動態圖層的實現

在GIS中，所謂“動態圖層”就是位於地圖最上層且重新整理很快的圖層。通常為點圖層，用於顯示那些即時重新整理的資訊。這樣，就產生了兩個問題：一，為什麼動態圖層位於地圖最上層；二，如何作到重新整理很快。下面就以GPS車輛監控為例加以說明。

假設螢幕內需要顯示的GPS車輛監控點有500個，為了即時反映每輛車的最新狀態，只要獲得任何一輛車最新的GPS位置資訊，就要進行全圖重新整理，通常也就是說，要能夠作到一秒鐘內能重新整理多次。如此大的負載，如沒有特殊的技巧，是難以實現“動態即時”效果的。相對於動態圖層，沒有即時資訊的圖層集合稱為“底圖”，重新整理時，先繪製底圖，再繪製動態圖層，底圖在下，動態圖層在最頂上，在底圖不變的情況下重新整理，底圖無需繪製直接粘貼，動態圖層需要即時繪製，而影響動態圖層繪製效率的關鍵是地圖座標到螢幕座標的轉換，在某個時間點也許只是一輛車的位置動了，其他車輛位置保持不變，為了重新整理動態圖層，需要500輛車進行地圖座標到螢幕座標的轉換，得到500輛車的螢幕座標，然後進行繪製，這樣作代價很高，難以作到即時的效果，為此，給每輛車從0～499編號，申請一個長度為500的數組，儲存每輛車的螢幕座標，當其中一輛車位置改變時，只需要重新計算這一輛的螢幕座標，其他車輛位置不變，直接繪製。這樣，找到了問題的瓶頸，解決了瓶頸對快速重新整理的效能限制，提高了即時重新整理的效果。 還有一個問題一直未考慮，假如一共有5000輛車，而當前螢幕內，可能有500輛車需要顯示，如果按上面的作法，建立長度為5000的數組，用於儲存這5000輛車的螢幕座標，繪製的時候遍曆此數組，讀取螢幕座標進行繪製，遍曆的代價同樣很高，為此，需要進一步改進，那樣就需要建立即時動態格線索引，記錄每輛車當前所在的網格，這樣，在繪製的時候，按網格索引獲得當前螢幕內的部分車輛的編號，由此編號直接對應到數組位置獲得螢幕座標，避免了遍曆數組所帶來的開銷。

以上是針對底圖不變的情況而言的，當底圖發生變化時，如對地圖進行平移、放大和縮小等操作，一方面底圖需要重新繪製，另一方面動態圖層上所有點的螢幕座標需要重新計算，對平移來說，只需要加上一個平移的常數即可，而對於放大和縮小，就要用地圖座標到螢幕座標的轉換來計算，運算量較平移的情況要大，所以，平移相對於放大和縮小反應要快一點。

以上詳細介紹了“動態圖層”的底層實現原理，如果考慮採用類似WEBGIS定級分塊渲染顯示的話，還有更靈活、效率更高的處理方法，留給讀者自己思考，缺點是就不方便作無級縮放了。