瓦片地圖技術在可視化基站管理系統中的應用研究

任彥丞++范超

摘要：對于傳統動態地圖服務，客戶端每進行一次請求，服務器都會根據請求重新讀取數據庫、渲染圖片，導致系統性能低，而采用瓦片地圖技術可以預生成不同級別的瓦片地圖，采用瓦片地圖作為背景地圖，能提高系統的地圖瀏覽、查詢、空間分析等出圖效率。本文對瓦片地圖技術的技術實現以及在可視化基站管理系統中的應用進行了闡述。

關鍵詞：瓦片地圖 系統性能 可視化基站管理系統

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）12-0085-02

1 引言

基站信息是和地理區域、地理要素密不可分的，基站的建設、搬遷以及管理工作都需要考慮周邊的空間地理信息，因此通過WebGIS技術將基站信息與地理信息結合起來，對基站信息的管理以及對現網的分析和規劃都將起著很大的作用。傳統的WebGIS采用動態生成地圖圖片的方式，客戶每產生一次新的地圖請求，服務器將重新生成地圖圖片發送至客戶端。而基站管理系統涉及到非常龐大的數據量，采用傳統Web地圖方式將大大影響系統的響應速度，降低系統運行效率，因此本文將瓦片地圖技術應用到基站管理系統中，以提高系統性能。

2 瓦片地圖技術研究

瓦片地圖技術就是按照一定數學規則，采用固定的多級離散比例一次性由服務器提前把所設置級別比例尺的地圖圖片切割成具有一定規格的瓦片矩陣（128*128或256*256），根據縮放比例的不同將瓦片存儲到服務器的不同目錄中，并建立好瓦片地圖與地圖坐標的映射關系[1]。當用戶請求顯示的范圍時，系統根據該范圍內的地圖坐標找到對應的已生成的大小固定的多張瓦片，返回給客戶端，再由客戶端程序拼接成要顯示的范圍地圖。

這樣處理的優勢是用戶請求時服務器端不再需要生成新的圖片，而只需要直接返回當前請求坐標區域所對應的瓦片地圖，有效縮短服務器生成地圖的時間和地圖傳送的時間，提高系統響應速度，降低服務器的負擔，提升地圖的瀏覽速度，真正發揮服務器端響應的作用。

2.1 瓦片地圖生成方式

在生成瓦片地圖時，首先要確定地圖比例尺級別N，將比例尺級別最大的圖片作為瓦片金字塔的底層即第0層，并從圖片的左上角對其開始分塊，從左到右、自上至下進行切割，分割成為相同的分辨率大小的瓦片，以指定的格式保存成圖像文件，按一定的組織方式存儲到目錄系統中，從而形成第0層瓦片矩陣；在此基礎上，分辨率按每2x2合成為1x1的方法生成第1層圖片，并對其進行切割，分割成與下一層相同大小的瓦片，存儲起來形成第1層瓦片矩陣；采用同樣的方法生成第N層，從而構成整個瓦片金字塔[2]。

2.2 瓦片地圖動態更新機制

當用戶請求地圖數據時，系統首先在緩存中查找，如果緩存中有這些數據，則返回這些數據。而如果緩存中沒有請求的數據，則請求到瓦片數據服務器中，得到相應的數據。當客戶端請求到地圖數據時，即可實現對數據的更新。而地圖緩存服務器監控著用戶對瓦片地圖數據的操作，當檢測到用戶對數據進行更新了時，緩存服務器則記錄下更新的瓦片地圖數據的范圍，主要是記錄這個范圍的頂點坐標，在整個瓦片地圖中的行列位置等信息[3]。根據這些信息，重新生成更新后的地圖數據的瓦片。最后，將這個瓦片傳入緩存中并替換掉對應的未更新的瓦片數據。以此方式來實現動態數據的及時更新。

3 項目應用

為了整合現有的信息處理方式，為基站相關信息的管理和基站的規劃工作提供科學、高效的信息處理平臺，基于WebGIS的可視化基站管理系統應運而生。系統開發建設采用B/S的軟件架構模式，以WebGIS技術為依托，實現基于電子地圖的各類應用。該系統部分功能如下：

（1）地圖操作功能。系統提供地圖縮放、平移、鷹眼和圖層顯示等功能。

（2）查詢與檢索功能。包括圖查屬性和屬性查圖，實現對現網基站的查詢分析。

（3）空間分析。系統提供緩沖區分析、空間測量等輔助分析功能。

（4）在線編輯功能。系統支持在線錄入、在線編輯基站信息的功能。

系統需要對大量的數據進行處理，因此為了提高系統性能，采用瓦片地圖技術提供地圖服務，地圖采用WGS1984坐標系統，瓦片像素采用256*256規格，dpi為96，圖像格式選擇png32無損壓縮，采用反鋸齒技術，平滑標注，使瓦片能很好的與背景進行混合。瓦片的獲取通過對ArcGISServer的請求和響應來實現，切圖之前首先對地圖范圍的原始值進行修正，然后按照前面所闡述的生成方式進行瓦片金字塔生成；當客戶端發出請求時，系統采用動態更新機制進行響應。系統的界面如圖1所示。

4 結語

基于WebGIS的可視化基站管理系統在采用瓦片地圖技術作為網絡地圖生成方式后，大大提高了系統的性能，節省了服務器有限的處理器計算資源，提高了客戶端獲取地圖數據的速度，為基站管理和規劃工作提供了一個高效的管理平臺。

參考文獻

[1]汪林林，胡德華等.基于Flex的RIAWebGIS研究與實現[J].計算機應用，2008，28（12）：3258-3260.

[2]黃夢龍.瓦片地圖技術在桌面端GIS的應用[J].地理空間信息，2011年4期.

[3]周沛.智能交通系統中的瓦片地圖技術研究與應用.同濟人學軟件學院，2008：12-13.