（计算机软件与理论专业论文）基于gis的公民投诉信息辅助城市规划与管理系统研究.pdf

摘要 城市规划与管理系统是信息技术与城市规划行业相结合的产物，它的产生为城市规 划与管理提供了更加快捷有效的信息获取手段和管理方法，也不断地提高了城市规划管 理工作的效率和水平。本文在长春市1 2 3 4 5 市长公开电话综合服务办公系统研发的基础 上，提出了综合运用公民投诉信息进行城市规划与管理辅助决策的方法，设计了一种市 长公开电话投诉信息的分析和统计模型，并进行了基于g i s 的公民投诉信息辅助城市规 划与管理系统的设计和部分开发工作。 论文首先介绍了g i s 技术和g i s 组件技术，阐述了a r c g i se n g i n e 组件的原理和 方法，并且对a r c g i se n g i n e 组件的在开发面向大中城市的城市规划管理系统中的优势 做了介绍。其次对城市规划管理的相关知识和系统实现所需的其它相关技术进行深入研 究，再结合大型关系型数据库s q ls e r v e r 技术，详细论述了一个图文一体化的基于g i s 的公民投诉信息辅助城市规划与管理系统的设计和实现方法，并对投诉信息统计分析模 型进行了较详细的介绍。 研究表明，基于g i s 的公民投诉信息辅助城市规划与管理系统能实现g i s 功能和辅 助决策功能的结合，满足当前用户的需求，并具有一定的灵活性。利用g i s 技术，结合 相应的数据库技术和g i s 组件技术开发利用公民投诉信息辅助城市规划与管理系统的技 术路线切实可行。作者在g i s 技术和数据库技术应用于城市规划与管理辅助决策系统研 究中做了一些尝试，为以后城市规划与管理辅助决策工作提供了便捷。 关键词：g i s ；a r c g i se n g i n e ；城市规划与管理；辅助决策系统；g i s 组件 a b s t r a c t a sac o m b i n a t i o no fg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e ma n du r b a np l a n n i n g ，u r b a np l a n n i n g a n dm a n a g e m e n ts y s t e mh a sp r o v i d e dq u i c ka n de f f e c t i v ew a y so fo b t a i n i n ga n dm a n a g i n g t h ei n f o r m a t i o na n dm a t e r i a l si nu r b a np l a n n i n g t h j sp a p e r , b a s e do nt h er e s e a r c ha n d d e v e l o p m e n to fc h a n g c h u nc i t y12 3 4 5m a y o rp u b l i ct e l e p h o n ec o m p r e h e n s i v es e r v i c eo f f i c e s y s t e m ，p r e s e n t sa d e c i s i o ns u p p o r tm e t h o do fu r b a np l a n n i n ga n dm a n a g e m e n ts y s t e mw h i c h c o m p r e h e n s i v e l yu s eo fc o m p l a i n ti n f o r m a t i o n ，a n dd e s i g n sa l la n a l y s i sa n ds t a t i s t i c a lm o d e l o fm a y o rp u b l i ci n f o r m a t i o nt e l e p h o n ec o m p l a i n t s t h i sp a p e ra l s od o e st h ew o r ko fd e s i g n a n dp a r td e v e l o p m e n to ft h ec i t i z e nc o m p l a i n ti n f o r m a t i o nt oa s s i s tu r b a np l a n n i n ga n d m a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do ng i s a tt h ef i r s t , t h ep a p e re x p a t i a t e st h et e c h n o l o g yo fg i s 、c o m g i s ，e x p o u n d st h e p r i n c i p l e sa n dm e t h o d sa r c g i se n g i n ec o m p o n e n t s ，e s p e c i a l l yi nt h ed e v e l o p m e n to fa r c g i s e n g i n ec o m p o n e n t sf o rl a r g ea n dm e d i u m s i z e dc i t i e si nt h eu r b a np l a n n i n gm a n a g e m e n t s y s t e ms u p e r i o r i t ye m p h a s i z e d s e c o n d l yu r b a np l a n n i n ga n dm a n a g e m e n tr e l a t e dc o n c e p t i o n a n do t h e rr e l a t e dt e c h n o l o g i e sf o rf u r t h e rr e s e a r c h ，t h e n ，c o m b i n e 谢ml a r g e s c a l er e l a t i o n d a t a b a s es q ls e r v e r ，t h i sp a p e rr e s e a r c h e st h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o nm e t h o d so f c i t i z e nc o m p l a i n ti n f o r m a t i o nt oa s s i s tu r b a np l a n n i n ga n dm a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do ng i s ， a n de m p h a s i z e st h ee s t a b l i s hm e t h o do fs t a t i s t i c a la n a l y s i sm o d e l 1 1 1 ep r a c t i c es h o w st h a tc i t i z e nc o m p l a i n ti n f o r m a t i o nt oa s s i s tu r b a np l a n n i n ga n d m a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do ng i sc a nr e a l i z et h ef u n c t i o no fg i sa n dt h ea u x i l i a r yf u n c t i o n s ， m e e tt h en e e d so fu s e r s ，a n dh a v ec e r t a i nf l e x i b i l i t y u s i n go fg i st e c h n o l o g y , c o m b i n e 谢t l l d a t a b a s ea n dc o m g i st e c h n o l o g i e sd e v e l o pc i t i z e nc o m p l a i n ti n f o r m a t i o nt oa s s i s tu r b a n p l a n n i n ga n dm a n a g e m e n ts y s t e mi sf e a s i b l e 1 1 l ea u t h o rm a k e sa t t e m p t so na p p l y i n gg i s t e c h n o l o g ya n dd a t a b a s et e c h n o l o g yt od e v e l o pu r b a np l a n n i n ga n dm a n a g e m e n td e c i s i o n s u p p o r ts y s t e m , w h i c hc o u l dp r o v i d et h er e f e r e n c e sf o rt h ef u r t h e rr e l a t e dr e s e a r c hi nt h e f u t u r e k e yw o r d s ：g i s ； a r c g i se n g i n e ；u r b a np l a n n i n ga n dm a n a g e m e n t ；d e c i s i o ns u p p o r t s y s t e m ；c o m g i s 独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究 工作所取得的成果。据我所知，除了特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人 承担。 学位论文作者签名： 学位论文使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规 定，即：东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的 复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。， ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 日期： 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 指导教师签名：乏耋丝兰 日期： 电话： 邮编： 东北师范大学硕士学位论文 第一章引言 1 1 国内外现状 现代城市的特点是规模宏大、结构复杂、功能齐全，同时具有综合性、区域性和空 间性。随着城市规模不断扩大，城市公共设施不断现代化发展，城市规划与管理已经受 到了人们的广泛关注。城市规划的好坏直接关系到整个城市的总体发展n 3 ，而传统的城 市规划方法和措施已经不能满足现代城市发展的需求，因此，必须寻求新的技术和理念 来解决城市规划与管理中新的问题。 在上世纪八十年代中期，洛阳、常州、沙市等城市应城市规划管理世界银行贷款项 目的要求，开始着手建立城市规划g i s 。到八十代末，上海建立了2 5 平方公里的样区 实验系统。九十年代初，因为城市建设的高速发展j 海口、深圳、北海、淄博等沿海城 市也都建立了为城市规划管理服务的政府g i s ，城市规划g i s 得到了迅速的发展。早期 的城市g i s 主要是为城市规划管理服务的政府g i s ，它体现了城市规划在城市管理中的 龙头作用和城市决策者希望对城市建设总体把握的要求。到九十代中期，备受重视的是 土地管理服务的政府g i s ，南宁、南京等城市开始建设土地信息系统。九十代后期，随 着国家对土地资源的重视，土地信息系统的建设热潮开始形成。与此同时，政府的其它 部门也在开始应用g i s 技术，如“1 1 0 、“1 2 3 1 5 、“1 2 0 系统开始把g i s 与g p s 技术纳入应用范畴，环保部门利用g i s 建立环境g i s 乜1 。 近几年来城市规划与管理系统发展很快，一方面是因为城市规模发展迅速，人口增 长快，对城市的规划管理水平不断提出更高的要求；另一方面，由于经济的快速发展， 信息技术的同新月异，这也给城市规划与管理技术创造了不断提高的条件。 在城市建设中，很多发达国家的政府管理部门已较普遍地将g i s 技术和计算机网络 等先进技术手段应用在城市规划与管理方面，使电子地图和城市基础设施数据及城市规 划数据取代传统的图纸、文档和手工作业等方式，在局域网或者广域网络上可以完成对 城市基础信息的检索、查询和空间分析口1 。现在，国内有很多地区及城市也将目光投向 采用现代g i s 技术和相关计算机技术来建设城市规划管理信息系统，并建立起完备的系 统软件和城市规划地理信息数据库。 目前绝大多数的g i s 软件在国内的城市规划管理应用中都是基于关系型数据库的网 络版系统，具有较强大的功能，主要有下面几个特点： ( 1 ) g i s 与办公自动化( o a ) 紧密结合 目前，实现整个城市规划管理工作的自动化的、比较理想的方法是根据城市规划管 理工作的特点，建立以工作流办公自动化技术为主线，以g i s 技术为核心的集成系统， 并且这也得到比较成熟广泛的应用。工作流办公自动化作为贯穿规划管理审批工作始终 l 东北师范大学硕士学位论文 的骨架，主要处理有关审批文档资料和网络数据传输等方面的工作，同时采用g i s 作为 整个系统的技术核心，处理大量繁杂的城市规划空间数据。城市规划管理所需的所有数 据( 图形的和非图形的) 以及所有操作( 文字性的和非文字性的，内业的和外业的) 应该完 全地融于一个自动化的工作流程之中，通过工作流引擎以统一的界面将不同的工作内容 送至每个相关操作人员，这是与传统的办公系统或者文档管理系统的不同之处。整个系 统是以规划管理业务流程为核心，将其所需的业务数据及各类基础图形数据通过工作流 引擎贯穿到一个自动化的工作流程中。 ( 2 ) 城市规划数据一体化管理 城市规划的图形数据属性数据和各种文档资料( 各种报表、批件、表单等) 在实质 上存在着紧密联系，只有在系统设计时从根本上充分考虑其内部关联并实现一体化管理 才能符合城市规划管理的现代化需要，才能保证整个系统的先进、高效和实用n 1 。 目前国内外大多数的g i s 软件都已经研发出了自己的空间数据引擎( s p a t i a ld a t a e n g i n e ，s d e ) ，这使在大型关系型数据库中实现图形属性数据一体化存储的实现变得 容易。统一管理规划数据的空间信息与属性信息，充分利用大型关系数据库的优势，拓 展数据管理的范围，使系统扩展不仅能处理结构化数据，而且具有处理非结构化数据的 功能，同时还能将这两种管理功能完全地、有机地融为一体的系统。总之，数据模型应 该是面向空间实体的，空间位置只是空间实体众多属性中的一类，为实现真正意义上的 图形属性数据的一体化存储和查询，城市规划的结构化和非结构化数据都应有机地组 织在一起并统一存储，即将复杂庞大的规划数据在统一的系统上处理。 1 2 发展趋势 近年来随着计算机软、硬件技术和通信技术的高速发展，6 i s 技术也得到了迅速的 发展和更广泛应用，并日趋与主流i t 技术融合，成为信息技术发展的一个新方向。基 于g i s 的公民投诉信息辅助城市规划与管理系统旨在建立以数字化基础资料为主要内 容、以完善的基础数据管理体系和数据服务体系为主要结构的信息系统，为城市规划、 建设、管理和社会各行业提供完善、优质和高效的城市数据服务，为城市信息建设及相 关应用提供良好的基础和支持。所以，基于g i s 的公民投诉信息辅助城市规划与管理系 统不仅是对图形进行简单的浏览和查询，还要对其他非空间数据进行统计分析，得出辅 助决策，它将在决策支持中发挥更出色的作用。这要求6 i s 平台提供专业的分析算法和 专业模型，以便对各种数据进行深层次的分析，使系统具有辅助决策支持功能，为有关 部门提供科学的计算结果和决策依据。 1 3 普遍存在的问题 随着城市的不断发展，城市规划管理系统也越来越成熟，它在城市规划管理中的作 用也越来越大。从目前的规划管理系统来看，大多数都是根据由专人调查得出的规划管 2 东北师范大学硕士学位论文 理信息对城市空间进行的规划，而这些信息中缺少对公民实际生活中遇到的问题的考 虑，所以不能切实解决公民的实际问题。与此同时，社会发展和城市建设中，与其他行 业相比，供水、供电、燃气、排水等市政公用行业的数字化程度不高，这种矛盾已经越 来越影响城市的发展。目前有些城市也在大力加强市政信息化建设，也建立了自己的城 市规划管理信息数据库。但是这些系统往往由各专业权属单位和政府部门独立建立，所 以造成数据库重复投资，各部门间数据一致性无保障，数据更新困难，市政业务与设施 数据相割裂，市政管理宏观控制和规划水平难以提高。所以，现在的城市规划管理系统 需要的是更多的关注公众，将公众反映的一些信息应用于规划管理的决策系统中。 1 4论文研究内容和意义 1 4 1 研究内容 本文先是对基于6 i s 的公民投诉信息辅助城市规划与管理系统的相关技术进行详 细介绍，对g i s 组件技术的概念、特点以及开发优势进行了深入的剖析，还有对系统实 现的其它相关技术的简要概述，重点是以长春市1 2 3 4 5 市长公开电话综合服务办公系统 为基础，提出基于g i s 的公民投诉信息辅助城市规划与管理系统的设计方案，建立投诉 信息的统计分析模型，并且利用相应的技术实现该系统部分功能，达到系统的试运行要 求。 1 4 2 研究意义 城市规划作为城市建设的龙头，其决策的正确与否，对未来城市发展具有重大影响。 6 i s 和计算机技术被广泛应用以来，已有很多基于g i s 的城市规划决策系统的开发获得 了成功的经验，g i s 技术的不断发展应用也为社会各界提供了方便快捷的帮助。提高城 市规划决策的科学性是保证城市持续快速发展的先决条件。 目前，很多城市的政府部门都建立了市长公开电话系统，通过市长公开电话，公民 及时地向政府部门反映其实际生活中所遇到的问题。这些投诉信息反映出了公民当前最 急切盼望解决的问题。但是由于缺乏对公民实际生活中遇到的各种问题整体的、系统的 研究，往往使城市政府在重大决策问题上显得被动、滞后。基于g i s 的公民投诉信息辅 助城市规划与管理系统以长春市1 2 3 4 5 市长公开电话综合服务办公系统为基础，通过对 公民投诉信息的分析统计，提出辅助决策，能有效地帮助政府部门及时准确的做出种种 重大决策，更好的解决城市规划和管理问题，提高政府部门的办公反应效率和更好的向 公众展示规划成果，推动管理工作走向现代化。最终使城市政府部门抓住机遇，在日益 激烈的城市与区域竞争中脱颖而出，占有一席之地。本系统的实现，也将对基于g i s 的 公民投诉信息辅助城市规划与管理系统进行较深入的研究。 1 5论文组织 3 东北师范大学硕士学位论文 第一章为引言部分，说明本文的国内外研究现状，发展趋势，普遍存在的问题，研 究背景和研究内容以及论文组织。 第二章介绍了系统的基本理论和相关技术，其中包括6 i s 的基本理论、g i s 组件技 术和本文研究的所涉及的相关技术及其进展，同时分析了a r c g i se n g i n e 在开发面向大 中城市的城市规划与管理系统中的优势和特点。 第三章阐述了系统的设计方案，包括系统的背景、系统目标、系统设计原则以及系 统的总体设计、功能模块设计和数据库设计以及投诉信息统计分析模型。 第四章详细介绍了系统的功能模块，包括地图操作、地图输出等。并在此基础上 展现了公民投诉信息辅助城市规划与管理系统的部分实现结果。 第五章结论与展望。对本文进行了总结，并对后续需要迸一步进行的研究工作给 出了构想。 4 东北师范大学硕士学位论文 第二章系统理论基础和相关技术 2 1g i s 概述 地理信息系统( g e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o ns y s t e m ，简称g i s ，是一个用于管理、 处理、分析和显示地理信息的系统。它包含用以处理地理数据的综合工具，是计算机硬 件、软件、地理数据以及系统管理组织而成的对任意形式的地理信息进行高效获取、存 储、更新、操作、处理、分析及显示的集成h 3 。 2 1 1g i s 的发展历史 g i s 最早起源于2 0 世纪6 0 年代“要把地图变成数字形式的地图，便于计算机处理 分析这样的目的。加拿大测量学家r ft o m l i n s o n 在1 9 6 3 年首先提出了g i s 这一术 语，并建成世界上第一个g i s ( 加拿大地理信息系统c g i s ) ，用于自然资源的管理和规划。 那时的g i s 注重于空间数据的地学处理。 2 0 世纪7 0 年代，是g i s 的发展时期。计算机软硬件水平不断提高，政府部门在自 然资源管理、规划和环境保护等方面对空间信息进行分析、处理的需求，使g i s 得到了 巩固和发展。 到了2 0 世纪8 0 年代，是g i s 在理论、方法和技术上取得突破与趋向成熟的阶段。 g i s 的应用领域迅速扩大，商业化的软件开始进入市场，其应用从基础信息管理与规划 转向空间决策支持分析，地理信息产业的雏形开始形成。 2 0 世纪9 0 年代以后，是g i s 的全面应用时期。伴随着计算机技术和网络技术的迅 猛发展，g i s 的应用也日趋深化和广泛，在国土资源、农业、气象、环境、城市规划等 领域成为常备的工作系统。尤其是1 9 9 8 年前美国副总统戈尔提出“数字地球 的概念 以来，g i s 在全球得到了空前迅速的发展，广泛应用于各个领域，产生了巨大的经济和 社会效益埔1 。 我国g i s 的发展自2 0 世纪8 0 年代初开始，以1 9 8 0 年中国科学院遥感应用研究所 成立全国第一个g i s 研究室为标志，经历了准备( 1 9 8 0 - - 1 9 8 5 年) 、发展( 1 9 8 5 1 9 9 5 年) 、 产业化( 1 9 9 6 年以后) 3 个阶段。尤其是近年来，国内出现了不少优秀的国产g i s 软件。 2 1 2g i s 的最新发展 ( 1 ) 日趋与计算机信息技术融合 近年来随着计算机软、硬件技术和通信技术的高速发展，g i s 技术也得到了迅速的 发展和更广泛应用，并同趋与主流i t 技术融合，成为信息技术发展的一个新方向。组 件式g i s 技术的发展，使之可以与其他计算机信息系统无缝集成、跨语言使用，并提供 5 东北师范大学硕士学位论文 了无限扩展的数据可视化表达形式。 ( 2 ) 更加动态、多源、多维化 最新g i s 技术将逐渐摆脱先前的主要处理静态的、二维的、数字式的地图技术的约 束，而从传统的静态地图、电子地图发展到能对空间信息进行可视化和动态分析、动态 模拟，支持动态的、可视化的、交互的环境来处理、分析、显示多维和多源地理空间数 据。 ( 3 ) 第4 代g i s 技术 随着计算机硬件性能的提高以及面向对象、网络和数据挖掘等主流i t 技术的发展， 在科技部有关部门的倡导下，目前国内学术界又提出了第4 代g i s 技术的概念。第4 代 g i s 技术的特点是：支持“数字地球”或“数字城市”概念的实现；联机事务管理( o l t p ) 和联机分析( o l a p ) 管理能力：矢量和遥感影像数据互动等多源数据的装载与融合能力； 具有统一的海量数据存储、查询和分析处理能力、基于空间数据的数据挖掘和强大的模 型支持能力叩1 。 2 1 3g i s 的构成 一个实用的g i s 系统，要支持对空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示 等功能，其基本组成一般包括以下五个主要部分：即计算机硬件系统、计算机软件系统、 地理数据( 或空间数据) 、系统管理操作人员和应用模型啼1 。其核心部分是计算机系统( 软 件和硬件) ，空间数据反映g i s 的地理内容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式 和信息表示方式。 ( 1 ) 计算机硬件系统 计算机硬件系统是计算机系统中的实际物理装置的总称，是系统功能实现的物质基 础，它可以是电子的、电的、磁的、机械的、光的元件或装置，是g i s 的物理外壳。由 于其任务的复杂性和特殊性，g i s 必须由计算机设备支持。构成计算机硬件系统的基本 组件包括输入输出设备、中央处理单元、存储器( 包括主存储器、辅助存储器硬件) 等，这些硬件组件协同工作，向计算机系统提供必要的信息，使其完成任务；保存数据 以备现在或将来使用；将处理得到的结果或信息提供给用户瞄1 。 ( 2 ) 计算机软件系统 是指必需的各种程序。对于g i s 应用而言，通常包括：计算机软件系统、地理信息 系统软件和其他支持软件以及应用分析程序。 ( 3 ) 空间数据 空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据，可以 是图形、图像、文字、表格和数字等。在g i s 中，空间数据主要包括某个已知坐标系中 的位置、实体间的空间关系和与几何位置无关的属性三种。 ( 4 ) 系统开发、管理和使用人员 人是g i s 中的重要构成因素，g i s 不同于一幅地图，而是一个动态的地理模型。仅 有系统软硬件和数据还不能构成完整的地理信息系统，需要人进行系统组织、管理、维 ，6 东北师范大学硕士学位论文 护和数据更新、系统扩充完善、应用程序丌发，并灵活采用地理分析模型提取多种信息， 为研究和决策服务副。 2 1 4g i s 的功能和研究内容 ( 1 ) 地理信息系统的功能概述 地理信息系统的基本功能：包括数据采集与编辑，数据存储与管理，数据处理和变 换，空间查询和分析与数据显示和输出口1 。其中，g i s 的空间查询和分析功能是g i s 的一 个重要研究领域，主要是帮助确定地理要素之间新的空间关系，这不仅是区别于其他类 型系统的一个重要标志，也是为用户提供灵活解决各类专门问题的有效工具。包括：空 间查询、拓扑叠加、缓冲区建立、网络分析、数字地形分析、数据显示与输出。 ( 2 ) 地理信息系统的研究内容 地理信息系统产生于对地理学研究和生产实践的需求中，地理信息系统的应用使技 术系统不断完善，并逐渐发展了地理信息系统的理论；理论研究又指导开发新一代高效 地理信息系统，并不断拓宽其应用领域，加深应用的深度；地理信息系统的应用，又对 理论研究和技术方法提出了更高的要求哺1 。这三个方面的研究内容是相互联系相互促进 的。地理信息系统研究的内容主要有以下三个方面，见图2 1 所示。 地理信息系统 图2 1 地理信息系统内容体系 、功能、任务 2 1 5g i s 的应用 ( 1 ) 资源管理 资源的清查、管理和分析是6 i s 应用最广泛的领域，也是目前趋于成熟的主要应用 领域，包括森林和矿产资源的管理、野生动植物的保护、土地资源潜力的评估、土地利 7 东北9 币范大学硕士学位论文 用规划以及水资源的时空分布特征研究等。 ( 2 ) 区域规划 城市与区域的规划具有高度的综合性，需要涉及资源、环境、人口、交通、经济、 教育、文化和金融等诸多因素，需要把这些信息进行筛选并转换成有用的形式。而g i s 能为规划人员提供功能强大的信息管理工具。例如可以利用g i s 对交通流量、土地利用 和人口数据进行分析，预测将来的道路等级：利用g i s 将地质、水文和人文数据结合起 来，进行路线和构造设计。 ( 3 ) 国土监测 g i s 可以有效地用于森林火灾的预测预报、洪水灾情监测和淹没损失估算、土地利 用动态变化分析和环境质量的评估研究等。 ( 4 ) 辅助决策 当前在全球协作的商业时代，9 0 以上的企业决策与地理数据有关，如企业的分布、 客货源、市场的地域规律、原料、运输、跨国生产、跨国销售等。利用g i s 迅速有效地 管理空间数据，进行空间可视化分析，确定商业中心位置和潜在市场的分布，寻找商业 地域规律，研究商机时空变化的趋势，不断为企业创造新的商机。 2 2gis 组件技术 2 2 1 组件的概念及其特点 组件是独立于特定的程序设计语言和应用系统、可重用和自包含的软件成分n 羽。组 件是基于面向对象的，支持拖放( d r a ga n dd r o p ) 和即插即用( p l u ga n dp l a y ) 的软 件开发概念。基于组件技术的开发方法，具有开放性、易升级、易维护等优点。它是以 组合( 原样重用现存组件) 、继承( 扩展地重用组件) 、设计( 制作领域专用组件) 组件为基 础，按照一定的集成规则，分期、递增式开发应用系统，缩短开发周期。在开发过程中 遵循以组件为核心原则、组件实现透明原则及增量式设计原则。 基于组件开发具有高度的复用性和互用性，所以它将影响应用程序构成的各个方 面，包括所有类型的客户机，应用程序服务器和数据库服务器，将对应用程序开发的各 个方面产生深刻影响。基于组件开发的两个重要规范是m i c r o s o f t 的c o m d c o m 和 o m g ( o b j e e tm a n a g e m e n tg r o u p ) 的c o r b a 脚。 组件具有以下两个特点： ( 1 ) 使用简单，易于升级。组件是被封装的软件模块，它隐藏了具体的实现细节， 只提供接口供开发人员使用。所以，软件开发人员不必花时间去了解组件的内部细节而 可以直接使用它。并且基于组件架构的程序可以更加方便和灵活的进行升级。 ( 2 ) 组件可以方便的将应用扩展到网络。组件能被部署到联网的各个计算机上，它 们之间可以通过某种机制相互通讯，从而构筑基于网络环境的分布式应用程序。 组件式软件是新一代g i s 的重要基础，组件式g i s ( c o m 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。 8 东北师范大学硕士学位论文 组件式g i s 的基本思想阳1 是把g i s 的各大功能模块划分为几个控件，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。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，构建成应用系统。 目前，集成二次开发( 组件式g i s ) 主要是利用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 功能组件，如e s r i 的a r c g i se n g i n e ，m a p g i s 的m a p g i s s d k 和 m a p i n f o 的m a p x 等，在v c ，v s 等编程工具编制的应用程序中，直接将g i s 功能嵌入， 以实现地理信息系统的各种功能。实际上集成二次开发就是基于组件的g i s 软件开发n 们。 2 2 2 组件式g i s 的特点 把g i s 的功能适当抽象，以组件形式供丌发者使用，将会带来许多传统g i s 工具无 法比拟的优点n 训。 ( 1 ) 小巧灵活、成本低 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。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统连接。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 ) 直接嵌入m i s 1 开发工具 组件的生产建立在严格的标准之上，因此，凡符合标准的组件都可在目前流行的各 种开发工具上使用。这样，v b 、v c 、v s 、d e l p h i 、p o w e r b u i l d e r 、n o t e s 、f o x p r o 、a c c e s s 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够得到充分发挥。 这与传统g i s 专门性开发环境相比，是一种质的飞跃。 ( 3 ) 强大的g i s 功能 新的g i s 组件都是基于3 2 位系统平台的，采用进程内直接调用形式，无论是管理 大数据的能力还是处理速度方面均不比传统g i s 软件逊色。g i s 组件完全能提供拼接、 裁剪、叠合、缓冲区等空间处理能力和丰富的空间查询与分析能力。 ( 4 ) 开发简捷 由于g i s 组件可以直接嵌入m i s 开发工具中，不需要额外的g i s 二次开发语言，广 大开发人员可以自由选用他们熟悉的开发工具和基于w i n d o w s 平台的通用集成开发环 境，以及组件式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。 在g i s 或g m i s 的开发过程中，开发人员的素质与熟练程度是十分重要的因素。这将使 大量的m i s 开发人员能够较快地过渡到g i s 或g m i s 的开发工作中，从而大大加速g i s 的发展旧。 2 2 3a r c g i se n g i n e 组件 a r c g i se n g i n e 是e s r i 公司推出的功能强大的组件式地理信息开发软件，它是目前 9 东北师范大学硕士学位论文 g i s 业界最为著名的组件式g i s 开发产品。通过a r c g i se n g i n e 提供的组件g i s 开发方 法，用户可以根据需要把实现各种功能组件像“积木 一样搭建起来，实现地理信息系 统的灵活应用和扩展，为g i s 和非g i s 用户提供专门的空间解决方案。a r c g i se n g i n e 同时也提供了c o m 、n e t 和c + + 的应用程序编程接口( a p i ) 。这些编程接口不仅包括了详 细的文档，还包括一系列高层次的组件，使得临时的编程人员也能够轻易的创建a r c g i s 应用程序副。 a r c g l sd e s k t o p a r c g i se n g i n e w e b 匕到匕到 c u s t o m b r o w s e r a p p l i c a t i o n s 、_ 、 匕判b 划 ( c o b j e c t s ： r a r c i m s 、 ( a r c g i ss e e r ) ( 觚s d e ) 陲爿 l r d b m 坠 图2 2a r c g i se n g i n e 在a r e g i s 中于其他组件的关系 2 2 4a r e g i se n g i n e 组件的开发优势 a r c g i se n g i n e 包含的两种产品：a r c g i se n g i n ed e v e l o p e rk i t ( a r e g i se n g i n e 开发包) 和a r c g i se n g i n er u n t i m e ( a r c g i se n g i n e 运行库) 。a r c g i se n g i n e 开发包包 括开发者建立解决方案所需的组件和工具集；a r c g i se n g i n er u n t i m e 用来运行定制的 a r c g i se n g i n e 应用程序所需的基础设施。 a r c g i se n g i n e 开发包是一个g i s 开发产品，它允许用户在多种开发环境下建立定 制的a r c g i s 应用程序。a r c g i se n g i n e 开发包的关键特性有n 列： ( 1 ) 标准的g i s 框架 a r c g i se n g i n e 开发包为开发g i s 应用程序提供了一个标准的框架。a r c g i s 产品 ( a r c v i e w ，a r c e d i t o r ，a r c l n f o 和a r c g i ss e r v e r ) 都是由称之为a r c o b j e c t s 组件 的同一软件对象集而建立的。 a r c g i se n g i n e 功能强大并且具有可扩展性，它丰富的功能集允许开发者将精力集 1 0 东北师范大学硕士学位论文 中到解决他们的应用程序中的业务逻辑中，而不是从头开始建立g i s 功能集3 1 。 ( 2 ) 低成本的配置 a r c g i se n g i n e 开发包能够被用来为大范围的用户群建立不受数量限制的不同的应 用程序。使用a r c g i se n g i n e 开发包建立的定制程序能够通过a r c g i se n g i n er u n t i m e 被分布到任何人。 a r c g i se n g i n er u n t i m e 可以在每台电脑上进行许可授权。它允许多个a r c g i s 应 用程序在同一台计算机上运行，而所需的成本仅为一个r u n - t i m e 的许可。此外，如果 一台计算机己经被许可使用a r c g i sd e s k t o p 产品中的任何一种，则用户无需另外购买 单独的a r e g i se n g i n er u n t i m e 的许可。 ( 3 ) 强大的组件库 a r c g i se n g i n e 的开发人员可以访问丰富的g i s 软件组件集和可视化控件集，允许 使用许多道具、事件和方法。a r c g i se n g i n e 开发包拥有可视化控件集的接口，它们为 一个a r c g i s 应用程序提供一个良好的起点。a r c g i se n g in e 不包括任何一种a r c g i s 桌 面应用程序，比如a r c m a p 或者其他的除开发控件之外的用户界面组件。尽管只使用开 发控件也能够建立一个简单的应用程序，但是实际上使用a r c g i se n g i n e 开发的应用程 序需要有关包含a r c g i se n g i n e 的对象仓库的知识。 对象仓库是可编程的a r c o b j e c t s 组件的逻辑集合，包括从优良纹理型的对象( 比如 单个的几何对象) 到粗糙纹理型的对象，它聚集了各种功能的逻辑集合( 一个在地图文档 中使用的地图控制对象) 1 4 o 编程人员可以使用一大批标准化的应用程序接口( c o m ，n e t ， j a v aa n dc + + ) 。同样的，这些仓库也应用于编制a r c g i sd e s k t o p 和a r c g i ss e r v e r 。 ( 4 ) 提供多种可视化控件。 a r c g i se n g i n e 提供了一个公共的开发控件集合，它使开发者能够轻易的通过一种 公共的形象和感觉来配置一个技术精湛的应用程序。这种公共的用户经验可以为用户在 较短的时间内掌握技术提供帮助，从而应用程序可以很快的实现。 a r c g i se n g i n e 对象仓库包括a r c o b j e c t s ，它提供基础服务，数据访问，地图显示， 地图分析和开发控件。下列的控件可以用于a c t i v e x ，n e t 和j a v a 开发者环境，并且 和其他开发控件和组件结合可以创建高度定制化的应用程序。 地图控件 六页面布局控件 六阅读者控件 六内容列表控件 六工具条控件 六场景控件 六球体控件 六使用工具条控件的命令与工具集合 ( 5 ) 支持标准开发语言。 a r c g i se n g i n e 支持多种开发语言，它可以应用于c o m ，n e t ，j a v a 和c + + 。它允 l l 东北师范大学硕士学位论文 许使用大范围的工具对这些对象进行编程，无需我们的编程人员去学习- - i i 新的或者专 门的语言。所有的用户开发控件都可以像a c t i v e x 控件、n e t 视窗控件和v i s u a l j a v a b e a n s 一样的使用。 2 3 城市规划管理 2 3 1 城市规划管理概念 城市规划管理是指对城市规划的组织与编制、规划的实施和实施后的监督检查等进 行管理。城市规划的编制体现了政府和广大民众意志，经过法定程序批准的规划文本是 一定时期内对城市经济、土地利用、空间资源实施管理的法定依据5 1 。各级业务人员办 理业务时需要参照大量的文本信息和图形信息、，在审批过程中拟定文字意见，勾绘出 相应的选址范围图、用地红线图等，最终形成“一书两证一的审批结果、返回用户许可 证及其附图。随着社会经济和信息技术的飞速发展，城市建设、土地开发等一系列工作 日益频繁，城市规划管理也从过去的人海战术、手工操作进入了城市规划管理信息系统 的研究、探索、建设和发展阶段n 引。 2 3 2 城市规划管理的发展 城市规划管理包括城市规划编制管理、城市规划审批管理和城市规划实施管理等三 个部分。城市规划发展至今已经有越来越多的人认识到规划编制、规划研究、规划管理 是一个统一体，是一个问题在不同阶段的体现。 我国城市规划行业应用信息技术起步于2 0 世纪8 0 年代中后期，现己成为我国推广 g i s 技术最有影响、发展最快和取得实际成果最多的领域之一。从城市规划信息技术实 际应用来看，特别是地理信息系统技术的应用，为城市规划与管理提供了快捷有效的信 息获取手段、信息分析方法、提供了新的规划管理技术、新的规划方案表现形式、新的 公众参与形式和公众监督机制、新的政府部门公众形象等有力的工具，从而不断的提高 了规划管理工作的效率和水平鄹。 2 4 开发环境和技术 2 4 1v i s u a ls t u d i o2 0 0 5 n e t 简介 m i c r o s o f t n e t 是美国微软开发的平台，是一种面向网络、支持各种用户终端的开 发平台环境n 刀。它引进了c # 之类功能强大的语言，并对图像、多媒体、w e b 开发及语言 开发提供了极大的便利。使用n e t 平台能缩短产品的开发时间，简化发行与管理，提高 运行效率，它的好处主要有：可使用任何编程语言减少编写代码量以) ( m l s o