基于MapXtreme的人防電子地圖系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
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(5) 人防預案模塊：包括預案查詢、預案管理和預案評估。將所有人防預案集成到一個統(tǒng)一的平臺，方便戰(zhàn)時或演習時調(diào)用。
(6) 專題制圖：用于制作專題地圖和電子沙盤，包括二維數(shù)據(jù)網(wǎng)格化、三角網(wǎng)等值線嵌入、地形圖三維顯示、地形圖柵格圖像生成、預案套圖制作與查詢。
2 人防系統(tǒng)的關(guān)鍵問題及實現(xiàn)
2.1 最短路徑查詢及其優(yōu)化
根據(jù)某市人防電子地圖系統(tǒng)的實際需求，最短路徑查詢有時要求距離最短、有時要求時間最短，且道路或橋梁有可能被炸毀而不能通行，這使得道路的正向、反向權(quán)值不是固定值，需隨著應用背景的變化而更新。因此，進行最短路徑分析時，若要求距離最短，則可以直接利用路段的正向、反向權(quán)值進行計算；若要求時間最短，則可以利用路段的正向、反向權(quán)值，并結(jié)合道路的平均速度進行計算。然而，無論按時間還是距離查詢最短路徑，其實還是一個單源單目問題，可以使用最經(jīng)典的Dijkstra算法[4]并加以優(yōu)化。
在本系統(tǒng)中，首先將現(xiàn)實中的道路網(wǎng)絡實體抽象化為網(wǎng)絡圖論理論中的網(wǎng)絡拓撲圖，交叉路口為結(jié)點，道路為邊，道路長度為權(quán)值；其次，獲取起始點名與終止點名，并對輸入的始末點名，通過在道路結(jié)點表中查詢的點的名稱，得到始末點的結(jié)點NODE_ID；再次，將道路結(jié)點集與道路弧段集作為Dijkstra算法中的參數(shù)，計算從出發(fā)點到目的點的最短路徑的結(jié)點序列；最后，將返回結(jié)點序列即最佳路徑在電子地圖上高亮顯示。
在最短路徑查詢的實際應用中，本系統(tǒng)從以下兩方面進行了優(yōu)化：
(1) 初始化始末點時，若該點不是道路結(jié)點，則一般的處理是遍歷道路結(jié)點表，查詢離該地物點最近的道路結(jié)點作為起始點。由于道路結(jié)點數(shù)據(jù)量太大，這種方法不僅效率低，且對于某些特殊的地物點會出錯。比如某點A，若離它最近的道路較長，則該道路的端點離A就比較遠，繼而選擇的是另一條端點離A近的道路，而實際上該選擇結(jié)果并不是離A最近的道路。為了解決這兩個問題，系統(tǒng)在初始化始末點時，不是以道路結(jié)點為參照，而是將道路層單獨提練出來。設定某個距離值為半徑畫圓，若該圓與某條道路有交點，則說明此道路為離該點最近的道路，從該點向道路作垂線，即為該點的第1條路線；若沒有交點，則按某個設定值繼續(xù)擴大半徑搜索，直至查詢到最近道路為止。這種優(yōu)化方法，一方面解決了某些對特殊地物點進行最短路徑查詢時可能出現(xiàn)的錯誤；另一方面也提高了查詢的效率。在實際情況中，道路結(jié)點數(shù)據(jù)量大，而采用優(yōu)化方法后只需進行幾次循環(huán)查找即可。
(2) 由于每次做路徑查詢時都需要將所有道路結(jié)點和道路弧段的集合構(gòu)建道路拓撲網(wǎng)絡，但道路網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)量非常大，而且該拓撲關(guān)系是不會改變的，所以原有的最短路徑查詢功能在構(gòu)建路網(wǎng)拓撲關(guān)系時做了大量重復的工作。為提高最短路徑查詢過程的效率，在系統(tǒng)初始化過程中，將所有道路節(jié)點的拓撲關(guān)系緩沖到服務器端內(nèi)存中，每次做路徑查詢時先檢查緩存中是否已經(jīng)存在生成的路網(wǎng)拓撲信息，避免了道路拓撲網(wǎng)絡的重復生成。優(yōu)化后的最短路徑查詢的工作流程如圖2所示。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/163092.htm
本文將系統(tǒng)重構(gòu)為基于上述優(yōu)化方法的電子地圖系統(tǒng)，并選擇8對相同的始末結(jié)點進行最短路徑查詢，并與使用傳統(tǒng)方法的系統(tǒng)進行比較測試，最終得到如圖3所示的性能測試對比圖。
從圖中可以看出，未經(jīng)優(yōu)化的電子地圖系統(tǒng)響應時間比優(yōu)化后的系統(tǒng)響應時間長，可見該優(yōu)化在當前實驗環(huán)境下，對系統(tǒng)性能的提升有較大的幫助。
2.2 基于MapXtreme的鷹眼技術(shù)
鷹眼是除了主視圖外的一個小視圖窗口，用來顯示全圖，并用1個矩形表示大圖的地圖邊界。點擊鷹眼窗口時，地圖自動定位到相應位置，當?shù)貓D視圖（包括縮放比例和中心）發(fā)生變化時，鷹眼上的導航矩形框相應變化，以指示用戶當前所處的位置。
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