动态图层

动态图层

                                                      陈玉进   李泉   南京跬步科技有限公司（http://www.creable.cn）

在GIS中，所谓“动态图层”就是位于地图最上层且刷新很快的图层。通常为点图层，用于显示那些实时刷新的信息。这样，就产生了两个问题：一，为什么动态图层位于地图最上层；二，如何作到刷新很快。下面就以GPS车辆监控为例加以说明。

假设屏幕内需要显示的GPS车辆监控点有500个，为了实时反映每辆车的最新状态，只要获得任何一辆车最新的GPS位置信息，就要进行全图刷新，通常也就是说，要能够作到一秒钟内能刷新多次。如此大的负载，如没有特殊的技巧，是难以实现“动态实时”效果的。相对于动态图层，没有实时信息的图层集合称为“底图”，刷新时，先绘制底图，再绘制动态图层，底图在下，动态图层在最顶上，在底图不变的情况下刷新，底图无需绘制直接粘贴，动态图层需要实时绘制，而影响动态图层绘制效率的关键是地图坐标到屏幕坐标的转换，在某个时间点也许只是一辆车的位置动了，其他车辆位置保持不变，为了刷新动态图层，需要500辆车进行地图坐标到屏幕坐标的转换，得到500辆车的屏幕坐标，然后进行绘制，这样作代价很高，难以作到实时的效果，为此，给每辆车从0～499编号，申请一个长度为500的数组，存储每辆车的屏幕坐标，当其中一辆车位置改变时，只需要重新计算这一辆的屏幕坐标，其他车辆位置不变，直接绘制。这样，找到了问题的瓶颈，解决了瓶颈对快速刷新的性能限制，提高了实时刷新的效果。 还有一个问题一直未考虑，假如一共有5000辆车，而当前屏幕内，可能有500辆车需要显示，如果按上面的作法，建立长度为5000的数组，用于存储这5000辆车的屏幕坐标，绘制的时候遍历此数组，读取屏幕坐标进行绘制，遍历的代价同样很高，为此，需要进一步改进，那样就需要建立实时动态网格索引，记录每辆车当前所在的网格，这样，在绘制的时候，按网格索引获得当前屏幕内的部分车辆的编号，由此编号直接对应到数组位置获得屏幕坐标，避免了遍历数组所带来的开销。

以上是针对底图不变的情况而言的，当底图发生变化时，如对地图进行平移、放大和缩小等操作，一方面底图需要重新绘制，另一方面动态图层上所有点的屏幕坐标需要重新计算，对平移来说，只需要加上一个平移的常数即可，而对于放大和缩小，就要用地图坐标到屏幕坐标的转换来计算，运算量较平移的情况要大，所以，平移相对于放大和缩小反应要快一点。

以上详细介绍了“动态图层”的底层实现原理，如果考虑采用类似WEBGIS定级分块渲染显示的话，还有更灵活、效率更高的处理方法，留给读者自己思考，缺点是就不方便作无级缩放了。