基于地圖API的調(diào)度平臺(tái)建設(shè)調(diào)查分析

盧志煒 武漢大學(xué)

1 調(diào)度平臺(tái)的需求分析

隨著數(shù)字化的推進(jìn)，現(xiàn)在很多人購(gòu)買書籍產(chǎn)品，都是采用網(wǎng)上訂購(gòu)，直接送貨上門。對(duì)于公司而言，需要對(duì)各地所有門店、庫(kù)房進(jìn)行統(tǒng)計(jì)盡力做到最近送貨達(dá)到最優(yōu)的效率。采用電子地圖展示方式對(duì)調(diào)度方案進(jìn)行可視化管理，可以有效提高工作效率，節(jié)約運(yùn)輸成本。

2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)總體架構(gòu)計(jì)劃采用B/S結(jié)構(gòu)，由前端web訪問(wèn)服務(wù)器與后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器組成。這樣可以在前端部署多個(gè)訪問(wèn)服務(wù)器來(lái)分流流量，達(dá)到負(fù)載均衡。

后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器可以統(tǒng)一所有網(wǎng)點(diǎn)的信息，進(jìn)行集中展示與管理。

前端web訪問(wèn)服務(wù)器，提供地圖展示功能，加載web引擎，將后臺(tái)的數(shù)據(jù)按一定方式篩選展示在地圖界面上。

細(xì)分下來(lái)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)應(yīng)當(dāng)分為：

（1）前端web框架，用作用戶登錄、帳號(hào)權(quán)限管理等功能。

（2）前端web引擎，用作地圖展示、熱點(diǎn)規(guī)劃分析等功能。

（3）地圖API接口，用作前后端交互的接口，從后端服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)展示到前端界面上。

（4）后端服務(wù)器，用作后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理、檢索、接口調(diào)用等。

（5）后端地圖數(shù)據(jù)，包括在線地圖與離線地圖，存入數(shù)據(jù)庫(kù)待后端服務(wù)器調(diào)用檢索。

3 前端web引擎分析

根據(jù)后臺(tái)API接口返回的信息，展示地圖底圖、數(shù)據(jù)層信息、及其他相關(guān)元素的展示、操作，更新等。

市面上常見(jiàn)的web引擎有OpenLayers、OpenScales、ArcGIS Web、四維圖新前端等。

3.1 開(kāi)源性

①OpenLayers是基于BSD協(xié)議的開(kāi)源產(chǎn)品

②OpenScales是基于LGPL協(xié)議的開(kāi)源產(chǎn)品

③ArcGIS Web是美國(guó)ESRI公司開(kāi)發(fā)的商用產(chǎn)品（費(fèi)用較高）

④四維圖新是我國(guó)從事地圖數(shù)據(jù)庫(kù)采集的國(guó)企，產(chǎn)品為商業(yè)用途。

3.2 框架

①OpenLayers是JavaScript框架

②OpenScales是基于flash技術(shù)的Flex框架

③ArcGIS Web是Silverlight+JavaScript框架

④四維圖新是自行研發(fā)的引擎API與后臺(tái)數(shù)據(jù)

3.3 接口

①OpenLayers提供了豐富的API接口操作，可以完成常見(jiàn)的GIS地圖功能需求。

②OpenScales最初叫FlexLayer是Openlayers的Flex版本，但因?yàn)閛penscales并沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)openlayers所提供的所有接口和功能，所以有些工作需要自己實(shí)現(xiàn)。比如放大和縮小工具欄、監(jiān)聽(tīng)鼠標(biāo)雙擊事件實(shí)現(xiàn)放大地圖、以及正多邊形畫法等等。

③ArcGIS Web為ArcGIS Server提供了對(duì)應(yīng)的API接口供使用。

④四維圖新提供了眾多可以按需組合的API接口。

3.4 應(yīng)用性

①OpenLayers的文檔很詳細(xì)。

②OpenScales缺少必要的文檔，不過(guò)其本身是對(duì)OpenLayers的Flex實(shí)現(xiàn)，所以可以閱讀OpenLayers的文檔作為參考。

③ArcGIS Web商業(yè)產(chǎn)品的文檔總是合格的。

④四維圖新是國(guó)產(chǎn)商業(yè)產(chǎn)品，擁有豐富的中文說(shuō)明文檔。

3.5 地圖加載

①OpenLayers支持百度、高德等常見(jiàn)地圖提供商的數(shù)據(jù)。

② OpenScales同 OpenLayers。

③ArcGIS Web只能加載google等有限的幾種國(guó)外地圖數(shù)據(jù)，不支持國(guó)內(nèi)地圖數(shù)據(jù)提供商的數(shù)據(jù)。

4 后臺(tái)服務(wù)器分析

提供地圖底圖數(shù)據(jù)接口以及相關(guān)數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)接口，并且可以在后臺(tái)根據(jù)前端相關(guān)采集設(shè)備反饋的信息和數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)層進(jìn)行即時(shí)演算。

市面上常見(jiàn)的GIS后臺(tái)服務(wù)器通常有：GeoServer、MapServer、ArcGIS Server、四維圖新后臺(tái)服務(wù)器等。

根據(jù)后臺(tái)API接口返回的信息，展示地圖底圖、數(shù)據(jù)層信息、及其他相關(guān)元素的展示、操作，更新等。

4.1 開(kāi)源性

①GeoServer是基于BSD協(xié)議的開(kāi)源產(chǎn)品

②MapServer是基于MIT協(xié)議的開(kāi)源產(chǎn)品

③ArcGIS Server是美國(guó)ESRI公司開(kāi)發(fā)的商用產(chǎn)品

④四維圖新是國(guó)內(nèi)四維圖新公司的商用產(chǎn)品提供商用API

⑤高德地圖、百度地圖等雖是商業(yè)產(chǎn)品，但提供免費(fèi)API

4.2 主流組合

①GeoServer是基于J2EE開(kāi)發(fā)的：Geoserver（服務(wù)器）+uDig（桌面軟件）+PostGIS（數(shù) 據(jù)庫(kù)）++Openlayers(JS)/openscale(FLex)(瀏覽器客戶端)

②MapServer是基于C/C++開(kāi)發(fā)的：Mapserver（服務(wù)器）+QGIS（桌面軟件）+PostGIS（數(shù)據(jù)庫(kù)）+Openlayers(JS)/openscale(FLex)(瀏覽器客戶端)

③ArcGIS Server是非開(kāi)源的產(chǎn)品，對(duì)應(yīng)的前端也通常采用他們自己的ArcGIS前端

④四維圖新是非開(kāi)源產(chǎn)品，對(duì)應(yīng)的前端也通常采用自己的相關(guān)設(shè)備

⑤高德地圖提供開(kāi)源的API，但不提供離線的API

⑥百度地圖本身采用的是四維圖新的地圖數(shù)據(jù)源，但做了開(kāi)放的API接口

4.3 服務(wù)器功能

①GeoServer包括GIS的大部分功能，滿足絕大部分的web地圖應(yīng)用開(kāi)發(fā)

②MapServer包括GIS的基本功能，滿足基礎(chǔ)的web地圖應(yīng)用開(kāi)發(fā)，功能略低于GeoServer

③ArcGIS Server可以定制GIS相關(guān)功能，并可以進(jìn)行分布式GIS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

④四維圖新同樣提供各個(gè)GIS模塊的定制

⑤高德地圖的API是開(kāi)源的，不過(guò)不提供單獨(dú)的服務(wù)器部署與離線地圖

4.4 訪問(wèn)速度

這3個(gè)系統(tǒng)相對(duì)于其他的GIS服務(wù)器來(lái)說(shuō)，都是比較快的，而這三者之間以ArcGIS Server最快，MapServer次之，GeoServer最后。

4.5 操作性

①GeoServer是純Java的開(kāi)源框架，可以基于GeoServer做二次開(kāi)發(fā)，定制所需產(chǎn)品。

②MapServer提供兩種工作方式，CGI方式和MapScript方式。以原生CGI方式效率最高，配合TileCache，可以快速生成大范圍的地圖瓦片數(shù)據(jù)。比較基于.Net和J2EE的商業(yè)或開(kāi)源平臺(tái)，MapServer更適合高負(fù)荷的大型互聯(lián)網(wǎng)地圖應(yīng)用。MapServer是基于C寫的地圖服務(wù)軟件，比用JAVA寫的GeoServer速度要快。而且MapServer歷史要比GeoServer悠久，甚至MapServer的性能與商業(yè)的ArcIMS的功能可以娉美。

③ArcGIS Server自身具備對(duì)應(yīng)的桌面軟件ArcMap，所以對(duì)于前期地理數(shù)據(jù)的編輯整飾比較方便，ArcServer相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易上手。

④四維圖新的發(fā)展定位在于車載導(dǎo)航，與車廠合作緊密，注重導(dǎo)航模塊，主要記錄道路信息，POI熱點(diǎn)精度較細(xì)，尤其對(duì)于大門、主干道入口的定位比其他地圖更精準(zhǔn)。

⑤高德地圖，地圖信息比較全面，在導(dǎo)航精度不如四維圖新，但在其他方面，如三維圖標(biāo)、三維仿真地圖、實(shí)景圖、模式圖、方向路牌等均優(yōu)于四維圖新。

4.6 應(yīng)用性

ArcGIS作為商業(yè)產(chǎn)品，是最穩(wěn)定的，提供的幫助文檔是最多的。ArcGIS的服務(wù)完備，功能齊全，但是龐大臃腫，大部分功能在平時(shí)用不到。且安裝困難，ArcGIS連安裝盤都找不到，需要專門人員上門安裝，一旦故障要有重做系統(tǒng)的準(zhǔn)備。相對(duì)來(lái)說(shuō)，GeoServer等開(kāi)源的地圖服務(wù)，則是輕量級(jí)的，且常用的功能都可以支持。

4.7 數(shù)據(jù)庫(kù)支持

ArcGIS不支持開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)如PostgreSQL等，需要使用他自己的或者Oracle等數(shù)據(jù)庫(kù)。

其他大多數(shù)后臺(tái)服務(wù)器都支持市面常見(jiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)。

4.8 平臺(tái)支持

四維圖新采用完全將數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)分離的方式對(duì)地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，因此可以將數(shù)據(jù)部署在內(nèi)外。

高德地圖不支持離線地圖功能，所以使用高德地圖做數(shù)據(jù)源的平臺(tái)，均無(wú)法在內(nèi)網(wǎng)使用，如谷歌地圖、ArcGIS Server等。

5 實(shí)現(xiàn)規(guī)劃

（1）web框架，這個(gè)部分目前各個(gè)廠商都沒(méi)有提供，由于牽扯帳號(hào)信息、日志歸檔、權(quán)限劃分等，一般也都是自己進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，這部分應(yīng)該是輕量級(jí)的頁(yè)面，可以考慮用PHP來(lái)實(shí)現(xiàn)比較快速。

（2）web引擎，通用模塊，通過(guò)在頁(yè)面指定區(qū)域填充地圖，加載JS模塊的方式，進(jìn)行地圖繪制。

（3）邏輯腳本，這部分主要是聯(lián)動(dòng)引擎與后臺(tái)API，對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選拼接，然后調(diào)用API接口，這部分也是需要自行實(shí)現(xiàn)。

（4）后臺(tái)API，由廠商提供，有付費(fèi)的也有免費(fèi)的，不同API支持服務(wù)不同。

（5）后臺(tái)服務(wù)器，用來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索和展示，這個(gè)牽扯到地圖算法檢索、數(shù)據(jù)庫(kù)遍歷等，可以用JAVA、C或PHP等實(shí)現(xiàn)。

6 方案分析

從此次項(xiàng)目的選擇來(lái)看，前后端合一的方式，比較適合較小的訪問(wèn)量，節(jié)約前端服務(wù)器成本。JAVA框架具有較多的開(kāi)源資源和幫助資料，地圖數(shù)據(jù)源和API統(tǒng)一采用四維圖新的地圖數(shù)據(jù)與接口，四維圖新雖然是商業(yè)版，但是定制的模塊，可以只選擇自己需要的部分進(jìn)行加載，相對(duì)自行研發(fā)從0開(kāi)始的成本，采用一個(gè)已經(jīng)成熟的API接口與框架，可以很快做出成品，在這個(gè)將就效率的時(shí)代，從零開(kāi)始自行研究開(kāi)源GIS地圖，成本未必就比購(gòu)買的低。

因此，此次項(xiàng)目采用了JAVA+四維圖新API+四維圖新在線地圖數(shù)據(jù)源,是最符合此次項(xiàng)目需求的方案。

[1]《四維圖新在線》趙宇鵬，2016

[2]《主流網(wǎng)絡(luò)地圖應(yīng)用開(kāi)發(fā)API技術(shù)研究》龍際夢(mèng);劉宏建;蔡中祥;張琳翔，2015

[3]《百度、高德及Google地圖API比較研究》向玉云;高爽;陳云紅;黃嘉成;許新華，2017

[4]《基于YII框架的O2O平臺(tái)網(wǎng)站的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)》劉琛辰，2014

[5]《MVC設(shè)計(jì)模式在Yii框架中的應(yīng)用與研究》牧春，2015