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文档简介

基于开源框架的WebGIS技术WebGIS原理及开发1.WebGIS概述2.WebGIS基础技术3.WebGIS技术原理4.WebGIS的Web服务8.OpenLayers进阶9.移动GIS10.三维WebGIS5.地图发布6.WebGIS客户端开发7.OpenLayers多源数据汇聚11.WebGIS应用案例12.未来展望与研究热点第9章

移动GIS移动GIS展望9.4移动GIS概述9.1移动GIS支撑技术9.2移动GIS开发基础9.39.1移动GIS概述诞生和发展20世纪90年代中期,移动GIS诞生。早期的移动GIS主要应用于野外测量和调查等专业领域,改变了传统的纸质手工作业模式,极大地提高了野外数据采集、编辑和更新的效率,提升了数据的准确性和精度,因此,普遍受到外业人员的青睐。进入21世纪,半导体技术飞速发展,移动定位技术日益成熟,移动通信技术突飞猛进,移动互联网技术带来的革命性变革,使得移动GIS及其应用软件迅猛发展,成为WebGIS应用的重要客户端。无论是面向行业用户定制的各种基于位置服务的数据采集、数据查询、轨迹记录、业务分析等功能;还是面向公众用户提供的POI查询、路线规划、位置导航等服务,凡是需要空间位置服务的地方,都能看到移动GIS的身影,移动GIS应用已经成为人们生活中不可或缺的部分。9.1.1什么是移动GIS?9.1移动GIS概述定义移动GIS,即移动地理信息系统(MobileGIS)。作为一种信息系统,传统定义将移动GIS分为狭义和广义两种。狭义的移动GIS是指运行在移动终端上(主要是智能手机、平板、车载电脑以及特种移动终端等)且具有部分桌面GIS功能的GIS,它可以与桌面端GIS无缝结合和数据交互,但它不与服务器直接交互,一般采用离线工作模式。广义的移动GIS是指集成了GIS、GNSS、移动通信、移动互联网和多媒体等技术的应用,能够为用户提供移动环境下的在线GIS服务的集成系统。我们现在所说的移动GIS通常是指广义上的移动GIS,它是以移动互联网技术和移动通信技术为支撑,以智能手机或平板电脑为终端,以北斗、GPS或基站等为定位手段的GIS,是GIS发展的又一技术热点。9.1.1什么是移动GIS?9.1移动GIS概述技术体系移动GIS是空间信息技术与移动互联网技术结合的产物。运行在智能移动终端上,这些移动技术设备所处的环境为移动计算环境。移动互联网:“互联网+移动通信”,即将移动通信技术与Internet平台、技术、模式及应用融合起来形成的一种含有终端、网络与服务的应用体系。9.1.1什么是移动GIS?9.1移动GIS概述技术体系

空间移动服务:主要包括GIS、RS、GNSS、移动通信、INS(惯性导航)、互联网通信等技术,如LBS(基于位置服务)、MLS(移动位置服务),具体的“我在哪儿?”,“我的车子停哪?”,“我怎么能快速的到达目的地?”等。LBS和MLS对与地理空间位置相关的大量信息进行深入加工实现为用户提供高效空间移动服务的目的。当用户与现实世界中的一个模型交互时,在不同时间、不同地点,该模型会动态地向不同的用户按需提供个性化、智能化、多样化的空间移动服务。无线网络技术:摆脱线缆的约束,实现随时随地的无线接入。无线接入包括:基于CPN(数字蜂窝移动电话移动,如2G、3G、4G、5G)的接入技术(即移动通信技术),基于局域网(如蓝牙、WLAN无线局域网(如Wi-Fi)、红外线等)的接入技术。9.1.1什么是移动GIS?9.1移动GIS概述技术体系

空间LBS:无线定位技术的衍生服务,是Internet、无线通信、移动定位技术(包括卫星定位、手机定位等定位技术)、GIS相结合的技术,实现GeoInformationforAnyone、Anything、AnyWhere、AnyTime(实时的地理空间信息“4A服务”)。移动GIS可以充分利用这一点,实现实时定位,并将位置信息反馈给系统的相关功能模块。我附近的POI搜索、路径规划导航、车辆调度、紧急救援、与位置有关的计费等都是基于LBS的移动GIS应用功能。各大地理信息产品和服务提供商不断加大对移动GIS的支持力度,研发了许多基于移动端的App,从而为大众用户和专业用户提供了丰富的移动GIS服务。例如,高德地图、百度地图、谷歌地图等都极大地方便了人们的出行,也促进了移动GIS的迅速发展。9.1.1什么是移动GIS?9.1移动GIS概述与WebGIS的关系WebGIS的大众化应用—移动GIS:移动GIS已然成了WebGIS的重要客户端,它一方面可以使GIS用户随时、方便、双向互动地获取网络提供的各种地理信息数据和服务;另一方面可以使地理信息随时随地为任何人、任何事提供服务,为人类的工作和生活提供诸多便利。移动GIS虽然有个性化的特点,但早已与WebGIS相互融合、密不可分。9.1.1什么是移动GIS?9.1移动GIS概述移动GIS的特点1、移动性。移动GIS客户端与服务器通过无线通信网络进行交互,随时随地访问空间信息服务,实时获取空间数据;同时,也可以脱离服务器与传输介质的约束,以离线数据包的形式独立使用。2、服务实时性。移动GIS是一种实时性最高的GIS应用,它能够不受限制地实时获取并传输最新的位置信息及与位置相关的其他信息。诸如在野外进行数据采集时,带有GNSS设备采集的地理位置信息、属性信息和多媒体信息等,都能通过无线网络将信息实时地传递给服务器,也能够实时地接收服务器处理后的数据。实时性是移动GIS的最大特点。3、对空间位置的依赖性。移动GIS提供的服务在很大程度上取决于它所处的位置,该位置坐标可以通过卫星定位、基站定位或其他定位手段获得,主要解决我在哪儿、我附近有什么、怎么从当前位置到达目的地等问题。9.1.2移动GIS的特点与优势9.1移动GIS概述移动GIS的特点1、移动终端多样性。动GIS的表达呈现于移动终端上,目前移动终端的类型异常丰富,包括智能手机、平板电脑、车载终端和特种装备等。智能移动终端的屏幕小、易携带,同时计算能力十分强大,特别便于户外使用。2、信息载体多样性。随着移动操作系统的发展,移动终端的功能越来越丰富,移动终端与服务器及其他用户的交互手段也更加丰富,包括影像功能、拍照功能、文字编辑等,移动GIS也可以使用音频、视频、图像、地理信息以及文本信息等,使移动GIS的可用信息更加多样化。3、数据资源分散、多样性。由于移动用户的位置是不断变化的,同时,移动GIS运行平台向无线网络的延伸又进一步拓宽了其应用领域,因此移动GIS需要的信息是分散多源、异构多样的,单一的数据源无法满足所有的移动数据需求。9.1.2移动GIS的特点与优势9.1移动GIS概述移动GIS的优势1、将GIS功能集成到数据采集过程中。将一些外部数据采集设备(如GPS、激光地图制图仪、数码相机、声音识别系统、激光雷达扫描仪、无人机等)与移动GIS集成,移动GIS可以实时、实地实现领域数据的采集、数字化和管理。2、提供在线GIS空间分析与决策支持功能。移动GIS为外业人员提供了实时的在线空间分析与决策支持功能,这在现场数据采样和管理工作中有很大的应用价值。3、可进行多端协作的数据处理、分析和展现。由于无线通信技术、卫星通信技术和网络技术的进步,使得不同领域数据的通信和共享成为现实。移动GIS客户端、服务器和WebGIS客户端之间的数据共享和功能协作,使得空间信息的处理和展现做到了“所见即所得”,大大提升了相关领域的工作效率。9.1.2移动GIS的特点与优势9.1移动GIS概述体系架构图9.1.3移动GIS的体系架构9.1移动GIS概述体系架构组成

移动GIS的体系结构主要由移动终端、无线通信网络、地理应用服务器和空间数据库四部分构成。

移动终端主要是便携式设备和车载终端等,用于快速、精确地进行定位和地理识别,包括硬件和软件。

无线通信网络负责建立移动终端与地理应用服务器间的通信并传输数据。

地理应用服务器由GIS服务器和Web服务器组成,提供数据管理、查询和分析等服务,是移动GIS的关键部分。GIS服务器访问空间数据库,为移动GIS用户提供空间信息获取和空间分析算法等服务。Web服务器访问GIS服务器的服务和数据服务器的数据,通过网络向移动终端提供数据服务和功能服务。

空间数据库是移动GIS数据的存储与管理中心,包括地理数据和属性数据,空间数据库为移动设备与多种数据源的交互提供了技术保障。9.1.3移动GIS的体系架构9.1移动GIS概述体系架构分层移动GIS的体系结构可分为三层,分别为表现层、逻辑层和数据层。

表现层是移动终端的承载层,直接与用户打交道,是面向用户提供GIS服务的窗口,该层支持多种移动终端,包括智能手机、平板电脑、车载终端等。

逻辑层是移动GIS的核心,系统的服务器都集中在该层,主要负责传输和处理空间数据、执行移动GIS的功能等。逻辑层包括无线通信网络、网关、Web服务器、GIS服务器等。

数据层是移动GIS各类数据的集散地,是确保GIS功能实现的基础和支撑。9.1.3移动GIS的体系架构9.1移动GIS概述软件系统组成移动GIS的软件系统包括地理应用服务器的空间数据管理与服务系统、无线数据传输系统、移动终端软件系统和定位导航系统。1.空间数据管理与服务系统移动GIS的地理应用服务器存储了大批量、多尺度的空间数据,空间数据管理与服务系统提供了这些数据的查询、检索、统计、分析及类型变换等空间数据管理功能。该系统能够响应来自不同移动终端的并发服务请求,经过计算后将结果及时返回给移动终端进行呈现。2.无线数据传输系统地理应用服务器和移动终端之间主要依靠无线方式传输数据。移动终端向地理应用服务器发送的请求数据量较小,但地理应用服务器响应请求并返回的空间数据量却十分庞大,尤其是栅格切片数据和三维模型数据等。在早期的移动通信中,数据传输速率无法满足前端加载的时效要求,只能通过在服务器引入压缩技术、移动终端引入解压技术来解决,但效率依然低下。随着移动通信技术的发展,尤其是4G、5G的普及,数据传输速率不再是束缚。3.移动终端软件系统在移动终端中,移动目标卫星定位坐标的获得、精准定位与查询分析,以及静态目标的迅速显示等功能模块,是移动终端软件系统的重要构成部分。获得移动目标的卫星定位坐标,并时刻对该目标与其他静态目标进行关联查询和分析,这些都比较容易。但当移动目标处在两个卫星定位坐标获得时刻之间时,如移动目标进入隧道后,它的位置及其与周边目标空间关联的查询就会变得比较复杂,需要根据移动目标的运动速率、方位及特性等展开仿真模拟、预测分析,这就需要依赖移动终端软件系统,并基于其进行移动应用软件的开发。移动操作系统是移动终端软件系统的核心,也是移动应用软件的基础。当前移动终端的主流操作系统包括Android、iOS、HarmonyOS。4.定位导航系统定位导航系统主要是通过红外或串口获取卫星定位的位置信息,转换到导航地图的坐标系,并进行坐标的保密技术处理等。9.1.3移动GIS的体系架构9.1移动GIS概述软件系统组成3.移动终端软件系统

在移动终端中,移动目标卫星定位坐标的获得、精准定位与查询分析,以及静态目标的迅速显示等功能模块,是移动终端软件系统的重要构成部分。

获得移动目标的卫星定位坐标,并时刻对该目标与其他静态目标进行关联查询和分析,这些都比较容易。但当移动目标处在两个卫星定位坐标获得时刻之间时,如移动目标进入隧道后,它的位置及其与周边目标空间关联的查询就会变得比较复杂,需要根据移动目标的运动速率、方位及特性等展开仿真模拟、预测分析,这就需要依赖移动终端软件系统,并基于其进行移动应用软件的开发。

移动操作系统是移动终端软件系统的核心,也是移动应用软件的基础。当前移动终端的主流操作系统包括Android、iOS、HarmonyOS。4.定位导航系统

定位导航系统主要是通过红外或串口获取卫星定位的位置信息,转换到导航地图的坐标系,并进行坐标的保密技术处理等。9.1.3移动GIS的体系架构9.1移动GIS概述功能划分移动GIS的功能从应用角度概括起来主要集中在以下几个方面:

基于空间位置信息的查询展示;

基于空间位置信息的数据采集;

基于空间位置信息的辅助分析;

基于空间位置信息的路径规划和导航;

基于空间位置信息的动态监管。从用户的角度主要分为两类:

面向专业领域的专业移动GIS应用;

面向大众用户的大众移动GIS应用。9.1.4移动GIS的功能与应用9.1移动GIS概述应用-专业用户专业移动GIS广泛应用于测绘、军事、公安、交通、地质矿产、国土、交通运输、城市规划、农业、林业、海洋、环保、气象、石油等领域,提供了涵盖地图操作、数据采集、绘制编辑、移动量测、路径导航等专业移动GIS应用功能。9.1.4移动GIS的功能与应用(1)在线地图浏览(2)离线地图浏览(3)在线服务访问(4)多源数据聚合(5)空间定位与查询(6)空间分析与路径导航(7)数据采集与编辑(8)动态专题图制作(9)三维地图浏览(10)动态巡查监管9.1移动GIS概述应用-公众用户一般与大众生活息息相关的GIS则以用户位置信息为关联点,提供通用的地图浏览、地图信息检索、生活信息检索和路径规划导航等内容。基于移动GIS的日常生活应用,已日益普遍和重要,如汽车导航、周边搜索、物流快递、位置游戏、汽车远程监控和信息推送等9.1.4移动GIS的功能与应用(1)路线规划导航(2)查询检索功能(3)实时交通报道(4)个人移动位置信息服务(5)个人安全和紧急救助(6)物流配送(7)户外信息采集和传输9.2移动GIS支撑技术移动GIS四大支撑技术:移动终端技术、移动通信技术、移动定位技术和移动互联网技术。移动GIS移动终端技术移动通信技术移动定位技术移动互联网技术9.2移动GIS支撑技术移动硬件平台智能手机。智能手机具有优秀的操作系统、可自由安装各类软件、完全大屏的全触屏式操作感这三大特。平板电脑。平板电脑的最大特点是触摸屏和手写识别输入功能,以及强大的手写输入识别、语音识别、手势识别能力,并且具有移动性。车载终端。车载终端主要实现五大类功能:导航定位、网络功能、信息指示、娱乐功能、安防功能,同时也能实现可视倒车、故障检测等特定功能,并具有强大的可扩展性。9.2.1移动终端技术9.2移动GIS支撑技术移动操作系统现行的智能手机操作系统主要有谷歌的Android、苹果公司的iOS和华为的HarmonyOS。安卓系统。安卓(Android)系统是一种基于Linux内核(不包含GNU组件)的自由及开放源代码的操作系统,主要用于移动设备,如智能手机和平板电脑,由美国谷歌公司和开放手机联盟领导及开发。安卓系统的最大优势是开放性和便于开发,因此,也是目前应用最广泛的移动操作系统。iOS系统。iOS是由苹果公司开发的移动操作系统,是一个类UNIX的商业操作系统。相比于安卓系统,iOS是封闭的,但这并没有影响其使用群体的数量。由于iOS的高性能和高安全性,配合苹果手机超前的设计理念,使得其用户群体也相当庞大。9.2.1移动终端技术9.2移动GIS支撑技术移动操作系统鸿蒙系统。鸿蒙系统(HarmonyOS)是华为公司开发的一款基于微内核、面向5G物联网和全场景的分布式操作系统。鸿蒙系统架构的底层集成了Linux内核、鸿蒙系统微内核与LiteOS。鸿蒙系统创造了一个超级虚拟终端互联的世界,用统一的操作系统打通手机、计算机、平板电脑、电视机、工业自动化控制系统、无人驾驶、车机设备、智能可穿戴设备等消费者在全场景生活中接触的多种智能终端,将人、设备、场景有机联系在一起,实现了极速发现、极速连接、硬件互助、资源共享,用合适的设备提供场景体验,实现了真正的万物互联。鸿蒙系统是与安卓系统、iOS不一样的操作系统,性能更好、兼容性更强大,能兼容几乎所有的安卓应用。此外,安卓应用如果基于鸿蒙系统重新编译,其运行性能将提升超过60%。由于鸿蒙系统微内核的代码量只有Linux宏内核的千分之一,故其受攻击的概率也大幅降低,安全性得到了大幅提升。9.2.1移动终端技术9.2移动GIS支撑技术无线网络接入技术分类移动通信技术摆脱了线缆的束缚,使得移动GIS随时随地接入互联网成为现实。在无线网络中,接入技术主要分三类:

基于移动通信网络的接入技术;

基于无线局域网的接入技术,如蓝牙、Wi-Fi等。

宽带卫星通信网络。9.2.2移动通信技术9.2移动GIS支撑技术移动通信网络技术9.2.2移动通信技术移动通信技术标准2G(第二代移动通信网络)GSM、CDMA3G(第三代移动通信网络)WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA(我国)4G(第四代移动通信网络,3G和WLAN的结合)TD-LTE、FDD-LTE5G(第五代移动通信网络)5GNR6G(第六代移动通信网络)未知9.2移动GIS支撑技术移动通信网络技术1G:第一代移动通信网络,主要采用模拟和频分多址(FDMA)技术,只能提供语音服务,不支持移动GIS应用。2G:第二代移动通信网络,采用时分多址技术(TDMA),可以传输包括短消息在内的数据信息,传输速率为8kbps。在第二代移动通信技术的基础上,又形成了通用分组无线业务(GPRS,2.5G),理论传输速率可达到171.2kbps,能够支持移动GIS应用,但由于传输速率低,移动GIS应用的体验并不好。3G:第三代移动通信网络,它能提供更高的容量、更快的传输速率及多媒体业务。3G技术的国际标准主要有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA,其中TD-SCDMA是我国具有自主知识产权的第三代移动通信标准。3G在理论上可以提供2Mbps的传输速率,能够为用户提供较为流畅的移动GIS体验。9.2.2移动通信技术9.2移动GIS支撑技术移动通信网络技术4G:第四代移动通信网络,在2G、3G的基础上添加了一些新技术,使得移动通信的信号更稳定、传输速率更高、兼容性更好。4G的静态传输速率理论上可以达到1Gbps,高速移动状态下的传输速率可达到100Mbps。正是4G技术促进了移动GIS应用的蓬勃发展和大众普及。5G:第五代移动通信网络,具有高速率、低时延和大连接特点,传输速率可达1Gbps,时延低至1ms,用户连接能力达100万连接/平方千米。5G有三大类应用场景,即增强移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延通信(uRLLC)和海量机器类通信(mMTC)。5G是实现万物互联的网络基础设施,它的传输速率和连接能力为基于高精度地图的自动驾驶和大场景的三维移动GIS渲染提供了技术支撑。9.2.2移动通信技术9.2移动GIS支撑技术移动通信网络技术6G:第六代移动通信网络,目前是一个概念性的移动通信网络,尚处于研究阶段。6G将是一个地面无线网络与卫星通信网络集成的全连接世界,实现全球无缝覆盖。6G的传输速率可能达到5G的50倍,时延缩短到5G的1/10,在峰值传输速率、时延、流量密度、连接数密度、移动性、频谱效率、定位能力等方面远优于5G。9.2.2移动通信技术9.2移动GIS支撑技术无线局域网络无线局域网(WirelessLocalAreaNetworks,WLAN)是在一定的局部范围内,由计算机网络与无线通信技术相结合建立的网络系统,其覆盖范围为几十米到几千米。Wi-Fi就是典型的无线局域网技术。无线个人区域网络无线个人区域网络(WirelessPersonalAreaNetworks,WPAN)通常应用在一个活动半径较小、业务类型丰富、面向特定群体的环境中。与广域网、局域网相比,它的覆盖范围更小,其缺点是速率低、安全性差、性价比低等。蓝牙与红外传输是无线个人区域网络的两种主要应用模式。9.2.2移动通信技术9.2移动GIS支撑技术宽带卫星通信网络宽带卫星通信网络是当前卫星通信产业最活跃的领域。宽带卫星通信网络主要分为高轨道高通量卫星通信网络和低轨道宽带卫星通信网络两种。高轨道高通量卫星通信网络因其具备大网络接入带宽和低单位带宽成本的优势,正在得到广泛部署和应用,未来将主要集中于宽带互联网接入、商业航线、石油作业现场的移动通信、云服务、智慧控制和无人机应用等诸多方向。近年来,以低轨道巨型卫星星座为特征的低轨道宽带卫星通信网络呈现蓬勃发展的态势,Starlink、OneWeb、Lightspeed等的低轨道巨型星座的出现为太空网络提供了全新的选项,通过数千乃至数万颗卫星提供了全球范围的低时延宽带接入。9.2.2移动通信技术9.2移动GIS支撑技术宽带卫星通信网络以星链(Starlink)为例,它将信号直接由地面发射到太空中的卫星,然后在卫星与卫星之间进行传输,最终由地面移动设备接收。可以理解为,星链把基站放到了太空中,它的优势是在偏远的地方也能获得稳定的、高速率的Web服务。此外,星链除了能提供全球覆盖的宽带连接,还能提供全球定位功能、天气监测功能、红外预警(导弹跟踪)、空间环境监测、星际间通信等功能。此外,以宽带卫星通信网络的发展为基础,实现多轨道协同卫星宽带网络也是重点发展方向,这必将进一步增强面向网络运营商、互联网服务提供商和政府的服务,不但可以使单波束覆盖区域容量增至20Gbps,还将支持用户终端在高轨道高通量卫星通信网络和低轨道宽带卫星通信网络之间无缝切换。毫无疑问,宽带卫星通信网络技术是目前最先进的无线通信技术之一,具有巨大的发展前景。9.2.2移动通信技术9.2移动GIS支撑技术移动通信网络技术移动定位技术主要有卫星定位、基站定位、Wi-Fi定位、混合定位、惯性导航定位、射频识别定位、室内导航定位等。卫星定位技术。卫星定位技术是利用人造地球卫星进行点位测量的技术。全球卫星导航系统(GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS)是能够对位于地球表面或近地空间任何地点的用户提供全天候的三维坐标、速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。目前,全球四大卫星导航系统供应商包括中国的北斗卫星导航系统(BDS)、美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)和欧盟的伽利略卫星导航系统(GALILEO)。GPS是世界上第一个全球卫星导航系统;BDS是我国自主建设运营的全球卫星导航系统,可为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。9.2.3移动定位技术9.2移动GIS支撑技术移动通信网络技术卫星定位技术。优点:具有采集数据快,可全天候作业和单人作业,无须考虑视距条件,可以进行远距离、大范围的测量,且定位精度高,误差在10m左右。在配合实时差分修正的情况下,精度可以达到分米级。甚至厘米级。缺点:受天顶方向遮盖影响极大,不能在室内、隧道内等作业。9.2.3移动定位技术9.2移动GIS支撑技术移动通信网络技术基站定位技术。早期为单基站定位,现在发展成基于蜂窝网络的三角运算定位技术,如根据手机接收到不同基站发出的信号到达该手机的时间差来计算用户所在的位置。优点:

通过手机等移动终端进行定位,比较方便。

只要获取并计算三个及以上信号的差异,就可以利用三角公式估计等算法计算出手机所在的位置。

只要手机处于移动通信网络的有效覆盖范围内,就可以随时进行定位,而且不受天气、高楼、位置等的影响。缺点:

依赖于基站信号,如果没有基站信号或者基站不足,就无法定位。

定位精度较低,误差通常在几十米到几千米不等。9.2.3移动定位技术9.2移动GIS支撑技术移动通信网络技术Wi-Fi定位技术。每一个无线AP(路由器)都有一个全球唯一的MAC地址。设备在开启Wi-Fi时,即可扫描并收集周围的无线AP信号,无论是否加密、是否已连接,甚至信号强度不足以显示在无线信号列表中,都可以获取无线AP广播出来的MAC地址,并可向位置服务器请求查询该AP的坐标位置。优点:

定位精度较高,Wi-Fi密集人流多的地方相当精确,可以达到米级。

定位速度快。

即使连不上周围的Wi-Fi也能定位。缺点:

依赖于Wi-Fi,设备没有开启Wi-Fi就不能定位。

设备必须处于联网状态。

需要密集部署无线AP。9.2.3移动定位技术9.2移动GIS支撑技术移动通信网络技术混合定位技术。混合定位是指综合利用卫星定位、基站定位和Wi-Fi定位等技术进行混合定位,弥补它们在不同环境下的不足,从而提高定位的速度和准确性。惯性导航定位技术。惯性导航(InertialNavigation)定位技术是通过测量移动物体的加速度,并自动进行积分运算,获得物体的瞬时速度和瞬时位置数据的技术。惯性导航定位技术是自动驾驶的核心技术之一,通常与卫星定位技术组合使用,可方便准确地获取用户的实时位置信息。射频识别(RFID)定位技术。RFID是一种通过交变磁场或电磁场耦合的无线通信方式,属于自动识别技术的范畴。通过RFID技术,可在不与被跟踪目标直接接触的条件下完成定位。RFID定位技术在安全、管理、生产、物流等领域比较受欢迎,不适合实时跟踪定位。9.2.3移动定位技术9.2移动GIS支撑技术移动通信网络技术室内导航定位技术。室内导航定位是指通过Wi-Fi、蓝牙、RFID、UWB(超宽带)、航迹推算等定位方式计算人和物体在室内的实时位置。室内导航定位技术主要包括无线信号交叉、指纹数据和航迹推算等技术,其主要应用方向为大型公共场所的室内定位与导航。智能手机定位。智能手机定位是通过基站、Wi-Fi、GPS、AGPS来进行定位的。比如安卓智能手机中的LocationManager对象实现了对定位功能的封装,方便开发者直接使用。Geolocation。Geolocation是HTML5提出的综合应用当前各种定位手段(通常包括IP、GPS、Wi-Fi、基站等)获取用户浏览器所在设备位置的一组开发API。Geolocation既支持获取一次位置,也支持连续获取多次位置以实现对移动终端的连续跟踪,因此基于HTML5的Web页面和移动Web页面均可通过该API获取用户设备位置。9.2.3移动定位技术9.2移动GIS支撑技术概述移动互联网是移动通信技术和互联网融合的产物,它继承了移动通信的随时、随地、随身优势和互联网的开放、分享、互动优势,是一个以宽带IP为技术核心的、可同时提供数据、图片、音频、视频等服务的新一代开放的电信基础网络,由运营商提供无线接入,互联网企业提供各种成熟的应用。移动互联网技术支持用户通过移动终端和高速的移动通信网络,在移动状态下随时访问互联网以获取信息,使用包括位置服务、浏览服务和下载服务等在内的各种Web服务。9.2.4移动互联网技术9.2移动GIS支撑技术关键技术移动互联网通过代理技术、隧道技术和移动IP技术等,实现了在运动中对互联网的高效切换和稳定连接。移动性管理。移动互联网支持全球漫游,移动性管理是移动互联网中最具挑战性的技术之一,包含位置管理、切换管理。位置管理使得移动互联网能够对移动终端进行定位及传递呼叫,并在移动过程中保持连接。切换管理解决了移动终端在同一个小区内或不同小区之间的信道切换问题,涉及的技术包括同一网络内的水平切换和不同网络间的垂直切换等。对移动性的支持需要通过不同层的协议来实现,考虑到网络层采用的是IP协议,因此对IP协议进行移动性管理有助于实现异构网络中的各种移动性管理。在移动IPv6中引入扩展的IP协议后,移动互联网可以对单一移动终端和子网进行移动性管理,并且在移动过程中支持移动终端和子网的快速切换,以及统一网络内的移动性管理。9.2.4移动互联网技术9.2移动GIS支撑技术关键技术IP协议的透明性。移动互联网支持全球漫游,移动性管理是移动互联网中最具挑战性的技术之一,包含位置管理、切换管理。位置管理使得移动互联网能够对移动终端进行定位及传递呼叫,并在移动过程中保持连接。切换管理解决了移动终端在同一个小区内或不同小区之间的信道切换问题,涉及的技术包括同一网络内的水平切换和不同网络间的垂直切换等。对移动性的支持需要通过不同层的协议来实现,考虑到网络层采用的是IP协议,因此对IP协议进行移动性管理有助于实现异构网络中的各种移动性管理。在移动IPv6中引入扩展的IP协议后,移动互联网可以对单一移动终端和子网进行移动性管理,并且在移动过程中支持移动终端和子网的快速切换,以及统一网络内的移动性管理。9.2.4移动互联网技术9.3移动GIS开发基础移动GIS的开发模式主要有三种:原生应用开发模式、Web开发模式和混合开发模式原生应用开发模式是指基于移动操作系统原生SDK进行开发的模式。在原生应用开发模式下,移动GIS的开发和运行都和平台紧密相关,开发人员必须根据不同的移动平台选择不同的开发工具和框架。目前,几乎所有主流GIS厂商提供的移动GIS平台都是基于这种模式进行开发的,面向不同的移动平台提供不同的移动GIS开发包,这里面既有技术发展的历史原因,也有性能考虑等因素。优点:

能很好地调用系统API,利用平台特性,程序运行速度快,用户交互流畅,在效率和性能上能达到最优缺点:

需要掌握不同的开发技术,面向不同的移动平台开发多个版本的移动GIS软件,应用的可移植性差,界面适配复杂,代码无法复用,大大增加了开发难度,提高了开发、测试和维护的成本。9.3.1移动GIS的开发模式9.3移动GIS开发基础Web开发模式Web开发模式是指利用移动终端的浏览器和Web技术的标准化,将移动GIS功能以Web页面的形式呈献给用户。Web开发模式通常会借助移动Web框架来实现,如jQueryMobile、Cordova(即早期的PhoneGap)、ReactNative、Weex等。优点:

开发模式比较便捷,能较好地实现代码复用,降低开发成本和缩短开发周期。缺点:

HTML5页面在浏览器上展示存在性能瓶颈,移动Web框架在访问硬件时存在复杂跨桥调用等问题,都导致GIS平台性能较原生应用开发模式有一定的差距,而且在功能、外观和用户操作体验方面也欠佳,往往存在响应速度慢、交互性较差等问题。另外,直接调用网页也无法满足移动终端的适配问题,美观性较差。对于移动终端硬件(如摄像头、GPS定位等)的访问,Web开发模式也比较困难,要么单独处理,要么有很多无法跨越的技术障碍。9.3.1移动GIS的开发模式9.3移动GIS开发基础混合开发模式混合开发模式是指采用多种方式相结合的开发模式,常见的混合开发模式包括C/C++加原生、Web加原生等开发方式。优点:

混合开发模式的优点是在兼顾移动GIS功能的同时,能复用部分代码,在一定程度上降低了代码开发和维护的成本。。缺点:

非完全的跨平台方案,无法真正做到代码一次开发,多处运行,开发和维护成本相对还较高,且基于Web方式实现的功能从视觉感受和操作体验来讲都有欠缺。9.3.1移动GIS的开发模式9.3移动GIS开发基础Flutter跨平台开发框架Flutter是谷歌推出的跨平台、开源移动端UI框架,它允许开发者通过编写一套代码来开发界面优美且性能卓越的iOS和Android应用,是谷歌未来全新的Fuchsia操作系统的默认开发平台。Flutter拥有基于C/C++的Skia渲染引擎,配合DartVM与libtxt,实现了原生级别的用户体验。相比于ReactNative、Cordova等移动Web框架,Flutter不需要额外的JavaScriptAPI桥接访问移动设备底层,因而性能更好、UI渲染更流畅。另外,Flutter使用了类似ReactNative、SwiftUI的基于状态管理的声明式开发方式,提供支持热重载的JIT与高性能的AOT两种运行方式,为开发者提供了极大的便利。目前国内基于Flutter开发的App越来越多,Flutter的跨平台特性受到越来越多开发者的追捧。到2020年,Flutter开发者人数就已经超过了ReactNative。Flutter无疑是目前最适合做跨平台移动GIS软件开发的工具,且国内已有GIS厂商展开了相关探索,如ZGISMobile就是一款基于Flutter框架开发的、具有跨平台特性的移动GIS,且在多个行业积累了大量的跨平台移动GIS应用开发案例。9.3.2跨平台移动GIS开发框架9.3移动GIS开发基础离线地图包现场采集和存储数据,对保密性和安全性的要求较高时,通常采用离线方式,地图数据为离线地图包。离线地图包的最常用格式为MBTiles。MBTiles是一种存储地图切片的规范,可大大提高海量地图切片的读取速度,比通过切片文件方式的读取要快很多,适用于Android系统、iOS等智能手机的离线地图存储。对于覆盖面积大的纯蓝色海洋或其他纯色的空地等区域,地图切片会造成大量的冗余数据。例如,地图中一张处于太平洋中间位置的第3级蓝色图片,在第16级时可能存在数以百万计的蓝色图片,它们完全一样。而MBTiles通过视图,就可以重复使用冗余的地图切片,从而大大减少了地图切片占用的空间。MBTiles格式的地图切片是通过Metadata元数据表、Map数据表、Image数据表和Tile视图一起管理地图切片的。9.3.3离线地图方案9.3移动GIS开发基础离线地图包Metadata元数据表是采用键-值对的形式来存储地图切片的相关设置的,包含两个文本类型的字段,即name和value。9.3.3离线地图方案namevaluebounds121.2849,29.0916,121.4813,29.6875minzoom12maxzoom16nameshenhaigaosudescriptionshenhaigaosuversion1.0.09.3移动GIS开发基础离线地图包Map数据表,Map数据表包含了用于定位地图切片的行列号和切片ID。Images数据表,Images数据表用于存储地图切片,包含切片ID和切片数据(二进制数据类型)。9.3.3离线地图方案字段名类型zoom_levelintegertile_columnintegertile_rowintegertile_idtext字段名类型tile_idtexttile_datablob9.3移动GIS开发基础离线地图包Tile视图,Tile视图是基于Map数据表和Images数据表生成的,包括所有的地图切片和用于定位地图切片的一些值,MBTiles通过拆分地图切片索引和地图切片原始图像的存储,使用视图的方式来关联二者,这样成千上万的地图切片索引就可以指向同一个地图切片图像,从而大大减少纯色地图切片的冗余存储,如地图中像海洋或者空旷的土地等区域,提升磁盘利用率以及地图切片检索效率。9.3.3离线地图方案字段名创建语句zoom_levelCREATEVIEWtilesASSELECTmap.zoom_levelaszoom_level,map.tile_columnastile_column,map.tile_rowastile_row,images.tile_dataastile_dataFROMmapJOINimagesonimages.tile_id=map.tile_id;tile_columntile_rowtile_data9.3移动GIS开发基础常见的移动GIS开发平台目前常见的移动GIS开发平台,除了传统GIS厂商(如MapGIS的MapGISMobile、SuperMap的SuperMapiMobile、ESRI的ArcGISMobile、MapInfo的MapXMobile、MapBox的Mobile、ZGISMobile等)的移动GIS开发平台,一些互联网厂商也提供了强大的互联网移动GIS开发平台,如高德地图App及SDK、百度地图App及SDK、腾讯地图App及SDK等。移动GIS开发者可以根据自己的实际情况,选择对应的开发平台。上述厂家的官网中都有对应的SDK下载链接和使用说明,有非常详尽的集成和调用步骤,以及实现常用GIS功能的代码示例,非常方便。开发者仅需下载并集成移动GIS开发平台提供的二次开发SDK,获得相应的授权后(如购买许可或者申请开发者Key),参照示例代码调用对应的API,即可进行移动GIS的开发,如集成地图视图、覆盖物图层叠加展示、POI搜索定位、路线规划导航、矢量图层绘制编辑和自定义的扩展功能等。请感兴趣的读者自行查阅相关资料。9.3.4常用的移动GIS开发平台9.4移动GIS展望发展趋势伴随着无线通信技术、互联网技术、移动定位技术的飞速发展,以及物联网、大数据、云计算、AR、VR、AI等新兴技术的快速崛起,移动GIS必将向着全空间立体化、精准化和智能化的方向发展。全空间立体化。随着移动硬件、5G、VR、AR等技术的发展,真三维终将在移动GIS应用中大放异彩,数字孪生地图、数字孪生战场等终将发挥巨大的作用。精准化。5G、6G甚至更高级别通信技术、高精度定位技术、传感器和物联网技术、大数据技术和星链技术等一系列先进技术的发展,必将支持移动GIS向着精准化的方向发展,使得移动GIS能为各种行业提供高精度和高准确度的服务。诸如自动驾驶技术,需要高精度电子地图导航功能的辅助才能完成。此外,移动GIS在机场、港口等存在大量需要监管的车辆和无动力设备等活动目标的业务场景中,通过构建以雷达为核心的空地雷达网、视频网、物联网等协同感知网络,采用GNSS差分定位与惯导导航定位的融合技术,实现复杂环境条件下机场飞行区状态、性能、主体行为等信息的立体化综合实时精准感知,解决当前飞行区运行管控中监测不准、环境不清、态势不明等问题。9.4.1移动GIS的发展趋势9.4移动GIS展望发展趋势智能化。云计算、大数据、人工智能技术将为移动GIS提供智能、高效处理技术;云存储、5G等技术将提高移动GIS的数据传输速率。移动计算环境将成为主流计算环境。近年来,随着物联网的泛在化发展以及5G的部署,边缘计算的热度持续上升。就应用场景来看,边缘计算主要致力于为应用降低时延,适合物联网、车联网、AR/VR等多种应用场景。在智能物联网时代,移动GIS可以部署在集成有雷达、摄像头等传感器的各种移动无人值守设备上,在5G等高速无线网络的支持下,实时地将空间信息自动采集到移动终端,并传输到最近的边缘计算设备上进行智能处理和分析,平衡移动终端算力和边缘设备算力,从而提高系统性能。此外,在基础空间数据与统一时空参考框架的基础上,综合运用无人机/车/船等平台、多源传感器、实时感知定位技术、5G、大数据、智能计算与决策技术,自主获取空间环境中的照片、视频、点云、温湿度等几何或物理信息,进行实时感知与建图、提取感兴趣的目标信息,将现实世界映射到数字世界中,以时空可视化的方式实时、动态地呈现工作现场空间环境,并根据业务需求智能化、标准化地完成作业任务。9.4.1移动GIS的发展趋势9.4移动GIS展望挑战硬件技术问题。移动终端在硬件技术上与PC尚有较大差距。以核心处理器为例,手机CPU的构架主要是基于ARM架构设计的,采用精简指令系统(RISC),而PC中的CPU采用的是X86、X64等架构,采用的是复杂指令系统(CISC),采用ARM架构的CPU运算能力要远远低于PC中CPU的运算能力。例如,在相同主频下,PC中的CPU要比手机中的CPU的运算能力高几十到几百倍,因此在处理大量矢量数据时,移动GIS的渲染和分析性能要远低于桌面GIS。软件技术攻关。移动GIS要实现全空间立体化、精准化和智能化,需要有机地融合AR、VR、大数据、云计算、AI等一系列前沿技术,并针对移动终端的特性开展技术攻关,研发相应的功能算法。其中包含了庞大的工作量和巨大的技术难度,需要大量的GIS研发人员为之持续努力。9.4.2移动GIS面临的挑战9.4移动GIS展望挑战网络覆盖度问题。虽然移动通信技术已进入5G时代,数据传输速率也非常快,但5G网络覆盖并不均匀,覆盖度不够,因此移动终端的高速传输网络并不稳定,这决定了需要共享的GIS数据库目前并不适合放到手机端。即便GIS数据库在云服务器上,如果不能保证稳定的高速传输网络,想实现强大的移动GIS功能也不现实。因此,高速稳定的移动通信网络,是实现移动GIS强大功能的基础保障。位置隐私问题。随着移动GIS的广泛应用,尤其是它能实时收集用户的位置信息和运动轨迹,因此,随之而来的是越来越多的人开始注意到自己的位置隐私问题。当我们在使用这些App时,网络提供商或软件开发商可能已经将你的位置信息有意无意地泄露出去了。而这些信息包含着你的日常作息时间,以及你经常去的地方,这就可能为一些不法分子留下可乘之机。当然,随着时代的进步,目前我国民法典已明确规定App不得非法收集和泄露用户的个人信息等,但这并不能完全杜绝位置信息泄露事件的发生。9.4.2移动GIS面临的挑战9.4移动GIS展望挑战安全问题。无线通信系统主要依靠电磁波来完成数据的传输和共享,而电磁波传输具有一定的开放性和快捷性,这使接入无线通信系统的限制性变小,链路的保密性缺失,很容易对使用者的用户数据信息造成损害,因此提升无线通信系统的安全性至关重要。北斗定位民用普及问题。目前,我国的北斗定位导航系统的定位精度在民用方面已经优于GPS,但主流的手机操作系统尚未提供像获取GPS坐标一样获取北斗定位坐标的API,这对北斗民用定位的普及造成了制约。9.4.2移动GIS面临的挑战欢迎提问基于开源框架的WebGIS技术WebGIS原理及开发1.WebGIS概述2.WebGIS基础技术3.WebGIS技术原理4.WebGIS的Web服务8.OpenLayers进阶9.移动GIS10.三维WebGIS5.地图发布6.WebGIS客户端开发7.OpenLayers多源数据汇聚11.WebGIS应用案例12.未来展望与研究热点第10章

三维WebGISCesium开发入门10.4三维WebGIS概述10.1三维WebGIS起源和发展10.2WebGIS3D引擎10.310.1三维WebGIS概述三维WebGIS是指能对区域空间内的对象进行三维描述、分析的WebGIS。三维WebGIS凭借其空间信息展示更为直观、多维度空间分析功能更加强大的优势,实现跨业务、跨终端的应用,提升对地理信息的共享和利用效率。真正的三维WebGIS必须支持真三维的矢量和栅格数据模型,支持以数据模型为基础的三维空间数据库,在此基础上对三维数据进行空间操作和空间分析。三维WebGIS10.2三维WebGIS起源和发展三维GIS的兴起起源2005年,谷歌地球(GoogleEarth)的发布,使得三维GIS得到业界广泛关注,在全球范围掀起一股三维虚拟地球热潮,三维虚拟地球可视化软件大量涌现。各应用单位建立了大量的三维可视化应用系统,与二维GIS相比,三维GIS更接近于人的视觉习惯,更加真实,同时三维GIS能提供更多信息,表现更多空间关系,所以三维可视化应用系统很快得到了业界的青睐。真正的三维WebGIS必须支持真三维的矢量和栅格数据模型,支持以数据模型为基础的三维空间数据库,在此基础上对三维数据实现空间操作和空间分析。发展问题10.2三维WebGIS起源和发展二三维一体化GIS丰富了三维建模的方法,实现了模型多样化、可视化的表达实现功能解决问题技术整合提供方案整合GIS、DEM、三维景观建模、三维地质构模、虚拟现实、数据库、网络通信等技术。实现基于C/S、B/S架构的真三维地理空间实体的可视化分析、应用和服务。解决了早期二维GIS、三维GIS相互分离和三维GIS实用性不足的问题。为真正的高空、地上、地表、地下全方位一体化真三维数据管理提供解决方案。10.2三维WebGIS起源和发展1994年3月,虚拟现实建模语言(VirtualRealityModelingLanguage,VRML)技术在日内瓦召开的第一届国际万维网(WWW)大会上被正式提出。同年10月,在芝加哥举办的第二届国际万维网(WWW)大会发布了VRML1.0草案。我国涌现出了一批优秀的三维软件,如VRPIE、Converse3D、WebMax等。2010年上海世界博览会上,WebMax作为国内第一款Web3D发明专利软件被指定为唯一使用的Web3D技术,但是受限于厂商开发的技术标准不统一,制约了传统Web3D的发展。1996年8月,规范的VRML2.0在新奥尔良召开的优秀三维图形技术会议Siggraph'96上被正式公布使用。受限于当时的浏览器承载能力,VRML2.0无法在浏览器上运行,因此当时并没有得到大面积推广使用。2009年8月Khronos组织提出新的3D渲染协议-WebGL,通过JavaScript和OpenGLES2.0进行渲染,利用自身二次封装的API接口,在Web端调用设备GPU进行加速渲染。现如今,WebGL技术跨平台性、开源性以及易构建性等优势,为三维WebGIS的发展提供了平台,解决了三维软件厂商自身插件的限制,使得Cesium.js、Three.js、Babylon.js等在WebGL基础上进行二次封装的可视化第三方引擎得到广泛应用。Web3D技术发展10.2三维WebGIS起源和发展WebGIS3D

发展

Web3D技术三维WebGISGIS激光雷达、高分辨率卫星、机载航空摄影测量等多源数据获取技术的更新,数据获取成本逐渐降低,数据获取和处理的效率提高,一直制约三维GIS发展的海量数据获取及处理等关键因素得到了解决。

海量信息的组织和调度,三维空间分析功能逐步实现,从软件、硬件到数据库一体化管理、多维数据的集成应用与动态可视化技术发展、海量数据发布等得到较全面的研究和实践,构建大范围乃至全球范围的三维GIS成为可能。获取三维地理信息,突破空间信息在二维平面中单调展示的束缚,三维GIS服务化,为信息展示和空间分析提供更好的途径,为各行各业提供更直观的辅助决策支持,实现现实世界的立体表达,成为地理信息用户的主要需求。10.3WebGIS3D引擎CesiumCesium是一个跨平台、跨浏览器的展示三维的javascript库。Cesium使用WebGL进行硬件加速图形,不需要任何插件支持,只需要浏览器支持WebGL。Cesium是基于Apache2.0许可的开源程序,可以免费用于商业和非商业用途。Cesium提供良好的触摸支持,能应用于绝大多数的浏览器和mobile。Cesium支持全球级别高精度地形和影像服务;支持人工模型、倾斜摄影、三维建筑物、CAD、BIM、点云数据等三维模型的展示;支持绘制各种几何图形及二三维场景与时态动画效果等。10.3WebGIS3D引擎核心层(Core):融合了Cesium平台底层的函数与协议库,包含数学与逻辑运算代码及其各种相关标准协议与规范。渲染器层(Render):融合图像模型渲染所需的所有功能函数,例如裁剪、拼贴、纹理映射等。其中Shader着色器,是WebGL利用GPU进行高效率的图像模型渲染的接口。场景层(Scene):在前两层的基础上展示模型及其影像数据,主要包含三维地球、模型及影像数据以及各种调配接口和设置按钮等,模型数据包括倾斜摄影数据、遥感影像数据、空间地物属性数据等。数据层(DataSources):提供了前端实体渲染接口,包含点、线、面、球等,是绘制三维模型实体的工具。Widgets是Cesium框架中内置的功能插件,如视图选择、全屏展示、数据选择、时间等。Cesium架构模型10.3WebGIS3D引擎Three.jsThree.js是一个跨平台、跨浏览器的三维引擎,使用WebGL进行硬件加速。Three.js能够创建正交和透视摄像机、动画、几何体、光影线条等各种三维场景。Three.js提供三维交互功能,帮助完成WebGL实现过程中复杂繁琐的工作,如生成模型顶点坐标、矩阵变换、着色器等。10.3WebGIS3D引擎Three.js程序结构01Scene(场景)02Camera(相机)03Renderer(渲染)所有物体的容器,类似现实中的舞台,需要展现的内容都在此场景中相机有很多种类,针对不同应用的三维场景需要使用不同的投影方式,即选择不同的相机。把场景中的所有物体都在屏幕上绘制出来10.3WebGIS3D引擎数据可视化系统响应时间用户操作文件数据量Three.jsCesium约3MB约1MB更适合小场景的应用包含许多实用的内置对象,方便将数据转换为三维空间内的实体对象更灵活的接口,开发难度更高针对基于地球的大场景提供飞行模拟、雷达扫描、漫游等动画效果缺少对数据进行可视化效果的构造函数慢快小场景交互更流程涉及地球、地形等,交互场景更复杂,三维球场景更适用10.4Cesium开发入门建立第一个Cesium应用程序--Cesium文件结构CHANGES.md:Cesium每个版本的变更记录及修复日志index.html:Web导航首页,解压缩文件直接部署服务器后的入口package.json:包的依赖管理文件,包括包的名称、版本号、描述、官网url、作者、程序的主入口文件、开发环境和生产环境依赖包列表以及执行脚本等README.md:项目的入门手册,介绍了整个项目的使用、功能等server.js:Cesium内置的Node服务器文件,命令实际上执行的文件Apps文件夹:CesiumViewer:初始化示例;SampleData:所有示例用到的数据;Sandcastle:示例程序代码;TimelineDemo:时间轴示例代码Build文件夹:ÜCesium:打包之后的Cesium库文件(压缩后)ÜCesiumUnminified:打包之后的Cesium库文件(未压缩)ÜDocumentation:打包之后的API文档Source文件夹:核心文件,包含所有类的源码和自定义Shader(渲染)源码Specs文件夹:自动化单元测试,采用Jasmine框架ThirdParty文件夹:依赖的外部第三方库版本:Cesium1.10410.4Cesium开发入门方式1:Script标签引入方式开发<link

rel="stylesheet"

href="./Cesium/Widgets/widgets.css"

type="text/css"><script

src="./Cesium/Cesium.js"

type="text/javascript"></script>方式2:Node.js方式开发1、安装Vue脚手架,创建相应项目2、“npminstallcesium”命令安装依赖模块3、配置vue.config.js4、项目中引用import

*

as

Cesium

from

'../../node_modules/cesium'import'../../node_modules/cesium/Build/Cesium/Widgets/widgets.css'window.Cesium=Cesium //定义全局的cesium变量建立第一个Cesium应用程序--Cesium引用10.4Cesium开发入门建立第一个Cesium应用程序--第一个页面步骤1:引入。步骤2:创建dom绑定id。步骤3:初始化viewer。效果:10.4Cesium开发入门Cesium的常用功能-地形三维地形是描述地球表面及其特征的曲面模型,能够真实的反映地表特征。Cesium标准地形提供高分辨率的全球地形数据,支持地形光照和水流效果,由TerrainProvider接口调用。ArcGIS地形从Esri影像服务高度图中产生地形数据,由ArcGISTiledElevationTerrainProvider接口调用。VR-TheWorld地形从VR-TheWorld服务的高度图中产生,托管服务器有全球90m数据,包括深度测量,VRTheWorldTerrainProvider接口调用。Cesium0米地形Cesium默认的光滑椭球面,没有实际的地形,地形高度为0,由EllipsoidTerrainProvider接口调用。10.4Cesium开发入门Cesium的常用功能-地形1:Cesium标准地形2:ArcGIS地形3:VR-TheWorld地形4:Cesium0米地形10.4Cesium开发入门Cesium的常用功能-地图服务Cesium支持卫星影像数据、互联网地图、TMS、WMS、WMTS、单张图片等服务数据的加载,并提供丰富的地理空间信息和属性信息,支持影像图层相关属性,如透明度、亮度、对比度、色调等处理。01ArcGisMapServerImageryProvider:支持ArcGISOnline和Server的相关服务02BingMapsImageryProvider:必应地图影像,可以指定mapStyle10.4Cesium开发入门Cesium的常用功能-地图服务03GoogleEarthEnterpriseImageryProvider:使用谷歌Earth企业RESTAPI提供切片图像,可与GoogleEarthEnterprise的3DEarthAPI一起使用04GridImageryProvider:展示内部渲染网格划分情况,了解每个切片的精细度,便于调试地形和图像渲染问题05IonImageryProvider:cesiumIon在线服务,默认全局基础图像图层10.4Cesium开发入门Cesium的常用功能-地图服务06MapboxImageryProvider:Mapbox影像服务,根据mapId指定地图风格07MapboxStyleImageryProvider:Mapbox影像服务,根据styleId指定地图风格08OpenStreetMapImageryProvider:OSM影像服务,根据不同的url选择不同的风格10.4Cesium开发入门Cesium的常用功能-地图服务09SingleTileImageryProvider:单张图片的影像服务,适合离线数据或对影像数据要求不高的场景10TileCoordinatesImageryProvider(开发调试):展示内部渲染网格切片划分情况,包括网格切片等级、X、Y序号,便于调试地形和图像渲染问题11TileMapServiceImageryProvider:访问切片图的REST接口10.4Cesium开发入门Cesium的常用功能-地图服务12UrlTemplateImageryProvider:指定url的format模版,方便用户实现自己的Provider。如国内的高德,腾讯等影像服务,OSM也是通过该类实现的13WebMapServiceImageryProvider:符合WMS规范的影像服务都可通过该类实现14WebMapTileServiceImageryProvider:服务WMTS1.0.0规范的影像服务,都可以通过该类实现,如天地图10.4Cesium开发入门Cesium的常用功能-空间数据Cesium在空间数据可视化方面提供了两种类型的API,一种是面向图形开发人员的原始API,通过Primitive类实现,称为PrimitiveAPI;另一种是用于数据驱动的高级(实体)API,通过Entity类实现,称为EntityAPI。相对于PrimitiveAPI,EntityAPI实现起来更简单一些。EntityAPI实际上是对PrimitiveAPI的二次封装,底层调用的仍然是PrimitiveAPI,目的是提供灵活、易学、易用的高性能可视化界面。10.4Cesium开发入门Cesium的常用功能-空间数据广告牌(billboard)盒子(box)10.4Cesium开发入门Cesium的常用功能-空间数据走廊(corridor)10.4Cesium开发入门Cesium的常用功能

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