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基于地图缓存技术的移动GIS地图数据在线显示系统的设计与实现

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摘要

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 矢量数据栅格化技术研究现状

1.2.2 地图缓存技术研究现状

1.3 本文研究内容与结构

第二章 基于平行线扫描法的土地利用数据栅格化技术研究

2.1 栅格数据结构及相关概念

2.1.1 矢量数据结构与栅格数据结构

2.1.2 栅格数据结构相关概念

2.2 射线法与扫描法

2.3 平行线扫描算法

2.3.1 算法流程

2.3.2 获取多边形顶点

2.3.3 仿射变换与仿射变换系数

2.3.4 平行线扫描法数学模型

2.3.5 判断边界栅格单元属性

2.4 土地利用数据栅格化功能设计与实现

2.4.1 功能设计

2.4.2 功能实现

2.5 测试及分析

2.6 本章小结

第三章 基于边界切割法的地图缓存生成技术研究

3.1 地图缓存技术

3.1.1 地图缓存技术简介

3.1.2 地图切片缓存生成方案

3.2 边界切割法

3.2.1 边界切割法技术流程

3.2.2 切割边界的构建与平移

3.3 地图切片缓存组织与管理

3.3.1 地图切片缓存间的拓扑关系

3.3.2 构建地图切片缓存目录

3.4 地图切片缓存的局部动态更新

3.5 测试及分析

3.5.1 创建地图切片缓存功能测试

3.5.2 数据预处理综合测试

3.6 本章小结

第四章 移动GIS地图数据在线显示系统的设计与实现

4.1 系统总体设计

4.1.1 功能设计

4.1.2 系统整体结构

4.1.3 系统逻辑架构

4.1.4 系统总体开发方案

4.2 服务器端地图切片缓存发布技术

4.2.1 Web服务简介

4.2.2 基于Web Service的地图切片缓存发布技术研究

4.2.3 基于ArcGIS Server的地图发布技术

4.3 基于PDA设备的客户端远程调用地图切片软件的设计与实现

4.3.1 技术流程设计

4.3.2 电文解析和坐标转换模块

4.3.3 地图切片信息计算模块

4.3.4 在线获取并显示地图切片模块

4.3.5 其他功能模块

4.3.6 软件界面设计

4.4 系统业务流程设计

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

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摘要

基于GPS、GIS和RS技术的土地利用信息调查技术已被广泛应用到国土资源外业调查领域,满足了高精度、数字化采集的需求。目前常用的外业调查软件主要具有采集空间几何数据、现场成图、现场录入属性信息以及数据测量和图形编辑等功能。该软件通常采用离线加载地图的方式,受嵌入式设备硬件性能的限制,不利于在较大区域内进行调查工作,制约了调查的效率的提高。
  近年来,以Google Maps和“天地图”为代表的在线地图服务发展迅速,不仅可以反应各种地理要素及环境,更成为向公众提供位置服务的可视化载体,给人们的日常生活带来了极大的便利。为此,本文作者在研究地图缓存技术的基础上,将在线地图服务引入到外业调查领域,设计并实现了基于地图缓存技术的移动GIS地图数据在线显示系统。论文的主要研究内容如下:
  (1)研究了基于平行线扫描法的土地利用数据栅格化技术。采用一组过栅格单元中心、间距为栅格单元高度的水平线扫描多边形,确定多边形内部区域,并采用中心点法判定多边形边界栅格单元。测试结果表明,该方法能够较好地实现不同比例尺下的面状土地利用数据向栅格数据的转换。
  (2)研究了基于边界切割法的地图缓存生成、发布及局部动态更新技术。采用边界切割法,通过平移切割边界,依次生成不同比例尺下各个层次的地图切片缓存;以ⅡS7.0作为Web服务器,采用ASP.NET技术开发基于SOAP协议的地图切片缓存Web服务;根据空间数据变化情况以及地图切片间的拓扑关系,实现地图切片缓存的局部动态更新。测试结果表明,上述方法能够较快、较好的生成、发布和更新地图切片缓存。
  (3)设计并实现了基于C/S结构的系统模型。在研究土地利用数据栅格化技术和地图缓存生成技术的基础上开发了服务器端数据处理软件,并基于PDA设备设计了客户端远程调用地图切片软件,通过Web服务实现了客户端快速获取并显示地图数据的功能,满足设计需求。
  本文研究的基于地图缓存技术的移动GIS地图数据在线显示系统运行效果良好,能够满足外业调查工作的需求。

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