子集是具有相同特性数据的集合。子集元数据描述了某类数据的基本特征、数据的覆盖范围、参考系统、数据的综合质量、数据产权、发行信息、获取数据的方法、元素元数据的访问地址等信息。

（3）元素（三级）元数据。它是单体数据的详细信息，包含了与单体数据相关的所有管理、存储、发布、质量、时态等信息，通过元素元数据可以全面地了解特定数据的详细资料。

3.SVG的简介。SVG的全称是可伸缩的矢量图形（Scalable Vector Graphics），它是W3C正在制定规范中的网络矢量图形标准。SVG是一种描述二维矢量和矢量／栅格混合图形的强有力的语言，是基于XML的专门为网络而设计的图像格式，在采用SVG技术进行网络地理信息发布的方案中，数据以XML文件形式来表示。

SVG在本质上是XML的一个应用，共同的出处使得SVG与当前已有的和未来将有的其他XML应用之间存在着天然的交融，从而使这些技术和应用之间的协作变得十分简单，使用各种编程语言，通过对SVG DOM（Document ONectModel）的处理，图形图像可以通过浏览器动态地显示和交互。

通过SVG技术结合XML技术及其他的网络技术来实现地理信息的网络发布，基于SVG所具有的强大能力，可以建立强大的地理信息网络发布系统，完成用户所需的数据预览、查询等工作要求。

二、系统的设计与实现

1.SVG技术介绍。针对数据网络发布的现实情况及其局限性，利用SVG技术及元数据描述设计了数据发布模型。模型主要用于地理数据的在线浏览，以便于用户了解数据，选择所需数据，并将数据进行分层及分块的编辑显示。同时，加入元数据描述信息来管理组织数据，通过元数据的描述使用户在第一时间掌握数据的基本情况。根据SVG在数据显示方面的诸多优势，模型的数据显示主要采用SVG技术，利用SVG技术的动态性，将其和元数据描述信息插入到HTML中，将几种技术结合起来，方便实现不同层次及不同范围数据的链接显示，达到用户能动态浏览数据的目的。

首先根据数据的描述属性对其进行分层数据显示，以便用户能够清楚地了解到不同层数据的情况，防止因数据过多、过杂而影响对数据的选择。本文，笔者选取的总体数据是郑州地区数据，主要包含有道路、沟渠、城区划分、居民地、注记等信息。

根据数据描述的内容和模型的设计需要，利用SVG将其分为居民地、街区、区界、道路、沟渠、注记等6个层的数据，并分层表示。如图1所示。

如下面的代码，是一个SVG中的组的定义：

这使得我们可以使用不同的交互命令同时对不同的组实现多个命令，如：

fill="url（#jiequ）"stroke="black"stroke-width="1">

type="scale"from="1"to="0.65"additive="sum"

begin="0s"dur="0.01s"fill="freeze"/>

图1 数据的分层显示

2.数据分块处理。分块数据的浏览，主要是方便用户不必要查看大部分不相关的数据，而只浏览与自己有关的小部分数据的要求所设计实现的。分块数据浏览功能的提供，可以大大提高用户浏览主要数据的时间，使得用户对数据了解的更详细、更准确、更全面。同时，也加强了开发者对数据的组织，方便了对数据的管理。模型的实现，利用VC 6.0所编写的程序将层数据进行分块，并对分块数据创立组进行管理，利用SVG图像本身制作连接，这可以使分块数据在同一页面上显示，如图2所示。保证数据在页面上具有整体感的同时也可以链接具体分块数据的浏览。

图2 数据分块的总体显示

在数据的分块显示中，模型基于SVG的基本技术，提供了数据的直角坐标显示，如图3所示。保证数据在主面上具有整体感的同时也可以链接具体分块数据的浏览，如图4所示。

图3 数据的分块显示

图4 数据的分块显示

在数据显示的同时，页面还提供了元数据的描述，为用户了解数据提供标准，根据元数据描述在数据网络发布中分为集合（一级）元数据、子集（二级）元数据、元素（三级）元数据的3个层次，对不同层、不同范围的数据显示提供不同级别的元数据描述，以便用户浏览方便、快捷。以表格形式组织，结构清晰，并为今后进一步改进做好准备，如表1所示。