基于SVG技术进行WebGIS开发浅析

    SVG(Scalable Vector Graphics)是W3C组织为适应InternetWeb应用的飞速发展需要而制定的一套基于XML语言的二维可缩放矢量图形语言描述规范。传统的HTML静态页面描述语言的采用的标记固定、有限且无内涵、不支持矢量图形等缺点日益暴露出来，已经越来越满足不了WebGIS发展要求。目前网络上浒的MacroMiedia公司提出的SWF文件格式以其图像矢量化，文件较小及具有交互性而倍受青睐，但它相比于SVG，还是有一些不足之处。XML作为公认的世界未来统一格式标准已经为越来越多的领域所应用。SVG作为XML的一个描述矢量图形的子集的出现，为解决WebGIS面临的静态性，数据格式多样性，平台相关的Web内容表现和缺乏交互性，网络传输慢等问题提供了一个全新的解决方法。

1 SVG与HTML的比较
　　SVG与HTML相比，具有如下优点：
　　(1)突破了HTML固定标记集合的约束，使文件的内容更丰富、更复杂、更容易组成一个完整的信息体系；
　　(2)SVG是矢量图像格式，非常适合在网络中传输和应用。一般而言，SVG图像要比其他网络图像格式(如GIF，JPEG)更小，下载速度更快；
　　(3)由文本构成矢量图像。其文本性使得SVG文件有良好的跨平台性和可以通过DOM(Document Object Model)方便的对其进行编辑，修改。另外一个很突出的优点就是SVG文件中的文字也可以被网络搜索引擎作为关键词搜索到。
　　(4)具有动态交互性。SVG图像能对用户动作做出不同响应，例如高亮、声效、特效、动画等。另外，由于Microsoft的IE6.0中已经集成了浏览SVG文件的插件，这使得SVG的浏览更加方便，容易。

2 SVG与SWF的比较
　　SWF与SVG相比，其不足体现为：
　　(1)SWF标准的非开放性。SWF是一个相对封闭的技术，与其他的开放标准之间没有一个完全融合的方案。随着XML及其他开放标准的发展，SWF的不协调性将日益突出。
　　(2)SWF较差的可编辑性。SWF是Flash的输出文件格式，作为最终的动画生成格式，其创作过程封闭在SWF文件中，无法再进行二次编辑。对于SVG来说，因为它是一种文本格式，用普通的编辑工具就可以打开并进行编辑。
　　(3)SWF无法进行图像搜索。由于SWF为非文本格式，文本不能独立于图像而存在，因此无法建立类似于SVG的图像搜索功能。
　　鉴于SVG的以上特性和优点，在WebGIS应用领域，如果将地理空间数据用SVG格式来存储、传输和显示，那么对于获得WebGIS服务的非专业的大众用户群，一方面可以通过各种SVG工具来组织，发布自己的地理空间数据，从而使地理信息资源和网上其他资源一样可以被整修Internet共享；另一方面，由于SVG的交互性，他们也将得到更具表现力和吸引力的WebGIS服务。

3 SVG与VRML的比较

虚拟现实建模语言是用来描述三维交互场景和实体的一种文件格式。用于联接全球网（WWW）。它可以用于创建复杂场景的三维表示，如装饰图像，产品设计和虚拟现实实现。同Java 3D一样，VRML也是遵循OpenGL标准的。OpenGL是近年来发展起来的一个性能卓越的三维图形标准，它是在SGI等多家世界闻名的计算机公司的倡导下，以SGI的GL三维图形库为基础制定的一个通用共享的开放式三维图形标准。VRML在其描述中也采用了节点树的表达方式。与VRML不同的是，SVG是专门针对二维场景而推出的一种基于是XML标准的标记言语，对三维场景它显然无能为力。另一方面，VRML并不是基于XML标准的，这对我们实现三维OpenGIS也是一个不利因素。

4 SVG与GML、VML、PGML的比较

矢量标识语言(VML),精度图像标识语言(PGML)都是作为W3C的矢量图像初始标准在1998年提出的。VML和PGML在很多地方非常的类似，但VML比较适合一些普通矢量图像，而PGML可以做出更加丰富多彩，适合专业设计和公众出版的图像。为了进一步促进图像标准的发展，W3C成立了SVG工作组。SVG工作组将VML和PGML的优势结合在了一起，重新推出了新的标准矢量格式，这就是SVG。GML、SVG、VML都与矢量图形有着密切的关系：GML在表示实体的空间信息的同时加入了实体的其他属性信息，是表示实体的空间信息和属性的编码标准，但它并不支持直接显示图形。而VML和SVG是在表示图形的矢量信息同时加入了图形的显示信息（即以什么样的样式显示矢量图形），是显示矢量图形的两种比较好的格式。相比之下，SVG是综合了VML的优点后推出的，是国际标准，它比VML具有更多的优点，也有更广阔的前景。

基于SVG的系统主要由Web服务、GIS服务和数据存储三部分的关键技术构成，采用基于B/S方式的三层体系结构，整个工作流程如下：
　　（1）客户端向Web服务器发出服务请求；Web服务器接收到请求后，分析调用请求。如果只是普通的网页服务就由Web服务器直接处理；如果是GIS服务请求，则向下连接GIS服务器。
　　（2）在GIS服务器中，根据调用请求，在其中完成空间数据到GML文件的格式转换，以及GML文件到SVG文件的转换，并转回Web服务器。
　　（3）Web服务器把GIS服务器传回的SVG文件发送给客户端，在客户端的浏览器中进行显示，利用JavaScript脚本语言实现地图的操作和交互功能。

　　整个系统功能的实现主要分为服务器端和客户端的技术实现，在服务器端主要由Web服务器和GIS服务器组成。其中，Web服务器主要负责与客户端的连接，并提供普通的Web服务，当客户端需要GIS服务时才连接GIS服务器；GIS服务器主要负责与空间数据的连接与管理。对于多源异构的空间数据，在GIS服务器中进行数据格式的转换，最终生成SVG文件并传回给Web服务器，由Web服务器再传回到客户端进行显示。本文主要讨论了客户端的SVG图像展示和交互操作的实现。
　　在客户端安装Adobe公司的SVG插件，在客户端使用SVG技术，结合JavaScript脚本语言实现基本的Web GIS功能，包括地图平移、放大、缩小、图层的管理、地图的交互性显示以及对图层属性的查询等。整个系统基于矢量图形，在放大和缩小的情况下，图形显示质量好；能无级放大和缩小，实现了对测线属性和测线二维反演图的查询；能分别管理各个图层的显示与隐藏，并实现了对工作区的交互显示。
1 地图的平移
　　地图向左平移功能的实现代码，与其他平移方法代码类似，主要是利用currentPosition变量的增加和减少进行平移操作。
　　function hori－move(evt){
　　viewBox=SVGRoot.getAttribute(′viewBox′);
　　var viewVals=viewBox.split(′ ′);
　　currentPosition=parseFloat(viewVals[0]);
　　if (goLeft==true){//地图向左移动
　　if (currentPosition＜0．1){
　　currentPosition=currentPosition+0.1;

}
　　goLeft=false;
　　}
　　viewVals[1]=currentPosition;
　　SVGRoot.setAttribute(′viewBox′,viewVals.join(′ ′));
　　}

2 地图的缩放
　　地图放大/缩小的实现代码，主要利用currentScale变量进行图形的扩大和缩小变化。
　　function zoomIn(){
　　if (SVGRoot.currentScale＜5){ //地图放大
　　SVGRoot.currentScale=SVGRoot.currentScale*1.5;
　　}
　　}
　　function zoomOut(){
　　if (SVGRoot.currentScale>0.3){ //地图缩小
　　SVGRoot.currentScale=SVGRoot.currentScale*0.5;
　　}
　　}

3 图层的人机交互
　　SVG采用基于XML的DOM文档管理结构可以很方便地实现层次管理。〈g〉〈/g〉代表一个组， GIS中的一个专题图层存储在一个组中，每个组都有一个唯一标志ID属性。根据这个ID属性就可以通过JavaScript控制不同图层的显示和隐藏，并且SVG图形支持事件编程，可以很容易地实现对onclick()或onmouseover()等事件的编程。
　　图层的隐藏和显示功能主要是利用setAttribute函数对visibility参数赋予hidden属性或visible属性。部分实现代码如下：
　　function vis_hid(id){ //显示或隐藏图层获得所选图层对象
　　var SVGstyle=SVGDoc.getElementById(id);
　　if(SVGstyle.getAttribute("visibility")=="visible")
　　{
　　//隐藏该图层
　　SVGstyle.setAttribute("visibility"，"hidden");
　　} else {
　　//显示该图层
　　SVGstyle.setAttribute("visibility"，"visible");
　　}
　　}

 

4 查询功能的实现
　　这里假设对测线编号进行查询，查询测线的属性字段主要根据测线的ID号，利用getElementById()函数进行查询；利用getAttribute ()函数得到测线的属性字段内容。结果如图3和4所示，分别为查询测线的反演图和测线的数据说明。
　　//从表单中获得要查询的ID号
　　function showattrib(value){
　　//获得符合ID号内容的对象
　　var SVGid=SVGDoc.getElementById(value)
　　var new_window=window.open("","query" ,"height=133,
　　width=450");
　　//显示该对象的describe字段内容
　　new_window.document.writeln(SVGid.getAttribute("describe"));
　　new_window.focus();
　　}

SVG技术不仅用于地图的展示，任何矢量图形都可以使用该技术。基于该技术的图像具有图形美观、文件标准统一、可读性强、灵活易用等特点。个人觉得SVG技术在WebGIS及互联网上的矢量图形发布中将具有广阔的应用前景。

 

建议增加一个讨论svg做webgis的栏目，听说浙江电力系统这方面在做，做的还可以

 

 电力系统的gis我倒是体验过，日本的人做的，贼贵，据说上千万。

个人感觉svg/webgis是个好的方向。

建议增加webgis/flex的标签或者讨论区。

这个性能测试过吗？就像google earth那样的数据量

性能是大问题

是的，因为电力他们支持，所以大家都很有干劲啊。可惜我跑了。

性能是问题！SVG不可能做到GIS那么大

不错，我也刚刚开始接触这玩意儿！

 

 ltian老兄，好久未见啊，那你先说说用flex做前端，做性能测试有什么好的办法呗

地图的生成是由GIS服务器自动完成，如geo server，arcims等等。 有几种方式，1是直接生成图片，2是以流的方式加载。目前应用较多的是前一种。同时还支持多条件空间查询，拓扑关系分析等功能，所以GIS SERVER不只是用来生成地图用。

如果你是做客户端的应用，Flex下的GIS项目已经有了成熟的案例，比如UMAP。我觉得没必要重新来过。你可以借鉴一下。你也可以自己根据openlayers的代码在Flex下实现，目前正在做相关的工作。不过目前来看Flex下做大规模客户端的标绘和渲染，效果虽然很好，但性能不是很好。资源占用较大。