（大地测量学与测量工程专业论文）基于comgis的文物景点信息查询系统的设计与实现.pdf

摘要 摘要 中国是世界上著名的文明古国之一，具有悠久的历史和光荣的传统，保存于地上、地 下丰富多彩的文物，见证了国家的悠久历史和灿烂文化，也形成了一种独特的文物风景线a 如何有效地开发、保护、管理、规划、宣传好文物资源是保证文物事业可持续发展的一个 熏要方面。在信息时代，信息已成为文物事业的命脉，信息技术的应用推动了文物事业新 的变革，成为了文物事业可持续发展的关键因素。 昆明市作为一个拥有丰富文物资源的城市，如何充分利用这一资源优势来促进市文物 事业的发展是摆在人们面前的重要课题。随着计算机技术、网络、多媒体技术的进一步发 展以及人们需求水平的不断提高，传统的文物信息化管理和操作模式的弊端越来越明显， 在一定程度上制约了昆明市文物事业的发展，迫切需要利用现代化技术来建立一个完善的 信息系统。本文尝试利用现代空间信息技术- 地理信息系统 g i s ) ，设计和开发基于 c o m g i s 的文物景点信息查询系统，以期为昆明市文物事业的发展做出贡献。 本文通过对文物资源信息化管理的现状进行分析，首先阐述了建立文物景点信息查询 系统的作用和意义，探讨了文物信息查询系统的发展趋势及c o m g i s 的特点：接着从软件工 程的指导思想出发，分析了昆明市建立文物景点信息查询系统的重要性、必要性和可行性： 然后以组件式g i s 软件m a p x 4 骈口面向对象的可视化编程工具v i s u a lb a s i c6 o 为基础，以 大型数据库o r a c l e9 i 为后台，开发一套方便、实用的文物景点信息查询系统。文章以系 统的开发过程为基线，详细阐述了系统主要功能的实现过程，如电子地图的编辑功能、视 图的操作及控制、图文互查功能、景点多媒体信息的演示功能、交通信息的务洵功能等， 并着重对公交换乘查询算法的实现过程以及查询结果的动态绘制进行了深入研究和探讨。 关键词l 文物景点；c o m g i s ；m a p x ；空间查询；o r a c l e9 i c h i n a ，o n eo ft h ec o u n t r i e sw i t hw o r l d - f a m o u sa n c i e n tc i v i l i z a t i o n s ，p o s s e s s e sal o n gh i s t o r y a n dag l o r i o u st r a d i t i o n t h er i c hc u l t u r a lr e t i e sp r e s e r v e db o t ho nt h eg r o u n da n du n d e r g r o u n d h a v ev i t n e s s e dt h el o n gh i s t o r ya n dt h es p l e n d i dc u l t u r eo fo u rc o u n t r y , a n da l s ob e c o m eas p e c i a l s c e n e r y h o wt oe x p l o i t ，p r o t e c t ，m a n a g e ，p l a na n dp u b l i c i z ec u l t u r a lr e l i c se f f e c t i v e l y ，a so n e o f t h ei m p o r t a n tf a c t o r s ，e n s u r e st h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to fc u l t u r a lr e l i c su n d e r t a k i n g i nt h e a g eo fi n f o r m a t i o n i n f o r m a t i o ni st h el i f ef i n eo ft h ec u l t u r a lr e l i c su n d e r t a k i n g 。t 1 1 ea p p f i c a f o n o ft h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yp r o m o t e sn e wr e v o l u t i o no fc u l t u r a lr e n c su n d e r t a k i n g i th a s b e c o m et h ek e yf a c t o ro ft h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to fc u l t u r a lr e l i c su n d e r t a k i n g k u n m i n gi st h ec i t yt h a th a sa b u n d a n dr e s o u r c e so fc u l t u r a lr e l i c s i ti sa ni m p o r t a n tt u s kt o m a k ef u l lu s eo ft h er e s o u r c es u p e r i o r i t yt op r o m o t et h ec u l t u r a lr e f i c su n d e r t a k i n go f k u n m i n g w i t ht h e f u r t h e r d e v e l o p m e n t o f c o m p u t e rt e c h n o l o g y , n e t w o r k ，m u l t i m e d i a t e c h n o l o g ya n dt h ec o n s t a n tg r o w t ho fd e m a n dl e v e l s o fp e o p l e ，t h ed r a w b a c km a n a g e da n d o p e r a t e di ni n f o r m a t i o n i z a t i o no ft h ec u l t u r a lr e l i c sb e c o m e sm o l ea n dm o r eo b v i o u s i th a s r e s t r i c t e dt h ed e v e l o p m e n to ft h ec u l t u r a lr e l i c su n d e r t a k i n go fk u n m i n gt oac e r t a i ne x t e n t ，a n d n e e d st om a k eu s eo fm o d e r n i z e dt e c h n o l o g yt os e tu pac o m p l e t ei n f o r m a t i o ns y s t e mu r g e n t l y a p p l y i n gt h ea d v a n c e ds p a c i a li n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y m o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ( g i s ) ， w e a t t e m p tt od e s i g na n dd e v e l o pt h ec u l t u r a lr e l i c si n f o r m a t i o nq u e r ys y s t e m ( c r l q s ) b a s e d o nt h et e c h n o l o g yo fc o m g i si nk u n m i n gi no r d e rt oc o n t r i b u t et ot h ed e v e l o p m e n to ft h e c u l t u r a lr e l i c su n d e r t a k i n gf o rk u n m i n g f i r s t l y , h a v i n ga n a l y s e dt h ef u n c t i o n sa n ds i g n i f i c a n c eo fc r i q sa n dt h ep r e s e n ts i t u a t i o n s o ni n f o r m a t i o n a lm a n a g e m e n to fc u l t u r a lr e l i c sa th o m ea n da b r o a d ，t h ep a p e rd i s c u s s e st h e d e v e l o p i n g e n do fc r i q sa n ds p e c i a l t i e so fc o m g i s s e c o n d l y d i r e c t e db yt h et h i n k i n go f s o f t w a r ee n g i n e e r i n g ，t h ep a p e rh a sa n a l y s e dt h ei m p o r t a n c e 、n e c e s s i t ya n d f e a s i b i f i t yo fs e t t i n g u pt h ec r i q si nk u n m i n g a n dt h e nu s i n gt h ec o m p o n e n to i ss o f t w a r em a p x4 5a n dt h eo b j e c t o r i e n t e dp r o g r a m m i n gt o o l sv i s u a lb a s i c6 0a st h ep l a t f o r ma n do r a c l e9 ia sad a t a b a s e ，t h e p a p e ri l l u s t r a t e st h ep r o c e s sa b o u th o w t od e v e l o pt h ec o n v e n i e n ta n du s e f u lc r i q s r e g a r d i n g t h ed e v e l o p m e n tc o u r s eo fc r i q sa st h eb a s e l i n e n ea r t i c l ee x p l a i n st h er e a l i z a t i o nc o i l r s eo f t h em a i nf u n c t i o no ft h es y s t e mi nd e t a i l ，s u c ha se d i t t i n gf u n c t i o n o ft h ee l e c t r o n i c m a p ， o p e r a t i o na n dc o n t r o lo fv i e wo fm a p ，m u t u a lq u e r y i n gf u n c t i o nb e t w e e nm a pa n dt e x t ， d e m o n s g a t i o nf u n c t i o n o fs p o t sm u l t i m e d i ao fi n f o r m a t i o n ，q u e r y i n gf u n c t i o n o ft r a f f i c i n f o r m a t i o n ，e t c a n dt h ea r t i c l eg i v e sf u r t h e rs t u d ya n dd i s c u s s i o ni nr e a l i z a t i o no fa l g o r i t h m a b o u th o wt os e l e c tt h eb e s tb u sr o u t eb e t w e e nt w od e p o t s ，a n dd y n a m i c d r a w i n gt e c h n o l o g yo f b u sr o u t eq u e r y i n gr e s u l t k e yw o r d s ：c u l t u r a lr e l i c ss p o t ；c o m g i s ；m a p x ；s p a t i a lq u e r y ；o r a c l e9 i i i 昆明理工大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，由 我个人进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外， 本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本 文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明 并表示了谢意。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：倦未中 日 期：二砑年乡月? p 日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解昆明理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅，学校可以公布论文的全部或部分 内容，可以采用影印或其他复制手段保存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守) 铋签囱笙塾赢张 苎二皇堕丝一一 第一章绪论 9 0 年代以来，计算机技术、网络技术、空间技术的发展以及前所未有的推广普及， 使得信息服务业迅猛崛起，并成为2 0 世纪末和2 l 世纪最具有潜力的产业。信息产业在整 个国民经济中的作用愈来愈重要，而且这种趋势还在继续。 在这种趋势下，文物事业也正在日益广泛地利用电子数字化技术手段，加强其管理、 宽传和知识的普及。现代化信息系统代表着未来文物事业发展的一个主要方向。因此， 关于文物方面的信息系统研究也如火如荼，正逐渐成为文物工作研究的一个热点。 1 1 文物信息化管理的现状 随着国家信息化“九五”规划$ d 2 0 1 0 年远景目标( 纲要) 的逐步实施，文物信息 化工程建设的必要性也逐步引起了人们的重视。昆明市拥有丰富的文物资源，但是由于 各种原因，目前还没有建立一个信息化的文物管理系统，大多数的文物资源还是在传统 的手工管理的模式下。 面对浩如烟海的文物及其相关资料，管理人员根本无法对文物信息进行科学的管理 和应用，虽耗费大量的人力、物力，但还是难以被科学应用，更谈不上文物景点资源的 有效开发利用了。文物及相关的业务处理还局限在传统的纸张操作，传输方式也比较落 后，这必然存在很多弊端： 1 、工作效率较低 有很多单位特别是文物部门，它们一般都存在手工统计，统计的数据错误率很高， 并且数据传送很局限，工作效率较低。统计的数据往往是比较陈旧的，作用不是特别明 显。 2 、数据利用率不高 数据很难被利用，由于是书面的记录，查询也比较困难，并且不利于数据的使用。 由于各部门的数据记录方式没有统一的标准，也使得现有数据无法得到重复利用。 3 、成本较高 由于都是通过纸张来记录文物信息，需要花费大量的人力、物力、财力。所以其每 年的成本较高，并需要专门的存储地点。 4 、历史数据很难保存很长时间 虽然已有部门应用了计算机，但整体缺乏统一的规划，常出现数据不一致现象，历 史数据得不到充分利用。另外，数据得安全性也存在问题。 5 、历史数据不规范 i 基于c o m g i s 的文物景点信息查询系统的设计与实现 以往统计的数据不规范，数据的填写比较随便，不能充分的利用历史数据进行决策 分析。 由此可见，文物资源的管理的传统模式，根本不再适应当今社会信息化发展的要求， 在定程度上影响了文物事业的进一步发展。为了提高昆明市文物管理的现代化水平， 扩大文物景点的宣传力度，在增强大众文物资源的保护意识的同时，实现文物资源合理 开发利用，为本地创收。基于这一出发点，“基于c o m g i s 的文物景点信息查询系统”应 运而牛。 1 2 文物景点信息查询系统建立的必要性 1 2 1 文物信息的内容 文物景点信息查询系统中的文物信息，不仅包括文物信息本身，还涉及文物相关的 信息，如交通、购物、娱乐等方面的信息。概括地讲主要有以下几个方面： ( 1 ) 社会经济信息 包括当地行政区划、人口状况、国民经济发展水平、主要工业产品、主要农业产品、 土特产品、地域文化特色以及当地的历史发展沿革等，主要为属性信息。 ( 2 ) 文物资源信息 史物资源信息包括文物景点的名称、位置、年代、类型、级别、特征、可接近性等 空问信息和属性信息。甚至包括他们的图片、声音说明以及录像材料等信息。 ( 3 ) 旅游交通信息 包括对外交通联系、内部公交线路和详细信息。例如，汽车、火车和航空运输的车 次、到达地点、起止时间、行程与票价等。 ( 4 ) 住宿、餐饮信息 住宿信息包括宾馆或酒店的分布、位置、名称、级别、联系电话和联系人等，餐饮 信息包括定点餐饮单位的分布、位置、名称、级别以及餐饮的风味特色等。 1 2 2 文物景点信息的特点 文物资源信息不仅内容非常丰富，而且服务的对象相当广泛，它不仅为与文物相关 的人员服务，还为普通大众服务。这些都使得文物资源信息相对于其他资源信息有许多 不同之处，概括起来，主要具有以下特点： ( 1 ) 庞杂性 参照文物保护法中的定义，文物是指人类社会活动中遗留下来的一切具有历史、 艺术、科学价值的遗物和遗迹。既包括古代的礼器、祭器、古建筑以及生产工具、爿i 活 第一章绪论 用具、工艺器，又包括历史上物质文化和精神文化的遗存。由此可以看出，文物资源既 有物质的，也有非物质的；既有有形的，也有无形的。因而文物资源包含的内容非常的 广泛，数据与信息量非常的庞大。 ( 2 ) 区域差异性 由于文物资源产生于不同的历史时代、存在于特定的地理环境中，因此，文物资源 的存在明显的区域差异性，其包含的悠久历史文化通常只有与周边的自然、气候以及人 文文化联系在一起才能深刻她体会到。 ( 3 ) 不易传播性 文物资源信息相对于其他一般信息而言具有不易传播性，这是由文物资源所包含的 内容所决定的。比如“劳务也是文物资源重要的组成部分”，用户要获取这方面的信息， 就要亲身去体验感受当地的服务，但在未完全了解目的地信息之前用户般不肯轻易做 出行决策。所以单靠传统的信息传输渠道是不能够让潜在的用户快速全面获取信息的， 这就要求更为完善的信息传输渠道。 ( 4 ) 综合性和层次性的结合 对于用户来说，一方面文物景点的信息不易获取，另一方面用户在准备游览文物景 点之前都要根据了解游览目的地有关信息的多少来做出旅行决策，所以信息流动的越 多，才能促进人员的流动。而对于文物管理部门则更是需要大量且全面的文物资源信息， 以便加强对文物资源的开发、保护和管理。文物资源信息的内容非常多样和广泛，只有 把这些信息综合起来才能比较全面反映这一文物资源的整体情况，以至于用户比较方便 地、全面地了解一个文物景点的各方面概况。同时上述信息在文物资源管理信息系统中 又具有层次性，在各个类型的文物资源信息中，又有次一级的文物资源信息。如丈物资 源保护级别分为：国家重点、省级、市级以及未定级等。所以文物资源信息又是综合性 与层次性的结合。 1 2 3 文物景点信息查询系统建立的目的和意义 l 、文物景点信息查询系统的建立主要是为各位用户提供各种信息查询服务，其建 立目的大致如下： ( 1 ) 为用户提供出行指南。建立文物景点在整个电子平面图中的分布以及提供相关 景点的图片及文本说明，使用户对景区( 点) 有一个感性认识。 ( 2 ) 为用户提供任意景点问路查询及多个景点的最佳访问路线查询。当防客选择了 起始点与终点后，通过查询系统能在电子地图上或以文本的方式输出路线信息。 ( 3 ) 为用户提供全方位的服务。不同的景点有其不同的特色，各景点不仅包含自身 的信息，还涉及景区的历史渊源、当地的风土人情等。另外，景区周边大环境的介绍如 基于c o r n g i s 的文物景点信息查询系统的设计与蛮现 宾馆饭店、娱乐中心、汽车站等方面信息也是必不可少的。 2 、文物景点信息查询系统建立的意义主要有以下几点： ( 1 ) 系统的建立为目的地和游客之间提供了纽带与桥梁。 网络已经逐步成为现代人获取资料的主要渠道之一，游客在选择某一游览目的地的 时候总是倾向于先了解该目的地的情况，而后做出决策。查询系统则正好为造访者提供 j ，一个全面了解目的地的空间。通过网络的各种方式来查询自己所关心的景点信息，一 方面增进了游客对该目的地的感知度，另一方面，目的地也可以根据系统被访问的程度 及游客留下的建议来对所在景区的开发、维护以及文物景点市场进行把握与调整。 ( 2 ) 系统的建立为景区提供了一个管理文物资源与培养人力资源的平台。 查询系统本身就准确、及时地存储了有关该文物景点的文字、照片和视频等资料， 为该区文物事业的发展提供系统和全面的资料，起到了电子资料的作用。同时，由于系 统的建立，可以以此作为载体进一步具体、高效地培训区内文物管理人员，使他们在较 短的时间内熟悉情况，提高业务水平，做好本职工作。因此，它又起到一种电子教科书 的作用。 ( 3 ) 系统的建立对宣传地方文物资源、扩大区域知名度提供了渠道。 查询系统本身承载着文物资源禀赋、吸引系数以及服务水平。用户在使用系统的过 程中逐步感受到了该文物景区最具有代表性的景观，了解到关于目的地特色的标志。这 无疑是为文物资源、地方的形象做推广。 1 3g i s 技术应用于文物景点信息查询系统的必然趋势 综观文物资源的内容以及文物景点信息的特征，不难发现，文物景点信息不仅包含 空问信息，而且包含大量属性信息。文物景点信息查询系统的建立需要表达出文物景点 的位置信息，丰富的属性信息，还涉及复杂的空间分析，如公交换乘、拓扑分析等等。 因此，g i s 技术的应用成为了系统实现技术的首选。不仅如此，以下诸因素也使得基于 g i s 技术实现文物景点信息查询系统成为必然： ( 1 ) g i s 自 , j 大众化与产业化 g i s 过去往往被认为是一门专业性很强的技术，适用的范围仅仅限于测绘、制图、 资源及环保等有限的领域。如今随着计算机技术的迅速发展和社会需求的不断增大，g i s 的重要性正逐渐被人们所认识，g i s 技术逐渐走向成熟，应用领域也迅速扩大。g i s 是：1 世纪的支柱性产业，是信息产业的重要组成部分。在经济建设和日常生活所涉及的信息 中，有大部分与地理信息密切相关。因此，g i s t , 然朝着大众化和产业化的方向发展。 基- i ：g i s 技术的文物景点信息查询系统的产生，正是g i s 大众化和产业化的一个典型表 现。 4 第一章绪论 ( 2 ) g i s 组件化 多年以来，软件重用和开发的效率一直是g i s 系统开发的一个核心问题。传统g i s 开 发工具由于其不灵活的开发方式及昂贵的价格，在相当大的程度上限制t g i s 应用领域 的发展。组件式g i s 的出现为传统g i s 面临的多种问题提供了全新的解决思路。g i s 的组 件化使得g i s 功能嵌入到其它软件，或将其它软件功能引入到g i s 中变的简单、方便。现 在需要进行空间分析的各个领域，可以通过引入g i s 组件而快速实现，这一切原本只有 g i s 专业人员才能完成的工作，现在一般的编程人员就可以实现，大大节约了开发的周 期和成本。这一切不仅促进了g i s 技术地推广、普及，也使得基于组件g i s 的文物景点信 息查询系统的实现变的简单、易行。 ( 3 ) g i s 网络化 随着网络技术的不断普及和发展，人们需要通过网络更加方便和快捷地获取火量的 空间信息。传统的g i s 由于成本高和专业性过强等诸多因素，己经不能满足日益增长的 需求，大大地制约了g i s 技术的应用和推广。网络技术的发展，使得远距离数据的访问 变得可行，通过网络，g i s 可以远距离传输海量空间数据，以及各种属性数据，真正实 现数据的共享。基于i n t e r n e t 技术的g i s ，目p w e b g i s 已经成为g i s 技术发展的重要动向， 利用w w w 发布空间信息和提供各种应用，是g i s 进入千家万户的重要途径。我国文物枣业 也必须借助网络g i s 技术，将我国有着悠久历史的文物资源传递给全世界，以弘扬我国 优秀文化。 ( 4 ) g i s 与多媒体技术的结合 多媒体计算机技术是当前计算机工业热点课题之一，多媒体技术的发展对g i s 的系 统结构、功能及应用模式产生了极大影响。将多媒体技术应用于g i s 软件或者将g i s 部分 功能贯穿于多媒体系统中，开发基于g i s * h 多媒体集成模式的信息系统，势必增强系统 的信息表达能力。多媒体数据与g i s 空间图形库集成涉及到时空数据模型这一g i s 界研究 热点，但目前我国还没有开发出成熟的基于时空数据模型的g i s 产品来解决空间数据库 中的多媒体数据的管理问题。从实用性考虑，基于g i s * d 多媒体集成的文物景点信息查 询系统的开发，将g i s 与多媒体系统统一于主界面，既相互独立又部分链接和嵌套，不 仅降低了景点查询系统的操作难度，而且提高了趣味性，增加了表现内容和表现形式， 还有益于推动景点查询系统的社会化、大众化。 ( 5 ) g i s 产品体现“以人为本”原理 “以人为本”原理是指以人为中心的管理思想，这是管理理论发展n 2 0 哇上纪末的主 要特点，其主要内容可概括为尊重人、依赖人、发展人、为了人。现在人本原理的思想 己渗透到社会的各行各业中，而文物事业的发展则更是离不开人本原理的思想。与其他 信息系统相比，文物景点信息查询系统的友好性是十分关键的。其设计必须考虑到一般 基于c o m g i s 的文物景点信息查询系统的设计与实现 用户的心理。如：界面简洁明了，并且具有一定的趣味性，使用户对该系统有信心和 兴趣：操作简单、无须花太多时间就可以掌握系统的使用方法；在g i s 原理和功能 表达上，某些计算机术语应该通俗化，以易于公众接受；系统应该实时给用户的操作 做出响应，尽量缩短等待时间等等。因此，系统必须从界面设计、辅助帮助、屏幕动画、 信息的动感表现、操作风格等方面满足用户的要求。 1 4 本文的研究内容和思路 本论文在详细分析文物信息化管理现状的基础上，以文物景点信息的特点和管理需 求为基础，探讨了建立文物景点信息查询系统的目的和意义。文章结合计算机技术、g i s 技术以及网络技术，利用可视化的编程工具v i s u a lb a s i c6 0 和组件式g i s 软件m a p x 4 5 为技术体系，以昆明市的文物资源以及相关设施为研究对象，从软件工程的角度出发， 设计开发“基于c o m g i s 的文物景点信息查询系统”，望能有助于解决现存的文物信息管 理遗留的问题，促进文物事业的发展。 6 第二章组件g i s 与m a p x 相关技术 第二章组件g i s 与m a p x 相关技术 2 1g l s 概述 地理信息系统( g e o g r a p h yi n f o r m a t i o ns y s t e m ，简称g i s ) 是集现代计算机科学、 地理学、信息科学、管理科学和测绘科学为一体的- - 1 新兴学科。它采用数据库、计算 机图形学、多媒体等最新技术，对地理信息进行处理，能够实时准确地采集、修改和更 新地理空间数据和属性信息，为决策者提供可视化的支持，也可以说g i s 是荦决策支 持系统，拥有信息系统的各种特点。但g i s 与其它信息系统的主要区别在于其存储的信 息是经过地理编码的，地理位置信息及与该位置有关的地物特征属性信息成为信息检索 的重要部分。g i s 从问世至今4 0 余年的时间，已从当初的一种计算机辅助制图工具迅速 形成为影响世界经济发展的信息产业。它将空间的概念引入传统的信息系统，将抽象的 数据变成形象直观的彩色地图，以其特有的地理空间特征和各种统计信息表现力，广泛 应用于社会的各个领域，如文物资源管理、交通系统、土地利用、城市规划等。 2 1 1g i s 主要功能 g i s 是一个获取、存取、编辑、处理、分析、显示和输出地理数据的系统，其功能 主要如下： l 、数据的采集、录入和编辑 随着科技的发展，数据的采集和录入越来越向简单化、自动勘误化方向发展。数据 录入后，需要对数据进行编辑，包括对矢量数据的图形编辑检查、属性检查编辑、拓扑 关系检查编辑、注记编辑以及栅格数据的编辑。 2 、数据的集成 自然界的任何实体都可抽象地表示为点、线、面。g i s 的地图数据的地理实体包括 三方面的内容，分别为空间位置、属性和拓扑关系。 3 、数据重构和数据转换 空间数据重构包括空间数据或属性数据结构的改变，多指矢量数据结构与栅格数据 结构之间的转换。空间数据的转换包括比例尺的缩放、旋转平移和转换；属性数据的转 换包括线性和非线性函数的转换。 4 、空间数据的查询和检索 g i s 提供了功能强大的查询和检索功能，即根据空间位置检索空间物体，以致检索 满足一定属性条件的空间对象。 5 、空间操作和分析 这一功能是g i s 中最关键的、也是最重要的功能，因为它的对象是空间数据，刁i 仅 7 基于c o m g i s 的文物景点信息查询系统的设计与实现 包括几何数据，而且涉及属性数据。如果对几何数据进行操作，那么对应的属性数据也 要进行相应的分析。 6 、t 苫间显示和成果输出 空间显示包括图形的二维显示和三维显示，二维可由颜色不同来区分不同的值，二 维可以用直观的起伏来表示大小。成果输出包括图形、统计报表和表格等，可借助某些 回归模块和显示模块来完成。 7 、空间数据的更新 空间对象和实体可能随时问发生变化，对应的各种数据也会随之改变。为了更准确 地反映这些变化，保持数据的现势性，系统的数据要不断的更新、扩充。 2 1 2 ( 1 l s 发展现状及趋势 l 9 6 3 年，加拿大测量学家r f t o m l i s o n 首先提出t g i s 这一术语，并建立了世界上 第个g i s 加拿大地理信息系统( c g i s ) ，用于自然资源的规划和管理。此后，g i s 随着计算机硬、软件技术的发展得到了迅速发展，7 0 年代开始得到推广应用，使人们逐 渐认识到了g i s 的使用价值。当前，g i s 的开发和应用己成了科技领域的热点之一。 经过4 0 多年的发展，g i s 在空间数据的获取能力、存储与管理能力、处理与分析能 力以及显示与输出能力等方面都取得了长足的进步。随着g i s 在各个领域应用的深入牙 艘，g i s 的组件化趋势日益明显，已经成为g i s 的重要发展方向之一。从g i s 软件模式 开发和集成技术的发展历程，g i s 可以划分为以下几个重要发展阶段( 如图2 1 所示) 通常情况下将组件g i s 与网络g i s 之前的g i s 系统成为传统g i s 。 g i s 模块 集成式 g i s 模块式 g i s 核心式 g i s 组件式g i s 网络g i s 互操作 g i s 圈2 1g 1 s 发展历程 传统g i s 虽然在功能上已经比较成熟，但是由于这些系统多是基于l o 多年前甚j ： 更早的软件技术开发的，属于独立封闭的系统，在很大程度上限制了传统g i s 的进步 发展和应用。组件g i s 的出现为传统g i s 面临的多种问题提供了全新的解决思路。组件 g i s 是将g i s 功能封装成组件，以组件方式提供给用户，并可方便地嵌入到任何一种开 发语i i 当中，可以很好地调用任意一种开发语言的资源，同时使g i s 功能在系统集成。 l 能够比较容易地实现。 2 1 3g i $ 的开发方式 ( 1 ) 独立开发 指不依赖于任何g i s 工具软件，从空问数据的采集、编辑到数据的处理分析及结渠 输出，所有的算法都由开发者独立设计，然后选用某种程序设计语言，如v i s u a lc 十- 、 第二章组件g i s 与m a p x 相关技术 d e l p h i 等，在一定的操作系统平台上编程实现。这种方式的好处在于无须依赖任何商业 g i s 工具软件，减少了开发成本，但一方面对于大多数开发者来说，能力、时间、财力 方面的限制使其开发出来的产品很难在功能上与商业化g i s 工具软件相比，而且在购买 g i s 工具软件上省下的钱可能还抵不上开发者在开发过程中绞尽脑汁所花的代价。g i s 发展初期一般采用这种方式，目前，g i s 的开发已很少采用这种方案。 ( 2 ) 单纯二次开发 指完全借助于g i s 工具软件提供的开发语言进行应用系统开发。g i s 工具软件大多 提供了可供用户进行二次开发的宏语言，如e s r i 的a r c v i e w 提供了a v e n u e 语言，m a p l n f o 公司研制的m a p l n f op r o f e s s i o n a l 提供了m a p b a s i c 语言等等。用户可以利用这些宏语 言，以原g i s 工具软件为开发平台，针对不同应用对象，开发出自己的应用程序。 这种方式省时省心，但进行二次开发的宏语言，作为编程语言只能算是二流，功能 极弱，用它们来开发应用程序的界面不美观，仍然不尽如人意。同时二次开发语言对用 户和应用开发者而言也存在学习上的负担，而且使用系统所提供的二次开发语言进行开 发往往受到限制，难以处理复杂问题。 ( 3 ) 集成二次开发 集成二次开发是指利用专业的g i g 工具软件，如a r c v i e w 、m a p l n f o 等，实现g i s 的 基本功能，以通用软件开发工具尤其是可视化开发工具，如d e l p h i 、v i s u a lc + + 、v i s u a l b a s i c 、p o w e rb u i i d e r 等为开发平台，进行二者的集成开发。 集成二次开发目前主要有两种方式： o l e d d e 采用o l ea u t o m a t i o n 技术或利用d d e 技术，用软件开发工具开发前台可执行应 用程序，以o l e 自动化方式或d d e 方式启动g i s 工具软件在后台执行，利用回调技 术动态获取其返回信息，实现应用程序中的地理信息处理功能； g i s 控件 利用g i s 工具软件生产厂家提供的建立在o c x 技术基础上的g i s 功能控件，血e s r i 的m a p o b j e c t s 、m a p l n f o 公司的m a p x 等，在v b 等编程工具编制的应用程序中，直接将 g i s 功能嵌入其中，实现地理信息系统的各种功能。 2 2 基于组件g l s 的= 次开发 由于独立开发难度太大，单纯二次开发受g i s 工具提供的编程语言的限制差强人意， 因此结合g i g 工具软件与当今可视化开发语言的集成二次开发方式就成为g i s 应用开发 的主流。它的优点是既可以充分利用g i g 工具软件对空间数据库的管理、分析功能，又 9 筇二章组件g i s 与m a p x 相关挂术 d e l p h i 等，在一定的操作系统平台上编程实现。这种由式的好处在于无须依赖任何商业 g i s 上具软件，减少了开发成本，但一方面对j 二大多数开发者来说，能力、时间、财力 力面的限制使其开发出来的产品很难在功能上与商业化g i s 工具软件相比，而日在购买 g i s 工具软件上省下的钱可能还抵不上开发者在开发过程中绞尽腩汁所花的代价。g i s 发展初期般采用这种方式，目前，g i s 的开发己很少采用这种方案。 ( 2 ) 单纯二次开发 指完全借助于g 1 5 工具软件提供的丌发语言进行应用系统开发。g i s 工具软件大多 提供了可供用户进行二次开发的宏语言，如e s r i 的a r c v i e w 提供了a v e n u e 语言，m a p l n f o 公司研制的m a p i n f op r o f e s s i o n a l 提供了m a p b a s i c 语言等等。用户可以利用这些宏语 言，以原g i s 工具软件为开发平台，针对不同廊用对象，开发出自己的应用程序。 这种力式省时省心，但进行二次开发的宏语言，作为编程语言只能算是= 流，功能 极弱，用它们来开发应用程序的界面不美观，仍然不尽如人意。i 司叫二次开发语言对用 ，1 和应用丁千发者而言也存在学刊上的负担，而且使用系统所提供的二次开发语言进行开 发往往受到限制，难以处理复杂问题。 f 3 ) 集成二次开发 集成二次开发是指利用专业的g i s 工具软件，如a r c v ie w 、t “a p l n f o 等，实现g i s 的 基本功能，以通用软件开发工具尤其是可视化开发工具，如d e l p h i 、v i s u a lc 、v i s u a l b a s i c 、p o w e rb u i l d e r 等为开发平台，进行二者的集成开发。 集成二次开发目的主要有两种方式： o l e d d e 采用o l ea u t o m a t i o n 技术或利用d d e 技术，用软件开发r ： 其开发前台可执行应 用程序，以o l e 自动化方式或d d e 方式启动g i s t 具软件在后台执行，利用回调技 术动态获取其返回信息，实现应用程序中的地理信息处理功能： g i s 控件 利用g i s 工具软件生产厂家提供的建立在o c x 技术基础上的g i s 功能控件，血_ | e s r i 的m a p o b j e c t s 、 t a p l n f o 公司的m a p x 等，fv b 等编程工具编制的应用程序巾，直接将 g i s 功能嵌入其中，实现地理信息系统的各种功能。 2 2 基于组件g l s 的二次开发 由于独立开发难度太大，单纯一次丌发受g i s 工具提1 j 1 ；的编程语亩的限制差强人意， 吲此结合6 1 s 工具软件与当今可视化开发语言的集成二次开发方式就成为g i s 应用开发 的主流。它的优点是既可以充分利用g i s 工具软件对空划数据岸的管理、分析功能，又 的主流。它的优点是既可以充分利用6 i s 工具软件对空问数据侔的管理、分析功能，又 9 基于c o m o i s 的文物景点信息查询系统的设计与实现 可以利用其它可视化开发语言具有的高效、方便等编程优点，集二者之所长，不仅能大 大提高应用系统的开发效率，而且使用可视化软件开发工具开发出来的应用程序具有更 好的外观效果，更强大的数据库功能，而且可靠性好、易于移植、便于维护。 组件式g i s 的基本思想是把g i s 的各大功能模块划分为若干个控件，每个控件完成 不同的功能，各个g i s 控件之间，以及g i s 控件与其它非g i s 控件之间，可以方便地通 过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的g i s 应用系统，控件如同一堆各式各样 的积木，他们分别实现不同的功能( 包括g i s 和非g i s 功能) ，根据需要把实现各种功能 的“积木”搭建起来，就构成适合自己需要的应用系统。各个组件之间封装方便、可以 实现无缝链接。利用组件式g i s 进行系统开发，可以实现“量体裁衣”，开发方式灵活， 自主性强，这也是其应用于文物景点信息查询系统研究的优越性所在。 2 2 1 组件式g l s 的特点 组件式g i s 的出现解决了传统g i s 面临的开发方式不灵活、价格昂贵等问题。组件 式g i s 的发展符合当今软件技术的发展潮流，同时也极大地方便了应用和系统的集成。 组件式g i s 通过把g i s 的功能适当抽象以组件形式供开发者使用，将会带来许多传统6 i s 开发工= 具无法比拟的优点。组件技术给g i s 带来全新的开发方式，同传统的g i s 比较， 具体说来这一技术具有以下几方面特点： ( 1 ) 小巧灵活、价格便宜 由于传统g i s 结构的封闭性，往往使得软件本身变得越来越庞大，不同系统的交互 性差，系统的开发难度大。在组件模型下，各组件都集中地实现与自己最紧密相关的系 统功能，用户可以根据实际需要选择所需控件，最大限度地降低了用户的经济负担。组 件化的g i s 平台集中提供空间数据管理能力，并且能以灵活的方式与数据库系缪连接。 在保证功能的前提下，系统表现得小巧灵活，而其价格仅是传统g i s 开发工具的十分之 一，甚至更少。这样，用户便能以较好的性能价格比获得或开发g i s 应用系统。 ( 2 ) 无须专门g i s 开发语言，直接嵌入m i s 开发工具 传统g i s 往往具有独立的二次开发语言，对用户和应用开发者而言存在学习上的负 担。而且使用系统所提供的二次开发语言，开发往往受到限制，难以处理复杂问题。而 组件式6 i s 建立在严格的标准之上，不需要额外的g i s 二次开发语言，只需实现g i s 的 基本功能函数，按照m i c r o s o f t 的a c t i v e x 控件标准开发接口。这有利于减轻6 1 s 软件 开发者的负担，而且增强了g i s 软件的可扩展性。g i s 应用开发者，不必掌握额外的g i s 开发语言，只需熟悉基于w i n d o w s 平台的通用集成开发环境，以及g i s 各个控件的属性、 方法和事件，就可以完成应用系统的开发和集成。目前，可供选择的开发环境很多如 v i s u a lb a s i c 、v i s u a lc + + 、v i s u a lf o x p l o 、b o r l a n dc + + 、d e i p h i 、c + 十b u i i d e l - 以 及p o w e rb u i l d e r 等都可直接成为g i s 或g m i s 的优秀开发工具，它们各自的优点都能 1 0 第二章组件g i s 与m a p x 相关技术 够得到充分发