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1、基于apServr的电子海图数据读取方案研究电子海图系统是一种集成式导航信息系统,它在使用电子海图的基础上,将导航信息、海图信息和雷达信息集成在一起处理和显示，以图像、声音、语音等多种多媒体形式提示航海人员,从而大幅度提高航海的自动化水平。电子海图系统的网络发布和共享实质是在Int或Intrat网络环境下的一种存储、处理、分析和显示与应用电子海图地理信息的WebGIS系统。 目前市场上已有很多商用的WeGI软件，我们选取开源软件MapServer来实现电子海图的读取。除了MpSrv本身强大的功能和出色的效率不比商业软件逊色外，MpSev还具有WbGIS分布式、互操作的特征以及开源GS免费、开放
2、的优势。同时，通过这个技术路线，我们可以发展和掌握较多的自主知识产权，对长期发展更加有利。1.电子海图及aerver简介1电子海图简介 随着世界航运业日新月异的发展，安全航行倍受航运界关注。近年来出现的电子海图显示及信息系统给船舶的安全航行提供了强有力的保障。简单的说电子海图可以分为两部分，一部分是电子海图数据(Eleroic Navigaton a,简称ENC)，另一部分是各种基于电子海图数据的应用系统。电子海图和电子海图显示及信息系统一起为航海人员提供一个海图信息平台，使使用者能够非常直观、方便地了解到所处海域的状况。 电子海图之所以引起高度重视,是因为它具有传统纸海图无法比拟的优点。电子
3、海图系统可以进行自动航线设计、航向航迹监测、自动存储本船航迹、历史航程重新演示、航行自动警报（如偏航、误入危险区等)、快速查询各种信息(如水文、港口、潮汐、海流等）、船舶动态实时显示(如每秒刷新船位、航速、航向等)，将雷达/AR的回波图像叠显在海图上,数千幅海图的自动更正只需几分钟。IO(国际海事组织)关于电子海图一7标准规定，基于S一5标准的海图格式为*.000。但这种格式海图引擎昂贵,且发布、更新一般仅限于海事部门，给船用电子海图的推广带来困难,因此市场上存在着非57标准的电子海图。 12 apSver简介 MapSrver是由美国明尼苏达大学(niversity Minnesota)开发
4、的开源WebGIS软件，它具有强大的空间数据的网络发布功能。MpServer有两种操作模块:CGI和appt。apServer支持多种数据格式，使得在WebGS中整合空间数据和非空间数据变得更加容易。相比众多地商业bGS解决方案,apServer是开源项目，这就意味着你可以免费使用aperver，并具有自行修改、复制以及再分发的权利。同时MapServer还有很多的优点： 1)支持多种矢量、栅格格式数据,支持分块的（tle)矢量和栅格数据，并可以对shaefie文件建立四元树空间索引。 2)地图元素(如比例尺、图例,参照图等）自动控制, 图像比例自动调节。 ）支持微软和Apple公司共同研制的
5、字型标准Trueyp，并解决了标注冲突问题。)对Ope Geosatal Cniu若干网络规范的支持。 5）完全支持定制的tmplate的输出。 )利用逻辑或正则表达式生成专题地图。 基于maerv和 OGR的电子海图数据读取方案 在MaServe中，Mpfe文件起到工程配置作用，同时又扮演着空间数据组织者的角色，pServ通过aFie组织各图层之间的关系以及图层的显示。在Mafie文件中，定义了地图要素之间的关系、绘制模式和地图数据存放的路径等信息。通过Mapfile的组织,pSere可以直接访问多个空间数据库和多种格式的地图文件，包括矢量类型和栅格类型,避免了不同数据格式转换所造成的信息丢
6、失。MFil以图层（ayer)为单位管理多源数据,因此apFile中最重要的就是layr对象的配置。在配置le对象时还要注意顺序问题,在MpServer生成地图时先配置的a在地图的底部，最后配置的lay显示在地图的最上部,因此这其中会有一些覆盖的问题，一般是按照面,线,点的顺序来配置。GR库为编程人员提供了通用的数据模型，它是一个读取和处理IS矢量数据的C+开源类库。这个库可以读取和处理多种流行的矢量数据。OGR提供对矢量数据格式的读写支持，它所支持的文件格式包括: Sapefile，s一57，SDTS，PotGIS,Orce Sptial，Mainfo idmif,MapifoTB。OGR的
7、Geomry模型是建立在OpnIS的简单要素数据模型之上的,如图1所示。 图1GR的Geoetry模型关系图 APSERVE是通过OGR来读取电子海图数据的，需要在MpFle中配置yer对象的DATA，NCION,CONCTIONP等几个属性。例如:LAYER . CONNECIOTYPEOGR ONCTION DATA .EMapSee读取海图数据流程图如图2所示:图 MaServe读取海图数据流程图 笔者曾参与的一个项目完成了对s7格式电子海图数据的读取,读取效果如图3所示：图 S5格式电子海图读取效果图 3.基于MpSrver 和 GR的电子海图数据读取关键技术 3.海图符号的定义及使用
8、 海图符号又称为海图语言,由点、线、几何图形和注记等组成，是制图者和用图者通过海图进行信息传输和交流的载体、工具和桥梁，是连接符号学与海图制图学的有机知识整体【6】。在aprer中使用海图符号需要在MPFL配置中将符号定义写入其中,不过推荐的做法是单独写一个后缀为SY的符号文件，然后在MAILE中通过YMLSET引用此符号文件，这样便于管理庞大的符号库，使层次更清晰。在apil中添加文件引用示例如下: ONTT C:ESRIS57Tfontfontsist SYMBOLSEC:ESIS5DASymos.sym MAPSRER中可以定义及使用多种点状符号，这里主要介绍TRUETYPE字体符号。
9、TrueTpe是由Applempr公司和Microsoft公司联合提出的一种新型数学字形描述技术。由于它是由指令对字形进行描述，因此它不随符号自身的放大缩小而失真,而且ruetpe字体符号所占用的空间与图片等其他各式要小的多，所以采用字体符号作为海图符号是一个很好的选择。 将要使用的TRUYE文件（.tf文件）与fontlit文件放在同一目录下,然后将fon.lst文件中添加刚放入同一目录的新TPE 文件。MapSever中创建SMOL示例如下（#后为注释)：SYMBO 定义TRUTYPESYBOL AETT YPETRUETYPE FONT symbolhp # fon.i中定义的新添加的T
10、UTYE文件名称ARACTER #引用字体文件中的确切符号 ANTILAS RGP0E 其中最为关键的就是ARACTR属性的使用，在ontcreaor软件(一种字体读取工具）中可以取得ARACTER的值。另外，fnt.ist文件中定义的TTF文件名不能有空格，如果有空格将会产生错误,这一点是很容易被忽视的,也是十分重要的。 3.257及tab格式数据读取APSEVR在读取S57数据时需要引用attibuescsv和s57objectclasses.v两个文件，所以需要加一个路径提供地址，这可以在MAP对象中通过配置FI GALDAT来实现， 例如：CONFIGADAT C:ms4wdadata
11、 配置S57数据再一个关键点就是要知道数据中各属性的含义及用法，及选用哪个属性来对图元进行分类显示,这是最重要的一个问题,常见的分类属性有：DS,COLOUR,及水深度最大值最小值DRVAL1,DVAL2等等。在CSS中通过EXPRESSN来进行区分时可以使用“STR”,“正则表达式”，“MAPSEVER本地表达式”等方式。再一个就是注意对图元符号的显示样式的调整。 基本步骤为： 1.借助OINO及CARIS Ea iew工具，并参考S57数据标准，获取S7数据文件中含有整个海图的信息以及每个图层信息。2.根据每个图层信息，配置MaFile文件： 1)必须将每个海图图层的连接类型为:CNNEC
12、TINTYPE OR)读取S57数据时，需要ojetlses.s and s57atrib.cs两个文件的支持，因此要配置文件MapFle中，设置 CIGGDAL_DTA=“这两个文件所指向的目录”)为每个图层按照S52标准配置样式。通过MapSevr加载图层的方式,将S海图中各个图层读取并显示。 一个海图中某层的配置片断示意如下（后为注释内容）：LAYER#层的开始 NAME BYT#层名称 TYPE PN #层类型 STATUSO ATABOYLAT PROECTONinieg:4326 END CONNECTIONYOR COCION C:USPR44M.000 CLASMCOLOUR
13、#用于区分不同颜色的图元 LABETE BJNAM #用于添加标注 LSS EXPESSIN （CO q） #颜色值为2的图元的显示 TYL ML sBOYLATheidian #引用在SMOLSE指定目录下的.文件中的符号 N LABE #添加标注 TYPE BITMAP SIZEMALL COLO00 ITI AUT END DCLAS EXPRESSION(COLOR eq 3) #颜色值为3的图元的显示 STLE YMBOL smOYLATsj SIZE32 END LABEL TYPEBITMAP IZESMALL COL00 POTONAUO EN DEN 另外, MASRE对b数据提供了强有力的支持，可以使用“STYLEITEM AUTO”直接从地图数
