第 　 ４１ 卷 第 期 年 ９ 月 　２０１５ ９ 工 矿 自 动 化 Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｍｉｎｅ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．９　 Ｓｅｐ．２０１５　 文章编号：１６７１－２５１Ｘ（２０１５）０９－００７１－０３　　　ＤＯＩ：１０．１３２７２／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－２５１ｘ．２０１５．０９．０１８ 张卫国 ，２０１５，４１（９）：７１－７３． 图形系统实现方案 一种基于 ． 工矿自动化 ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ ［Ｊ］． ＧＩＳ 的 一种基于 ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ 的 ＧＩＳ 图形系统实现方案 张卫国１，２ 中煤科工集团常州研究院有限公司 天地 自动化股份有限公司 ） 常州 （ ， 江苏 常州 ， 江苏 常州 （１． ２． 　２１３０１５； 　２１３０１５） 摘要：针对目前煤矿类系统软件中图形多数为模拟图展示 的 现 状 ，介 绍 了 一 种 基 于 　　 图 形系统的实现方案。该方案在 开发技术组合，在完成常用 信息浏览的功能，并且通过采用图形数据驱动方式使得系统具有良好的通用性 。 ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ 图形功能的基础上，实现了图形系统可同时在 的基础上进行二次开发，采用 Ｗｅｂ ＧＩＳ ＨＴＭＬ ＋ ＣＳＳ ＋ ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ ＧＩＳ 的 和移动终端上进 行 图 形 的 关键词：图形系统；图形数据驱动；ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ；ＧＩＳ 中图分类号 网络出版地址 ：ＴＤ６７　　　 文献标志码 ：Ａ　　　 网络出版时间 　　 　　 ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／３２．１６２７．ＴＰ．２０１５０８２９．１５４８．０１８．ｈｔｍｌ ：２０１５－０８－２９　１５：４８ Ａｎ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　ＧＩＳ　ｇｒａｐｈｉｃｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ ＺＨＡＮＧ　Ｗｅｉｇｕｏ１，２ （１．ＣＣＴＥＧ　Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ　２１３０１５，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｔｉａｎｄｉ（Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ）Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ　２１３０１５，Ｃｈｉｎａ） 　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔａｔｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｇｒａｐｈｉｃｓ　ｏｆ　ｍｉｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｍｏｓｔｌｙ　ｕｓｅ　ａｎａｌｏｇ　ｇｒａｐｈ ｄｉｓｐｌａｙ，ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ａｎ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　ＧＩＳ　ｇｒａｐｈｉｃｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ． Ｔｈｅ　ｓｃｈｅｍｅ　ｉｓ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｔｏ　ｂｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ，ａｎｄ　ｕｓｅｓ　ＨＴＭＬ ＋ ＣＳＳ ＋ ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｇｒａｐｈ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｂｒｏｗｓｅ　ｏｎ　Ｗｅｂ　ａｎｄ　ｍｏｂｉｌｅ　ｔｅｒｍｉｎａｌ　ｏｎ　ｔｈｅ ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｃｏｍｍｏｎ　ＧＩＳ　ｇｒａｐｈｉｃｓ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｈａｓ　ａ　ｇｏｏｄ　ｇｅｎｅｒａｌｉｔｙ　ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ｇｒａｐｈｉｃａｌ　ｄａｔａ ｄｒｉｖｅｎ． Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｇｒａｐｈｉｃｓ　ｓｙｓｔｅｍ ；ｇｒａｐｈｉｃａｌ　ｄａｔａ　ｄｒｉｖｅｎ；ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ；ＧＩＳ 引言 ０　 。 现有煤矿类业务软件系统中数据信息的展示方 其中图形化展示是一种相对直观 高效 式日益丰富 、 ， 的展示方式 煤矿类软件系统中现有的图形化展示 技术多数是对煤矿生产过程中相关信息的模拟图展 示 不能将相关数据 信 息 和 具 体 的地 理 位 置 坐 标 进 ， 并且缺少在 移 动 终 端 上 进行 图 形 浏 览 的 功 行关联 ， 不少煤矿用 户 已 能 随着 ， 经提 出 了 ＧＩＳ 技术和图形展示系统进行结合将是煤矿类软件系统 技术的成熟和发展 图 形 系 统 展 示 的 需 求 如 何 将 ＧＩＳ ＧＩＳ 。 。 。ＧＩＳ 技术和图形展示系统 可在现有 图 形 展 示 系 统 功 能 的 基 础 上 实 ， 中图形展示的一个方向 结合起来 现地测数据的矢量转换 ＧＩＳ 空间分析等功能 为了能够跟上移动互联网技术的 发展步伐 在移动终 ， 端上进行相关图形内容的浏览也必然是一个不可缺 的 少的 功 能［１］。 对于煤矿类业务软件系统而言 ， 构建电子地图 、 本 文 介 绍 一 种 基 于 常用的 、 。 ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ 图形系统的实现方案 。 ＧＩＳ 常用 １　 ＧＩＳ 开发技术分析 目前 ，ＧＩＳ 软件常用开发方法主要有如下 种 。 ４ 。 中国煤炭科工集团有限公司科技创新基金面上项目 收稿日期：２０１５－０６－２５；修回日期：２０１５－０７－１０；责任编辑： 基金项目： 作者简介： 河南洛阳人 ， 男 （１９８２－）， 工程师 ， 硕士 ， 张卫国 张强 （２０１４ＭＳ０２７）。 现主要从事煤矿系统相关软件的设计与研发工作 ， ，Ｅ－ｍａｉｌ：２８１２００７９＠ｑｑ．ｃｏｍ。 中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net

·２７· 工矿自动化 ２０１５ 年第 卷 ４１ 　　　　　 以 （１） 在 ， ＡｕｔｏＣＡＤ 强 为开发平台 ＡｕｔｏＣＡＤ 大的绘图功能基础上进行二次开发 但是该方法只 是将图形数据和属 性 数 据 从 表 面 意 义 上 进 行 关 联 ， 并没有将空间数据 和 属 性 数 据 进 行 无 缝 链 接 在 数 据分析功能方面比较欠缺 ， 。 。 基于国内外成熟的 （２） 成熟的 现阶段 ＧＩＳ ＧＩＳ 软 件 平 台 上 开 发 专 业 开发的主要手段 ＧＩＳ 。 平台软件 在现有 应 用 软 件 是 目前国外较为成熟的 ， ＧＩＳ ＧＩＳ 等 平 台 软 件 主 要 有 国内较为成熟的 ， ＧＩＳ 但是由于 等 软件有 ＡｒｃＧｉｓ，ＭａｐＩｎｆｏ，ＡｕｔｏＭａｐ ＭａｐＧＩＳ，ＧｅｏＳｔａｒ， 平台软件相对来说价 需要安装 ， ＧＩＳ ＳｕｐｅｒＭａｐ 格较为昂贵 服务端软件 很大程度上限制了 ， 技术在矿用图形系统中的应用 。 而且使用的是最终客户授权 ， 项目成本较高 ， 。 ＧＩＳ 。 ＧＩＳ 基于 （３） 这种开发方式是指利用 技术和编程语言平台进行自主开 相关理论和 技 术 发 软件 使用编程语言如 ， 该类软件 可 以 根 据 实 际 需 求 进 行 灵 活 的 定 制 性 开 发 分 析 功 能缺失 但 是 这 类 软 件 普 遍 存 在 ， 工作量巨大等问题 、 ＶＢ，Ｊａｖａ，ＶＣ 功 能 较 弱 等开发的 ＧＩＳ ＧＩＳ ＧＩＳ ， 、 开 源 （４） ＧＩＳ 比 较 常 用 的 有 。 。 平 台 ， 等 Ｗｅｂ 在 ， 端 地 图 展 示 中 Ｇｅｏｔｏｏｌｓ ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ。ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ 图客户端的 ＭａｐＳｅｒｖｅｒ，ＳｈａｒｐＭａｐ，ＧｅｏＳｅｒｖｅｒ，ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ， 较 为 常 用 的 是 是 一 个 用 于 开 发 网 络 地 支 持 的 地 图 来 源 包 括 等 。 漫 游 还可以进行 图层叠加等不同的操作 、 包［２］， Ｇｏｏｇｌｅ　Ｍａｐｓ，Ｙａｈｏｏ，Ｍａｐ， 在操作方面 与缩放地图等操作地图的基本功能 ［３］， 选取面 Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｅａｒｔｈ 、 能够 实 现 在 ， 要素选择 、 浏 览 器 中 浏 览 选取线 、 ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ 微 软 Ｗｅｂ 。 通过对以上开发方式的分析 开发简单 的 特 点［４］， 、 作为一种轻量级的 开 源 本低 客户 端 浏 览 的 兼 容 性 台进行二次开发 实现 ， ， ＧＩＳ 鉴于 ， 开 发 框 架 ， ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ 具 有 成 浏 览 和 移 动 平 ＷｅｂＧＩＳ 以 及 在 本 文 将 采 用 Ｗｅｂ ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ 图形系统的相关功能 。 系统实现的主要功能 ２　 的 ＧＩＳ ＧＩＳ ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ 基于 图形展示及 编 辑 功 能 为 目 标 数据处理和 数 据 展 示 体 系 图形系统以构建通用 建 立 一 套 完 整 的 ， 图 形 系 统 中 的 相 关 ＧＩＳ 图元通过属性配置和图形驱动中的业务数据进行关 联 本 系 统 实现的主要功能如下 从而实现业 务 数 据 的 实 时 图 形 化 展 示 ， 。 ； 。 矢量数据转换 （１） 图中最重要的数据源 矢量数据是 。 比较常用的 ， ＧＩＳ ＧＩＳ 和数字制 数据格式有 ， 数 据 格 式 ，ＥＳＲＩ　Ｓｈａｐｆｉｌｅ（＊．ＳＨＰ） ， 数据格式到 制 图 ＣＡＤ ，Ｍａｐｉｎｆｏ（＊．ＭＩＦ） 数 数 据 格 式 目 前 本 系 统 在 矢 量 数 数 ＣＡＤ 减 少 转 换 过 程 中 数 据 丢 ＧＩＳ 。 Ｍａｐｉｆｏ（＊．ＴＡＢ） 据格 式 煤矿多数采 用 传 统 的 据源方面将主要考虑研究 据格式的转换方法 和 流 程 失 。 提高转换后的图形处理效率 ， 通过对 。 、 ＧＩＳ 。 配 图 等 操 作 本系统将研究 并 建 立 煤 矿 电 子 地 图 模 型 电子地图构建 （２） 元素分层 处 理 、 数据的拓扑结 可 得 到 电 子 地 构处理 图 不 仅 能将煤矿环境参数信息形象地表达在系统电子地图 上 报 警 单 元 的 位置在每个矿区的 电 子 地 图 上 准 确 地 标 注 下 来 用 户可在电子地图上对各监控点快速地进行操作 还可将监控点 ， 环 境 参 数 采 集 单 元 ， 、 、 ， ， 。 ４ 线 、 。ＧＩＳ 个主要的类型 矢量图元编辑工具构建 （３） 主要有点 面 、 不同形状的地物 图层进行展示 精度 要 优 于 栅 格 图 层 多矢量操作控件［５］， 能主要通过 的矢量数据 文本等 分别代表 ， 、 系列的矢量图元最终构建成矢量 。 矢量 图 层 的 特 点 是 其 交 互 性 和 显 示 ， 中 提 供 了 很 编辑功 、 本系统矢量图元的绘制 平台进行实现 ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ 在 ， ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ 。 ， ＧＩＳ （４） 。ＧＩＳ 常用的 空间分析功能 面向用户 检 更 有 意 义 的 在 于 用 户 可 以 根 据 需 要 建 立 分 析 功 能 本系统将 等值线分析 、 ， 平台进行二次 开 发 的 基 础 上 实 现 的功能不仅仅表现 在 它 能 提 供 一 些 静 态 的 查 询 索数据 一个应用分析 的 模 式 主要包括空间测量 在对 常用的 煤 矿 常 用 的 云图 （ 空间分析功能 ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ ＧＩＳ 等 ） 。 、 ＧＩＳ 。 。 （５） 图形数据驱动模型建立 图形数据驱动主 用 于 显 本系统将采用图元配置和数据 使 系 统 具 有 通 要提供获取文件服 务 和 实 时 数 据 相 关 服 务 示和更新图元状态 驱动关联的方式进 行 实 时 数 据 展 示 用性 ， 。 ， 。 （６） 移动终端图形展示 系 统 采 用 。 的开发技术组合 支持多终端 ， 无 需 安 装 任 何 插 件 ＣＳＳ ＋ ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ 浏览器的客户 端 展 示 平 台 可在移动终端浏览 器 上 实 现 美 观 的 地 图 呈 现 构建内容丰富 ， 体验流畅的地图应用 、 响应迅速 、 ， 。 ＨＴＭＬ ＋ 跨 、 便 ， 快 速 系统实现方案 ３　 的 基于 ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ ＧＩＳ 在实现 ， 完成图形对 象 的 绘 制 ， 示图形对象为主线 础上 的实时数据对图形 对 象 进 行 动 态 解 析 形展示内容 系统的整体结构如图 ＧＩＳ 编 辑 、 、 图 形 系 统 以 创 建 展 平台常用功能的基 并 根 据 业 务 系 统 实 时 更 新 图 ， ， 所示 １ 。 。 中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net

２０１５ 年第 期 ９ 张卫国：一种基于 ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ 的 ＧＩＳ 图形系统实现方案 ·３７· 　　　 操作 ３．５　 。 图形数据驱动 图形数据驱动主要负责为图形系统提供相关业 由 于 业 务 系 统 的 数 据 各 不 相 就必须对各业务系 ， 图形数据驱动通过制定 将各业务系统中的数据 ， 务系统的 实 时 数 据 同 统的数据进行格式化转换 。 统一的服务契约 数据契约 、 进 行 转 换 后 以 为了实现图形系统的通用性 ， 。 服务的方式提供给图形展示平台 ＷＣＦ （Ｗｉｎｄｏｗｓ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ 从而 ， Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ） 实现图形内容的实时更新 。 结语 ４　 在开源的 ， 的 ＧＩＳ 图 形 系 统 ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ 地 图 引 擎 基 础 上 定 制 开 在 节 省 开 图形系统功能 ； 系 统 在 技 术 的 发了基于 ＧＩＳ 发成本的同时快速实现了常用 考虑到移动终端浏 览 需 求 的 发 展 趋 势 实现方案中采用了 开发技术组合 和移动终端上进行图形信息浏览的功能 到图形系统会在多 个 业 务 系 统 中 使 用 形系统的通用性 驱动的方式 在很大程度上提高了系统的复用性 实现了一套图形系统可同时在 ， Ｗｅｂ 考虑 另外 ； ， 为 了 实 现 图 在 系 统 架 构 方 案 中 采 用 图 形 数 据 ， 实现了不同业务系统数据的统一处理 ， ＨＴＭＬ ＋ ＣＳＳ ＋ ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ ， ， ， 。 ， 。 ＣＡＤ ＣＡＤ 文 件 进 行 预 处 理 后 图形文件 作 为 地 图 以河北某煤矿现场的 　　 在 对 煤 矿 现 源 对系统功能 进 行 了 初 步 试 验 验 证 ， 导 入 到 本 系 统 中 作 场的 为地理位置信息参 考 依 据 并 在 此 基 础 上 结 合 煤 矿 安全监控系统的业务数据进行了相关业务图元的编 辑和 配 置 系 统 能 够 实 现 常 用 的 ， 分析功能 等 值 线 分 析 面 积 量 算 并且能够根据图 形 数 据 驱 动 提 供 的 业 务 系 统 数 ， 实时更新相关图元信息及动画信息 ， 试 验 结 果 表 明 如 距 离 量 算 ， ＧＩＳ 等 据 ， 。 、 、 。 参考文献： 罗军舟 吴文甲 ， 杨明 ， 计算机学报 移 动 互 联 网 ． 终 端 ： 网 络 与 服 务 、 ，２０１１，３４（１１）：２０２９－２０５１． 客 户 端 的 网 络 地 图 实 现 技 ［１］　 ［２］　 ［３］　 ［Ｊ］． 陈德鑫 术框架 白云 ． 与设计 基 于 ． ［Ｊ］． 基 于 ［Ｊ］． 邹时林 ， 基 于 ． ［４］　 杨鹏 研发 ［Ｊ］． 龙 云 杨 平 ， ［５］　 ２０１３（１）：１０４． ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ 现代测绘 ，２０１０，３３（３）：４８－４９． 的 矿 场 人 员 监 控 系 统 的 研 究 ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ 计算机光盘软件与应用 ，２０１２（３）：１７４． 的 客 户 端 的 ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ ＷｅｂＧＩＳ 测绘与空间地理信息 ．ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ ，２０１２，３５（３）：１３１－１３３． 开 发 综 述 ［Ｊ］． 科 技 信 息 ， 图 基于 的 图形系统整体架构 ３．１　 ， ， ＧＩＳ 通 过 在 ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ 编辑 、 ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ 从 而 实 现 矢 量 图 元 绘 制 １　 图形编辑平台 图形编辑平台实现图形对象的绘制 测点配置等 功 能 、 属性 、 框 架 基 编 辑 、 图形对象包括直接编辑创建的图形对 外部图形媒介 其 中 电 子 端 高 文件可以在经过预处理后 设置 础上进行二次开 发 配置等功能 象和外部图形媒介导入的图形对象 。 文 件 主要包括已 有 的 电 子 地 图 和 地图可以通过 第 三 方 切 图 工 具 生 成 适 合 效访问的瓦片地图 直接导入本系统中进行配置处理 ，ＣＡＤ ＣＡＤ Ｗｅｂ 、 。 ， 。 ３．２　 图形展示平台 图形展示平台 的 设 计 包 括 ， ２ Ｗｅｂ 种 方 式 端 图 形 展 示 和 主 要 实 现 对 编 辑 完 毕 移动终端图形展示 ， 的图形内容进行实 时 展 示 并 根 据 图 形 驱 动 中 的 实 时数据更新图形对 象 的 相 关 属 性 和 各 种 动 画 内 容 。 端 展 示 和 移 动 终 端 展 为了实现系统 同 时 支 持 Ｗｅｂ 代 码 编 写 示 对于图形 展 示 功 能 拟 采 用 ， 代码具有跨平台的良好兼容 实现 性 支 持 。 可同时 在 桌 面 版 浏 览 器 和 移 动 端 浏 览 器 ， ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ 因为 （ 上运行 ３．３　 ＳＶＧ、ＨＴＭＬ５） 。 图形数据处理模块 图形数据处理实现了前台图形编辑 、 数据存储 、 为前台图形编辑 ， 图形展示 数据访问之间的衔接功 、 图形展示提供数据源支持以及 、 图形数据处理模块主要通过对前台 并以此为依 ， 对 获 取 到 的 数 从 而 完 成 和后台数据驱动 能 数据存储功能 请求数据进行解析 据从后台相关模块 中 进 行 数 据 获 取 据进行相关业务处 理 后 推 送 给 前 台 模 块 前台模块的图形编辑和展示功能 提取相关数据需求 ， 。 ， ， 。 ３．４　 数据存储、数据访问 数据存储 、 数据访问模块主要实现对系统数据 系 统 数 据 库 中 主 要 保 存 了 相 库的存储和访问功 能 ， 关图形文件的内容 信 息 通 过 数 据 存 储 和 数 据 访 问 模块可以新增图形文件并对现有图形文件进行更新 ， 中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net