基于VML的簡(jiǎn)單WebGIS實(shí)現(xiàn)

鄭智江　王杰民

摘 要：VML是一種可用于構(gòu)建WebGIS服務(wù)的Web矢量圖形技術(shù)。它具有表述簡(jiǎn)單、交互性強(qiáng)、易于維護(hù)等特點(diǎn)?；赩ML開發(fā)的陸態(tài)網(wǎng)絡(luò)資料信息管理系統(tǒng)是一個(gè)將空間數(shù)據(jù)以Web矢量圖形形式呈現(xiàn)，實(shí)時(shí)響應(yīng)用戶操作的簡(jiǎn)單WebGIS應(yīng)用。該系統(tǒng)通過VML構(gòu)建的簡(jiǎn)單WebGIS應(yīng)用模塊，將底層空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Web矢量圖，并結(jié)合用戶響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)交互式繪圖。上述開發(fā)流程是一種頗為有效的WebGIS構(gòu)建方式，為實(shí)際工作帶來較大的便利。

關(guān)鍵詞：VML；WebGIS；陸態(tài)網(wǎng)絡(luò)；交互式響應(yīng)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：VML is a kind of Web vector graphics technology which can be used to build WebGIS services.Its characteristics includes：ease of expression，ease of interaction and ease of maintenance，etc.The data management system of CMONOC based on VML is a simple WebGIS application，which presents the spatial data in the form of Web vector graphics and provides real-time response to the user's operation.The system constructs simple WebGIS application modules via VML，converts the underlying spatial data into Web vector graphics and combines the user's response to implement interactive drawing.As an effective construction method of WebGIS systems，the development process above can bring great convenience in practice.

Keywords：VML；WebGIS；CMONOC；interactive response

1 引言（Introduction）

WebGIS是一個(gè)實(shí)現(xiàn)GIS空間信息網(wǎng)絡(luò)化并為用戶提供互聯(lián)網(wǎng)地理信息服務(wù)的軟件系統(tǒng)。它是GIS技術(shù)在信息技術(shù)的迅猛發(fā)展環(huán)境下的產(chǎn)物，它將以前基于C/S模式下的GIS服務(wù)插上了互聯(lián)網(wǎng)的翅膀，成為GIS發(fā)展的主流方向之一。部分學(xué)者基于WebGIS技術(shù)展開了深入的研究，取得了一些實(shí)用性成果[1-3]。與傳統(tǒng)的GIS技術(shù)相比：它具有跨平臺(tái)、交互性強(qiáng)、升級(jí)便捷、成本低等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)多用戶并發(fā)訪問[4]。鑒于上述特點(diǎn)，WebGIS技術(shù)擁有廣闊的應(yīng)用前景，能帶來很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，受到了廣泛關(guān)注并逐級(jí)成為國(guó)內(nèi)外GIS軟件廠商和新型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)公司的研究熱點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)也有很多優(yōu)秀的WebGIS服務(wù)產(chǎn)品，如百度地圖、搜狗地圖等。矢量格式地圖生成和交互式操作是WebGIS系統(tǒng)的主要功能之一，也是系統(tǒng)構(gòu)建的關(guān)鍵要素。在上述背景下，1999年微軟公司發(fā)布了一種用于繪制矢量圖形的XML語(yǔ)言—VML（Vector Markup Language）。VML語(yǔ)言的出現(xiàn)給Web矢量地圖交互處理提供了一條新的途徑。它支持矢量圖形的顯示和特征，可以較好地解決WebGIS系統(tǒng)中存在的矢量地圖交互處理等一系列的問題，在構(gòu)建WebGIS服務(wù)過程中得到較為廣泛應(yīng)用。近年來，隨著VML與SVG、GML、柵格地圖等技術(shù)[5，6]和網(wǎng)絡(luò)腳本語(yǔ)言（ASP、JSP）的綜合運(yùn)用[7，8]，構(gòu)建出了在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)、氣象服務(wù)系統(tǒng)等多樣的簡(jiǎn)單WebGIS實(shí)用型服務(wù)系統(tǒng)[9，10]。

2 VML語(yǔ)言（VML language）

2.1 VML簡(jiǎn)介

VML語(yǔ)言是微軟公司1999年9月發(fā)布的一種基于XML的標(biāo)記語(yǔ)言。它以簡(jiǎn)潔的代碼，在網(wǎng)頁(yè)中繪制矢量圖形（圓形、線段、矩形、曲線、弧型、多邊形等），并修飾這些圖形的（邊框、背景、陰影、箭頭、填充、3D、漸變）外觀效果。VML可以在網(wǎng)頁(yè)上建立的靈活、簡(jiǎn)潔和高效的矢量圖形，結(jié)合腳本語(yǔ)言（ASP、JSP）就能設(shè)計(jì)出動(dòng)態(tài)的統(tǒng)計(jì)圖形（圖1）。在動(dòng)態(tài)交互過程中，服務(wù)器只須動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端即可完成動(dòng)態(tài)繪制和顯示。這種交互方式不僅易于對(duì)圖形進(jìn)行調(diào)整和控制，而且充分發(fā)掘了客戶端的資源，減輕了服務(wù)器端負(fù)擔(dān)。

此外，還存在另一種web矢量圖形技術(shù)，SVG（Scalable Vector Graphics）語(yǔ)言。SVG是在綜合了VML的優(yōu)點(diǎn)后提出的，顯然比VML具有更多的優(yōu)勢(shì)。但由于VML有IE的支持，可以看成是IE中的矢量畫筆，而SVG技術(shù)成圖在瀏覽器顯示時(shí)需要安裝插件，從這方面看，VML要優(yōu)于SVG。

2.2 VML使用方法

使用“v”創(chuàng)建XML命名空間，定義為

指明XML名域“v”引用VML語(yǔ)言為

結(jié)合CSS樣式表，給HTML對(duì)象增加行為（方法、屬性、事件），在標(biāo)記處增加了一個(gè)命名空間

VML支持DHTML大部分事件和屬性，如id、name、title、onmouseover等。VML寫法較靈活，屬性可以在標(biāo)記里，也可以單獨(dú)寫入新標(biāo)記，如

VML使用group和shape兩個(gè)元素定義全部結(jié)構(gòu)；shape表示一個(gè)基本矢量圖形，group將這些圖形結(jié)合在一起，從而形成一個(gè)整體進(jìn)行處理。VML包含兼容多種矢量圖形特征元素，如：Path、Group、Shape、Line、Curve、Polyline、Rect等等。VML通過使用簡(jiǎn)單的標(biāo)記文本表述復(fù)雜的圖像，降低了圖形空間占用，減輕了設(shè)備存儲(chǔ)負(fù)擔(dān)。通過在HTML中VML命名空間聲明并配套相應(yīng)處理函數(shù)，就可以像HTML元素一樣使用。同時(shí)，VML兼容DHTML大部分屬性和事件，如id、title、name、onmouseover等等。

2.3 VML的特點(diǎn)

VML的特點(diǎn)包括：

（1）基于XML標(biāo)準(zhǔn)，架構(gòu)清晰，表述簡(jiǎn)單，易于擴(kuò)展和維護(hù)。

（2）使用簡(jiǎn)單的標(biāo)記文本的XML語(yǔ)言來表示圖形，標(biāo)記文本構(gòu)成的圖像，有效的節(jié)省存儲(chǔ)空間。

（3）與HTML兼容，通過在HTML中聲明VML命名空間和處理函數(shù)，就可以和其他HTML元素一樣使用VML元素，在客戶端瀏覽器顯示圖像。

（4）支持的大部分的矢量圖形特征，它們基于基本的直線和曲線組合描述負(fù)責(zé)路徑，從而可以描述各種矢量圖形實(shí)體特征。

（5）利用腳本語(yǔ)言重新定義DHTML屬性和特征實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫和交互。

3 基于VML的簡(jiǎn)單WebGIS實(shí)現(xiàn)（Construction of

Simple WebGIS System Based on VML）

本人負(fù)責(zé)開發(fā)一個(gè)用于陸態(tài)網(wǎng)絡(luò)資料信息管理的WebGIS平臺(tái)—“陸態(tài)網(wǎng)絡(luò)資料綜合信息管理系統(tǒng)”[6]。下面就這一平臺(tái)開發(fā)背景和概況做簡(jiǎn)單介紹。

中國(guó)內(nèi)地構(gòu)造環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)（CMONOC）—陸態(tài)網(wǎng)絡(luò)，是以全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)為主，輔以各種精密觀測(cè)技術(shù)、空間技術(shù)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中國(guó)內(nèi)地構(gòu)造環(huán)境變化，探求上述變化對(duì)資源、災(zāi)害和環(huán)境的影響的綜合觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)。陸態(tài)網(wǎng)絡(luò)觀測(cè)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，形成的資料涉及的種類繁多，無法快捷的進(jìn)行查詢，這給其產(chǎn)生資料和數(shù)據(jù)的管理工作帶來很大困難。基于上述背景，研發(fā)出一個(gè)針對(duì)陸態(tài)網(wǎng)絡(luò)資料的一個(gè)簡(jiǎn)單WebGIS應(yīng)用系統(tǒng)。

該應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了陸態(tài)網(wǎng)絡(luò)資料信息的數(shù)據(jù)庫(kù)管理、檢索和打印等功能，結(jié)合地理圖形進(jìn)行選擇和顯示，很好的滿足了形變研究和監(jiān)測(cè)工作的需要。同時(shí)，多樣化的檢索方式，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可用性和便利性。除了有快速搜索和高級(jí)搜索兩種基本檢索功能之外，更有在地理地圖上直接劃范圍選點(diǎn)的交互式圖形化檢索模式，從而形成了一個(gè)簡(jiǎn)潔、高效的自用型地理信息系統(tǒng)。高級(jí)檢索頁(yè)面如圖2所示。

為了提高的用戶體驗(yàn)，達(dá)到所見即所得的效果，平臺(tái)加入了矩形框交互式檢索功能（圖3）。即通過鼠標(biāo)畫出一個(gè)矩形框，點(diǎn)擊搜索后，平臺(tái)會(huì)將矩形框區(qū)域內(nèi)所有點(diǎn)信息迅速檢索出來。實(shí)現(xiàn)這一功能的過程為：①通過onMouseMove函數(shù)，將客戶區(qū)鼠標(biāo)位置的坐標(biāo)實(shí)時(shí)記錄下來，并在瀏覽器狀態(tài)欄實(shí)時(shí)顯示大地坐標(biāo)（坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)）；②當(dāng)鼠標(biāo)左鍵按下后，通過onMouseDown記錄當(dāng)前位置，并啟動(dòng)VML矩形畫筆（加入半透明效果），將當(dāng)前客戶區(qū)坐標(biāo)賦值給矩形框的top和left屬性；③當(dāng)鼠標(biāo)按住不放移動(dòng)會(huì)觸發(fā)onMouseMove響應(yīng)，實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前坐標(biāo)，并不斷與原始坐標(biāo)作對(duì)比計(jì)算。將VML矩形框的top、left、width、height四個(gè)屬性不斷賦予新的數(shù)值，并實(shí)時(shí)畫出矩形框；④當(dāng)鼠標(biāo)左鍵彈起，矩形最終定型并繪制完畢。將矩形框四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)并賦予SQL語(yǔ)句中進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)select查詢，獲得空間點(diǎn)的信息通過VML繪制出來。

4 結(jié)論（Conclusion）

本文詳細(xì)描述了VML的特點(diǎn)和基本使用方法，并通過一個(gè)實(shí)例平臺(tái)介紹了基于VML技術(shù)的簡(jiǎn)單WebGIS平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。通過上述內(nèi)容可以發(fā)現(xiàn)，雖然基于XML的可用于描述矢量圖形標(biāo)記語(yǔ)言有很多種，如VML、GML、SVG等。但基于VML等網(wǎng)絡(luò)矢量圖形標(biāo)記語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、輕量化交互式GIS應(yīng)用操作是構(gòu)建WebGIS系統(tǒng)一種有效途徑，大大提高了實(shí)際開發(fā)工作效率，也使開發(fā)成本得以降低。

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作者簡(jiǎn)介：

鄭智江（1984-），男，碩士生，工程師.研究領(lǐng)域：大地測(cè)量，地震信息技術(shù).

王杰民（1987-），男，碩士生，助理工程師.研究領(lǐng)域：固體地球物理.