SVG格式地圖的改進規則

同濟大學軟件學院 錢浩然

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SVG格式地圖的改進規則

同濟大學軟件學院 錢浩然

【摘要】SVG是一種嚴格遵循XML語法,用于在瀏覽器端顯示二維向量圖像的一種文件格式。由于標準的SVG格式地圖只能儲存基礎圖形元素，不能儲存對應的分層信息和屬性信息，因此不能進行基于圖層的相關操作。為了解決該瓶頸，論文提出了一種標準的SVG格式地圖的改進規則，使SVG格式地圖可以儲存分層信息和屬性信息。實際操作驗證證明該改進方法是有效的。

【關鍵詞】SVG格式地圖；改進規則；圖層；結構體

1　引言

時態GIS[1]系統是一個可以提供完善的時序分析功能，不但在空間上，而且在時間上兩個方面管理和分析時空地理信息的計算機系統。隨著GIS與互聯網技術的廣泛應用與快速發展[2]，不僅能在空間上反映地物的現狀，而且能在時間上反映其發展變化過程及規律的時態GIS的應用前景是十分廣闊的。SVG作為一種完全遵循XML語法且開放標準的文本矢量圖形格式，擁有其優勢，可以更好地滿足GIS對時空地理數據圖形顯示的要求，因此，采用SVG[3]技術作為時態GIS的數據顯示是GIS發展的趨勢所在。然而目前的SVG定義規則中不存在十分明確的分層信息，因此SVG格式地圖進行分層一直是一個研究難題。

基礎的SVG格式地圖只包含繪制元素必要的信息,不能支持基于語義的相關操作。因此需要對基礎的SVG格式地圖格式進行改進，使SVG格式地圖可以儲存地圖分層數據與屬性數據。

2　SVG格式地圖的改進規則定義

標準的SVG格式地圖只包含基礎圖形的標簽（如、、等），并沒有直接定義用于存儲地圖分層數據與屬性數據的標簽。

對于在SVG中存儲地圖分層數據的問題，使用SVG中定義的組標簽元素進行適配。元素是一個容器元素，包含一個或多個SVG圖形元素，這與圖層[4]的概念不謀而合，而且依據元素支持嵌套的特性能夠在SVG中實現多級圖層的結構。

對于在SVG中存儲地圖屬性數據的問題，需要改進現有的SVG規則，定義存儲地圖屬性數據的擴展標簽。同時使用元素對圖形數據和屬性數據進行分組，使其在SVG地圖中作為一個整體。

2.1SVG圖層的定義

如圖1所示，SVG圖層使用組標簽元素進行表示，通過包含圖層標識符（LAYER_）和圖層編號（Layer Number）的id屬性進行標識。元素下包含該圖層所有的地理元素對象。

2.2SVG結構體的定義

如圖2，SVG結構體表示地理元素中的一個對象，使用組標簽元素作為最頂層元素。元素的id屬性標識該對象所屬的圖層號（Layer Number）和圖層中的位置（Object Number）。元素的第一個子元素為擴展定義的XML標簽，用于容納該對象所包含的屬性數據，其中屬性數據采用標簽-值對的方式表示，即標簽名為屬性名稱，標簽中所包含的文本信息即為屬性數據。元素的第二個之后（包含第二個）的所有子元素為該對象的圖形數據，可以是SVG中定義的任意圖形元素，包括、、、等。

`圖1　SVG Layer的定義

圖2　SVG Struct的定義

2.3SVG定義規則

如上文所說，我們對SVG格式進行了包含分層信息的重新定義。定義規則包括層的定義和元素的定義，定義如下：

在SVG中，使用組標簽表示一個圖層，其中元素的id屬性包含該圖層的圖層標識符（即Layer）以及圖層編號。元素下則包含該圖層所有的地理元素對象。其中，每個地理元素對象使用組標簽元素作為最頂層標簽元素，元素的id屬性包含該對象所屬的圖層號以及圖層中的位置。元素的第一個子元素為自定義的XML標簽，該標簽用于存儲元素對象中所包含的所有屬性數據，屬性數據采用標簽-值對的方式表示，即標簽名為屬性名稱，標簽中所包含的文本信息為屬性數據。元素中從第二個子元素開始往后的所有子元素是該對象的所有圖形數據，它們可以是SVG定義中的任何圖形元素，像path，line，rect，circle，ellipse等等。圖3和圖4分別為標準的無分層規則的文檔和改進規則后的包含分層規則的文檔。

圖3　標準的SVG文檔

圖4　改進規則后的SVG文檔

通過以上對SVG格式進行的有關圖層的規則定義，即可根據標準SVG格式地圖的圖形元素與對應的屬性信息生成對應的SVG圖層。此外，通過XML格式所具有的結構化與元素支持嵌套的這些特性，可以在SVG格式地圖中嵌套多個地理元素，即具有圖層分層的格式。這樣，我們就可以將生成具有分層信息的多級圖層結構的SVG格式地圖，從而也就可以實現地圖的分層操作了。

3　結束語

基于現有標準的SVG格式地圖不支持儲存分層數據和屬性數據的現狀，本文提出了一種支持儲存分層數據和屬性數據的SVG格式地圖改進規則。本文通過定義圖層，將基礎圖形元素和分層數據、屬性數據儲存至同一個圖層中，將分層數據、屬性數據與基礎圖形元素相關聯，使SVG格式地圖可以支持基于語義的相關操作；通過定義不同的節點，可以快速的定位到圖層中的基礎圖形元素、分層數據和屬性數據，方便進行分層數據和屬性數據相關的操作。

本文僅是對SVG格式地圖改進規則的初步研究。今后的研究將會著重于改進后的SVG格式地圖文件基于語義的相關操作，例如基于語義的模糊查詢的研究。本文為后期的研究打下了堅實的基礎。

參考文獻

[1]鄭湘麗.基于時態GIS的地籍數據存儲管理方法研究[J].北京測繪,2012,3:5-7.

[2]王家耀,魏海平,成毅,等.時空GIS的研究與進展[J].海洋測繪,2004,24(5):1-4

[3]ScalableVectorGraphics(SVG)1.2Specification.http://www. w3.org/TR/2004/WD-SVG12-2004-10-27/2004-10-27.

[4]杜慶峰,許家偉.DWG地圖到改進規則SVG地圖的轉換方法[J].同濟大學學報(自然科學版),2014,42(9):1426-1431.