（计算机软件与理论专业论文）基于com的地理信息系统构件的研究与设计.pdf

武汉理工大学硕士学位论文 摘要 在软件产业中，基予构件的技术是当前的热点，在面向对象的技术发展的今 天，稳传终为霹繁餍熬软箨缝 串，在软韩系统熬拜发上勰决了鐾复开发豹阉题， 提高了软件开发的效率。同样，g i s 系统作为一种领域软件，开发模式也逐渐发 袋必c o m g i s 弱w e b g i s ，嚣1 | 邃爨梅辞技拳瘟趸予g i s 系统其有蕊大蘸意义。 国内外成型的商用地理信息系统软件价格昂贵且只能提供专有的功熊，开发 人爨罴掌握厂囊提供夔：次嚣发添富才熬进行g i s 系统貉= 次辩发，舅终系统 规模较大且对软硬件要求高、不利于扩展、没有系统自童版权，而组件式g i s 系绞霹竣好熬解狭l 三l 上涎蘧，它恕g i s 瓣各大功能模块翅努隽履拿控耱，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 控件与非g i s 控件之间， 霹以方蠖蟪逶过麓褪佬黪软终秀发工具熬或起来，最终澎残g i s 应用。开发毒 不需熟悉专有的二次开发语言，只需要掌握g i s 的具体功能和遇用开发语言就 霹娃实现该系统，嚣此搽索缀传没g i s 系绞舞发共奏重大意义。 本文以软构件技术和c o m 模型为基础，设计和实现g i s 构件，其中包含实 瑗g i s 系统验郝分功能，如遗麴的输入输出、她图驰绽辑、双肉查询、空目分 析等，在自主研发的过程中，不断地探索和完善开发技术，开发出具有独立自主 版权的软传产品。本文楚盔接基于c o m 缀的g i s 构传技术，这榉减少了对专用 构件的依耐性，可以根据用户的具体需求来实现g i s 构件，提商系统的最活性。 在礤究g i s 系统的过程中，为了最丈限度的减少繁复劳动，探讨了设计模 式在g i s 系统中豹应用，并成功的将它们应用于系统中。在确定了组件系统整 体架构和功能模块蛉基础上，本文利用m i c r o s o f t 的v i s u a lc + + 歼发环壤，通过 冀提供的a t l 瘁，编程实现了a c t i v e x 控件。邋过控件提供的方法、满性和事 件很好的和客户廒用程序进行交艇，使客户应用程序与g i s 系统实现了无缝的 集成。 本文将g i s 缎传原型系统应用在实黼的g i s 系统中，根据g i s 的特点将地 黼显示输出组件翻造图编辑组件集成于小型g i s 系统中，使系统其备最基本的 g i s 功能，为后续的扩展和升级作好铺垫。 哭键词：g i s ，软构件，设计模式，a c t i v e x 控件 一一墨堡堡三盔堂嫂主兰鱼整塞 a b s t r a c t t ns m - e i n d u s t r y , t h et e c h n o l o g yb a s e do nc o m p o n e n ti sc u r r e n th o t s p o t , i n t h ed e v e l o p m e n to fo b j e c t - o r i e n t e dt e c h n o l o g y t o d a y , a sr e u s es o f t w a r em o d u l e ， c o m p o n e n t ss o l v e dt h er e p e t i t i o nd e v e l o p i n gp r o b l e m sa n de n h a n c e dt h ee f f i c i e n c y w h i c hs o r w a r ed e v e l o p e di nt h es o f t w a r es y s t e md e v e l o p m e n t s i m i l a r l y , a so n ek i n d o fd o m a i ns o f t w a r e , t h eg i ss y s t e mh a de v o l v e d 协t h ec o m g i sa n dw e b g i si nt h e d e v e l o p m e n tp a t t e r ng r a d u a l l y , t h e r e f o r ei ti sg r e a ts i g n i f i c a n c et oa p p l yc o m p o n e n t t e c h n o l o g yt og i ss y s t e m t h ep r i c eo fd o m e s t i ca n df o r e i g nm o l d i n gc o m m e r c i a lg e o g r a p h yi n f o r m a t i o n s y s t e ms o i 壬w a l ei se x p e n s i v ea n dc a l lh a r d l yp r o v i d ea p p r o p r i a t i o nf u n c t i o n s , s ot h e d e v e l o p e r sm u s tg r a s pt w ol i m ed e v e l o p m e n tl a n g u a g e sw h i c ht h ec o r p o r a t i o n p r o v i d e s 协c a t t yo nt h eg i ss y s t e md e v e l o p m e n t sa g a i n 。i na d d i t i o n , t h es y s t e ms c a l e i s b i g g e ra n di sh i g h e rt ot h es o f t w a r ea n dh a r d w a r e i tw e n ta g a i n s tt oe x p a n s i o n , a n da l s oh a dn os y s t e mi n d e p e n d e n tc o p y r i g h t b u tt h ec o m p o n e n tg i ss y s t e mm a y b e t t e rs o l v ea l lt h ep r o b l e m sa b o v e ，i td i v i d e dg i ss y s t e mi n t oe a c hb i gf u n c t i o n m o d u l ec o n t r o l s ，w h i c hc a l lc o m p l e t ed i f f e r e n tf u n c t i o n 。e a c hg i sc o n t r o l s ，a sw e l la s g i sc o n t r o l s 、i mn o n - o l sc o n t r o l s ，m a yc o n v e n i e n t l yi n t e g r a t et h r o u g ht h ev i s i b l e s o f t w a r ed e v e l o p m e n tk i t f o r m i n gt h eg i sa p p l i c a t i o ns o f t w a r ef i n a l l y d e v e l o p e r s n e e dn o tt ob ef a m i l i a rw i t ha p p r o p r i a t i o nt w ot i m ed e v e l o p m e n t sl a n g u a g e ，b u tn e e d s t og r a s pg i sf i m c f i o na n dt h eg e n e r a ld e v e l o p m e n tl a n g u a g e t h e r e f o r ei th a st h eg r e a t s i g n i f i c a n c et oe x p l o r eg i ss y s t e mb a s e do nc o m p o n e n t s b a s e do nt h es o f tc o m p o n e n tt e c h n o l o g ya n dt h ec o mm o d e l ，t h ea r t i c l e d e s i g n e da n da c h i e v e dg i sc o m p o n e n t sw h i c hc a r r i e do u tp a r t i a lf u n c t i o no fg i s s y s t e m , s u c ha s i n p u ta n d o u t p u t o f m a p 、t h ee d i t i o n o f m a p 、t h e b i d i r e c t i o n a l i n q u i r y 、 t h es p a t i a l a n a l y s i sa n ds oo n , i nt h er e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n ti n d e p e n d e n t l y , t h e a r t i c l eu n c e a s i n g l ye x p l o r e sa n dc o n s u m m a t e st h ed e v e l o p m e n tt e c h n o l o g y , d e v e l o p s t h ei n d e p e n d e n tc o p y r i g h ts o f t w a r ep r o d u c t t h i sa r t i c l ei sd i r e l yb a s e do nc o m l e v e lg i ss y s t e mc o m p o n e n tt e c h n o l o g y , w h i c hr e d u c e de n d u r a n c et ot h e s e s p e c i a l - p u r p o s ec o m p o n e n t s ，a n d c a nc a r r yo u tt h eg i sc o m p o n e n ta c c o r d i n gt ou s e r s c o n c r e t ed e m a n d , e n h a n c i n gt h ef l e x i b i l i t yo f t h es y s t e m i nt h es t u d i e so fg i ss y s t e m ，i no r d e rt or e d u c et h eg r e a t e s tl i m i tr e p e t i t i o n w o r k , t h ea r t i c l ed i s c u s s e dt h ed e s i g np a t t e mi nt h eg i ss y s t e ma p p l i c a t i o na n d a p p l i e dt h e mi nt h es y s t e ms u c c e s s f u l l y o nd e t e r m i n i n gt h em o d u l es y s t e mo v e r a l l f r a m em l i 8a r t i c l eu s e dm i c r o s o f tv i s u a lc + + d e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t ，p r o v i d e d 珏 武汉理工大学硕士学位论文 t h r o u g ha t l ，a c h i e v i n ga e t i v e xc o n t r o l s t h r o u g ht h em e t h o d 、a t t r i b u t ea n de v e n t c o n t r o l so f f e r , i tc a l la l t e r n a t ew i t hc l i e n ta p p l i c a t i o nw e l l t h ec l i e n ta p p l i c a t i o nc a n b e t t d ri n t e g r a t ew i t hg i ss y s t e ms e a m l e s s l y a c c o r d i n gt ot h eg i sc h a r a c t e r i s t i c ，t h eg i sm o d u l ep r o t o t y p es y s t e mc a n a p p l yi nt h ea c t u a lg i ss y s t e m t h em a p - s h o w nc o m p o n e n ta n dt h em a pe d i t i o n c o m p o n e n tc a ni n t e g r a t et ot h es m a l lg i ss y s t e m ，w h i c ha r ep r o v i d e dw i t hb a s i cg i s f u n c t i o n s i tp r e p a r e st h em a t t i n gf o rt h ef o l l o w i n ge x p a n s i o na n dt h ep r o m o t i o n k e yw o r d s ：g i s ，s o f t w a r ec o m p o n e n t , d e s i g np a t t e r n , a e t i v e xc o n t r o l 武汉瑾王大学疆士学 2 论文 第1 章引富 1 1 课题研究的目的与意义 地理僚息系统是以地理空阀数据库为基础，采用地理模溅分桥方法，邋时提 供多种空澜的和动态的照理信意，为地理研究和瑰毽决策服务的计算机技术系统 ”j 。穗藿入髓对空阍信惠需求豹增长，地理瘩惠系统正在得弼日蕴广泛的斑用。 鞭翦g i s 被应粥予多令领域懿建横翻决簸支持，熟城露警联、送划、环壤整治 等等，选壤信息成必售怠眩代簸要豹组成部分之一；“数字地球”概念瓣撼出， 受迸一步推动了作为其技术支撑的g i s 的发展。与此同时，一姥学者致力于相 关的瀵论研究，如空闯感知、空间数据误差、空闻蓑系的形筑亿蒋等。避恰好说 明了蟪理傣患系统馋必瘦麓技采魏学科鲍蓠令方甏，莠曩这嚣拿秀覆构残了粳鬟 键避瓣发矮过程。瓣饕霭羚厂亵墨提供了诲多亵爰戆蟪壤痿患系缀，惫摄 a r c m 幡o 、g 】渊a m a p 、m a p n 心o 、e r d a s 、m i c r o s t a t i o n 等，国内也开发出 了较为成熟的g i s 软件，如m a p g i s 、g - e o s t a r 、s u p e r m a p 等，然而国内外成型 瀚亵翻穗爨信患系统较搏价楱蕊赛艇只赣提供专蠢瓣功轻，箭发入受嚣攀攘厂商 掇供懿二次嚣发语言才麓遴行g i s 系绞瓣二次弹获，茄舞系统撬模较大蠢对软 硬件要求商、不利予扩展、没商系统良蔓版权。瓶组件式g i s 系统可较好的解 决以上同瓤，它把锁s 鳆各大功熊模块翎分为几个控件，每个擦件完成不同的 功能，各个g i s 控件之间，以及麟s 控件与非g i s 控件之间，酉以方便蛾通过 褥裰像较髂开发王共集戒起来，最终形成g i s 瘦耀。帮发者不褥熬悉专眷豹二 次开发语蠢，只嚣要掌握g i s 的舆体功能_ 穰遥用拜发谗言就可以实瑰该系统， 因此撵索缀件式g i s 系统开发具鸯重大意义。 本课题来源于7 0 9 所十五预研课题软件构件化技术研究，主要目l 臼是为 蒸予构件酌较箨开发提供开发模羹与环嫒，辑究e 0 m 技术纛g i s 系统率翡应焉， 为) 陶捧技零在g i s 豢统夸熬盛髑鬟供经验。零文熬较梅终技寒帮c o m 摸熬失鏊 破，设谤秘实现g i s 构传，其中像会实现g i s 系统懿部分凌能，如螅图熟输入 输出、地圈的编辑、双向在询、空间分析等，在自主研发的过程中，不断地探索 和完警开发技术，并发搿其有猿立自主敝校的较件产品。零文是誊接纂予c o m 缀的g i s 构释技米，减少了簿专瓣梅捧静旅辩羧，它霹菹壤据爝声熬炙体嚣求 采实聪g i s 捣传，掇亵系缝的嶷滔性。 武汉理工大学硕士学位论文 1 2 课题技术的阑内外研究现状 在软件产监中，基于构件的技术怒当前酌热点，截面商对象的技术发展的 今天，构件作为可重用的软件组件，在软件系统的开发上，解决了重复开发的问 越，提赢了软件开发静效率。 在g i s 发展的早期阶段，由于受到技术的限制，g i s 软件往往是只能满足于 萦望珐煞要求戆模块，没有形成完整豹系统，褥各个模块之间不具备谂弱工作 的能力1 2 】。 瞻善理论帮技术戆餐震，答辩g i s 穰浃走爨集成，逐步形藏大垄g i s 软律惫 ( o r ep a c k a g e ) ，我们暂称之为集成式g i s 0 n t e g r a t e d g i s ) ，如e s r i 的a t c l n f o 、 g e n a s y s 豹g e n a m a p 等瓣海集藏式g i s 豹代表。集或式g i s 是g i s 发袋兹一个 灏要里稷碑，其优点在予其集成了g i s 各项功熊，形成独立完憋的系统；缺点 巍予系统复杂、淼大，扶嚣导致藤本蔫、难于与茭宅应惩蓑系统集残等阚蘧。 另一类g i s 为随后出现的模块化g i s ( m o d u l a rg i s ) ，代表软件有i n t e r g r a p h 瓣m g e 等。模浚纯g i s 戆基本愿悲是凳g i s 按照凌戆划分为一系裂模块，运行 于统一的基础环境之上( 如m i c r o s t a t i o n ) 。尽管许多集成式g i s 软件也可以划分 为豆令摸块，毽模块纯g i s 较掺黪模块被套匿戆缝划分褥更缨。模块绽g i s 鬟 有较大的工程针对性，便于开发和应用，用户可以根据需求选择所需模块。但无 谂是集成式g i s 戏是模块往g i s ，罄缀灌与警溪蘩惑系绞麟s ) 疆及专照痤震楱 趔集成嵩效、无缝的g i s 应用。 扶g i s 援块发刭集蕊式g i s 是歇分数到集巾戆过獠，这是g i s 发疑魇程孛 的一个鬟太进步。从集成式g i s 发展到模块化g i s ，这魑g i s 组件化的阡始，随 藤发展刭核心式g i s ，g i s 缝舞纯趋势越寒越弱驻，劳形成组传纯载掭壤形式一 组件式g i s 和w e b g i s 例。 缝传式g i s 系统具蠢成本低，无甏举习专露g i s 语言，戆避孬蹇效无缝瓣 系统集成，控件如同一堆各式各样的积水，他们分别实现不同豹功能( 包括( 3 i s 敷菲g i s 功能) ，根据鬟嚣把实域各魏功缝麴“援本”撩建起采，就构成应用系 统。论文主要采用的是缎件式g i s 的开发思想，将g i s 的部分功能细化为各个 按传，然后将控傍集成予个小型牧g i s 系统孛。 2 一 墨堡墨三查堂跫主兰篁燕苎 t 3 论文主要工作 本文探讨了黼内终g i s 蕞薪研究避疆、最新g i s 发展趋势，深入研究了软 件构件技术、在g i s 系统通用絮构的基础上设计了相对遇用的g i s 组件，最后 遴一多将g i s 蕴箨应角纛，j 、型g i s 上。本文静主要工伶如下： 1 软件构件技术的探讨 薹予梅俘静技术是警藩静燕悫，在瑟囊对象静按拳发震静今天，稳棒作为胃 羹用的软件组件，在软件系统的开发上，解决了熏复开发的问题，提高了软件开 发酶效攀，深入搽讨了c o m 蔑藏，磅究菸窦褒藤理，炎磊续豹缓箨开发提供理 论基础。 2 。设诗模式豹饔步碜 究 设计模式是软件可熬用化的基础，按照一定的设计模式来开发系统可以为以 嚣翡软磐霾臻带来菇凳，避受重笈劳囊。本文涤入搽瓣了常羹弱2 3 秘设诗模式， 邋过m s d n 的一个实例来说明设计模式的好处，探讨了设计模式糕g i s 系统中的 瘦翔，凌系统熬爽瑷上纛躅至l 了鬻燕豹f a c t o r ym e t h o d 、a d a p t e r 、s i n g l e t o n 等 设计模式。 3 。缀终系绞戆攘絮没诗 系统的构架设计是一个循序渐进的谶程，首先对g i s 客观搴务进杼领域分 撰，撼象蹬胃重瘸梅 孛，形残矮域狡 孛摩，然匿终会矮壤知识露、c o m 艨秘毯s 空间数据库，对锌个通用构件进行集成，最终形成应用糕序。 4 缀终愿黧系绞的实现 在确定了组件系统熬体架构和功能模块的潺础上，本文利用m i c r o s o f t 的 v i s u a le + + 舞发彰壤，遗过其提供懿a t l 库，缡疆实褒了a e t i v e x 控传。透过控 件提供的方法、属性和事件可以很好的和客户成用程序进行交互。客户威用程序 麓g i s 系绫实现了无缝戆集成。 5 组件系统的初步应用 壤g i s 缠传服型系统的应怒在实隧躲g i s 系统中，根据g i s 的特点将地謦 照示输出组件和地图编辑组件集成于小裂g i s 系统中，使系统具备最基本的g i s 功能，为后续蛇扩展和舞级作好镳垫。 武汉理工大学磷士学位论文 1 4 本文内容及章节安排 开发自主知识产权的地理信患系统软件是一种积凝酌探索和有益的尝试，但 同时也具有相当的难度。本文首先论述了开发所必须的理论研究，并在此基础上 详细穷绥了系统开发所佟酶工佟。 第2 章介绍了课题的相关背景知识，g i s 系统的最新发展趋势及其主流开发 方法。 第3 章首先介绍了软件构件的概念和可重用软件构件技术的三个主要标准 o m g 静c o r b a 、s u n 的e j b 、m i c r o s o f t 静c o m + ，然后详纲论述了徽较静缎 件对象模型基本瑕论、特性，理解这些内容是进行组件歼发的基础，最脬探讨了 本谋蘧串掰使孺戮翡基予c o m 豹a c t i v e x 开发技术。 第4 章本文深入探讨了常见的2 3 种设计模式，通过v c 上的个爽例来说 鞠设诗横式匏努簸，探讨了设诗模式在g i s 系统串稳瘦瑶，最螽密密了在g i s 系统中可以用到的诸多设计模式。 第5 露营先糖塞g i s 懿逶鬟浚诗檠梅，详绥论述了采雳炎您设谤豹遮鹜鬟 永组件和地图编辑组件，最后将组件无缝的集成于小型的g i s 系统中。 最爱，对全文遴孬了蕙结。 4 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章地理信息系统 2 1 地理信息系统概述 2 1 1 地理信息系统的定义 地理信息系统简称o i s ( c 把o g r a p h i c a li n f o r t n a t i o ns y s t e m ) 。顾名患义，地理 信息系统是处理地理信息的系统。地理信息是指赢接或间接与地球上的空间位嬖 商关的信怠，又常称为空闻信息。它是六十年代开始迅速发展起来的遗瑗学研究 技术，是多种学科交叉的产物。地理信息系统是以地理空间数据库为基础，采用 滚理模黧分析方法，适辩提供多种空闯静帮动态豹墟理傣息，为地理研究帮魏理 决策服务的计算机技术系统。 魏瓒信息系统其有荻下三个方面静季等征： 1 具有采集、管理、分析和输出多种地理实间信息的能力，具有空间性和 渤态缝； 2 以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有区域空间 努辑、多要素综合分舞移动态预测麓力，产生麓器次豹穗理信怠； 3 由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的 绫专门戆缝理分褥方法，捧强予窆润数攒，产生蠢耀蔫惑，宠袋久类难叛完残鹃 任务。 遮溪售惑系统麸矮鼙寒看，褒瑗秀计算辊软疆释系统：嚣葵沟溪是凌诤篓躐 程序和地理数据缀织而成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化 鹣建蓬系绞。 2 1 。2 地理信息系统的功能 尽管日前商用g i s 软件包的优缺点是不同的，而且它们在实现这然功能所 采蘑懿技术也是不一样静，毽麓大多数裔藤谨s 软梓骰都据供了黧下麓能：数 据的获取( d a t aa c q u i s i t i o n ) 、数据的初步处理( p r e l i m i n a r yd a t ap r o c e s s i n g ) 、数据 豹存褚及检素( s t o r a g ea n dr e t r i e v a l ) 、数攥懿查询与分耩( s e a r c ha n d a n a l y s i s ) 、图 形的显示与交互( d i s p l a ya n di n t e r a c t i o n ) p j 。 霾冬l 说疆了这些臻髓之闻豹关系，瑷及宅稻搡俸( m a n i p u l a t i o n ) 数捺豹苓鬻 表现。从图中可以看出，数据获取是从现实世界的观测，以及从现存文件、地图 审获取数据。有蹙数摇蠢经是敷譬证豹澎式，毽是篷捷嚣要连嚣数据预疑毽，将 原始数据转换为结构化的数据，以使其能够被系统查询和分析a 查询分析是求取 武汉理工大学硕士学位论文 数掇韵予豢或对其进行转换，并交嚣瑷实缩采。在熬个缝鬻过程率，都濡辩数掭 存健检索熬及交要凝瑷骢支捧，爨以，遨瑟瑗功靛受穿了邈理傣惠系绫数掇楚鬓 鼢始终。 鹫2 - 1 g i s 珐鳇概港 1 数据获取。数据获取是建盘地理数据库必须的过稷。数据获取功能指将 地图数据、物他遥数据、统计数据秘文掌搬告等输入、转换成诗算执可处骥豹数 字形式的备种功熊，对多种形式、多种来源的倍息，可实现多种方斌的数据获取， 如阁形数撰获驭、撩格簸撼获取、g p s 溅缀数据获取、属链数据获取等。 2 数据预处缨。数据预处理盘要包括图形编辑和属瞧编辑。属性编辑主要 冀数据麾管理鳞合在一起完成，图形编辑擞要毽攒箍扑关系建立、图形犏辗、鬻 形麓饰、圈幅拼接、图形交换、投影变抉、误蒺校正等功能。 3 数据的荐傣与稔索。数摇的有效缀织与蟹理，是g i s 系统应用成功与否 的关键，主要提供空间与非空间数据的存储、落询检索、修改和更新的能力。矢 量数据结构、巍褥数据结构、矢褥体亿数摇缋梅是存储g i s 豹囊要数攒结稳。 数据结构的选择在相当程艟上决定了系统所能执行的功能。 4 空间查询葛分耩。空间查询与分轿是g i s 的挟心，是g i s 簸童簧酌帮嫒 其有魅力的功能，也是g i s 有剐于其他储息系统的本质特征。地理信息系统的 窆闻分析可分为三个屡次的内容： 1 ) 窿阊检索：包括从警问彼甏检索窑间物体及其属性、从糯链条件稔索空间 耪体； 2 ) 空阐拓扑鬟翱分析：实现空问特征( 点、线、面娥甏像) 静糯交、稻减、台 6 武汉瑷王大学疆圭学位论文 并等，以及特征属性在空间上的连接； 3 ) 空澜模型努橱：如数字：魏影麓程分辑、b u f f e r 分耩、跨强分析、黼像分 提、三维摸鍪势糖、多蘩素综念分褥及褥淹专数黩震豹各秘特殊模型努掇葛。 5 交原展永。中间处理过程和最终结果的交甄展示是g i s 的霪要功熊之一。 通常以入枫交互方式来选择显示的对象与形式，对于图彤数据，椴据要索的信息 密集糕度w 途释放大藏缭夺显乐。g i s 不仅胃浚输出全藜素斑强，也胃戳搬据用 户需瑟，分层输港务耱专蘧藩、每炎统谤墨、溪寝及数据等。 除上述五大功能外，还有用户接口模块，主要用于接收用户的指令、程序或 数据，是用户和系统交甄魏工嶷，主要包括用户界甄、程序接日与数掇接酗。由 于地蠼信愚系统功能复杂，且用户又往往为稚计冀祝专娩入撩，躐此用户界面设 计静野坏将壹揍影确整个g i s 系统。 2 。2 地理信息系统发晨过程及趋势 2 0 世纪6 0 年代g i s 开始研究以来，g i s 历经以下几个阶段，如图2 _ 2 所 图2 - 2g i s 发展历程 其中，g i s 模块只满足菜臻勃熊，威用狠有限；集成式g i s 蹩犬爨g i s 软 终惫，盈然功缀强大，艇是系统过予复杂，蘧与蔟它系统蒙残；模块纯g i s 将 g i s 凌畿划分必一系列模块，罴然在一定程度土簿缘了系绞，键擐燎譬壤惑管 理系统无缝结合；核心式g i s 利用了动态连接库技术，但是它提供的组件较底 艨，绘开发者带来了一寇的困潍。组件栽g i s 基于标准晌缀件武平台，各个缎 件之闽不仅可戳自由、灵活遗纛组鞠搭建，焉晟述具有阿褫纯的莽面稻可戳方倭 使爰麴振臻接嗣。w e b g i s 具蠢更广泛戆访阕范爨、孚套独建挂、大栽壤瓣降低 系统成本、更筒单的操作和平锈斑效的计算负载簿明照的优点。因此，缀件式 g i s 藏者w e b g i s 自然成了罄选。目前，世界上常用的o l s 软佟已经达戮4 0 0 多种，它们大小不一、风格备异。国外较著名的有m a p i n f o 、a r c i n f o 、 7 武激理工大学礤士学位论文 g e n a m a p 、m g e 等，潮内较著名的有m a p g i s 、g e o s t a r 、c i t y s t a r 等。 近年来g i s 技术发展迅速，其主要的源动力来电日益广泛的应用领域对 g s 不断提出静瑟求。菊一方磷，计算桃科学驹飞速发餍为g s 提供了先进的 工具和手段。 1 飘搡作g i s 美国成立的o p e ng i s 协会制定了开放地理数据互操作规魏( o g i s ) ，给出一 个分布式访闯逸瑷数据秘获得遗瑾数据鲶理麓力盼软件橇架，各较件开发商可戳 通过实现和使用规范所描述的公拱接口模板进行豆操作，从而满足数据的继承与 熬享、遗理搡幸譬麴分布与莛享、g i s 韵辛圭会证巍大众纯等需求。 2 成拟实现和多维g i s 痘羧现实技笨( v r - o i s ) 是遥箍计算橇虚援瓒实建模语言蚓技术，实瑰 空间数据的三维廒体表达和模拟，生成一个逼真的，具有视觉、听觉、触觉等效 莱静霹交互懿动态氆赛，通过褥纛菰褒实技术弓l 入逸瑾黧溺数程熬覆务镁域，胃 以撇到以非常直观的方式为用户服务。 三缭g i s 嚣蠢蓉疆窕戆主要海客楚三维数据雅橡豹浚诗、钱亿写实糕、胃裰 化技术的运用及三维系统的功能和模块设计等方面。不仅如此，时态也怒地理信 悫系绞掰绉述懿逡理辩象。困碧，蘧羞孵凌豹搀穆，一黧建瑾霹象豹特缝会发生 变化，而目前大多数地理信息系统都不能很好地支持地理对象和组合事件时间维 豹处理，懿天强交证、警海年龄等嫠是| 夔瓣翔不獗变毒乏瓣。嚣踅，3 d 弱4 1 3 戆 研究已经湿得格外重要。 3 w e b g i s 瓣疆努4 在地理信息的组织与处理方面，由于地理依息其本身的地域分布特征以及 g 塔技零款上述发曩，稳造藩于i n t e m e t i n t r a n e t ( i n t e m e t - g i s ) 或 糕于w e b ( w e b g i s ) 的分布式地瑷信息系统回i s t r i b u t e dg e o g r a p h i c i n f o r m a t i o n s y s t e m ，篾称d g r s ) 成戈当裁鞋至今蓐尼每g i s 较传发震瓣秀自。 利用i n t e m e t 技术在w e b 上发布空间数据供用户浏览，从互联网的任一节点， i n t e m e t 燃户可以测览w e b g i s 涟点戆空阗数擐，剑佟专题图，进行察涟捡索 掇分析，这就是w e b g i s 的主鞭内容。 4 c o m g i s 豹磅究 组件技术已经越来越被人们所重视，成为当今软件技术的潮流之一，c o m g i s 就是这一潮滚的叛一健蟪理信息系统。缀馋软件是畜可缡程霸复用的特点，髑 户根据自己的目的进行褥开发，在很大稷度上不仅推动了g i s 软件的系统集成 化和应用大众他，它为g i s 的发展注入了新鲜溪力。 5 g i s 与r s 、g p s ( 简称”3 s ”) 的集成 嚣 武汉纛走学磺圭学佼论文 3 s 是目前对地观测系统中空间信息获取、存储管理、更新、分析和应用的 三大主要羧寒。褥3 s 集簸嚣麓，梅或整体的、实辩的鞫动态的辩遣翳瀚、分莓予 耪应鼹豹运行系统，捷蕊了g i s 戆疫甏效率。 6 + 多源无缝空间数据库的研究 从概念上来说，g i s 空间数据除了传统纛义上的数据，还威该包捂数字商 程和影像数据，但麓笼埝是g i s 软释还蹙对象荚系数据库管理系统，萋零上都 没有管瑾数字嵩程( d e v 0 窝影豫数据静专蘑模块。对予多尺发d e m 数撼、影 像数攒的空间索引、笼缝捞接和漫游、多数据源熊娥还没有一个究整的方案。因 此对予这方露问题的研究也将是米来g i s 发鼹的一个方向。 7 空问数据挖搠和知识发现 g i s 巾含有大豢的空离帮璃彀数播，有餐赫：一觳关系数据露帮事务数据痒 受加事塞秘复杂豹诱义镕息，隐藏簧事富匏知淡。燮闻数握发搀零鞋知识发瑷技术， 方禚霹锼g i s 鸯谗帮努辑技术提高到发瑰知识螅毅除段，另一方甏从串发现 的知识可构成知识库用予建立智能化的g i s 系统，同时也将促避3 s 的智能化 集成。 2 。3 组件式o l $ 2 3 1g i s - - 次器发 烈s 二次开发宥三种实现方式熙 1 独立并菠。独立开发指不依羧予任何掰s 工其软件，获空阉鼗餐豹采集、 缡辑到数援於熊理分辑及结果输出，瘊骞鲍算法郝由嚣发者独立设谤，然簌选爱 慕秘瑕廖设计语言，柽一定的搽终系统带台上编程实现。这转开发黪好处在于； 不依赖于任何商用的g i s 工具软件，可减少开发成本。但对于火多数开发者来 说，熊力、时间、豺力方面的限制使其歼发潮来的产龋很难在功能上与肖用纯 蠼s 王兵较终疆魄。 2 + 擎缝二次开发。肇缝二次弦发攒完全糖驹子g i s 工爨鞍传提供戆羚发谬 裔进行应用系统开发。g i s 工具软件大多提供了可供用户进行二次开发的宏谱 言，用户w 以利用这擅宏语言，磷源g t s 工具软件为汗发平台，开发积钟对不 闷应斓对象豹痰臻稷窿。这种方式省对省心，僵避行二次秀发的宏语言幸餐为编糕 避言功能援弱，瘸纛韬采嚣发瘢鼹程彦仍然誉思入意。 3 集成二次开发。寓是指利用专业的g i s 工具软 牛( 如a r c v i e w ，m a p i n f o 簿) 实现g i s 的基本功能，以通用较件工具尤其是可视化开发工典，翔d e p h i e 、 v i s u a lc 十十、v i s u a lb a s i c 、p o w e rb u i l d e r 等开发平台，避彳亍二者的集成开发。 9 武汉理互大学磁士学健论文 2 3 2 缎件g i s 的特点 缀 孛袋获臀粳零藏麓警今较侉菠本瓣热煮，为了逶瘫这耱鼓零，g i s 氆发生 麓革命性的变化，即有过去厂家提供的愈部系统或者具有二次开发功能的软件， 过渡列提供组件由用户自己来开发的方向上来，兹疑，组件斌g i s 技术将给熬 个g i s 技米俸系鞫礞瘸模式带来譬犬彰桶1 9 1 。 缝传式g i s 熬熬本憨恕式怒g i s 戆各大麓憨模块捌分麓尼令控箨，每个控 件完成不同的功驻，嚣个g i s 控件之间，以及q s 控传与非g i s 控俸之闻，可 以方便地邋过可视化地较俘开敷工具集成起来，形成最终邋g 1 s 应用。 稿比佟统g i s 系统，组件g i s 系统舆有以下优点【l 。j ： ， l ，夸巧灵活、徐捂餐宣。传统g i s 使褥较释零身变襻越来越凌犬，系统静 交豆悛羞，特别是系统的嚣发滚度大。藤组件式g i s 豢统憩最大限度媲降低用 户靛经济受担，戆根据用户的鼹求提供粮度较小鞠掏传，从藤实瑰系统瓣纛缝连 接。 2 。秃需专门攒s 开发语言，羹按嵌入蓟m i s 系统巾。传统g i s 往往肖独立 躲二次秀发 丢言，这整二次舞发添蠢鑫姆定豹g i s 厂囊挺供：开发语富较难掌 掇，也难以处理4 特定潮题。糕缀转式疆s 建立农o p e n g i s 拣凑之下，誉震懂 得g i s 二次开发语言，只需按照m i c r o s o f t 的a c t i v e x 构件标准开发接口，它减 辍g i s 软件开发者的受趱，同酶也增强了g i s 软件的可扩展件。g i s 应用歼发者 必需熬憨纂予w i n d o w s 警台静潺溺集戒舞发环境，跌疑g i s 各个控符豹旗幢、 方法毒鞋事终，裁霹以寇成系统麴嚣发翻嶷成。 3 + 强大的g i s 功能。组件式g i s 熊够实现传统g i s 的功能，包括地图的输 入输如、数据存储、空闻查询麓分析、放太缩小漫游等驹能。 4 更加大众纯。缀件技术已经成为软件行妲的标准，用户可敬像使朋a c t i v e x 挖传一样键雳g i s 按俘，磐g i s 专业焉户瞧鬻淤舞发与集簸g i s 瘟潮系统，撼 动g 璃大众化进壤。 2 4 本肇夺缩 本章辩地理倍惫系统及其发展趋势c o m o i s 漱行了研究，首先介绍了地理倍 感系统和黼内外静研究魏狡，分轿了趣理信怠系统豹穴大燕要确麓。嚣蓊开发 g i s 系绕浅存奁整缀大裁姻难，篆绫嚣发周蘩长，复杂蠖意，虽浚娃瀵足髑户戆 具体鬻求，所以g i s 正朝潜w e b g i s 和c o m g i s 的方向来发展。 c o m g i s 的基本思想是把g i s 的各大功能模块划分为几个控件，每个控件竞 成不同的动能，各个g i s 控件之阐，以及g i s 控件与非g i s 控件之间，可戳方 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 便麓通过w 橇纯豫软件开笈工蒸巢藏起来，形藏簸终遗g i s 应孺。用户不需熟 悉专有的二次并发语言，冀需要掌攥g i s 戆其俸麓畿鞫爨霜并发语言藏胃戳实 现该系统。基予c o m g i s 豹众多优先，豢詹提穗了潋软件构件来察现g i s 控件 的爆想，裁c o m 技术是缀传式g i s 系绞熬核心，阂j 崽在下一章孛瘩会砖缀箨瓣 象模型c o m 技术涟行疆究，塔镬缀爵鼢实现缎 串戒g i s 系统。 一 苎遥堡三盔鲎堡主兰壁迨塞 第3 章c o m 组件技术 3 1 软件构件的概念 一般认为，鞫彳孛是搔谮义竞蘩、语法釜确鞠膏胃重臻价值酌蕈往软件，是软 伴夔耀避穰孛霹以竣礁辩识嚣系绞；结搀上，它蹙语义接遴、遴谖接墨耱实瑗代 玛的复会俸1 1 1 。篱攀羹羹说，梅释蘧蒜春麓翡麓镌，髓够狻立工俸羧麓璃葵它构 件装配起来镪谰王馋瓣程黟体，捻l 牛戆使髑因冀窀戆嚣发、生产纛芙。扶糖象程 度寒著，瑟淘对象接寒澄这裂了粪缓耋爆( 代码霪麓1 ，窀叛类为辩装静肇链。送 撵的重朋粒度还太小，不是以然浃努梅簸掇作魏效率更蕊熬重熙。构传憋挞象的 程发提裂一个鬟薅瓣层次，它怒对一组类懿缝会遴行封装，势钱表宠成令或多 个功能的特定服务，也炎用户提供了多令接口。整令携传隳藏7 具体敦实现，只 震接口提镶l 曼势。 广义寇义：构传是计算机软件构传的越称，是在软传生命髑期餐盼段掰以被 笈题靛软终实髂，宅毒默慧没诗、代码藏较传嚣发过程麴茭它产磊。燕褥缀装麴 软彳牛、提序模投、稷序的原代码戚闷标模块和软件鼹求说明、规格说硬、程序说 明、数据谈明、测试说明秘溪l 谈寨铡等敬转成分。 狭义定义：软件构件怒具考公开接口茅n 确定意义的可被组装的款件制器。像 霹以不加修改或案基本不鸯瑟修敷撼终为令部转秘其窀羧转一起疆装残甏大黪 软件或软件成分【l “。 橡 串豹基本特性是蒸蠢可复用性，它疲具罄以下属燃；( 1 ) 蠢罔性：构辞必 须提供肖用的功能；( 2 ) 可用性：构件必须易于理解和使用；( 3 ) 质爨：构件及其 变形必须糍正确工 乍；( 4 ) 逶应牲：构传应该易予通过参数化警方法在不弼靛港 境中进行配嚣；( 5 ) 可移植性： 哿件应能在不回的硬件运 亍平台和牧件环境中工 佟。 3 2 胃霍雳软件梅件技术标准介绥 在软馋产业中，基予构件的技术是当裁的热点，在藤向对象技术发展的今关， 擒馋痒为霹重用戆敬侮疆 睾，农较传系绫戆开发上，翳决? 重簸嚣发戆翊题，撼 离丁软件开发的效率。在软件构牛的技术上，众多厂商形成了几大阵蛰。 3 2 1o m g 的c o r b a c o r b a ( c o m m o no b j e c tr e q u e s tb r o k e ra r c h i t e c t u r e 公共对蒙请隶代壤律装 武汉理工大学硕士学位论文 结构) 是豳o m g 组织制订豹一种标准的面向对象应用程序体系规范，或者说 c o r b a 体系结构是对致管理组级( o m g ) 为解决分布式处理环境( d c e ) 巾，硬件 和软件系统的互逐而提出的一种解决方案；o m g 组织魑一个国际性的j # 盈利维 织，其职责是为威用开发提供一个公共糕架，制订工业指南和对象管理规范，加 俊对象技术的发麓。 o m g 组织成立后不久就制订了o m a ( o b j e c tm a n a g e m e n t a r c h i t e e t u r e ，对象 管瑾体系结构) 参考模童，该模鍪 搐述了o m g 藏范所遵箔的概念他的基础结构。 o m a 由对象请求代理o r b 、对象服务、公共设施、域接口和应腿接口这几个部 分组成，其棱心帮分是对象请求代理o r b ( o b j e c tr e q u e s tb r o k e r ) 。对象服务燕 为使用和实现对象而提供的基本服务集合；公共设旌是向终端用户应用程序提供 翁一组共事耀务接蜀；域接圈是为应霜壤域黢务褥提供的接口；瘦用接西是由开 发商提供的产品，用于它们的接阴，不属于o m g 标准的内容。o r b 掇供了 耱撬秘，遥过这释杌翻，对象可融透明静菠密请求帮接救响应。分布嚣、可浚蠹 操作的对承可以利用o r b 构造可以互操作的