專利名稱：一種基于WebGIS的高程地理數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種基于WebGIS的高程地理數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)和方法，該方法尤其適用 于地理信息應(yīng)用系統(tǒng)中對(duì)高程地理信息數(shù)據(jù)的快速查詢功能。
背景技術(shù)：
地理信息應(yīng)用系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活的方方面面，其中最為突出的當(dāng)屬互 聯(lián)網(wǎng)上的電子地圖，其本質(zhì)也是地理信息應(yīng)用系統(tǒng)，最終的發(fā)展方向就是面向整個(gè)社會(huì)的 應(yīng)用。因此如何在地理信息系統(tǒng)中提供更多更人性化的功能是一項(xiàng)很有必要的任務(wù)，但在 目前基于WebGIS的應(yīng)用系統(tǒng)中，無法利用現(xiàn)有的API做到對(duì)GIS服務(wù)器中柵格化地圖服務(wù) 某一坐標(biāo)點(diǎn)高程信息的查詢功能，本專利提出的利用灰度圖實(shí)現(xiàn)高程信息查詢的方法也就 應(yīng)運(yùn)而生。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決地理信息系統(tǒng)中對(duì)地圖服務(wù)中高程信息的精細(xì)查詢，本發(fā)明提供了一種 以灰度圖方式實(shí)現(xiàn)的解決方法，此方法可以適用于各種地理信息系統(tǒng)中，并能對(duì)任意坐標(biāo) 點(diǎn)的高程信息進(jìn)行快速查詢。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)至少包括以下部分一套地理信息應(yīng)用系統(tǒng)，一套GIS服務(wù)器，一套 完整的客戶端系統(tǒng)，一套灰度轉(zhuǎn)換模塊，以及一套坐標(biāo)對(duì)應(yīng)模塊；其中，地理信息應(yīng)用系統(tǒng) 為用戶提供各方面多層次的地理信息服務(wù)，GIS服務(wù)器為應(yīng)用系統(tǒng)提供必須的地圖服務(wù)，客 戶端系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)Web環(huán)境下對(duì)地理信息應(yīng)用系統(tǒng)的操作訪問，地理信息應(yīng)用系統(tǒng)首先調(diào) 用灰度轉(zhuǎn)換模塊，將GIS服務(wù)器提供的高程?hào)鸥駡D層轉(zhuǎn)換為高程灰度圖，當(dāng)用戶需要查詢 地圖上某一坐標(biāo)點(diǎn)的高程地理數(shù)據(jù)時(shí)，調(diào)用坐標(biāo)對(duì)應(yīng)模塊進(jìn)行坐標(biāo)對(duì)應(yīng)，查詢對(duì)應(yīng)坐標(biāo)的 灰度值，之后根據(jù)灰度轉(zhuǎn)換規(guī)則還原為所要查詢的高程值。


圖1為本發(fā)明所揭示的灰度轉(zhuǎn)換模塊的功能實(shí)現(xiàn)示意圖。圖2為本發(fā)明所揭示的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)模塊的功能實(shí)現(xiàn)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出的利用灰度圖實(shí)現(xiàn)對(duì)高程信息查詢的方法，主要應(yīng)用于基于WebGIS 的地理信息系統(tǒng)中，該系統(tǒng)的實(shí)施首先需要三大部分1. 一套地理信息應(yīng)用系統(tǒng)，用于集成地圖服務(wù)并進(jìn)行與地圖相關(guān)的功能實(shí)現(xiàn)，為 用戶提供便捷；2. 一套GIS服務(wù)器，通過發(fā)布地圖服務(wù)對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)提供地圖支持；3. 一套完整的客戶端系統(tǒng)，使用戶可以訪問到應(yīng)用系統(tǒng)，并根據(jù)自己的需求進(jìn)行 操作；
本發(fā)明所要解決的技術(shù)難點(diǎn)是在于如何在地理信息應(yīng)用系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)灰度轉(zhuǎn)換模 塊和坐標(biāo)對(duì)應(yīng)模塊，以灰度圖的形式對(duì)比高程信息，借助灰度值這個(gè)中間橋梁實(shí)現(xiàn)客戶端 的對(duì)高程值的查詢需求。圖1為灰度轉(zhuǎn)換模塊的實(shí)施細(xì)節(jié)，首先根據(jù)GIS服務(wù)器上發(fā)布的柵格化高程圖層， 生成一張含有高程信息的RGB格式的彩圖，并找出最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的兩個(gè)DEM值，如此便得 出了此圖層所代表地理區(qū)域的高程差，然后根據(jù)灰度幅度(默認(rèn)值25 與此高程差進(jìn)行同 比轉(zhuǎn)換，結(jié)合RGB圖轉(zhuǎn)換為灰度圖的規(guī)則生成高程灰度圖。假使采取默認(rèn)灰度幅度255，則高程RGB圖經(jīng)過同比轉(zhuǎn)換后的高程灰度圖中，灰度 值255的地方代表的就是最高的DEM值D_maX，灰度值0的地方代表的就是最低的DEM值 D_min。這樣，根據(jù)任何一點(diǎn)的灰度值Gray，就可以得到其代表的高程值(Gray/255)*(D_ max-D_min)。圖2為坐標(biāo)對(duì)應(yīng)模塊的實(shí)施細(xì)節(jié)，首先用戶會(huì)點(diǎn)擊獲得所要查詢高程值的屏幕坐 標(biāo)，根據(jù)發(fā)布好的地圖服務(wù)中的GIS信息很容易得到對(duì)應(yīng)的地圖坐標(biāo)，與此同時(shí)，利用GIS 高程圖層求得高程圖跨度，之后結(jié)合地圖坐標(biāo)和高程圖的跨度求得高程圖像的坐標(biāo)，借助 圖像灰度函數(shù)查詢到灰度值，最后由事先約定好的灰度轉(zhuǎn)換規(guī)則逆推出對(duì)應(yīng)的高程值。借助GIS軟件提供商開發(fā)好的針對(duì)各種編程語言的API，可以很容易以屏幕坐標(biāo) 為參量調(diào)用函數(shù)得到經(jīng)緯度形式的地圖坐標(biāo)，由此地圖坐標(biāo)求得對(duì)應(yīng)高程圖像坐標(biāo)并逆推 出高程值的方法如下Stepl 假使得到的地圖坐標(biāo)為(Loc_x，Loc_y)；St印2 利用高程圖層獲知高程圖像的跨度，左上角坐標(biāo)(From_X，F(xiàn)rom_y)，寬度 Width，高度 Height ；St印3 確定出地圖坐標(biāo)相對(duì)高程圖像左上角的相對(duì)位置(Tem_x，Tem_y)，其中 Tem_x = (Loc_x-From_x) /Width, Tem_y = (From_y-Loc_y) /Height ；乂印4 :由此可得用戶點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)的高程圖像坐標(biāo)為(Img_x，Liig_y)，其中Lng_x = Loc_x+Width氺Tem_x，Img_y = Loc_y+Height*Tem_y ；St印5 調(diào)用從圖像中取灰度值的函數(shù)查詢高程灰度圖(Tem_x，Tem_y)處的灰度 值 Gray ；St印6 根據(jù)這點(diǎn)的灰度值Gray，得到其代表的高程值(Gray/255) * (D_max-D_ min) ο至此，實(shí)現(xiàn)了借助灰度值查詢高程值的一系列過程。綜上所述，本發(fā)明是一種應(yīng)用于WebGIS中通過圖像灰度理論對(duì)地圖服務(wù)高程信 息進(jìn)行查詢的有效方法。說明書中所舉特例均屬于便于理解的舉例性質(zhì)，而非限制性，任何 未脫離本發(fā)明思想的范疇，均應(yīng)包含于該申請(qǐng)涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于WebGIS的高程地理數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)，其特征在于，應(yīng)該包括有 一套地理信息應(yīng)用系統(tǒng)，為用戶提供各方面多層次的地理信息服務(wù)； 一套GIS服務(wù)器，為地理信息系統(tǒng)提供地圖服務(wù)；一套完整的客戶端系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)Web環(huán)境下對(duì)地理信息應(yīng)用系統(tǒng)的操作訪問； 一套灰度轉(zhuǎn)換模塊，將GIS服務(wù)器提供的高程?hào)鸥駡D層轉(zhuǎn)換為高程灰度圖； 一套坐標(biāo)對(duì)應(yīng)模塊，實(shí)現(xiàn)所要查詢高程信息的坐標(biāo)位置與高程灰度圖的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地理信息應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)除了提供基于WebGIS 的地理信息常用操作之外，還包括對(duì)水深，海拔等高程信息的查詢功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地理信息應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)提供的高程信息查詢 功能是以高程灰度圖的方式實(shí)現(xiàn)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地理信息應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于應(yīng)該包含以下兩個(gè)模塊 一灰度轉(zhuǎn)換模塊，將GIS服務(wù)器提供的高程?hào)鸥窕瘓D層轉(zhuǎn)換為高程灰度圖；一坐標(biāo)對(duì)應(yīng)模塊，實(shí)現(xiàn)屏幕坐標(biāo)、圖像坐標(biāo)、地理坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS服務(wù)器，其特征在于該GIS服務(wù)器提供包含高程信息的 柵格化圖層地圖服務(wù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的完整的客戶端系統(tǒng)，其特征在于客戶端提供用戶對(duì)高程信息 的查詢功能。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于WebGIS的高程地理數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)和方法，該方法尤其適用于地理信息應(yīng)用系統(tǒng)中對(duì)高程地理信息數(shù)據(jù)的快速查詢功能。它至少包括以下部分一套地理信息應(yīng)用系統(tǒng)，一套GIS服務(wù)器，一套完整的客戶端系統(tǒng)，一套灰度轉(zhuǎn)換模塊，以及一套坐標(biāo)對(duì)應(yīng)模塊；其中，地理信息應(yīng)用系統(tǒng)為用戶提供各方面多層次的地理信息服務(wù)，GIS服務(wù)器為應(yīng)用系統(tǒng)提供必須的地圖服務(wù)，客戶端系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)Web環(huán)境下對(duì)地理信息應(yīng)用系統(tǒng)的操作訪問，地理信息應(yīng)用系統(tǒng)首先調(diào)用灰度轉(zhuǎn)換模塊，將GIS服務(wù)器提供的高程?hào)鸥窕瘓D層轉(zhuǎn)換為高程灰度圖，當(dāng)用戶需要查詢地圖上某一坐標(biāo)點(diǎn)的高程地理數(shù)據(jù)時(shí)，調(diào)用坐標(biāo)對(duì)應(yīng)模塊進(jìn)行坐標(biāo)對(duì)應(yīng)，查詢對(duì)應(yīng)坐標(biāo)的灰度值，之后根據(jù)灰度轉(zhuǎn)換規(guī)則還原為所要查詢的高程值。本發(fā)明能夠有效的應(yīng)用于各種地理信息系統(tǒng)中對(duì)高程地理數(shù)據(jù)的查詢，查詢效率高效，特別適用于海拔，水深等柵格型高程數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G06F17/30GK102096707SQ20111000423
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者何盛琪, 張嶺, 王健, 蘇誠(chéng), 袁小華, 謝文輝, 鄭小羅, 黃冬梅 申請(qǐng)人:上海海洋大學(xué)