（环境科学专业论文）基于arcgis的辽宁省矿产资源规划管理系统研究.pdf

鼍l ： ad i s s e r t a t i o ni ne n v i r o n m e n t a ls c i e n c e r e s e a r c ho nt h ed e s i g na n dd e v e l o p m e n t o f l i a o n i n g p r o v i n c em i n e r a lr e s o u r c ep l a n n i n g a n dm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m b a s e do n a r c g i s b yy uz h o n g x i n g s u p e r v i s o r ：z h o n gs h e n g j u n ，a s s o c i a t e dp r o f e s s o r n o r t h e a s t e r nu n i v e r s i t y j a n u a r y2 0 0 8 奢 乒 一 东北大学硕士学位论文 声明 独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得 的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过 的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工 作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢 ：也 恧。 学位论文作者签名：虞钟头 日期：加磷月伽臼 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论 文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 ( 如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。) 学位论文作者签名： 签字日期： 导师签名： 签字日期： 。i】， 东北大学硕士论文摘要 摘要 资源信息化管理已经成为当今科技领域的重要课题之一。矿产资源是国土资源的一 个重要组成部分，改变传统的管理方式，应用现代信息技术建立矿产资源信息管理系统 对促进矿产资源的合理开发利用具有十分重要的意义。地理信息系统( g i s ) 正是一门 对空间数据的存储、管理、分析、显示的综合性技术，其强大的空间查询与分析功能已 被广泛应用于自然科学与社会科学，尤其是在国土资源管理领域中。本文以g i s 软件为 平台，设计、开发了辽宁省矿产资源信息管理系统，并从理论和实践两方面研究了矿产 资源管理的信息化方法。 在分析系统关键技术的基础上，按照系统总体分析和设计的要求，采用了美国环境 系统研究所( e s 刚) 的a r c g i s 中的a r c s d e 建立了图形数据与非图形数据相结合的 g e o d a t a b a s e 数据库，将图形数据与属性数据统一存储、处理和分析，可对矿区已有资 料实施信息化管理。综合运用a r c o b j e c t s 组件库、a r c s d e 、o r a c l e 9 i 以及v i s u a lb a s i c 扩展相结合的开发方式，完成了数据接收与转换入库子系统和基于a r c m a p 平台的规划 数据管理与应用决策集成的子系统。同时以a r c i m s 和a r c s d e 作为基础服务，采用 a s e n e t 网络开发工具以及j a v a s c r i p t 脚本语言工具，完成了基于浏览器朋艮务器( b s ) 模式的规划信息w e b 发布子系统开发。在辽宁省现有地质资料和管理资料的基础上， 研制开发了省、市、县三级构架的“辽宁省矿产资源规划管理系统”。 所开发的系统实现了矿产资源信息的管理、维护更新、共享与发布、综合查询、统 计分析、报表生成、数据表现与制图等方面的应用，能满足矿产资源规划管理工作需要， 支持日常办公、提供辅助决策，实现信息的社会共享与服务。 关键字：矿产资源；地理信息系统；a r c g i s ；o r a c l e 、 q ， -1， f 、 _ a bs t r a c t r e s o u r c ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ti so n eo ft h em o s ti m p o r t a n ts u b j e c t s i n p r e s e n ts c i e n c ea n dt e c h n o l o g yf i e l d s m i n e r a lr e s o u r c e sa r ea ni m p o r t a n tp a r t o f n a t i o n a ll a n dr e s o u r c e s ，t h e r e f o r e ，i no r d e rt op r o m o t er a t i o n a ld e v e l o p m e n ta n d u t i l i z i t i o nt h em i n e r a lr e s o u r c e si t sv e r ys i g n i f i c a n tt oe s t a b l i s hm i n e r a lr e s o u r c e s m a n a g e m e n ts y s t e mb ya p p l y i n gm o d e r n i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g i e s g e o g r a p h i c i n f o r m a t i o ns y s t e m ( g i s ) i sac o m p r e h e n s i v ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yc a p a b l et os t o r e ， m a n a g e ，a n a l y z ea n dd i s p l a ys p a t i a ld a t a , a n di t sp o w e r f u ls p a t i a lq u e r ya n ds p a t i a l a n a l y s i sf u n c t i o nh a v eb e e nw i d e l yu s e di n b o t hn a t u r a la n ds o c i a ls c i e n c e s ，e s p e c i a l l y i nt h ef i e l do ft h en a t i o n a lr e s o u r c e sm a n a g e m e n t b a s e do ng i ss o f t w a r ep l a t f o r m ， t h ed e s i g na n dd e v e l o p m e n to ft h em i n e r a lr e s o u r c e sm a n a g e m e n ts y s t e mo fl i a o n i n g p r o v i n c ew e r ei n v e s t i g a t e d ，a n dt h e i n f o r m a t i o n i z a t i o nm e t h o do f t h em i n e r a l r e s o u r c e sm a n a g e m e n tw a ss t u d i e dt h e o r e t i c a l l ya n dp r a c t i c a l l y b a s e do ns y s t e ma n a l y s i so fk e yt e c h o n o l o g i e s ，ag e n e r a la n a l y s i sa n dd e s i g nf o r t h es y s t e mh a d b e e nc a r r i e do u t s p a t i a ld a t a b a s e sc o m b i n e dw i t hg r a p h i cd a t a b a s e s a n da t t r i b u t ed a t a b a s e sw e r ee s t a b i l i s h e dw i t ha r c s d e ，w h i c hi sad a t a b a s ee n g i n e d e v e l o p e db ym ee n v i r o n m e n t a ls y s t e m sr e s e a r c hi n s t i t u t e ( e s r i ) ，u s a n e i n t e r i o rt a b l eo ft h eg r a p h i cd a t a b a s ea n dt h eo u t s i d et a b l eo ft h ea t t r i b u t ed a t a b a s ei s l i n k e db y l ek e yf i e l d su s i n ga r c s d e t l l eg r a p h i cd a t at o g e t h e rw i t ht h ea t t r i b u t e d a t a , c a nb es t o r e d ，p r o c e s s e da n da n a l y z e di na c c o r d a n c e ， a n dt h em a n a g e m e n to f e x s i t e dr e s o u r c e sd a t ao ft h em i n i n ga r e ac a nb ei m p l e m e n t e dw i t ht h ed e v e l o p e d i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m b a s e do na r c o b j e c t sc o m p o n e n tl i b r a r y , 觚s d e ， o r a c l e 9 ia n dv i s u a lb a s i ce x p a n s i o no fc o m b i n i n gd e v e l o p m e n tm o d e ，t h es u b s y s t e m f o rc o n v e r s i o no fd a t aa n dt h ei n t e g r a t e ds u b s y s t e mw h i c hi sb a s e do nt h ea r c m a p d a t ap l a t f o r mf o rt l l ep l a n n i n ga n dm a n a g e m e n tw e r ed e v e l o p e d a tt h es a m et i m e ， b a s e do nt h es e r v i c e so fa r c s d ea n da r c l m sa n du s i n ga s p n e t 腧务d e v e l o p m e n t t o o l sa n dj a v a s c r i p ts c r i p t i n gl a n g u a g et o o l s ，也e 协p u b l i s h i n gs u b s y s t e mw h i c h w a sb a s e do nb r o w s e r s e r v e rm o d ew a sd e v e l o p e d b a s e do nt h ee x i s t e dg e o l o g i c a l d a t aa n dm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ni nl i a o n i n gp r o v i n c e ，”l i a o n i n gp r o v i n c em i n e r a l r e s o u r c e sp l a n n i n ga n dm a n a g e m e n ts y s t e m ”w a sd e v e l o p e d i n p r o v i n c i a l ， m u n i c i p a l ，a n dc o u n t yl e v e l s t h ed e v e l o p e d s y s t e r n c a ns u p p o r tt h ef u n c t i o n so fm i n e r n a lr e c o u r c e s 东北大学硕士论文 a b st r a c t m a n a g e m e n t ，d a t am a i n t e n a n c e ，d a t au p d a t e ，d a t as h a r ea n dd a t ap u b l i s h i n g , i n t e g r a t e dd a t aq u e r y , s t a t i s t i c a la n a l y s i s ，r e p o r tg e n e r a t i o n , d a t am a p p i n g , a n do t h e r p e r f o r m a n c e s t h ed e v e l o p m e n to ft h es y s t e mc a na f f o r dt om e e tt h en e e do ft h e m i n e r a lr e s o u r c e s p l a n n i n g a n d m a n a g e m e n t , t h ed a y - t o d a yo f f i c e ，a s s i s t a n t d e c i s i o n - m a k i n g , s o c i a ls h a r i n go fi n f o r m a t i o na n ds e r v i c e s ，m e a n w h i l e ，i tc a ng i v e f u l lp l a yt ot h eb a s i ca n d p u b l i cs e r v i c er o l e so fl a n da n dn a t u r a lr e s o u r c e s k e y w o r d s ：m i n er e s o u r c e ；g i s ；a r c g i s ；o r a c l e k y 东北大学硕士论文 目录 目录 独创性申明i 摘要i i a b s t r a ( 了r i i i 目录v 第一章绪论1 1 1 选题依据l 1 2g i s 应用的研究现状2 1 2 1 地理信息系统。2 1 2 2g i s 在环境和资源领域中的应用2 1 3 本课题研究目的与意义3 第二章系统关键技术分析5 2 1 系统建立的技术基础5 2 1 1 先进计算机技术的应用5 2 1 2 标准化与规范化的数据基础5 2 1 3 工程化的组织与管理5 2 2 技术路线6 2 3a r c g i s 相关技术简介6 2 3 1a r c g i s 概述6 2 3 2a r c o b j e c t s 8 2 3 ：ia r c s d e 1 0 2 3 4a r c i m s 1 2 第三章系统总体分析和设计1 5 3 1 系统目标。1 5 3 1 1 总体目标15 3 1 2 具体目标15 3 2 系统总体框架15 3 2 1 省、市、县三级框架1 6 3 2 2 市级应用框架1 7 3 2 3 县( 区) 级应用框架1 8 3 3 系统总体分析1 9 3 3 1 各级系统结构分析1 9 3 3 2 各级系统数据分析2 0 3 4 系统总体功能设计3 l 3 4 1 系统功能的设计原则。3 l 3 4 2 总体结构设计3l 3 4 3 系统安全管理3 3 3 5 系统运行环境3 6 3 5 1 计算机网络3 6 3 5 2 软件环境3 8 东北大学硕士论文 f l 录 第四章系统实现3 9 4 1 系统运行的服务启动3 9 4 2 数据接收与转换入库子系统。4 0 4 2 1 系统实现原理4 l 4 2 2 数据入库内容4 2 4 2 3 数据内容检查。4 3 4 2 。4 系统操作界面演示4 4 4 3 规划数据管理与应用决策集成系统4 7 4 3 1 系统实现原理4 7 4 3 2 功能界面演示4 8 4 4 规划信息w e b 发布子系统5 2 4 4 1 系统实现原理5 2 4 4 2 系统登陆界面5 4 4 4 3 省、市、县三级矿产资源规划数据5 5 4 4 4 系统工具条的操作5 6 4 4 5 图层控制5 7 4 4 6 专题地图5 7 4 4 7 安全管理。5 8 4 4 8 信息反馈5 9 第五章结论6 l 5 1 论文主要研究成果6 l 5 2 存在问题6 l 参考文献6 3 致谢6 5 麓 东北大学硕士论文第一章绪论 1 1 选题依据 第一章绪论 矿产资源是国土资源的一个重要组成部分，是人类赖以生存和发展的最基 本、最重要的生产资料之一，是一种不可再生的有限宝贵资源，也是国民经济和 社会发展的物质基础。因此，矿产资源的合理和有效利用是直接关系到社会可持 续发展的保证1 1 , 2 j 。 矿产资源规划是指导矿产资源勘查、开发利用与保护的纲领性文件，是依法 审批和监督管理矿产资源勘查、开采活动的重要依据，是加强宏观调控的基本手 段。在社会主义市场经济条件下，矿产资源规划是政府管理社会、管理经济、管 理自然资源的重要手段，是贯彻落实矿产资源国家所有基本国策的重要措施和步 骤【”】。未来几年是我国全面建设小康社会的关键时期，工业化、城镇化进程加 快，资源消耗处于高增长阶段，资源环境约束加剧，特别是矿产资源供应不足将 成为重要的制约因素，新时期的矿产资源规划工作面临着更加紧迫的任务和挑战 【5 】 o 由于我国幅员辽阔，矿产资源类型复杂，利用传统的常规方法进行资源利用 现状调查需要几年，甚至更长时间才能完成，这样就无法及时制定出切实有效的 利用规划和国民经济社会发展战略。如何发挥矿产资源规划在国土资源管理中的 宏观调控作用，如何推进科技创新、提高规划的科技含量，新形势对矿产资源规 划管理工作提出了更高的要求【6 】。随着科学技术的飞速发展，传统的管理模式已 越来越不适应生产的发展，在我国矿产资源形势非常严峻的条件下，我们需要一 套迅速、准确、高效的规划管理系统来指导生产。信息量的急剧膨胀，矿产资源 规划管理日益复杂，对规划管理手段的要求也越来越高，面对有限的空间资源， 如何使之产生最大的经济效益，是矿产资源规划管理面临的共同课题。 矿产资源规划包括大量的规划文本、附图、附表、研究报告和属性数据，用 传统的资料管理方式费时费工，已无法满足国土信息化的要求，针对矿政部门的 工作需求，开发基于地理信息系统( g i s ) 技术的矿产规划信息系统是有效的方 法【7 8 】。g i s 技术将数据库中的数据转化为所连接的地图对象的可视属性，不但 可以实现地图对象与属性数据的双向查询，而且可以通过地理空间分析功能对数 据库中的信息进行直观的可视化分析，将数据的空间关系充分体现出来，进而挖 掘出隐藏在属性数据中的有用信息，为矿产资源规划管理部门提供一种全新的宏 观管理和决策支持的手段和依据【9 】。基于g i s 的矿产资源管理系统以先进的地理 东北大学硕士论文 第一章绪论 信息技术、数据库技术、面向对象程序设计技术为工具，依据软件工程学的原则， 来管理和分析已有的资料信息，在理论和实践上探讨一套新的矿产资源规划管理 信息化方法，不仅有助于提高辽宁省各地区矿产资源的信息化管理水平，同时也 为其它类似地区提供实际的指导意义，这是本文研究的首要出发点。 1 2g i s 应用的研究现状 1 2 1 地理信息系统 地理信息系统( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m s ，简称g i s ) 是一种采集、存 储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统，是分析和处理海量地理数 据的通用技术【l 叫2 】。 地理信息系统( g i s ) 主要研究如何正确认识地理信息的本质，并在此基础上 应用计算机技术对地理信息进行处理、存贮、提取以及管理和分析，如地理信息 的认知和表达、数据的获取和集成、分布式计算、空间分析、地理信息基础设施 建设、地理信息系统的社会实践、地理数据的不确定性及其对于地理信息系统操 作的影响等【1 3 , 1 4 | 。 地理信息系统( g i s ) 是一种兼容存储、管理、分析、显示与应用地理信息的 计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术。g i s 以其强大的空间数据 管理系统、形象直观的应用界面、强大的空间分析能力等特点，能为现实地理空 间上的物质和能量运动规律的研究提供方便、准确的管理和空间分析手段。地理 信息系统是一种特定而又十分重要的空间信息系统，是集成了地球科学、空间科 学、环境科学、地理学和自动制图技术等最新成就的新兴边缘学科【1 5 , 1 6 。因此， g i s 可以广泛应用于资源环境管理、自然资源的调查、自然灾害的监测、预报、 评估、环境保护等方面的应用【1 7 , 1 8 l 。 1 2 2g i s 在环境和资源领域中的应用 1 2 2 1g i s 在环境科学领域中的应用 g i s 与环境科学的结合运用有着巨大的发展潜力【l 引。人口、资源和环境是当 今人类社会所共同面临的最严峻的问题。随着全球性环境的日益恶化，人们已越 来越认识到环境保护的重要性，同时也越来越认识到科学技术，特别是信息技术 对环境保护所起的重大作用。环境保护离不开环境信息的采集和处理，而环境信 息8 0 以上是与空间位置有关。所以，地理信息系统就自然成为环境保护工作的 有力工具 2 0 , 2 1 1 。 东北大学硕士论文 第一章绪论 在环境保护领域，g i s 技术广泛应用于生态环境保护、大气环境质量预测、 大气质量模型、大气污染扩散可视化、城市区域环境噪声标准适用区划分、城市 噪声区划、水质管理、海湾陆源污染物总量控制、交通建设项目环境影响后评价、 农业非点源污染研究、地质环境评价、水质现状评价、海水污染时空模拟与调控 策略、近岸海域环境管理、突发性应急监测、水库水质模拟、机动车污染模拟、 矿质污染沉积物疏浚及后续处理、地表水污染调查、现代水处理企业综合自动化 方案、河水水环境背景分析、重点流域环境管理、区域水环境管理、地区环境综 合评价等方面。g i s 技术可用来建立城市环境监测与管理系统、大气污染扩散空 间信息系统、环境航空测量与评价系统、环境决策支持系统、环境质量评价系统、 环境敏感区信息系统、环境综合评价地理信息系统、突发性环境污染事故应急地 理信息系统、自然保护区基础地理信息系鲥2 2 讲l 。 1 2 2 2g i s 在资源管理领域中的应用 目前，我国g i s 在一些资源管理领域已得到了应用，如林业领域已经建立 了森林资源地理信息系统、荒漠化监测地理信息系统、湿地保护地理信息统等 【2 5 】；农业领域已经建立了土壤地理信息系统、草地生态监测地理信息系统等； 水利领域建立了流域水资源管理信息系统、各种灌区地理信息系统、全国水资源 地理信息系统等；海洋领域建立了海洋渔业资源和海洋矿产地理信息系统等；土 地领域建立了土地资源地理信息系统、矿产资源地理信息系统等；在矿产资源领 域中，已经建立了关于有煤田勘查、开采沉陷预测、找矿预测、金属矿产成矿预 测与远景评估、编制矿产预测图、煤矿突水危险性预测等矿产资源管理系统，建 立了铁矿供水管网地理信息系统、矿区地理信息系统( m g i s ) 、矿产资源规划管 理信息系统、矿山空间数据库、生产矿山资源评价与管理决策支持系统、开采沉 陷预测化模型、矿山地理信息系统中巷道模型、面向m g i s 的开采沉陷应用子系 统【2 6 , 2 7 。这些地理信息系统在资源管理方面发挥了积极的作用。 1 3 本课题研究目的与意义 “辽宁省矿产资源规划管理系统”是辽宁省金土工程重要的组成部分，也是 辽宁省第二轮矿产资源规划编制工作的一项重要内容，国土资源部关于印发矿 产资源规划实施管理办法的通知( 国土资厅发( 2 0 0 2 ) 3 3 8 号) 明确提出：“建 立矿产资源规划管理信息系统，并与探矿权采矿权管理系统及其他管理信息系统 相衔接，向政府和社会公众提供矿产资源调查评价、勘查、开发利用与保护、矿 山生态环境保护和恢复治理的规划信息服务，提高规划管理的效率和水平 。为 全面贯彻落实科学发展观，促进资源利用方式和管理方式的根本转变，不断提高 东北大学硕士论文 第一章绪论 矿产资源对经济社会可持续发展的保障能力，根据矿产资源法和矿产资源 规划管理暂行办法( 国土资发( 1 9 9 9 ) 3 5 6 号) 等规定，决定开展第二轮矿产 资源规划编制工作。为了全面贯彻国家的方针政策，作好我省第二轮矿产资源规 划编制工作，辽宁省国土资源厅决定建立省、市、县三级矿产资源规划管理系统。 本课题旨在建立基于g i s 技术的省、市、县三级矿产资源规划管理信息系 统，并与探矿权采矿权管理系统及其他管理信息系统相衔接，向政府和社会公众 提供矿产资源调查评价、勘查、开发利用与保护、矿山生态环境保护和恢复治理 的规划信息服务，提高规划管理的效率和水平。 “辽宁省矿产资源规划管理系统的建立，能实现资源勘察规划的自动化， 提高矿政部门的工作效率和工作精度，进一步加强矿产资源规划管理工作，提高 规划决策和实施管理水平，最大限度地发挥现有矿产资料的使用价值，是推进矿 产资源管理方式转变的重要手段之一。 东北大学硕士论文第二章系统关键技术分析 第二章系统关键技术分析 本章主要讲述系统实现的必需关键技术，将分别从两大部分进行讲述：第一 部分，分析系统建立的技术基础及技术路线；第二部分，由于系统最终是建立在 美国环境系统研究所( e s r i ) 的a r c g i s 平台上实现的，所以将着重分析a r c g i s 的相关技术。 2 1 系统建立的技术基础 2 1 1 先进计算机技术的应用 “辽宁省矿产资源规划管理系统 是一个集计算机软件、硬件、计算机网络 工程于一体的综合性高技术系统，它集中了计算机领域各种技术的精华。在系统 建立过程中采用先进的软件平台和新的开发方法和技术。采用先进的计算机技术 是系统建立的重要条件。 2 1 2 标准化与规范化的数据基础 系统的一个重要任务是将各部门、各专业的信息，按照一定的标准和规范， 置于统一管理之下，使得信息建设和管理工作有一个标准化和规范化的数据基 础。在此基础之上，通过信息系统提供的规范化的作业流程，实现矿产资源规划 数据管理工作的规范化。可见，信息标准化与规范化研究是一项十分重要的基础 研究工作，是系统建立和运行的重要保证。 2 1 3 工程化的组织与管理 本系统的建设是一项复杂的系统工程，表现在t 一方面，系统的建设需要进 行大量的基础研究工作以解决大量的技术难题，是一项技术性和专业性很强的研 究项目；另一方面，系统建设的目的是为了建立一个功能齐全、数据准确、界面 友好，操作方便的实用系统，满足数据共享与管理工作的要求，因而又是一项重 要的工程项目。因此，既要按系统工程的方法进行系统设计，使系统具有相当的 优化水平，又要按工程管理的方法实施系统建设，以保证系统的质量、水平和实 用性。 东北大学硕士论文 第二章系统关键技术分析 2 2 技术路线 ( 1 ) 在系统学和系统工程、软件工程的思想和方法指导下，采用g i s 为主要 技术支持手段，建立“辽宁省矿产资源规划管理系统”。 ( 2 ) 使用美国环境系统研究所( e s r i ) 的a r c g i s 9 2 产品，以o r a c l e 9 i 作 为地理信息系统的支撑平台。并以此为基础进行应用系统的开发。 ( 3 ) 采用微机与服务器联网的硬件平台，既提高系统的性能和速度，又节省 投资，实现较高的性价比。 ( 4 ) 在网络技术方面，采用客户机服务器( c l i e n t s e r v e r ) 的先进的计算机 网络体系结构，在网络中采用t c p i p 网络协议。 ( 5 ) 严格制定信息系统的标准和规范，包括数据共享和管理工作流程的标准 和规范，以及信息系统数据的标准和规范，以保证信息系统工作过程的 规范化和信息系统数据的标准化和规范化。 ( 6 ) 在系统设计和开发过程中，除遵守信息系统标准化与规范化研究报告之 外，还要严格遵守国家、行业的有关信息系统建设与管理方面的法律法 规，保证信息系统的规范性和实用性。 ( 7 ) 整个系统的建设严格按工程化方法来进行组织和管理，从系统需求调查、 系统设计、软件开发、数据库建立到系统联网、系统总调、人员培训和 系统试运行，整个过程都建立控制和检验标准，并且每个步骤都严格把 关，以保证系统的准确性、可靠性、安全性和实用性。 2 3a r c g i s 相关技术简介 2 3 1a r c g i s 概述 美国环境系统研究所( e s r i ) 的a r c g i s 是一个全面的、完善的、可伸缩的 g i s 软件平台，无论是单用户，还是多用户，无论是在桌面端、服务器端、互联 网，还是野外操作，都可以通过a r c g i s 构建地理信息系纠2 引。a r c g i s 为部署 g i s 应用提供了一系列基础框梨2 9 1 ( 见图2 1 ) 。 过数据库管理系统对g e o d a t a b a s e 进行管理的接口【3 3 1 。a r c l m s 是基于t c p i p 的 g i s ，是用来发布地图数据和提供地图服务。它包括a r c l m s 、a r c g i ss e r v e r 、 a r c s d e 、g i sp o r t a lt o o l k i t 等产品。 ( 3 ) 嵌入式g i s a r c g i se n g i n e 提供了嵌入式的g i s 组件，能用来在个组织内建立应用， 为用户提供有针对性的g i s 功能。a r c g i se n g i n e 是为每个用户的特定需求提供 有针对性的g i s 功能实现的基础【3 4 1 。 ( 4 ) 移动式g i s a r c p a d 是a r c g i s 实现移动g i s 和野外计算解决方案，移动式g i s 技术能在 p d a 、便携机上部署信息系统。它包括a r c g i sm o b i l e 、a r c p a d 、m o b i l ea r c g i s d e s k t o ps y s t e m s 等产品。 东北大学硕士论文第二章系统关键技术分析 2 3 2a r c o b j e c t s a o ( a r c o b j e c t s 的缩写) 是e s r i 的a r c g i s 家族中应用程序a r c m a p ， a r c c a t a l o g 和a r c s c e n e 的开发平台，是基于m i c r o s o f t 的c o m 技术所构建的一 系列c o m 组件集，a r c o b j e c t s 组件详细解释了开发者在a r c m a p 、a r c c a t a l o g 、 a r c t o o l b o x 所能使用功能的范围【3 引。 开发人员可以在a o 组件对象的基础上开发出更加强大灵活的应用系统( 见 图2 2 ) 。通过使用a r c g i s 软件的组建库a r c o b j e c t s ，开发人员可以为a r c g i s 桌面软件创建新的自定义的扩展模块。a r c o b j e c t s 是一种框架结构，使用这种结 构的开发者能开发出客户定制的组件。a r c o b j e c t s 组件之间相互协作，更好地为 g i s 应用程序的数据管理和地图表示服务。a r c o b j e c t s 为a i c g i s 应用程序的定 制提供了一种二次开发的基础环境。用户使用标准的w i n d o w s 程序接口，如 v i s u a lb a s i c ( v b ) ，n e t ，j a v a ，v i s u a lc h 来开发扩展模块和自定义的工具【3 6 】。 因此，可以用任何与c o m 相适应的开发语言写组件来扩充组件库。同时也可以 开发e s r i 的扩展的a r c o b j e c t s 体系结构中的每一部分【3 刀。 2 3 2 1c o m 简介 图2 2a r c o b j e c t s 软件平台 f i g2 2s o f t w a r ep l a t f o r mo f a r c o b j e c t a e s r i 把a r c g i s 的基本功能都封装在a r c o b j e c t s 的c o m 对象库中，这些库 文件定义了一系列接口，包括组件对象、方法、事件、枚举，开发者可以通过接 口来实现对对象的操作机制。 c o m 是由微软公司开发的基于二进制标准与编程语言无关的一种软件开发 的方法。c o m 为组件软件和应用程序之间进行通信提供了统一的标准，它为组 件程序提供了一个面向对象的活动环境，以建立可重用的集成化软件部件。在 c o m 模型中，对象本身对于客户来说是不可见的，客户请求服务时，只能通过 东北大学硕士论文 第二章系统关键技术分析 接口进行。c o m 库是对c o m 标准的实现，为c o m 的具体实现提供核心服务， 在w i n d o w s 环境下，这些库以d l l 文件的形式存在，用户通过a p i 来调用c o m 库所提供的服务。c o m 具有的3 个重要特性是：语言无关性，进程透明性和可 重用性。c o m 与g i s 技术的结合使g i s 发展到了新的阶段，即组件式g i s 。鉴 于c o m 技术的3 个重要特性，使得目前基于c o m 的d d e 、o l e 和a c t i v e x 技 术成为g i s 软件开发的主流。开发人员可以根据自己的需要从c o m 库中选取系 统所需要的功能加以实现，把这些组件快速地组装到一起，不仅大大简化了开发 过程，而且极大地缩短了系统的开发周期，并且随时可以根据实际需要进行灵活 方便的系统订制与升级p 引。 2 3 2 2 基于a r c o b j e c t s 的开发方式 ( 1 ) 自定义a r c g i sd e s k t o p 的开发方式 自定义a r c g i sd e s k t o p 和o f f i c e 下w o r d 的自定义类似。以a r c m a p 为例， 对于一个m a p 文档( m x d 文件) ，包括下面几个部分：使用的数据、地图的布局、 当前程序的界面布局、v b a 工程。对于模版( t e m p l a t e ) ，有n o r m a lt e m p l a t e 和地 图t e m p l a t e 的区别，使用自定义的模版是a r c g i sd e s k t o p 开发的第一个层次， 通过将需要的界面元素集合起来，并重新安排，隐藏掉其它不需要的工具和界面 元素，即可组成一个符合客户需求的自定义应用程序。 ( 2 ) v b a 的开发方式 v b a 开发解决方案有很多优势，不需要安装第三方开发工具，简单、易于 使用，在不熟悉a r c o b j e c t s 结构的前提下，使用v b a 要比使用其他方式更易上 手。v b a 工程是a r c g i s 中v b a 程序和代码的载体，和地图模版或者地图( m x d 文件) 一起保存。打开v b a 编辑器后，有n o r m a l 和目前打开的p r o j e c t 两个v b a 工程。 ( 3 ) a r c g i sd e s k t o p 扩展的开发方式 开放的开发环境是在a r c g i s 组件技术的基础上提供给用户的一种新的开发 方式，本文采用了该开发方式。开发人员可在v b 、v c 、j a v a 、d e l p h i 等各种语 言开发环境中，通过实现a r c o b j e c t s 的接口与a r c g i s 进行交互。编写a r c g i s 扩展，通过接口的调用来实现以下功能： c o m m a n d ：即一个按钮、菜单，通过实现i c o m m a n d 、i t o o l 、i t o o l c o m m a n d 接口来创建。 e d i t t a s k ：与a r c m a pe d i t o r 协同工作的组件，需要实现i e d i t t a s k 接口。 t a b l eo f c o n t e n t st a b s ：类似左侧的数据和图层视图的小窗口，通过实现 i c o n t e n t s v i e w 接口来创建。 c l a s se x t e n s i o n ：自定义对象( f e a t u r e ) ，即有自己属性和规则的空间对象， 东北大学硕士论文第二章系统关键技术分析 需要实现i c l a s s e x t e n s i o n 等接口。 ( 4 ) 软件开发包的开发方式 e s r i 推出了a r c g i se n