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KML在0neGeology和Google Earth之间的桥接作用浅析

2010-05-11 10:53:01来源:资源网 编辑:sheryl浏览:

  摘要:为了促进全球范围内的地质图数据网络共享,国际地球科学联合会发起了OneGeology项目。目前该项目已经得到超过100个国家和地区和大量国际组织的参与,且已有40多个国家和地区在OneGeology项目的网站上登记了共享的地质图数据。

  由于这些数据源的服务器由各参与国的地质调查机构自己负责,OneGeology网站本身只通过一个数据接口OneGeology Portal提供对这些分布式数据源的浏览窗口。同时,另外一个重要的功能就是通过OneGeology Portal把选择的数据导出为KML文件,通过在Google Earth中打开该KML文件,可以把对应的数字地质图和其他数据叠加浏览和分析,这也扩大了地质图数据的使用方式和服务目的。本文对KML文件在OneGeology和Google Earth之间的这种桥接作用做了分析并介绍了具体的操作过程。

  关键词:地学数据遗产;数字地质图;全球数据共享

  中图分类号:P23 文献标识码:A 文章编号:1674-3695-(2009) 05-08-04

  1、KML简介

  KML(Keyhole Markup Language)是一种用来在地球数据浏览器中显示数据的文件格式[1]。KML的使用和Google开发的地球数据浏览器密切相关,如Google Earth、Google Maps以及移动Google Maps等[2]。KML的文件格式基于XML(eXtensible Markup Language),使用嵌套的元素和属性而形成一种基于标签的结构。所有的标签都区分大小写字母,而且必须和它们在KML Reference中列举的格式一致。KML Reference指定了可供使用的各种标签。在一个特定的元素中,标签的显示顺序必须和它们在KML Reference的顺序一致。图1显示的是一个简单的KML文件格式,图中的<kml>、<Placemark>、<name>等都是KML Reference中指定的标准标签。

  Google Earth完全支持KML格式,甚至可以说Google Earth就是一个KML文件浏览器。使用Google Earth打开和显示一个KML文件包含的内容,其原理和用网页浏览器打开和浏览一个HTML文件的过程类似。目前的Google Earth自身的服务器已经包含了大量的内容,它可以将一个特定的地点导出为以".kml”或“.kmz”为后缀名的文件,前者就是一个KML文件,后者是一种压缩的KML文件格式。同时,通过导入KML文件,也可以在Coogle Earth中浏览其他服务器提供的空间数据。由于Google Earth具有操作简便、信息丰富、使用免费等特点,将一些专业性较强的数据内容通过KML和它连接起来,可以更便于用户使用。

  2、OneGeology项目

  OneGeology是一个由“国际行星地球年”计划倡议、各国地质调查局共同参与并得到大量国际团体支持的大型项目。其总目标是为全世界创建一个动态的 数字地质图数据库,具体目标包括:使地质图数据可通过互联网访问;提高地球科学数据的互操作性;共享数字地图网络传输的知识和技能等。

  OneGeology项目的缘起是目前在世界范围内广泛得到重视的对地学数据遗产的数字化和再利用。各国的地质调查机构都积累了大量的数据资料,通过对其中部分数据的数字化,可使其发挥更大的作用。当我们把视角放远,面对全球范围内的资源勘查、地质灾害、气候变化等问题时,各国之间地学数据共享的意义就得到了体现。

  国际地科联地学信息管理与应用委员会(I-UGS一CGI)下属的工作组所开展的对GeoSciML的工作,就是对地学数据共享技术研究的一个典型成果。GeoSciML的研究为OneGeology项目的启动打下了坚实的技术基础,也正是基于IUGS一CGI委员会多年工作的积累,OneGeology项目一经提出,立即得到了各国地质调查机构的响应。目前已有包括中国在内的超过100个国家和地区的地质调查机构加人到该项目,已经有40多个国家和地区的地质图数据在OneGeology的网站(www. onegeology.org)上登记在册并提供浏览。

  3、KML用于连接OneGeology和Google Earth

  3.1 直接在OneGeology网站浏览地质图数据

  对各参与国地质调查机构提供的数字地质图数据,OneCeology网站提供了直接浏览数据的接口OneCeology Portal,可通过其网址(portal. onegeology.org)访问。用户可以通过工具栏中的“Add layers”选择准备浏览的数据,数据选择窗口如图2所示。值得一提的是OneGeology Portal提供的数据并不集中存放在OneGeology网站,而是以分布式的形式保存在各数据提供者自己的服务器上,其版权也由各数据提供者保留,OneGeology Portal只是一个浏览接口。

  目前OneGeology Portal界面按照“全球-洲-地区-国家”的树状层次组织已有的分布式数据源。现有的大部分数据是基于中小比例尺如1:500万、l:100万和1:50万比例尺的地质图数据。部分国家如加拿大也提供了其部分省份的1:25万地质图数据。由于地质图数据量和网络传输速度等原因,如果选择不同国家和地区的地质图数据同时显示,在数据浏览时的缓冲速度就会受到一定影响。图3显示的是国际地质图委员会(Commission for the Geological Map of the World, GMW)提供的比例尺为l:2500万的世界地质单元图。

浏览窗口左上角提供的放大、缩小、全幅、拖拽、前一画面、后一画面、刷新等功能都和一般的网络GIS软件类似,比较特别的是最后一个点选信息工具按钮,选择它以后点击地质图上任意一点,可以浏览图面上该点对应的属性信息。但是,受原图使用的语言的限制,在OneGeology Portal中浏览非英语的属性信息时,可能会出现一些乱码。图4显示的是CGMW提供的1:2500万的世界地质单元图上某点的属性信息。

  3.2 从OneGeology Portal导出KML文件

  对于已经添加在OneGeology Portal浏览窗口中的地质图,可以导出为KML文件,其操作通过工具栏上的“save WMC or KML context”选项来完成。导出的KML文件并不包含地质图本身,而是对该地质图进行描述的信息,类似于一份元数据。在OneGeology Portal中浏览地质图时,用户界面屏蔽了一些和数据源有关的信息,而通过浏览导出的KML文件的源码,则可以了解更多有关该地质图数据源的原始信息。由于通过OneGeology Portal导出的KML文件一般较长,这里只选择其中一个比较重要的元素加以介绍。

  通过OneGeology Portal导出的KML文件,一个主要的目的就是要导入到Google Earth中进行浏览,其实质就是在Google Earth中的三维地球上覆盖一个图层。因此,在导出的KML文件中,最核心的元素就是< GroundOverlay>标签中包含的内容。

  图5显示了把CGMW 1:2500万世界地质单元图导出为KML文件后其中的<Ground Overlay>元素所包含的内容。<GroundOverlay>元素的功能是把一幅图像覆盖到高程模型上。在图5中,<href>标签中的内容指定了所要使用的图像数据来源,通过分析其域名“mapsone.brgm.fr”不难发现该地质图的数据服务器位于法国。<LonBox>标签下的<north>、<south>、<east>、<west>等标签用来指定在图像上、下边缘维度值和右、左边缘精度值。其他标签如<name>、<visibility>等则起辅助作用,具体的含义可参考KML Reference中的说明。

  3.3 通过KML在Google Earth中浏览地质图数据

  在OneGeology Portal中浏览数字地质图时只能以平面的形式进行,而且只能浏览通过该接口连接的地质图数据。但是导出KML文件并在Google Earth中打开后(图6),对数字地质图的使用则具有了巨大的灵活性。一个最直观的优点是添加的地质图可以依托Google Earth原有的三维球体而采用旋转、放大缩小、选择特定地名或坐标等多样的浏览方式;此外,Google Earth提供了大量的实用信息图层,如行政区划、道路、水系、居民地等信息,通过KML添加的地质图图层可以和其他图层叠加透明显示,可以根据具体的研究项目对这些图层加以综合应用。

  4 结语

  本文的主要目的不是探讨学术问题而是介绍OneGeology项目所采用的部分技术。OneGeology项目吸引了世界各国的地质调查机构以公益的方式提供基础地质图数据以供全世界共享。

  经过数年的筹备,在2008年挪威召开的第33届地质大会上,OneGeology项目举行了其全球启动仪式,得到了越来越多国家的参与,中国作为一个地质大国,将是OneGeology项目中一个不可或缺的数据提供者。

  由于Google Earth已经是一个成熟和广泛应用的软件,将OneGeology项目中的地质图数据和Google Earth软件结合起来将具有广泛的应用前景,这也正是OneGeology Portal提供导出KML文件的原因之一。通过OneGeology获取所需的地质图数据,通过KML文件导出其数据源描述信息,然后用户可以通过KML文件在Google Earth中导入地质图图层,从而开展自己的研究。原文链接点此(来源:国土资源信息化 作者:马小刚)

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