CN106940730A - 一种动态服务和瓦片服务的无缝集成方法及系统 - Google Patents

一种动态服务和瓦片服务的无缝集成方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明适用于WebGIS系统领域，提供一种动态服务和瓦片服务的无缝集成方法及系统，本发明首先配置服务切换策略，所述切换策略包括设置切换动态服务对应的动态比例尺范围以及切换瓦片服务对应的瓦片比例尺范围，将当前比例尺数值与比例尺范围进行比较，将满足落在范围内的服务加载到地图，不在范围内服务从地图上移除。本发明在小比例尺级别加载瓦片服务，使用地图影像数据的缓存数据，在超出地图影像数据分辨率的大比例尺级别调用动态服务加载数据，实时从数据库中获取当前显示范围的数据，可以很好避免出现马赛克情况，避免磁盘空间浪费。

Description

一种动态服务和瓦片服务的无缝集成方法及系统
技术领域
本发明属于WebGIS系统领域，尤其涉及一种动态服务和瓦片服务的无缝集成方法及系统。
背景技术
在WebGIS网络地理信息系统的建设过程中，地图中所展示的数据均由服务的形式发布出来，在WebGIS系统中进行展示。传统的WebGIS地图系统工程中，影像地图往往都需要发布为瓦片服务，以加速地图的加载显示。为此工程师会针对地图的比例尺构建一套生成瓦片的金字塔方案，具体采用四叉树的格式定义，即下一级别的缩放比例尺为上一级别的2倍。据此，每多生成一级瓦片，生成的瓦片数据总量会呈3-4倍的速度递增。影像地图一般会采用瓦片地图发布，影像地图根据分辨率不同分为多种规格，常见有0.5m，1m，2m等等，数字越小，地图上的地物越清晰。因此，在地图分级或影像地图缩放的比例尺超过了瓦片影像地图本身的最大分辨率时，地图上的地物将会呈现出马赛克状，变得非常模糊。
对于超出分辨率的瓦片，实际作为显示来讲没有任何实际的观察意义，反而因为更深层级的瓦片引起切换数据总量的巨大增长所带来的空间占用，这些模糊的瓦片会占用大量的服务器磁盘空间造成不必要的浪费。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种动态服务和瓦片服务的无缝集成方法及系统，旨在解决现有WebGIS系统容易产生不必要的服务器磁盘空间浪费的技术问题。
一方面，所述动态服务和瓦片服务的无缝集成方法包括下述步骤：
配置服务切换策略，所述切换策略包括设置切换动态服务对应的动态比例尺范围以及切换瓦片服务对应的瓦片比例尺范围；
当进行地图缩放时，获取地图当前比例尺数值，若所述比例尺数值落入到的动态比例尺范围内，则加载动态服务到地图上，瓦片服务从地图上移除，若所述比例数值落入到瓦片比例尺范围内，则加载瓦片服务到地图上，动态服务从地图上移除。
另一方面，所述动态服务和瓦片服务的无缝集成系统包括：
策略配置单元，用于配置服务切换策略，所述切换策略包括设置切换动态服务对应的动态比例尺范围以及切换瓦片服务对应的瓦片比例尺范围；
服务切换加载单元，用于当进行地图缩放时，获取地图当前比例尺数值，若所述比例尺数值落入到的动态比例尺范围内，则加载动态服务到地图上，瓦片服务从地图上移除，若所述比例数值落入到瓦片比例尺范围内，则加载瓦片服务到地图上，动态服务从地图上移除。
本发明的有益效果是：本发明通过在WebGIS系统中调整图层的控制策略，在不影响系统使用体验的前提下来避免无谓的空间占用，具体的，采用动态服务和瓦片服务相结合的方式来对影像地图服务进行重新组织，实现以缩放比例尺来控制地图服务的加载过程，小比例尺加载影像地图的瓦片服务，大比例尺加载影像地图的动态服务，在地图浏览效率和服务器硬件资源利用上达到了的良好平衡。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的动态服务和瓦片服务的无缝集成方法的流程；
图2是切换策略示意图；
图3是比例尺范围示意图；
图4是地图窗口范围；
图5是本发明第二实施例提供的动态服务和瓦片服务的无缝集成系统的结构方框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一：
图1示出了本发明实施例提供的动态服务和瓦片服务的无缝集成方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。
如图1所示，本实施例提供的动态服务和瓦片服务的无缝集成方法包括：
步骤S1、配置服务切换策略，所述切换策略包括设置切换动态服务对应的动态比例尺范围以及切换瓦片服务对应的瓦片比例尺范围。
步骤S2、当进行地图缩放时，获取地图当前比例尺数值，若所述比例数值落入到瓦片比例尺范围内，则加载瓦片服务到地图上，动态服务从地图上移除若所述比例尺数值落入到的动态比例尺范围内，则加载动态服务到地图上，瓦片服务从地图上移除。
由于动态服务无需预生成地图瓦片，实时从数据库中获取指定范围的数据并返回给WebGIS系统进行展示。而瓦片服务直接从影像地图数据的缓存数据直接加载。因此本实施例为了解决当地图缩放的比例尺超过了瓦片影像地图本身的最大分辨率时，地图上的地物将会呈现出马赛克状，变得非常模糊的问题，调整了图层的切换控制策略，在小比例尺级别使用地图影像数据的缓存数据，即使用瓦片服务加载数据，在超出地图影像数据分辨率的大比例尺级别调用动态服务加载数据，即实时从数据库中获取当前显示范围的数据，可以很好避免出现马赛克情况。
在组织地图服务结构的过程中，首先配置服务切换策略，具体为将影像数据发布为一个瓦片服务和一个动态服务的策略。具体实现时，考虑采用一个可配置的XML结构来定义，如下所示：
<？xml version＝"1.0"encoding＝"UTF-8"？>
<fusionService name＝"影像地图">
<scaleInfo min＝"30000"max＝"5000">
<service type＝"tiled"url＝"tileUrl"/>
</scaleInfo>
<scaleInfo min＝"5000"max＝"1000">
<service type＝"dynamic"url＝"dynamicUrl"/>
</scaleInfo>
</fusionService>
这里，fusionService表示一个经过集成后的服务节点，name为集成后服务的名称；通过scaleInfo节点来定义服务切换策略，min和max分别表示开始在地图上显示的最小比例尺和最大比例尺。本实施例中，瓦片服务对应的瓦片比例尺范围为1:30000-1:5000(含)，动态服务对应的动态比例尺范围为1:5000-1:1000，两个范围的临界点就是地图瓦片的最大分辨率。结合图2所示的切换策略示意图，当地图缩放时，获取地图当前比例尺，与fusionService中所定义的比例尺范围进行比对，将满足落在范围内的服务加载到地图，不在范围内的服务从地图上移除。也就是说，若当前比例尺数值在1:30000-1:5000内时，加载瓦片服务，直接使用瓦片地图数据，加载非常迅速，若当前比例尺数值在1:5000-1:1000内时，加载动态服务，实时从数据库中获取当前窗口范围的数据，并进行地图展示，避免出现显示马赛克情况，这些马赛克碎片也会占用磁盘空间。
本发明使用动态服务和瓦片服务相结合的方式来对影像地图服务进行重新组织，通过WebGIS系统中配置化的XML结构，实现以缩放比例尺来控制地图服务的加载过程。小比例尺加载影像地图的瓦片服务，大比例尺加载影像地图的动态服务，在地图浏览效率和服务器硬件资源利用上达到了的良好平衡。
另外，在加载动态服务时，需要实时从数据库中下载当前窗口范围内的缓存数据，因此在地图展示过程，显得加载过程显的略慢，影响缩放操作体验。为此，我们可以在缩放操作后，如果当前加载的是动态服务，在当前数据加载完成之后，可以当前比例尺数值附近的比例尺层级下的数据进行预加载，考虑到经过缩放操作后，一般情况下，用户还会继续进行缩放操作微调，这样通过数据预加载，可以明显加快地图加载速度，提高操作体验。
为了具体说明本方案，结合图3所示，假设所述瓦片比例尺范围为Rmin-Rt，所述动态比例尺范围为Rt-Rmax，设置比例尺预加载偏移值Rv,进行地图缩放时，假设获取到的当前比例尺数值为R0，如果Rmin≤R0≤Rt，则加载瓦片服务，将当前地图窗口范围内R0对应的瓦片数据进行加载显示，如果Rt<R0≤Rmax,则加载动态服务，实时从数据库中获取当前地图窗口范围内R0对应层级的缓存数据进行加载显示。如果数据还未加载完毕，为了保证地图加载速度，此时不预加载附近比例尺层级的缓存数据，只有在当前的缓存数据加载完毕时刻，如果用户没有进行下一步缩放操作，可以利用此时间进行预加载。因此当没有接收到后续的缩放操作指令后，预加载R0-Rv至R0+Rv之间各比例尺层级的缓存数据，需要说明的是，由于R0-Rv至R0+Rv之间的地图比例尺层级是离散的，所以预加载的比例尺层级也不会很多，再考虑到只用预加载比例尺改变后地图窗口中心不变时所能展示的地图窗口范围的缓存数据，也就是说，如图4所示，当前地图窗口范围是外围的实线矩形框，当比例尺增大1倍后，地图窗口中心不变，只需预加载虚线矩形框所示窗口范围的数据，因此整体来说，预加载的数据也不是很多。另外，如果R0-Rv小于Rt，则上述预加载的比例尺范围的下限为Rt，如果R0+Rv大于Rmax，则上述预加载的比例尺范围的上限为Rmax。
特别需要注意的是，由于比例尺越大，地图窗口范围内加载的数据量就越多，这样有必要减小附近预加载比例尺范围，相反的，比例尺越小，地图窗口范围内加载的数据量就越少，可以适量增加附近预加载比例尺范围。经验证，可以设置比例尺预加载偏移值R0越大，预加载比例尺范围越小，反之，R0越小，预加载比例尺范围越大。
预加载的数据不易长时间驻存磁盘，否则时间间使用后，预加载的数据总量太大，浪费磁盘空间。为此，实施例还对预加载的缓存数据设置生命周期，当生命周期到来时刻，清除所述预加载的数据，可以这样可以使得保持驻存的预加载数据总量在一个可控的范围内。在生命周期内，如果后续用户继续缩放操作，而且此时的比例尺数值在f大(R0-Rv,Rt)至f小(R0+Rv,Rmax)之间，则可直接调用预加载数据，找到相应层级的数据并加载显示。加载显示完毕后，同样也会在后台预加载此时比例尺数值附近范围的缓存数据，如果这个数据与之前预加载的数据有重合，则重合的部分无需重新加载，更新生命周期即可，不重合的部分新加载，同样也要设置生命周期。
如果在预加载期间，用户发生了缩放操作，则立即中断预加载，已加载的数据设置生命周期，即刻响应缩放操作。
如果发生地图退出操作，清空所有预加载数据，不产生额外碎片数据。
通过上述方案，可以明显加快动态服务时数据的加载显示速度，而且预加载数据总量保持在一个可控范围内，不浪费磁盘。
实施例二：
图5示出了本发明实施例提供的动态服务和瓦片服务的无缝集成系统的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。
本实施例提供的动态服务和瓦片服务的无缝集成系统，包括：
策略配置单元501，用于配置服务切换策略，所述切换策略包括设置切换动态服务对应的动态比例尺范围以及切换瓦片服务对应的瓦片比例尺范围；
服务切换加载单元502，用于当进行地图缩放时，获取地图当前比例尺数值，若所述比例尺数值落入到的动态比例尺范围内，则加载动态服务到地图上，瓦片服务从地图上移除，若所述比例数值落入到瓦片比例尺范围内，则加载瓦片服务到地图上，动态服务从地图上移除。
这里，所述瓦片比例尺范围为Rmin-Rt，所述动态比例尺范围为Rt-Rmax，设置比例尺预加载偏移值Rv,进行地图缩放时，假设获取到的当前比例尺数值为R0，如果Rmin≤R0≤Rt，则加载瓦片服务，将当前地图窗口范围内R0对应的瓦片数据进行加载显示，如果Rt<R0≤Rmax,则加载动态服务，实时从数据库中获取当前地图窗口范围内R0对应层级的缓存数据进行加载显示，在数据加载完毕时刻，如果没有接收到后续的缩放操作指令，则在f大(R0-Rv,Rt)至f小(R0+Rv,Rmax)之间各比例尺层级下并且地图窗口中心不变时，所能展示的地图窗口范围的缓存数据进行预加载，同时对预加载的缓存数据设置生命周期，这里f大(R0-Rv,Rt)表示取R0-Rv和Rt中的较大值，f小(R0+Rv,Rmax)表示取R0+Rv和Rmax中的较小值，所述比例尺预加载偏移值
当接收到缩放操作指令后，如果获取到此时比例尺数值在f大(R0-Rv,Rt)至f小(R0+Rv,Rmax)之间，则直接调用预加载数据，找到相应层级的数据并加载显示；
当生命周期到来时刻，清除所述预加载的数据；
如果发生地图退出操作，清空所有预加载数据，不产生额外碎片数据。
本实施例功能单元501和502对应实现了实施例一中的步骤S1和S2，具体实现过程这里不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种动态服务和瓦片服务的无缝集成方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
配置服务切换策略，所述切换策略包括设置切换动态服务对应的动态比例尺范围以及切换瓦片服务对应的瓦片比例尺范围；
当进行地图缩放时，获取地图当前比例尺数值，若所述比例数值落入到瓦片比例尺范围内，则加载瓦片服务到地图上，动态服务从地图上移除，若所述比例尺数值落入到的动态比例尺范围内，则加载动态服务到地图上，瓦片服务从地图上移除。
2.如权利要求1所述动态服务和瓦片服务的无缝集成方法，其特征在于，所述瓦片比例尺范围为Rmin-Rt，所述动态比例尺范围为Rt-Rmax，设置比例尺预加载偏移值Rv,进行地图缩放时，假设获取到的当前比例尺数值为R0，如果Rmin≤R0≤Rt，则加载瓦片服务，将当前地图窗口范围内R0对应的瓦片数据进行加载显示，如果Rt<R0≤Rmax,则加载动态服务，实时从数据库中获取当前地图窗口范围内R0对应层级的缓存数据进行加载显示，在数据加载完毕时刻，如果没有接收到后续的缩放操作指令，则在f大(R0-Rv,Rt)至f小(R0+Rv,Rmax)之间各比例尺层级下并且地图窗口中心不变时，所能展示的地图窗口范围的缓存数据进行预加载，同时对预加载的缓存数据设置生命周期，这里f大(R0-Rv,Rt)表示取R0-Rv和Rt中的较大值，f小(R0+Rv,Rmax)表示取R0+Rv和Rmax中的较小值，所述比例尺预加载偏移值
当接收到缩放操作指令后，如果获取到此时比例尺数值在f大(R0-Rv,Rt)至f小(R0+Rv,Rmax)之间，则直接调用预加载数据，找到相应层级的数据并加载显示；
当生命周期到来时刻，清除所述预加载的数据。
3.一种动态服务和瓦片服务的无缝集成系统，其特征在于，包括：
策略配置单元，用于配置服务切换策略，所述切换策略包括设置切换动态服务对应的动态比例尺范围以及切换瓦片服务对应的瓦片比例尺范围；
服务切换加载单元，用于当进行地图缩放时，获取地图当前比例尺数值，若所述比例尺数值落入到的动态比例尺范围内，则加载动态服务到地图上，瓦片服务从地图上移除，若所述比例数值落入到瓦片比例尺范围内，则加载瓦片服务到地图上，动态服务从地图上移除。
4.如权利要3所述动态服务和瓦片服务的无缝集成系统，其特征在于，所述瓦片比例尺范围为Rmin-Rt，所述动态比例尺范围为Rt-Rmax，设置比例尺预加载偏移值Rv,进行地图缩放时，假设获取到的当前比例尺数值为R0，如果Rmin≤R0≤Rt，则加载瓦片服务，将当前地图窗口范围内R0对应的瓦片数据进行加载显示，如果Rt<R0≤Rmax,则加载动态服务，实时从数据库中获取当前地图窗口范围内R0对应层级的缓存数据进行加载显示，在数据加载完毕时刻，如果没有接收到后续的缩放操作指令，则在f大(R0-Rv,Rt)至f小(R0+Rv,Rmax)之间各比例尺层级下并且地图窗口中心不变时，所能展示的地图窗口范围的缓存数据进行预加载，同时对预加载的缓存数据设置生命周期，这里f大(R0-Rv,Rt)表示取R0-Rv和Rt中的较大值，f小(R0+Rv,Rmax)表示取R0+Rv和Rmax中的较小值，所述比例尺预加载偏移值
当接收到缩放操作指令后，如果获取到此时比例尺数值在f大(R0-Rv,Rt)至f小(R0+Rv,Rmax)之间，则直接调用预加载数据，找到相应层级的数据并加载显示；
当生命周期到来时刻，清除所述预加载的数据；
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