CN109542996B - 基于GeoPDF技术的新型移动地图应用服务系统 - Google Patents

Abstract

基于GeoPDF技术的新型移动地图应用服务系统，涉及计算机技术，尤其是一种新型移动电子地图应用系统。本发明的系统，由GeoPDF预处理模块、渲染显示模块、分析模块、数据综合处理模块组成。本发明的系统，使得原本没有具体意义的pdf地图上的每个位置，在建立了坐标系之间的关系后，pdf地图上的每个点可以对应到现实当中的具体地理位置。

Description

基于GeoPDF技术的新型移动地图应用服务系统

技术领域

本发明涉及计算机技术，尤其是一种新型移动电子地图应用系统。

背景技术

地图从其诞生并发展至今，已成为人们认识、理解和利用地理环境不可缺少的重要工具，广泛应用于经济、社会、文化和军事等各行各业。在信息时代，随着模拟地图向数字地图的转变，各种以数字地图为基础的专用地图产品及能提供各类地图服务的信息系统不断涌现，人们将其统称为新型地图，如多媒体电子地图（集）、定位导航系统和信息查询系统等。其使用的方便性极大地扩展了地图的应用面，产生了大量的用户，如数字地球和智慧城市，更使原本以专业人员为目标的“地图”用户向大众用户转变。

然而，当前电子地图的制作与应用都需要专门的电子地图软件，地图服务都与相应的地理信息系统密不可分，使得非常有价值的地理空间信息被封闭在复杂的应用软件中，只有部分专业人员知道其如何使用。通常，非专业用户也非常需要共享地理空间信息。更重要的是这些系统中的地图均采用图示表达的方式，这种可视化方式以地理信息数据为基础，通过符号映射机制能够快速获得符号化地图，并且保持与符号化之前地理信息的对应关系，但是图示表达不能得到符合出版效果的标准地图。实际上，地理信息系统用户对于标准地图的需求日益增加，人们希望在使用时面对精美的地图，而不是看着影响人们认知和决策的简易地图。因此，需要开发一种地图产品既包含地理信息数据，又包含相对应的地图符号数据，兼顾计算机的处理需要和读者的阅读感受。

目前普遍使用的新型地图，如高德，百度和腾讯地图，采用的切片地图技术，以预生成的方法将地图瓦片存放在服务器端，然后根据用户提交的不同请求，把相应的地图瓦片发送给客户端。它是一种多分辨率层次模型，从瓦片金字塔底层到顶层，分辨率越来越低，但表示的地理范围不变。这种技术有几个不足之处，一是切片地图数据量太大，二是切片地图需要专业GIS软件才可以打开；三是数据存放分散，易丢失；四是行政区域的整体感弱。

发明内容

基于上述的技术问题，本发明的目的是提供一种新型地图产品，既包含地理信息数据，又包含相对应的地图符号数据，兼顾了计算机的处理需要和人的阅读感受。

本发明的基于GeoPDF技术的新型移动地图应用服务系统，包括以下模块：

GeoPDF预处理模块，将GeoPDF格式的地图导入系统中，从而获取GeoPDF中的地理信息；并将导入系统中的GeoPDF格式地图坐标和PDF文档坐标系，以及移动设备坐标系，经过坐标飘移纠正，坐标区域拉伸，建立三个坐标系的映射关系，一一对应；根据每幅地图的行政区划级别和地图外接矩形框体的坐标信息，建立每幅地图的空间索引；

渲染显示模块，基于PDFium开源技术，在移动设备端渲染及显示经GeoPDF预处理模块处理过的地图；基于canvas和OpenGL技术，在移动端渲染及显示点线面要素和图片。

所述的基于GeoPDF技术的新型移动地图应用服务系统，还包括了以下的模块：

分析模块，用以对地图信息数据进行分析，如距离测量，面积计算和几何要素位置判断，完成专业GIS软件才提供的复杂分析功能，如缓冲区分析和叠加分析；

交互模块，由数据采集模块、文件导入及导出模块、GeoPDF文档编辑及生产模块和图幅自动转换模块组成：

数据采集模块，采集外接设备数据，如多媒体及轨迹数据的采集；采集用户手写和绘画的白板内容；

文件导入及导出模块，交换符合标准格式的数据，如符合ArcGIS和GoogleEarth软件需求的txt,xml和kml数据；

GeoPDF文档编辑及生产模块，通过PDF渲染引擎自带功能制作包含geomarks类型的标记和注释的新GeoPDF文件；

图幅自动转换模块，结合当前设备屏幕所示区域的坐标和地图集中每幅地图的空间索引，完成不同级别的图幅间自动转换；

数据综合处理模块，实现基于SharePreference类和SQLite数据库要求的，用户定制化数据的编辑及入库；

数据库，存储由交互模块传入系统的数据。

GeoPDF 是在PDF格式之上完成了对地理空间信息上的扩展，比如经纬度坐标等。GeoPDF可以通过Adobe Reader来阅览。既有地图记事和白板画图等简单GIS功能，又兼顾了多种专业GIS平台才有的分析功能。GeoPDF的优点体现在：1、可以脱离专业的GIS程序来使用GeoPDF。2、相对于原始的卫星图片或地理空间数据集来说，数据量很小，这使得GeoPDF非常方便户外工作。对于外业工作者来说，GeoPDF是共享地理空间信息的最佳方案。3、无需连接互联网，即使在网络因灾害中断后也能正常使用。4、允许在GeoPDF上添加GeoMarks类型的标记和注释，所有的GeoMarks都有地理空间信息，能够导出成KML\SHP格式 ，从而允许将这些要素导入到其它GIS程序 或GeoPDF格式文件中。5、可以很方便的导入、导出所有的标记与注释，从而允许更新后的信息在众多用户中共享。

本发明的方法，使得原本没有具体意义的pdf地图上的每个位置，在建立了坐标系之间的关系后，pdf地图上的每个点可以对应到现实当中的具体地理位置。而且常规的GeoPDF电子地图制作软件，如ArcGIS制作出来的GeoPDF电子地图无需坐标飘移纠正，只有少数的电子地图制作软件才需要这个功能，本发明系统的坐标处理涵盖了两种电子地图制作软件的坐标预处理方式。

本发明的系统既有地图记事和白板画图等简单GIS功能，又兼顾了多种专业GIS平台才有的分析功能，采用新型GeoPDF地图作为数据底图，解决了多幅GeoPDF自动切换浏览问题，进一步发挥了GeoPDF地图的优越性，极大地拉近了地图生产者和使用者之间的距离，有利的推进了传统地图的移动化应用，拓展了地图的应用范围。该软件的研发实现了用户的“应用需求”和专业地图“有效供给”的充分对接，最大程度发挥地图成果的适用性和有效性，对今后推进以应用服务为主线的新型基础测绘体系建设具有明显积极意义。

本发明的系统亦可根据用户的具体需求专门定制相关的功能，例如，用户从事规划、环保相关工作，势必要遵循生态保护红线，决不能逾越，应用程序可引入用户所在区域的生态保护红线数据，并依据此数据增设生态保护红线分析功能，用户在工作中，可以实时查看自己当前位置或当前规划方案是否越过生态红线，以便辅助决策。

该软件的研发使得普通用户能在任何时候任何地点享受地理信息服务，并获取和记录任何自己关心的信息，特别适用于“事情多、出差多、总结汇报多”的各类人员。让普通人真正的将地图用起来，对打破GIS专业应用的界限和提高测绘成果服务能力具有推动作用。

附图说明

图1为本发明实施例1的逻辑框图。

具体实施方式

实施例1：基于GeoPDF技术的新型移动地图应用服务系统，包括以下模块：

GeoPDF预处理模块，将电子地图供应商提供的GeoPDF格式地图导入系统中，从而获取GeoPDF中的地理信息；并将导入系统中的GeoPDF格式地图坐标和PDF文档坐标系，以及移动设备坐标系，过坐标飘移纠正，坐标区域拉伸，建立三个坐标系的映射关系，一一对应；并根据每幅地图的行政区划级别和地图外接矩形框体的坐标信息，建立每幅地图的空间索引；

其中，在形成坐标映射关系时， 坐标纠偏、精确定位及区域拉伸算法，实现地图数据采集和地图界面设计；

渲染显示模块，基于PDFium开源技术，在移动设备端渲染及显示经GeoPDF预处理模块处理过的地图；基于canvas和OpenGL技术，在移动端渲染及显示点线面要素和图片；移动设备端包括基于安卓系统的手机、平板或电脑；

分析模块，用以对地图信息数据进行分析，如距离测量，面积计算和几何要素位置判断，完成专业GIS软件才提供的复杂分析功能，如缓冲区分析和叠加分析；

交互模块，由数据采集模块、文件导入及导出模块、GeoPDF文档编辑及生产模块和图幅自动转换模块组成：

数据采集模块，采集外接设备数据，如多媒体及轨迹数据的采集，包括GPS、方向传感器和陀螺仪、存储介质、照相机、录音机；采集用户手写和绘画的白板内容，由显示设备上触控输入；

文件导入及导出模块，交换符合标准格式的数据，如符合ArcGIS和GoogleEarth软件需求的txt,xml和kml数据；

GeoPDF文档编辑及生产模块，通过PDF渲染引擎自带功能制作包含geomarks类型的标记和注释的新GeoPDF文件；

图幅自动转换模块，结合当前设备屏幕所示区域的坐标和地图集中每幅地图的空间索引，完成不同级别的图幅间自动转换；

数据综合处理模块，实现基于SharePreference类和SQLite数据库要求的，用户定制化数据的编辑及入库；

数据库，存储由数据综合处理模块传入系统的数据。

Claims (1)

1.基于GeoPDF技术的新型移动地图应用服务系统，包括以下模块：

GeoPDF预处理模块，将GeoPDF格式的地图导入系统中，从而获取GeoPDF中的地理信息；并将导入系统中的GeoPDF格式地图坐标和PDF文档坐标系，以及移动设备坐标系，经过坐标飘移纠正，坐标区域拉伸，建立三个坐标系的映射关系，一一对应；根据每幅地图的行政区划级别和地图外接矩形框体的坐标信息，建立每幅地图的空间索引；

渲染显示模块，基于PDFium开源技术，在移动设备端渲染及显示经GeoPDF预处理模块处理过的地图；基于canvas和OpenGL技术，在移动端渲染及显示点线面要素和图片；

分析模块，用以对地图信息数据进行分析，距离测量，面积计算和几何要素位置判断，完成专业GIS软件才提供的复杂分析功能，缓冲区分析和叠加分析；

交互模块，由数据采集模块、文件导入及导出模块、GeoPDF文档编辑及生产模块和图幅自动转换模块组成；

数据采集模块，采集外接设备数据，多媒体及轨迹数据的采集；采集用户手写和绘画的白板内容；

文件导入及导出模块，交换符合标准格式的数据，符合ArcGIS和GoogleEarth软件需求的txt,xml和kml数据；

GeoPDF文档编辑及生产模块，通过PDF渲染引擎自带功能制作包含geomarks类型的标记和注释的新GeoPDF文件；

图幅自动转换模块，结合当前设备屏幕所示区域的坐标和地图集中每幅地图的空间索引，完成不同级别的图幅间自动转换；

数据综合处理模块，实现基于SharePreference类和SQLite数据库要求的，用户定制化数据的编辑及入库；

数据库，存储由交互模块传入系统的数据。

Images