RESTful风格地图瓦片服务的研究

综合当前主流的WebGIS产品和瓦片缓存技术,对地图瓦片服务的重要性和未来WebGIS产品应用的趋势进行了分析。详细阐述了OGC地图瓦片服务执行规范1.0.0版本的重点内容;并且介绍了RESTful风格服务的设计原则。充分利用现有的Web基础设施,从实现的角度给出了地图瓦片服务的体系架构,整体流程,按目录存储地图瓦片的具体结构,以及地图库访问引擎模块的功能接口的实现,完成基于RESTful风格的OGC地图瓦片服务的实现。

全国林地“一张图”高性能地图瓦片服务技术研究

受限于传统磁盘的I/O读写速度与网络的性能的影响,地图浏览的效率和可用性难以得到保障。根据林地落界数据的管理与应用特点结合Web端二三维一体化应用需求,从专题地图瓦片生产、组织、管理、服务等几个方面出发,设计实现一种基于面向服务的体系结构(service-oriented architecture,SOA)的多层次缓存瓦片地图数据服务方案。结果表明:通过瓦片缓存服务的层次化和横向负载均衡,在分散了磁盘IO压力的同时亦提高了服务的可用性;所构建的方案与原型系统有效地解决了林地"一张图"地图服务需求,为构建高性能的国家级林地"一张图"政务地图服务提供了有力的技术支撑。

复合型瓦片地图服务在广东省高标准农田建后监管中的设计及应用

在高标准农田项目建设中,因项目多、资料类型多、资料空间范围重叠,传统瓦片地图服务无法满足在线统一管理资料的需求。针对该问题,本文基于标准瓦片地图服务,设计了一种"复合型"瓦片地图服务,将全省项目的各种资料瓦片集中发布,解决其在线统一管理问题。

区域瓦片地图服务构建方法研究

利用开源地图渲染引擎Mapnik对四川省行政区划边界矢量数据实现了动态配图与切片,并将动态切片数据与现有四川省瓦片地图服务数据进行融合,构建了不同区域的独立瓦片地图服务,避免了重复切片并减少了瓦片冗余程度,方便了用户对不同区域地图瓦片的调用。研究成果在地质灾害管理部门得到实际应用,取得了良好效果。

基于NoSQL数据库的瓦片地图服务

本文介绍了瓦片数据格式以及网络环境下的瓦片地图服务，对比了关系型数据库和非关系型数据库（NoSQL）的特点；并以MongoDB为数据库基础，结合实际，引入了基于瓦片地图服务的影像数据管理模式。实验证明，在大数据量、高并发环境下，采用非关系型数据库结合适当的数据管理模式，能显著提高数据库建库与查询的效率。

瓦片地图动态缓存中间件的优化设计及实现

针对现有瓦片地图服务虽然能够实现地理信息的快速显示和响应,但实时更新能力不足的现状,参考目前国际流行的瓦片缓存中间件GeoWebCache的结构,优化设计并实现了动态缓存中间件DCM,可弥补GeoWebCache在服务接口固定、版本信息缺乏和网络传输协议单一等方面的不足。测试结果显示,DCM能够有效地满足地图显示在快速响应能力和实时更新效率上的双重要求。

数字马鞍山瓦片地图的制作方案和接口设计

探讨了如何利用商业软件建设瓦片地图服务,使之符合天地图市级节点的建设规范,且有利于数字城市建设成果的推广应用。通过计算和测试,得出了使用Arc GIS等商业软件制作瓦片地图的可行方案。还设计了接口拓展方案,方便各种第三方平台对服务的调用,对"数字马鞍山"的推广起到了促进作用。

高精度数字地图在信息通信领域的应用研究

针对野外通信线缆所经地形复杂、环境恶劣、铺设方式多样、探查维护困难的问题,设计并开发了一款可用于线缆巡查的高精度数字地图系统(High precision digital map,HPDM)。该系统采用Qt构建窗口界面,使用OSG earth(Open Scene Graph,OSG)三维渲染引擎利用高精度的卫星影像数据构建数字地球,通过北斗全球卫星导航系统实时定位人员位置,地下线缆定位精度小于1米,可实现地下管线的快速定位。系统可视化程度高、结构轻便、操作简单、扩展性强,极大地方便了线缆巡查工作。

基于Node.js构建高并发WMTS服务

通过对WMTS服务功能接口的分析,基于Node.js平台非阻塞式I/O、事件驱动等高并发特性,实现了高并发响应的地图切片服务,并利用Openlayers实现了地图服务的调用和展示.

基于中间件的瓦片地图服务设计与实现

为了对WebGIS遗留系统进行平滑升级,提高传统WebGIS服务器的响应速度和改善用户体验,设计并实现了一个瓦片地图服务中间件(Tile Map Service,TMS,又译为缓存服务)。通过分析其工作原理和体系结构,从瓦片空间索引、瓦片切图策略及系统部署等三个方面,给出了优化对策,并与传统WMS进行了性能对比。实验测试数据采用世界地图的第8缩放级别,在该缩放级别下地图瓦片总数为32768个,随机生成21000个包含3×3个瓦片的地图请求窗口,将随机生成的测试数据分成20组,每组依次包含100-2000个请求窗口。实验分别采用WMS请求和TMS请求两种请求方式,其中,WMS请求直接向GeoServer发送WMS数据请求,TMS请求采用多线程同时向瓦片地图服务中间件发送9个WMS瓦片请求。实验结果表明,该瓦片地图服务中间件比WMS的平均响应时间减少约46%,并具有很高的瓦片动态切图效率,对提高传统WebGIS的响应速度和平滑升级现有遗留系统具有重要的应用价值。

GeoWebCache瓦片地图服务中间件研究

本文以GeoWebCache开源瓦片地图服务中间件为例,剖析其工作原理和系统结构,并与传统WMS(Web Map Service)进行了性能对比,实验结果表明采用GeoWebCache中间件比直接访问WMS服务的平均响应时间减少约36%。最后,从瓦片空间索引、扩展机制及系统部署策略等三个方面给出了GeoWebCache中间件的优化对策,对推动该中间件的应用水平具有参考价值。

基于Z曲线的瓦片地图服务空间索引

瓦片空间索引是提高瓦片查询效率的关键技术,其性能直接影响地理信息网络服务的整体性能。分析当前广泛应用于瓦片地图服务的格网索引和瓦片四叉树索引的基本原理,利用Z曲线的聚类和降维特性,设计一种基于Z曲线的瓦片空间索引Z-Index,并给出了具体实现。实验结果表明,Z-Index在海量瓦片数据的情况下具有优于格网索引和四叉树索引的瓦片查询效率。

遥感大数据实时渲染与交互可视化研究

数据可视化是遥感应用的重要服务出口。针对静态的预生成瓦片地图难以满足数据查看、地图配置、空间分析等专业应用问题,本文提出了一套面向遥感大数据的实时渲染与交互可视化的解决方案。在渲染节点构建影像的渲染瓦片结构,以提高数据的读取速度;在可视化服务上,提出"数据-计算"相一致的负载均衡策略,优化地图的渲染效率;在可视化服务方面,设计交互的地图服务接口。与传统技术的对比分析表明,该解决方案不但实现了遥感大数据的实时渲染与交互可视化,并且达到了与预生成瓦片地图服务相当的服务性能。基于这一解决方案,研发了遥感大数据的动态可视化原型,并在影像数据实时查看、可视化计算、可视化分析等方面开展了示范应用。