基于GIS的分布式互动图标标注及地图显示控制技术

摘 要 基于GIS的分布式互动图标标注及地图显示控制技术。是在地理信息系统的基础上，实现同一局域网多个客户端同时对同一副地图进行图标标注，图标标注结果在所有客户端实时同步显示，实现信息实时共享，各客户端可控制其他所有客户端地图移动和缩放，可进行地图比例尺同步，每个客户端都配有一套无线遥控器，可以使用遥控器控制所有其他客户端地图的移动和缩放。

关键词 GIS；电子地图；无线遥控器；分布式；图标

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）72-0201-03

0 引言

GIS在军队、公安和武警等领域的应用已经非常广泛，军事战略分析、力量部署、态势推演等，这些领域的应用，对GIS系统的要求不仅仅是信息的展示和，还有一些特殊的应用需求，这些需求是基于GIS平台的深入应用，但GIS系统自身功能并不能满足，所以就需要另外进行分析设计开发来满足。

1 背景技术

GIS基本概念。GIS（Geography Information System，地理信息系统）是融合计算机图形和数据库于一体，用来存储和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关属性有机地结合起来，根据用户的需要将空间信息及其属性信息准确真实、图文并茂地输出给用户，满足城市建设、企业管理、居民生活对空间信息的要求，借助其独有的空间分析功能和可视化表达功能，进行各种辅助决策。

2 行业应用分析

在军队、武警和公安行业的业务中，很多时候需要在GIS系统平台上进行跨部门，甚至跨单位联合进行案例分析、力量部署标注和态势推演标注，所以多个协同部门都要用到同一副地图，并在地图上进行分析，标注力量投放图标，如果使用单机的方式，必定有一个先后次序，甚至相互干扰，显然不能满足快速协同作战的需要。

GIS分布式互动图标标注及地图显示控制技术解决了同一局域网内多个客户端同时对同一副地图进行操作，多个用户可以同时操作标注图标，相互协同工作，地图上所作更改可在各个客户端实时同步显示。这项技术满足了例如武警、公安、部队等行业对于军事战略分析和力量部署推演等进行实时信息交流和互动操作的需要，与行业业务结合更紧密，可有力推进这些行业的信息化、数字化。

3 方案设计及实现

3.1 软件解决方案

基于客户端（Client）/服务端（Server）架构是目前常用成熟的软件结构解决方案。她的特点是能充分发挥客户端PC的处理能力，客户端响应速度快，各客户端的操作和数据可以通过服务端实时转发到所有客户端，保持信息和操作的同步性和实时性，见图1。

系统由以下模块组成：

1）数据库，用于存放GIS地图数据和业务数据，可采用MS SQL Server等支持多用户并发访问的数据库，使用GIS平台软件，将GIS地图数据导入到数据库中作为电子地图数据源，数据库可安装在单独的一台数据库服务器上以提升性能；

2）服务端软件，用于运行服务端软件，服务端软件用于消息转发，同步所有客户端的数据和操作信息，服务端软件可安装在单独的一台机器上以提升性能；

3）客户端，实现对GIS地图的操作功能，采用GIS地图控件访问地图数据库，将地图数据下载到客户端并显示，客户端的数据和操作通过TCP/IP通讯协议传送给服务端软件，服务端软件将其转发到其余客户端，客户端需要同步的数据和操作有：

（1）电子地图的任意移动和缩放操作；

（2）同步地图比例尺；

（3）同步所有图标标注信息，以及对图标的操作信息；

4）无线通信模块，用于使用遥控器控制地图的操作，如控制地图的上下左右移动，控制地图的放大缩小，方便快捷。

3.2 软件执行方法步骤

1）地图数据准备

使用GIS平台工具，将电子地图导入到数据库中，并增加一个复合图层，作为标图、绘图图层，并且设置成可编辑状态。系统运行时必须保证数据库正常，并且与数据库服务器的网络通讯正常。请参考图2。

2）服务端启动

服务端可设置成系统启动时自动启动，服务端程序启动后自动开始监听客户端的连接，每接受一个客户端的连接服务端都会启动一个处理线程，服务端可接受的客户端数量理论上没有限制。服务端通过心跳检测功能检测客户端的连接，如果检测到客户端的连接中断，服务端就会自动退出该处理线程并释放相关资源。

3）客户端使用操作步骤

客户端启动。向数据库服务器请求地图数据，将地图数据下载到客户端软件的GIS地图控件中并显示，其余客户端采用同样的操作将同一副地图显示出来。

客户端同步标注图标。用户将图标标注在地图上指定位置，此时触发GIS地图控件将标注的图标数据保存到数据库，同时触发同步通讯，将图标标注指令码、图标的唯一ID号及位置参数打包并发送给服务端软件，服务端软件接收数据包，立即转发给已连接的其他所有客户端，客户端取得服务端传送数据包，将数据解析出来，依据指令码触发GIS地图控件在自己的地图上相同的位置标注出相同的图标。

其余图标操作过程。图标的移动、缩放、旋转、拷贝、删除、增加文字标注等原理与图标标注基本相同，只是指令码及传送的参数有所区别；

电子地图自身的操作。地图的缩放、移动、同步比例尺等也采用同样的工作原理，达到所有客户端操作和显示实时同步。

客户端遥控器操作。使用遥控器操作客户端地图，例如地图的缩放，移动，如果客户端设置成主控的话，那么遥控器就可以同时控制其他所有客户端地图的移动和缩放。

3.3 系统功能

1）图标在地图上自由标注，包括图标、几何图形等；

2）图标的移动、等比例缩放、旋转、闪烁、拷贝、粘贴、修改、删除操作；

3）在图标上添加描述文字，设置图标的颜色属性；

4）各客户端地图可主动与地图比例尺提供端进行比例尺同步；