基于OSM的實驗項目開發(fā)與應用

摘 要：本文通過OpenStreetMap（OSM）的實驗項目開發(fā)，簡述了OpenStreetMap的基本功能和優(yōu)勢，并根據(jù)實驗項目的格式通過六個實驗子步驟構建了一種基于OpenStreetMap的實驗項目。

關鍵詞：OSM 開放 實驗項目

中圖分類號：TN206 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（b）-0014-02

OpenStreetMap（簡稱OSM）是一個網(wǎng)上地圖協(xié)作計劃，目標是創(chuàng)造一個內容自由且能讓所有人編輯的世界地圖。OpenStreetMap允許您查看，編輯或者使用世界各地的地理數(shù)據(jù)來幫助您。

OSM的地圖由用戶根據(jù)手提GPS裝置、航空攝影照片、其他自由內容甚至單靠地方智慧繪制。網(wǎng)站里的地圖圖像及向量數(shù)據(jù)皆以共享創(chuàng)意姓名標示-相同方式分享2.0授權。

OSM網(wǎng)站的靈感來自維基百科等網(wǎng)站。這可從該網(wǎng)地圖頁的“編輯”按鈕及其完整修訂歷史獲知。經(jīng)注冊的用戶可上載GPS路徑及使用內置的編輯程式編輯數(shù)據(jù)。

1 OpenStreetMap的基本功能

從OpenStreetMap的主界面可以看到，包含了查看、編輯、歷史、輸出、GPS軌跡及用戶日志幾項內容。查看，用來查看地圖，大概瀏覽一下，就能看到好多縣城級別的地圖數(shù)據(jù)仍為一片空白，大城市，如北京，地理要素還是比較詳細的。編輯，注冊的用戶登陸后才能對所在視野范圍的地圖數(shù)據(jù)進行編輯。歷史，包含了改視野范圍內地圖的更新歷史記錄。輸出，可將當前視野的地圖數(shù)據(jù)導出，支持輸出的格式有：OpenStreetMap XML數(shù)據(jù) ：OpenStreetMap的xml格式（擴展名.osm）

Mapnik圖像：圖片格式

包含：JEPG、PNG、SVG、PDF、Postscript

Osmarender圖像：圖片格式（png）

嵌入HTML：嵌入到網(wǎng)頁的html，同時可以自定義添加標記。

2 OpenStreetMap的優(yōu)勢

在導航器市場，OpenStreetMap擁有很大的優(yōu)勢：商業(yè)供應者提供的數(shù)字地圖售價往往達幾百歐元，而OpenStreetMap卻是免費的。互聯(lián)網(wǎng)上的情況就困難一些，因為OpenStreetMap要和其他免費地圖供應者如GoogleMaps競爭，從中期角度來看，OpenStreetMap勝過GoogleMaps的機會還是很不錯的，因為它和GoogleMaps不同，不光可以免費使用，而且它的數(shù)據(jù)是自由開放的，任何人想怎么用就可以怎么用。

3 基于OSM的實驗項目設計與應用

本實驗項目類型：設計性。

本實驗項目共分為六個步驟，每個步驟包括主要實驗內容、實驗目標、實驗學時數(shù)、實驗人數(shù)和實驗人時數(shù)。具體如下。

3.1 主要實驗內容

程序實現(xiàn)自動解壓的批處理文件，能夠對網(wǎng)站的下載的數(shù)據(jù)進行自動解壓

實驗目標：批處理文件的自動生成

實驗學時：6學時

實驗人數(shù)：20人

實驗人時數(shù)：120學時·人

3.2 主要實驗內容

對解壓后的數(shù)據(jù)進行自動拆分，拆分主要完成如下功能。

（1）對于boundaries.shp、buildings.shp、coastline.shp、railwaystations.shp未進行拆分，只是復制到新文件夾。

（2）對于place.shp等文件采用根據(jù)dbf表中fClass的不同進行拆分。

（3）對于roads.shp和railways.shp根據(jù)fClass和bridge、tunnel三列信息進行拆分。

（4）對于roads.shp中fClass=pedestrian的數(shù)據(jù)進行單獨處理，將首尾相同的點處理為多邊形。

實驗目標：C#實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動處理

實驗學時：16學時

實驗人數(shù)：20人

實驗人時數(shù)：320學時·人

3.3 主要實驗內容

對拆分后的所有地圖數(shù)據(jù)建立投影，實現(xiàn)DecimalDegrees到GoogleMap的投影方式

實驗目標：C#完成地圖的投影變換

實驗學時：4學時

實驗人數(shù)：20人

實驗人時數(shù)：80學時·人

3.4 主要實驗內容

對所有地圖數(shù)據(jù)建立空間索引Rtree文件，為后面實現(xiàn)地圖的快速瀏覽

實驗目標：C#構建空間索引樹

實驗學時：4學時

實驗人數(shù)：20人

實驗人時數(shù)：80學時·人

3.5 主要實驗內容

對處理好的數(shù)據(jù)實施正確渲染，完成Desktop版本

實驗目標：C#實現(xiàn)桌面地圖顯示

實驗學時：10學時

實驗人數(shù)：20人

實驗人時數(shù)：200學時·人

3.6 主要實驗內容

對處理好的數(shù)據(jù)實施正確渲染，完成Web版本

實驗目標：C#實現(xiàn)網(wǎng)頁地圖顯示

實驗學時：8學時

實驗人數(shù)：20人

實驗人時數(shù)：160學時·人

本項目總實驗人時數(shù)：48學時×20人=960學時·人

通過本項目，讓學生從理論回到了實際應用，揭開了諸如百度、谷歌地圖顯示的神秘面紗，了解了地圖顯示的基本原理和技術，同時讓學生對于一些經(jīng)典算法，如：Rtree算法進行深入的學習和了解，掌握了課堂以外更深入的專業(yè)知識，同時強化他們面向對象的編程思想，提高編程的實踐技能，讓學生所學的計算機知識充分的應用到Gis這個領域，把他們自學能力發(fā)揮到了極致。同時，由于該實驗室為公司和學院共建聯(lián)合實驗室，已經(jīng)有不少動手能力較強的同學最后都選擇了思宙公司實習或工作，還有部分優(yōu)秀的同學推薦到了美國總公司工作。

通過本項目的實施，首先彌補了一般學校沒有Gis相關課程的缺憾，將GIS這門前沿的技術應用到我們的實踐當中，增加了學生的知識面，培養(yǎng)學生的動手能力及擴大了將來的就業(yè)范圍，并能為將來學院開展Gis的相關應用奠定一定的理論與實踐基礎，項目的成果也將也將作為公司實際應用的一部分。

本項目的目的是為學生將來就業(yè)提供必要培訓，提前讓學生掌握一些就業(yè)的技能，為公司輸送高素質的人才。此項目的特色是完全按照公司培養(yǎng)計劃來執(zhí)行和管理，通過該項目的實施，能夠讓參與實驗的同學體驗公司化的管理制度，高效的溝通技能和管理方法，提高他們的編程理念和規(guī)范他們的編程規(guī)則，建立起軟件產(chǎn)品的構建思想，為學生將來的就業(yè)起到了積極的培訓作用。

4 結語

通過本實驗項目的實施使學生了解了地圖顯示的基本原理和技術，同時讓學生對于一些經(jīng)典算法有了深入的學習和了解，增加了學生的知識面，培養(yǎng)了學生的動手能力及擴大了將來的就業(yè)范圍。

參考文獻

[1]王瑾.基于Flash技術的交互式測試系統(tǒng)的設計[J].蘇州市職業(yè)大學學報，2012（2）：59-61.

[2]高昂.新授權協(xié)議提升OpenStreetMap應用價值[J].程序員，2012（8）：16.