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                    流媒體的地理信息實時渲染技術開發

                    添加時間:2018/12/04 來源:浙江大學 作者:梅繼贊
                    基于Flash富客戶端的webGIS綜合了地理信息分布式計算,多源空間數據渲染,開放式地理空間信息傳播等地理信息系統領域的前沿技術,在GoogleMap、Yahoo等各大公眾地圖服務框架和ES犯等各大GIS平臺共同支持下實現。
                    以下為本篇論文正文:

                    摘要

                      目前WebGIS應用進入了一個自下而上的!由廣大用戶集體智慧和力量主導的信息大眾傳播階段,形成了具有互聯網級別海量計算資源支持的webOS體系。具有高度互動性!豐富用戶體驗及能聚合地理信息數據并統一表現的客戶端,成為目前WebGIS開發技術的一個重要研究課題。

                      基于Flash富客戶端的WebGls綜合了地理信息分布式計算,多源空間數據渲染,開放式地理空間信息傳播等地理信息系統領域的前沿技術,在公眾地圖服務框架和傳統GIS平臺共同支持下實現了地理信息在傳統互聯網信息發布領域的有效傳播,為人們提供一種可直觀地觀察數據!分析數據!揭示數據間內在聯系的方法,為webGIs在瀏覽器端的功能提升提供一條解決途徑。

                      針對上述問題和現象,本論文主要研究內容如下:

                      1.分析整理了webGls在Flash平臺的應用需求與發展現狀,提出了一種運行時動態自適應表達地理信息數據的渲染框架,并研究了該框架在結合具體地理信息系統業務環境下的應用。

                      2.針對WebGIS中的地理信息數據傳輸問題,結合數據流在Flash平臺下點對點傳輸協議的特點,采用分布式哈希表算法組織網絡內的信息節點,研究在非集中式資源搜索模式下,降低網絡數據傳輸負荷和豐富資源共享的途徑。

                      3.討論了Flash平臺下數據流格式的相關問題,設計了一種利用Flash流媒體點對點傳輸協議擴展的地理信息數據傳播通道,并研究了ActionseriPt的類映射技術,以BlazeDS為例研究了支持Flash前端環境的后臺技術。

                      4.采用SPring--Hibemate架構設計并實現了一個基于Flash流媒體傳輸技術的城市規劃系統實時渲染系統,對本論文的相關研究內容進行驗證。

                      關鍵詞:Flash流媒體!點對點數據傳輸!實時渲染

                      WebGIS又稱為萬維網地理信息系統,是建立在Intemet或者Intranet網絡環境下存儲、處理、分析、顯示與應用空間信息的地理信息系統。WebGIS的基本思想就是在互聯網上的任意一個節點通過瀏覽器就可以獲得地理信息系統中的數據和功能服務,實現GIS互操作,對各種地理空間數據及其屬性數據、圖像、文件進行地理空間分析。地理空間數據包括帶有空間位置特征的圖像、圖形和與此相關的文本數據等。在網絡有限帶寬的環境下,對海量地理空間數據的存儲、管理和處理等各種應用要求WebGIS實現的架構要滿足分布式計算和空間數據的漸進式傳輸,目前,WebGIs實現技術總的歸納起來可以分成兩種架構風格。

                      遠程會話求值風格在基于B/S架構風格的Gls應用中最為常見,可以視為客戶端服務器模式(C/S)在互聯網上的延伸,服務器組件提供了一組永不終止的服務,并監聽對這些服務的請求。每個客戶端組件通過連接器觸發請求發送到服務器,在服務器上啟動一個會話,調用服務器的一系列服務器功能組件執行請求并將響應發送回客戶端(例如服務器端動態繪制地圖,生成柵格地圖圖片后發送給瀏覽器),最后退出會話,如果客戶端是只采用標準的WEB技術(如HTTP、HTML和JavascriPt等)的瘦客戶端,應用狀態被完全保存在服務器上,如果客戶端是通過下載安裝插件(plug一in、Aetivex控件技術、JavaApPlet技術等)來增強瀏覽器能力的胖客戶端,應用狀態將選擇性的保存在服務器端或客戶端的連接器上。遠程會話求值風格架構的優點是:集中制定在服務器的接口組件,能充分利用服務器端資源(CPU周期、空間數據引擎等等)實現復雜分析(如Buffer分析、路徑分析),執行代碼適應于服務器內部的環境,除了正在被會話使用的資源外,不會影響到相同服務器的其他客戶端,易于實現和部署。它的缺點是:由于要在服務器上保存應用狀態,降低了服務器的可伸縮性;因為監視程序必須要知道服務器的完整狀態,降低了交互的可見性;由于計算負載都在服務器端,浪費了客戶端的計算資源也降低了服務器的物理擴展性和邏輯擴展性,對執行環境的管理本身會導致與部分會話上下文同步和低魯棒性等相關的難題。

                      面對全球尺度地理現象,如果不對當前的數據表達技術作重大擴展,那么海量地理空間數據在大尺度、甚至全球范圍研究中的作用仍然有限。公眾地圖服務框架風格式一種基于地圖瓦片金字塔模型的位置搜索服務框架,由GoogleMap推出TileMapImage方式提供的地圖位置服務之后而影響甚廣。目前GoogleMap使用上萬臺PC組成的服務器集群,在保證系統延展性和良好運行效率的基礎上每天處理著海量數據和復雜計算,其可靠性,穩定性和計算能力上,均達到了大型計算機的標準,其核心數據存儲機制使用了可擴展的具備日志的分布式文檔系統。

                      區別與遠程會話求值風格WebGIS的實時請求地圖服務器傳輸地圖,PMSJ首先用特定的檢索方式預生成規矩的瓦片地圖存儲于分布式文檔系統目錄下,以鏈接圖片的方式快速定制,而將頻繁變動的數據封裝成表屬性狀態轉移(REST)的抽象接口通過用客戶端腳本進行操作,利用HTTP(超文本轉移協議)原始的動作映射能力表述內建指定語言(DSL)提供一個用于表達問題的簡便語法來傳遞POI(例如GeoRSS,KML),地理空間數據的將表述與通過URI標識的語義關聯起來后,完成了該地理信息資源的松禍合混搭組裝。公眾地圖服務框架風格架構的優點是:PMsl可以脫離專業的Gls平臺,通過現有的互聯網技術(如搜索引擎、Ajax、Rss技術等)實現空間位置服務,具有緩存風格運行時,可以支持應用的代碼級獨立熱部署來減少交互延遲,因此響應速度要快于傳統的WebGIS,同時對地圖服務器的網絡負載和服務器負載也比較小,地圖服務(接口)語義由專業化轉向平民化,能混搭(mashuP)形成隨需應變的屏蔽網絡和設備異構的虛擬計算環境。其不足是跨平臺交互時,地理空間數據源的標準定義和語義轉換,以及如何在未知關于應用的任何知識條件下建立被用戶代理和中間組件所理解的網絡API。

                      流媒體的地理信息實時渲染技術內容截圖:

                    墓于RDF語義定義的數據共同制作協作
                    墓于RDF語義定義的數據共同制作協作

                    BlazeDS數據映射架構
                    BlazeDS數據映射架構

                    PureMvC架構圖
                    PureMvC架構圖

                    AMF前后臺解析過程示意圖
                    AMF前后臺解析過程示意圖

                    目錄

                      致謝
                      摘要
                      Abstract
                      目錄
                      1 緒論
                        1.1 選題背景與研究意義
                          1.1.1 WEBGIS的現狀與局限
                          1.1.2 瀏覽器PZP架構的產生
                          1.1.3 RIA的興起和前景
                          1.1.4 地理信息實時渲染技術的意義
                        1.2 國內外相關技術研究進展與應用現狀
                          1.2.1 認z匕bGIS表現層研究現狀
                          1.2.2 流媒體傳輸技術應用現狀
                        1.3 論文研究的內容及論文的組織
                          1.3.1 研究內容
                          1.3.2 章節安排
                      2 基于Flash的地理信息數據渲染框架
                        2.1 地理信息數據驅動的客戶端模型
                          2.1.1 Flash客戶端介紹
                          2.1.2 數據驅動的客戶端模型SOC
                        2.2 Flash流媒體數據格式協議
                          2.2.1 Flash數據傳輸協議
                          2.2.2 Flash流媒體數據格式
                        2.3 Flash渲染引擎介紹
                          2.3.1 0penScale
                          2.3.2 Paperversion3D
                          2.3.3 Altemativa3D
                        2.4 基于Flash的地理要素渲染分類
                          2.4.1 二維矢量要素渲染
                          2.4.2 三維矢量要素渲染
                          2.4.3 柵格要素渲染
                        2.5 本章小結
                      3 基于A-K模型的流媒體傳輸框架
                        3.1 集中式PZP數據傳輸模式和應用
                          3.1.1 edZk文件分享網絡
                          3.1.2 BitTorrent協議
                        3.2 Kademha協議傳輸模式
                          3.2.1 Kademlla介紹
                          3.2.2 Kad網絡節點拓撲定義
                          3.2.3 路由查詢和協議消息
                        3.3 基于Flash的實時傳輸A一K模型
                          3.3.1 A一K模型的層次結構
                          3.3.2 A一K模型的運行原理分析
                        3.4 本章小結
                      4 GIS實時渲染系統功能設計
                        4.1 設計思路
                        4.2 數據傳輸相關功能設計
                          4.2.1 資源控制評價機制
                          4.2.2 傳輸中間層類映射代理
                        4.3 實時渲染DCI框架功能設計
                          4.3.1 PureMVC客戶端組件管理
                          4.3.2 GIS業務DCI框架服務
                          4.3.3 空間數據實時渲染
                        4.4 本章小結
                      5 基于Flash流媒體實時渲染的城市規劃系統實現
                        5.1 系統開發背景
                        5.2 系統運行環境
                        5.3 系統層次架構
                        5.4 系統運行界面
                          5.4.1 系統工作流表單自定義
                          5.4.2 城市規劃效果渲染
                        5,5 本章小結
                      6 結論與展望
                        6.1 工作總結
                        6.2 后續研究展望
                      參考文獻
                      作者簡介

                    (如您需要查看本篇畢業設計全文,請您聯系客服索。

                     

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