【正文】 osoft Jet OLE DB? Microsoft SQL Server? Borland Interbase? MySQL44 / 71? IBM DB2? Oracle通過在地圖組件和數(shù)據(jù)訪問組件中間增加數(shù)據(jù)抽象訪問層，對于上層應用來說，數(shù)據(jù)訪問實際上是透明的，即使使用本地數(shù)據(jù)文件進行存儲，同樣可以執(zhí)行 SQL查詢。空間數(shù)據(jù)庫中可以存放多種類型的外部屬性數(shù)據(jù)，如視頻、音頻、圖像等。平臺提供強大的交互查詢接口是應用層能對屬性數(shù)據(jù)進行高效的訪問，完成數(shù)據(jù)增加、修改、查詢、刪除等維護功能。系統(tǒng)同時提供面板型、表格型等多種靈活的數(shù)據(jù)組織與表達方式。 通用性支持系統(tǒng)對主流的 GIS 數(shù)據(jù)格式都有較好的支持，包括多種矢量格式和光柵格式：? BMP、JPG、TIFF? ER Mapper ECW? MicroStation DGN 格式? AutoDesk DXF 格式? Arcinfo E00 格式? Mapinfo MIF/MID? Mapinfo TAB45 / 71? PixelStore? SPOT BIL? Arcinfo Arcview SHP? 美國商業(yè)部人口普查局 Tiger系統(tǒng)支持二十多種地球橢球體、五十多種大地基準面以及二十多種主流投影方式，包括我國常用的蘭勃特、墨卡托、橫軸墨卡托等： 專題圖分析在 GIS 分析方面，系統(tǒng)具有強大的專題地圖繪制、在線圖表繪制能力，支持點密度分析、獨立值分析、餅形圖分析、柱形圖分析、散點圖分析、折線圖分析、對比分析、層次分析等多種靈活的數(shù)據(jù)表達方式，并提供三維分析的支持。在線圖表分析示例如下圖所示：46 / 71 刪格矢量疊加平臺支持刪格圖像與矢量圖形的疊加繪制，影像圖層經(jīng)過配準以后，可作為背景與矢量層疊加顯示，以增強顯示效果，并可以改變圖層的顯示疊加順序。 三維視圖除傳統(tǒng)形式的二維平面地圖顯示外，系統(tǒng)還支持多種形式的可定制三維投影，如采用高空俯覽或卷軸模式等。在高空俯覽模式中，用戶還可以控制視角的傾斜度和瀏覽高度，像操縱二維平面地圖一樣進行縮放、漫游等操作。在三維模式下，系統(tǒng)支持立體形式的圖形繪制，可以在視圖上輸出如三維建筑、樹木、立體標識牌、立體道路標識、交通燈等物體，采用矢量圖形或位圖圖形均可，可以隨遠近作真實的大小變化，也可以繪制天空背景，模擬遠方地平線的效果。配合地圖旋轉(zhuǎn)功能，使道路永遠在使用者正前方延伸，可以為使用者創(chuàng)造身臨其境的感覺。47 / 71 公共交通查詢系統(tǒng)中與公交相關(guān)的基本數(shù)據(jù)包括公交公司、公交站點、公交線路、公交線路營運時間表、地鐵站點、地鐵線路、列車站點、列車時刻表、航班城市表、航班線路等。為了提高系統(tǒng)的檢索速度，我們對公交數(shù)據(jù)進行了優(yōu)化索引，經(jīng)過優(yōu)化的間接數(shù)據(jù)包括，線路－站點、站點－地名索引、總站索引、交通要點索引、線路－時刻表索引等。公交汽車方面，使用者通過本系統(tǒng)可以進行線路查詢，如查找某一線路的起點、終點、首末班車時間、途徑站點等；使用者可以輸入某一個站點名稱進行檢索，系統(tǒng)可以列出所有途經(jīng)該站的線路；使用者也可以輸入出發(fā)地和目的地進行檢索，系48 / 71統(tǒng)可以將列出所有可直達的線路，如果未找到直達線路則列出所有換乘方案，為使用者提供包括線路、途徑站、換乘站在內(nèi)的詳細換乘信息。49 / 71第五章 公交智能調(diào)度系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)平臺1. 功能在 Inter/Intra 迅速膨脹發(fā)展的形勢下，如何將 GIS 引入 Inter/Intra世界， 使 GIS 充分利用和發(fā)揮 互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，就成為 GIS 發(fā)展研究的一個重要課題。與傳 統(tǒng)的基于桌面或局域網(wǎng)的 GIS 相比，Web GIS 具有以下的優(yōu)點：? 更廣泛的訪問范圍，客戶可以通過 Inter,在世界的任何地方，同時訪問多個位于不 同地方的服務(wù)器上的最新數(shù)據(jù)。 ? 平臺獨立性，無論服務(wù)器/客戶機是何種機器，由于使用了通用的 Web 瀏覽器，用戶就可以透明地訪問 Web GIS 數(shù)據(jù)，在本機或某個服務(wù)器上進行分布式部件的動態(tài)組合和空間數(shù)據(jù)的協(xié)同處理與分析，實現(xiàn)遠程異構(gòu) GIS 數(shù)據(jù)的共享。 ? 可以大規(guī)模降低系統(tǒng)成本，普通 GIS 在每個客戶端都要配備昂貴的專業(yè)GIS 軟件，而用戶使用的經(jīng)常只是一些最基本的功能，這實際上造成了極大的浪費。Web GIS 在客戶端通常只需使用 Web 瀏覽器，其成本明顯要節(jié)省得多。另外,由于客戶端的簡單性而節(jié)省的維護費用也不容忽視。? 平衡高效的計算負載，我們的 Web GIS 能充分利用網(wǎng)絡(luò) 資源,將基礎(chǔ)性、全局性的處理交由服務(wù)器執(zhí)行,而對數(shù)據(jù)量較小的簡單操作則由客戶端完成。靈活高效地尋求計算負荷和網(wǎng)絡(luò)流量負載在服務(wù)器端和客戶端的合理分配。通過 JtIMS，用戶可以在 Inter/Intra WWW 上發(fā)布基于電子地圖的應用系統(tǒng)。所有的最終用戶只需在自己的機器上安裝瀏覽器（如 Microsoft Inter Explorer 或 Netscape）即可訪問存放在服務(wù)器端的空間數(shù)據(jù)，用戶可以很方便地對50 / 71地圖進行放大、縮小、漫游、查詢、統(tǒng)計等操作。此外，JtIMS 還提供了許多強大的地圖化功能滿足用戶的不同層次的需要，包括：路徑分析、專題地圖、繪制圖層、查找、圖層控制、空間選擇、訪問各種數(shù)據(jù)源等。JtIMS 可以訪問空間數(shù)據(jù)，如存儲在 Oracle 數(shù)據(jù)庫中的圖形數(shù)據(jù)。2. 核心技術(shù)優(yōu)勢使用 JtIMS，開發(fā)人員能集中地控制和維護地圖和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，并集中實現(xiàn)應用程序功能，避免了以往系統(tǒng)的維護、同步困難的問題，尤其適合信息量大，用戶多的單位的實際情況。另外，由于使用 Web 瀏覽器作為客戶端，更使開發(fā)人員可以將地圖信息系統(tǒng)緊密地與其他系統(tǒng)結(jié)合，給用戶提供統(tǒng)一，完整的綜合信息系統(tǒng)。 基于 Inter/Intra 標準JtIMS 是基于 Inter/Intra 的地圖應用服務(wù)器。它采用標準的 TCP/IP 協(xié)議，通過 HTTP 進行文檔和文件傳輸，在瀏覽器端為標準的 HTML 語言，從而保證了與客戶端瀏覽器的無關(guān)性。JtIMS 在客戶端提供了兩種工作模式，一種是標準的HTML 網(wǎng)頁的模式，只要任何支持 HTML 的瀏覽器都可正常工作，例如IE、Netscape 、或 UNIX 平臺的瀏覽器。另一種是 ActiveX 插件，這種方式能夠增強在瀏覽器端的交互性，并取得更高的瀏覽效率、降低服務(wù)端的運行載荷，推薦在Inter 上采用這種工作模式。JtIMS 可以向用戶提供二次開發(fā)接口，便于用戶添加和維護自己的應用，在客戶端可方便的擴展擴展 HTML, Java 或者 JavaScript 支持。51 / 71 分布式服務(wù)體系結(jié)構(gòu)支持分布式服務(wù)體系結(jié)構(gòu)是 JtIMS 的一個重要的特性。JtIMS 支持分布式結(jié)構(gòu)的重要因素在于它的良好的開放性。因為它能與任何標準的 Web Server 相連，JtIMS 與 WebServer 的連接是通過應用服務(wù)器完成的。一個 Web Server 可以任意掛接多個 JtIMS 地圖應用服務(wù)器。JtIMS 的 Server 可以自動維護和協(xié)調(diào) WebServer 和多個 JtIMS 之間的請求響應關(guān)系。 瘦客戶機/智能文檔（Thin Client/Intelligent Document）瘦客戶機系統(tǒng)是指在客戶機端沒有或者有很少的應用代碼。在以往的終端和主機的體系結(jié)構(gòu)中，所有系統(tǒng)都是瘦客戶機系統(tǒng)?，F(xiàn)在隨著 Inter 技術(shù)以及Java、 ActiveX 技術(shù)的出現(xiàn)，瘦客戶機系統(tǒng)又重新出現(xiàn)。JtIMS 采用的是三層結(jié)構(gòu)，三層結(jié)構(gòu)包括客戶機、客戶機/服務(wù)器以及服務(wù)器。客戶機具有用戶接口，進行數(shù)據(jù)的顯示，客戶機/服務(wù)器負責應用處理過程，服務(wù)器端只進行數(shù)據(jù)的管理工作。這種體系結(jié)構(gòu)使得應用系統(tǒng)能夠在客戶機和服務(wù)器端實現(xiàn)共享，或者運行在一些中間平臺，一般稱之為“應用服務(wù)器” 。應用服務(wù)器能夠進行大量的數(shù)據(jù)分析工作，因此減少了網(wǎng)絡(luò)的阻塞。在 JtIMS 的工作方式下，所有的地圖源數(shù)據(jù)和應用程序都放在服務(wù)端，客戶端只是提出請求，響應在服務(wù)端完成，只需在服務(wù)端進行系統(tǒng)維護即可，客戶端無須任何維護，大大降低了系統(tǒng)的工作量?？蛻舳说臄?shù)據(jù)在第一次使用之后就會進行本地緩存，只要服務(wù)端的數(shù)據(jù)沒有更新，客戶端就可以直接取用本地緩存的數(shù)據(jù)，一方面減少了服務(wù)器的載荷，另一方面也大大提高了客戶端的數(shù)據(jù)訪問效率。52 / 71 多數(shù)據(jù)源接口Jt GIS 照顧到大多數(shù)用戶已有的地理數(shù)據(jù)為各種格式，由不同的 GIS 軟件進行采集而成。Jt GIS 提出多源數(shù)據(jù)管理的辦法，它提供的數(shù)據(jù)模型支持常見的 GIS 數(shù)據(jù)模型，通過實現(xiàn)多數(shù)據(jù)源接口，Jt GIS 可直接操作 Oracle 公司的 Oracle Spatialware 空間數(shù)據(jù)庫、　MapInfo 數(shù)據(jù)和 Jt GIS 壓縮數(shù)據(jù)格式。 這樣 Jt GIS 即可支持空間數(shù)據(jù)庫存儲海量地圖數(shù)據(jù)，也可利用文件方式來進行快速訪問，兩種方式各有其優(yōu)越性：Oracle 數(shù)據(jù)庫已漸成為空間數(shù)據(jù)庫的業(yè)界標準，其在空間查詢和對并發(fā)訪問的處理能力上都表現(xiàn)得極為出色，它提供了 RTree 和 QuartTree 兩種空間索引方式，大大提高了對空間數(shù)據(jù)的訪問效率，由其在大用戶量訪問時， Oracle 的性能更體現(xiàn)的淋漓盡致。Jt GIS 壓縮數(shù)據(jù)文件，結(jié)合文件內(nèi)存映射和 R 樹空間索引，訪問地圖資源時，無需調(diào)入全部數(shù)據(jù)，減少了內(nèi)存資源的消耗。即使在服務(wù)端存有幾 G 的數(shù)據(jù)，在內(nèi)存上也不用做太多擴充。在少量用戶訪問時，該種方式明顯比 Oracle 處理時間短。 動態(tài)注記與自動避讓這是 Jt GIS 產(chǎn)品的重要特性之一，采用動態(tài)注記技術(shù)，用戶在客戶端有限的顯示空間中不會看到不全的路名顯示，通過空間裁剪技術(shù)與精確的道路幾何匹配，在瀏覽器地圖顯示窗口中始終能完整地顯示道路名稱。而注記自動避讓技術(shù)在圖內(nèi)外的大部分產(chǎn)品中很少能看見，它結(jié)合遺傳算法、空間索引和光柵化等技術(shù)，使得無53 / 71需人工排列注記位置，由程序自適應地計算出興趣點注志、興趣點注記、道路注記合理的位置，使它們不會在顯示空間中出現(xiàn)壓蓋和重疊的情況, 以保證圖面的整潔和美觀，提供用戶較好的可視化效果。 地物類管理JtIMS 在數(shù)據(jù)組織上，將空間數(shù)據(jù)的存儲與數(shù)據(jù)可視化信息嚴格分開，即用地物類庫的形式來對地理對象分類，對每一類對象可單獨定義其可視化表現(xiàn)形式，由于空間數(shù)據(jù)是分層組織的，每一層數(shù)據(jù)對應一種地物類型，如何表示該層的幾何數(shù)據(jù)完全取決于地物類的定義，這樣整個地圖庫只用一個地物類庫就可對地圖顯示風格進行統(tǒng)一管理。比如，若想改變所有地圖中高速公路的表示方式，只需將高速公路所對應的地物類重新定義即可。而像當前很多傳統(tǒng)的ＧＩＳ軟件，如ＭＡＰＩＮＦＯ，空間數(shù)據(jù)與可視化信息是一一對應的關(guān)系，即每一個地理對象都要單獨定義其顯示方式，這樣會給地圖視化管理帶來很多不便。 數(shù)據(jù)庫連接池當采用空間數(shù)據(jù)庫（如 Oracle）來組織地圖數(shù)據(jù)時，必然要涉及到建立數(shù)據(jù)庫連接，這是代價最大的操作之一，如果每一次用戶訪問都要為其創(chuàng)建一個連接來訪問數(shù)據(jù)庫，那么無論多充足的資源也是無法滿足要求的。而我們通過建立一個連接池，預先分配好一些連接等待用戶訪問，并根據(jù)用戶訪問量的大小調(diào)整池的容量，以達到動態(tài)調(diào)節(jié)資源分配的目的。54 / 71 地圖池同樣也是為了支持并發(fā)用戶訪問和盡量減少服務(wù)器資源消耗，我們引入了地圖池的概念,由于我們在空間數(shù)據(jù)庫和基于文件的這兩種方式上都已解決的多用戶并發(fā)訪問的問題，當有多個用戶訪問同一幅地圖數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)時，我們只需在內(nèi)存中創(chuàng)建一個地圖對象，這樣大大節(jié)約了資源，同時也提高了訪問效率。當我們對比MAPINFO 的 MapeXtrem 時，發(fā)現(xiàn)每增加一個用戶訪問，MapeXtrem 會吃掉約 4M的內(nèi)存空間,而 JtIMS 只會占用幾Ｋ，它僅僅是存一些用戶數(shù)據(jù)，而不是為該用戶去創(chuàng)建一個地圖對象拷貝。 高速地圖圖像生成JtIMS 是采用服務(wù)端根據(jù)客戶請求生成地圖圖像的方式來提供瀏覽器端地圖顯示的，將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為光柵數(shù)據(jù)是該種方式的主要瓶頸，一般傳統(tǒng)的做法都是采用操作系統(tǒng)提供的ＧＤＩ庫實現(xiàn)該功能，這樣一是無法保證跨平臺性，二是多數(shù)ＧＤＩ庫是為屏幕顯示而做的，沒有對內(nèi)存操作進行優(yōu)化，如 Windows 平臺的ＧＤＩ庫，當用ＧＤＩ對象在內(nèi)存鏡像上繪制圖形時，內(nèi)部是通過創(chuàng)建隱藏窗口機制來實現(xiàn)的，這在資源分配和處理效率上都會大打折扣的。在綜合考慮了多方面因素后，我們實現(xiàn)了一套在內(nèi)存區(qū)域中直接繪制圖形生成光柵數(shù)據(jù)的引擎，大提高了生成速度，由于采用 JAVA 編寫，也滿足了跨平臺的要求。55 / 71 快速路徑分析JtIMS 路徑分析功能具有數(shù)據(jù)規(guī)模大、速度高、可定制性強的特點。利用 Jt GIS 的路徑分析功能，您可以在一般配置的 PC 機上，在一秒種之內(nèi)，完成全廣州道路（包含兩萬余個節(jié)點和弧段）的最短最優(yōu)路徑分析。JtIMS 路徑分析的算法核心，是在標準 A－STAR 算法的基礎(chǔ)上，對拓撲數(shù)據(jù)的組織方式、核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和排序算法做了一些改進和優(yōu)化，使得 JtIMS 可以在數(shù)據(jù)規(guī)模比較大的情況下仍能保持非常快的路徑分析速度。JtIMS 的路徑分析功能還特別注意了對單行線、禁左、禁右的支持，使之更符合道路導航的實際需要。此外，Jt GIS 在道路權(quán)重設(shè)計上還保留了非常高的可擴展性，可根據(jù)用戶需要隨意調(diào)整道路權(quán)重和分析范圍。 完善的擴充機制JtIMS 具有良好的擴展性。在服務(wù)器端可以擴展例如公交系統(tǒng)的換乘功能，公交系統(tǒng)的查詢功能等等。56 / 71第六章 公交智能調(diào)度系統(tǒng)功能1. 功能結(jié)構(gòu)公交智能調(diào)度包括資源管理