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地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种集地理空间特征和各种统计信息为一体的特殊信息系统,对数字空间数据有强大的分析处理能力。GIS自产生到投入市场应用以来,在资源环境监测、地籍管理、城市规划、城市消防、交通管理、灾害预测、专题地图制图、旅游等很多方面都取得了巨大的成果。
然而传统的GIS系统在空间数据的理解和表达方面,其功能是不完善的,即使引入了可视化技术,系统也只能提供关于空间实体的几何形状和文字说明信息。这种的单一的视觉表达方式,不能使人们很好地理解所获得的地理信息,人们希望通过各种感官的感觉,加强对空间信息的感性认识,以提高空间决策分析能力。
流媒体技术集声音、文字、图形、图像、动画、活动影像等于一体,通过这些信息载体充分调动用户的各种器官,以最自然、最直观的方式表达信息,使信息传递的方式更符合人们感知和接受信息的思维方式,从而使人们更容易更方便地接受信息。因此,将流媒体技术与GIS结合不仅增加了GIS的数据源,而且使GIS的表现形式更丰富、更友好、更具有真实性,使空间事物及其规律得到更加透彻、生动、详尽的显示。
目前国内外不少机构在这方而投入了大量的资金,如:ARCINFO,ARCVIEW等都引进了流媒体技术。随着流媒体技术的不断完善及其在GIS中的深入应用,最终将出现声、文、图并茂,界面友好,表现丰富的流媒体GIS,这必将为GIS的应用开拓新的领域和广阔的前景。
MAPGIS7.1平台作为比较完备的、功能强大的、全面而直观的地理信息系统,并且是面向地图对象的信息可视化管理系统,可把具有空间属性的地理对象显示在地图上并进行复杂、深层次的可视化地理分析,此功能可以帮助用户在数据库中不同的数据之间建立关联,并迅速提示数据之间的关系以及易被忽视的数据模式,从而做出快速有效的决策,提高工作效率。
在MAPGIS7.1平台的开发过程中,开发人员经常需要定义一些特殊的数据结构,通过这些数据结构来封装属性数据。这些属性数据对于系统的使用用户来说是无需关心的,但是对于开发人员来说,在开发过程中经常会涉及到这些属性数据的设置、修改、校验。而这类数据存在形式通常是以二进制流(本文中称为定长的二进制流)的形式存在的,不利于开发人员迅速的完成校验和编辑的操作。依据目前的开发环境下提供的接口,只能通过手动编写程序完成,无法通过图形界面的交互完成,导致操作十分繁琐,效率很低。为了提高开发的准确性和效率,故需要提供一套定长的二进制流数据可视化的接口来实现这些功能。资料类管理器是MAPGIS7.1的一个重要组成部分,负责资料数据的创建及管理。资料类的每一条记录描述一个资料信息,而资料信息则是负责对要素属性的说明和描述。资料信息支持多种格式的流媒体数据,如:文档格式、图形格式、音/视频格式等。为了实现MAPGIS平台对流媒体数据(本文中也称为变长的二进制数据)的支持,需要设计一个能够提供这类数据可视化功能的工具。
本文针对上述两种情况,分别以定长二进制数据解析及可视化工具、流媒体数据可视化工具为例,介绍了在MAPGIS平台上实现流媒体数据可视化的途径。论文的介绍的主要内容如下:
首先,论文阐述了流媒体数据与地理信息系统相结合的发展背景及主要特征,提出了本课题的主要研究内容及其重要意义。
其次,概括介绍了系统开发基于的平台MAPGIS的功能及特点,使得后续在平台基础之上展开的设计与实现更具有针对性。
第三,详细介绍了在系统的设计和实现中涉及的一些概念和相关技术,概念的介绍有利于数据模型的理解,而相关技术的采用则为后续章节技术难点的攻克做好铺垫。
第四,按照总体设计,详细设计,数据结构设计这样三个顺序介绍了整个系统的设计框架。对系统关键模块的设计思想以及主要的数据结构都做了详尽的阐述。
第五,具体描述了系统的实现方式,依照功能模块的划分介绍了每个模块的实现策略以及关键技术的解决。
最后,总结了整个系统的设计和实现过程,并对系统实现中存在的不足进行了分析并提出了解决思路。
综上所述,本论文设计并实现的流媒体数据可视化工具。实现了流媒体数据与GIS系统的结合,扩展了GIS系统的数据表现手段,具有很强的现实意义。