LBS地图切片显示设计方案.doc

1 16 地图切片显示设计方案 卓越领先科技 源自客户体验 编制 余洋编制 余洋 修改履历修改履历 修改章节修改章节修改内容修改内容修改状态修改状态修改人修改人审阅日期审阅日期批准人日期批准人日期 所有新发布余洋 目录目录 引言 地图显示引擎的比较 现有地图显示引擎 地图切片显示方式 系统设计方案 硬件方案 硬件基本结构 文件服务器硬盘空间计算 2 16 软件方案 系统功能需求及工作流程 地图切片软件设计 服务器端软件设计 浏览器端软件设计 系统需求 服务器配置 运行环境 开发环境 1 引言引言 随着本公司系统的用户和地图数据量增加 现有系统的显示速度受图像显 示引擎的影响 难以达到地图快速显示的要求 为解决这一问题 特设计此方 案以改善未来高用户访问量情况下的地图显示速度 本文阅读对象为项目设计 人员及程序开发人员 地图显示引擎的比较地图显示引擎的比较 现有地图显示引擎现有地图显示引擎 公司第一代系统采用作为地图显示引擎 其显示引擎工作原理如下图 WWW 浏览器 浏览器 浏览器 WEB服务器MapXTreme 文件服务器 数据库服务器 3 16 系统程序采用编写 地图数据以文件方式存储于硬盘上 数据库服务器主 要存储终端信息 用户资料和轨迹记录 当用户查询轨迹时 由载入地图 根 据需求生成图片 再由服务器传输到用户浏览器上 由于随着地图数据量的增加 以文件方式管理地图的方式导致当切换不同 级别或不同地域的地图时 都会花费大量的时间载入地图数据 导致了地图切 换时的显示速度降低 系统的查询 轨迹规划等功能也都需要用到载入同时 由于该程序采用了方式存储相关地图变量 由于在管理上的缺陷 导致当丢失 时 地图显示为白屏 影响用户的使用 由于以上原因 从年月起 系统逐渐开始转向研究基于地图显示引擎的系 统 到年月 该系统基本完成 并挂载在服务器上测试 以下为该系统的工作 原理图 WWW 浏览器 浏览器 浏览器 WEB服务器 数据库服务器 ArcIMS WEB Service ArcSDE 本程序采用 技术 将各类查询分离 均编写成为单独的 查询 路径规 划等功能不利用进行处理 仅作为单纯的图像显示引擎 减轻了其负担 同时 将地图数据全部存入数据库中 以进行管理 使地图不再存在切换区域时的速 度降低问题 系统采用技术 浏览器端采用编写 着重改善用户的使用体验 同时 由于不再采用技术 在减轻了服务器端压力的同时 地图白屏现象也得 到了彻底的解决 虽然采用解决了原有系统的部分问题 提高了系统的稳定性 但是系统的 地图浏览速度并没有获得明显的提升 这是由和系统的基本原理决定的 下图 为这两种系统运作的基本流程 4 16 浏览器 Web服 务器 图片参数计算图片大小 ArcIMS MapXTreme 生成图片 正确 由上图可以看出 两种系统均是当客户发出请求后 地图图片才动态生成 这就导致了额外的时间花销 而无论采用哪种方式 均难以彻底减少这段时间 的消耗 故此系统的响应时间难以降低 地图切片显示方式地图切片显示方式 随年 推出后 国内的 都市等网站都先后采用地图切片的方式来显示地 图 该方式的最显著特点是 地图在服务器端预先生成 以往动态生成图片的时间被彻底去掉了 地图切片 客户端同时下载 下图为切片显示的基本原理 浏览器 Web服 务器 图片名查找图片 存在 计算所需的 图片名称 传统的系统生成的图片为一整幅的图片 以图幅尺寸 为例 大小为左右 的传输速率按计算 图片传输时间为左右 再加上图片生成时间 一次操作的总 时间为左右 采用地图切片的方式 可将一幅尺寸 的图片切割为幅 的图片进行传输 平均每幅图片大小约为 利用浏览器 如 的多线程同时下载的功能 虽然传 输总时间仍为 但由于图片能分块逐渐显示出来 会减少用户等待地图显示的 5 16 时间 当地图窗口发生移动 缩放 需要下载新的图片来填充新的区域时 已 下载过的图片无需再次访问服务器下载 同时 由于没有了地图生成时间 故 此以切片方式显示的一次操作时间为左右 在查询和轨迹规划中 仍然沿用 方式 但显示时采用 和技术直接在浏览 器端绘制图像 而在基于的系统中 还要将获得的结果再次交给绘制 所以二 者相比 切片方式明显更有效率 虽然 使用切片方式导致的分层显示功能无法实现 但是考虑到系统并不 需要该项功能 所以采用地图切片方式完全可以满足系统需求 提高系统浏览 速度和改善用户使用体验 系统设计方案系统设计方案 硬件方案硬件方案 3 1 1 硬件基本结构硬件基本结构 地图切片方式下的硬件结构如下图 WWW 浏览器 浏览器 浏览器 WEB服务器 数据库服务器 WEB Service 地图服务器 服务器 服务器 用于处理来自浏览器的请求 数据库服务器 存储车辆信息 用户信息和轨迹信息 地图服务器 用于存放地图切片文件 6 16 3 1 2 地图服务器硬盘空间计算地图服务器硬盘空间计算 地图切片中 每个切割的小图片是 像素 共分为级 下表为各比例尺 下的图片数量及图片大小 缩放级别缩放级别比例尺比例尺图幅数 张 图幅数 张 存储空间 幅 存储空间 幅 仅部分城市需要仅部分城市需要 256G 64G 16G 4G 1G 256M 64M 16M 4M 1M 合计 341G 考虑到 比例尺下的地图仅在部分大型城市中需要 所以采用地图切片方 案的地图需 400G 的硬盘空间 软件方案软件方案 1 系统功能需求及工作流程系统功能需求及工作流程 本系统基本功能包含 地图的缩放和漫游 查询 路径规划 车辆定位和 轨迹查询 本系统设计中 考虑到系统的跨浏览器应用和改善用户的体验 系 统在原有系统的设计上加以改进 进一步完善 功能 同时采用标准的设计语言 可跨浏览器使用 7 16 1 地图缩放和漫游 提供地图 包括全国以及全国各大城市的电子地图 的放大 缩小 漫游 等基本操作 支持滚动鼠标无极缩放和不同级地图的无缝切换 为 为 为 为 为 为 为 为JavaScriptWebService为 为 为 为为 为 为 1 为 为 为 为 2 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 3 为 为 为 为 为 为 为 4 为 为 为 为 为 为 为 5 为 为 为 为 为 图 地图缩放和漫游基本流程图 地图缩放和漫游基本流程 2 信息点查询 本系统提供两种信息点查询方式 通过输入关键字 实现地图地名的模糊查询 行政区域和类型限定的地 名查询 通过在地图上点击 查询点击位置的周边信息点 除了可查询信息点外 本系统支持在图上进行临时标记功能 便于坐席记 录求助者位置 8 16 为 为 为 为 为 为 为 为JavaScriptWebService为 为 为 为为 为 为 1 为 为 为 为 2 为 为 POI 3 为 为 为 为 为 为 7 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 8 为 为 为 为 9 为 为 为 为 为 为 为 6 为 为 POI为 为 为 为 为 4 为 为 为 为 5 为 为 POI为 为 为 为 为 图 信息点查询基本流程图 信息点查询基本流程 3 路径规划 本系统提供两种路径规划方式 在图上任意选择 设置起点和终点位置 自动设计两点间的行车路线 并配以详细的文字说明 支持路线图的输出 通过在输入起始点 自动设计两点间的行车路线 并配以详细的文字说 明 支持路线图的输出 为 为 为 为 为 为 为 为JavaScriptWebService为 为 为 为 1 为 为 为 为 2 为 为 为 为 为 3 为 为 为 为 为 为 6 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 7 为 为 为 为 9 为 为 为 为 为 为 为 8 为 为 为 为 为 为 为 5 为 为 为 为 为 为 4 为 为 为 为 图 路径规划基本流程图 路径规划基本流程 9 16 4 车辆定位 利用全球卫星定位系统 实现全天候小时定位 可通过车辆关键信息 如 车号 公司号等 查询车辆的即时位置 车辆实时状态信息 包括车门 车速 电源 防拆 求救等 为 为 为 为 为 为 为 为JavaScriptWebService为 为 为 为为 为 为 1 为 为 为 为 6 为 为 为 为 为 为 7 为 为 为 为 为 为 10 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 11 为 为 为 为 12 为 为 为 为 为 为 为 8 为 为 为 为 为 为 8 为 为 为 为 9 为 为 为 为 为 为 2 为 为 为 为 为 为 3 为 为 为 为 4 为 为 为 为 为 为 5 为 为 为 为 为 为 为 为 图 车辆定位基本流程图 车辆定位基本流程 5 轨迹回放 用户通过设定需查询的车辆及时间段 可查询车辆在该时间段内的运行路 线 该时间段内的车辆运行状态等 并在地图上显示其轨迹 10 16 为 为 为 为 为 为 为 为JavaScriptWebService为 为 为 为为 为 为 1 为 为 为 为 2 为 为 为 为 为 3 为 为 为 为 为 为 8 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 9 为 为 为 为 11 为 为 为 为 为 为 为 4 为 为 为 为 10 为 为 为 为 为 为 为 5 为 为 为 为 6 为 为 为 为 为 为 7 为 为 为 为 为 为 图 轨迹回放基本流程图 轨迹回放基本流程 3 2 2 地图切片软件设计地图切片软件设计 3 2 2 地图切地图切片的命名方式片的命名方式 地图切片采用类似四叉树的方式进行切割 每一层的图幅数皆为前一层的 四倍 如下图所示 L Le ev ve el l 1 1 L Le ev ve el l 2 2 L Le ev ve el l 3 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 11 1 0 01 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 01 1 1 1 按上述切割方式 对各级别的图幅进行命名 以级和级为例 如下所示 11 16 在实际应用中 为了提高服务器对图片的查找速度 可采用建立文件夹的 方式来取代上述命名方式 如 可改为 1 7 2 可改为 当图片数量 巨大时 需要采用这种方式 以有效的提高服务器对图片的调用速度 同时 也是地图数据的一种基本保密手段 3 2 2 地图切片软件功能需求地图切片软件功能需求 地图切片软件以开发 主要需完成以下要求 12 16 1 可通过读取预先配置好的文件载入需切割的地图 2 地图命名方式符合上文要求 3 可自由设置地图的起始切割级别和终止切割级别 4 可通过设置起止坐标和全国范围坐标的方式自动切割地图并自动命名 5 可设置地图的切片大小 至少可切割为 或 两种 该软件具体设计还有待与数据部的进一步交流 3 服务器端软件设计服务器端软件设计 服务器端采用 方式对所需的各类数据处理建立 服务 在继续沿用现有 的 基础上 加以改善主要需完善权限判断处理 下图为服务器端实现的基本服务 WEB Service 为 为 为 为 POI为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 1 权限判断服务权限判断服务 用于保证数据安全 负责判断用户可实现的功能 2 车辆列表查询服务车辆列表查询服务 用于查询可用车辆列表 供用户选择 3 轨迹回放服务轨迹回放服务 根据用户的车辆及时间段 返回车辆的轨迹坐标 4 车辆定位服务车辆定位服务 根据用的车辆返回及时车辆位置坐标及状态信息 5 查询服务查询服务 根据用户输入的地物名称 或部分名称 返回地物及其对应 的坐标 6 路径规划服务路径规划服务 根据用户传入的起始坐标 返回两点间最短路径的轨迹坐 标 13 16 4 浏览器端软件设计浏览器端软件设计 考虑到软件能应用于各类操作系统 并能跨浏览器使用 本系统的浏览器 端将采用 编写 为了方便开发 特引入了开源的类库 该类库对的各项基本操作进行了封装和扩展 更便于用户开发 3 2 4 功能需求功能需求 浏览器端以下几项功能将由浏览器端完成 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 为 1 切片计算切片计算 根据请求的地图坐标 计算需请求的地图图片名称 2 切片组合切片组合 将获取的地图图片拼接组合为完成的地图并显示 3 数据计算及请求数据计算及请求 根据传入的实际坐标计算其对应的页面坐标 根据页面 坐 标计算实际的地图坐标 并将这些坐标生成查询语句利用浏览器的方法发 送到服务器 4 数据接收处理数据接收处理 利用浏览器的方法接收数据 并将其转化为合适的数据类 型用于后续处理 5 添加点状地物添加点状地物 对应查询 车辆定位 将处理后数据以点状形式显示在地 图上 6 添加线状地物添加线状地物 对应路径规划 车辆轨迹回放 将处理后的数据以线状形 式用或方式显示在地图上 14 16 3 2 4 程序程序框架设计框架设计 BaseAction ListenerSupport Listener BaseWidget BaseModel Util MapBuilder Command DragAction ZoomActionMoveAction MapTypeAction R