GIS发展趋势及前景

1.目前GIS的主要研究领域与发展趋势

1.1组件(Components)GIS

Components GIS是一种新的 GIS开发思想 ,它是将 GIS功能分散制作成Active X Control和Automation,这些标准的 Active X Control和 Automation 可以被任何支持它们的开发环境调用 ,以便在原有的或新开发的信息系统中加入 GIS功能。目前国际上比较流行的Components GIS软件有 ESRI的 Map Objects,Map Info公司的 Map X等。

现在市场上流行的 GIS软件有很多 ,工作站版的有

ARC/INFO,Intergraph,Micro Station,等；桌面 GIS系统有

MapInfo,Arcview,Auto Desk及国内的 Map GIS,Geo Star等。这些系统的共同特点是它们将图形处理 ,空间查询与分析 ,属性管理及其它GIS功能都包含在一个比较庞大的系统中。对于一些用户来讲这可能是比较适宜的 ,但对许多用户来讲可能会存在如下问题 :

1)对于大多数用户来说 ,他们可能只需要部分而不是全部 GIS功能,用户必须为购买整个GIS软件系统而支付较高的费用。如基于 GPS和 GIS的城市交通管理系统或者用于环境分析的GIS系统 ,可能就不需要很强的图形处理功能。而用于城市规划的 GIS系统或基于宗地的地籍管理系统则要求较强的图形处理功能。如果使用 Components GIS进行系统开发用户就不需要购买整个 GIS软件系统 ,而只要在 GISComponents的基础上进行开发组装即可。

2)由于大部分 GIS软件都需要进行二次开发后才能满足用户的特殊需要 ,而目前的 GIS软件所用的开发工具有许多并非标准语言。这对用户提出了较高的要求 ,也对原有系统的改造带来许多不便。而 Components GIS一般都支持标准的开发语言 ,如 Visual Basic,Visual C++,Java等,这对于专用系统的开发比较快捷和便利。

3)利用 Components技术更容易建立 Internet GIS或 Intranet GIS信息系统。

1.2 Internet或Intranet GIS

信息高速公路的建立极大地方便了世界各地用户间信息交换与信息查询。由于GIS能提供丰富的空间查询、空间分析及属性管理功能 ,因此GIS正在成为Internet(国际互联网 )或Intranet(企业局域网 )的一个主要内容。建立Internet GIS的主要目的在于以下几个方面 :

1)远距离空间数据共享与信息查询和交换；

2)为公众提供 GIS服务；

3)建立大规模甚至超大规模的空间网络信息系统；

4)为其它学科的研究提供基础信息资料。

目前用于 Internet GIS系统开发的工具主要有 ESRI的 Map Objects

IMS(Internet Map Sever)和 Arc View IMS,Map Info公司的 Map Xtreme以及网络版的 Autodesk等。

Internet GIS主要由空间数据库、Internet应用程序及用户界面几个部分组成 ,由于篇幅关系 ,作者将在以后的文献里专门论述 Internet或 Intranet GIS的结构、数据管理、系统开发建立过程等。

1.3 Data Warehousing数据仓库

Data Warehousing的字面意思是建立数据仓库。由于空间数据量非常大 ,这些数据大都分散在政府和私人机构及公司的各个部门 ,数据的管理与使用变得非常的复杂。但同时由于这些空间数据具有极大的科学和经济价值 ,因此大多数发达国家都比较重视空间数据库的建库工作 ,在这些国家一般都有许多研究机构和政府部门参与到空间数据库建立的研究工作中。目前在北美、欧洲、澳大利亚等国提出了 SDI或 NSDI的概念。 SDI的全称是 Spatial Data Infrastructure,NSDI的含义是 National Spatial Data Infrastructure,其字面意思是 (国家 )空间数据基础设施。98年6月份在加拿大首都渥太华召开的第十届国际地理信息工程学术会议更把 SDI作为本次会议的主题 ,可见国际上对地理空间数据基础设施建设的重视。国家测绘局也积极地推进我国SDI的建设工作 ,并提出规划模式 ,部分内容已经在实施当中。

1.4 3D GIS

地球以及各种物体都是以三维空间的形式存在的 ,因此目前二维 GIS技术或二维半 (平面X,Y坐标加高程 )GIS对于完整的描述地球上的对象是有一定限制的。需要用三维空间来描述的应用领域有如下几个方面 :气象学、地质学、采矿学、石油勘探与开发、计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)、医学影像和机器人学等。一个三维 GIS空间信息系统应该能够模拟、表示、管理、分析与三维实体相关的信息 ,并提供决策支持。

1.5 建立大型GIS空间数据库的新方法

GIS系统一般由两个部分组成 :其一是应用程序 ,它包括专门的 GIS应用软件以及用标准或非标准程序语言所开发的用户界面及系统工具；另一部分是数据。在 GIS系统中 ,空间数据库的建立是一项非常复杂的工作。目前大多数GIS系统中在处理空间数据和属性数据时都是将两者分开存放和管理。比如在Map Info系统中用 Map来存放几何和空间数据 ,而用 dat来存放空间实体的属性数据；又如在 Arc View系统中用Shapefile来存放几何和空间数据而用DBF来存放属性数据。上述数据管理和存放方式对于小型的 GIS系统有一定的优越性 ,但对于建立以面向对象为基础的大型 GIS系统就存在很多缺陷。因此 ,现在已经出现了一些新型的 GIS空间数据库管理系统 ,这些新的系统将空间数据与属性数据存放在同一个数据库管理系统中。如 Oracle开发的 SDO和 ESRI 开发的 SDE(Spatial Data Engine)都属于这种类型的空间数据库系统。

1.6 GIS与多媒体数据及GPS和RS的集成

GIS与多媒体数据及 GPS和 RS的集成使得基于空间数据的信息管理系统变得更加灵活多样 ,极大地拓宽了信息来源渠道 ,方便用户对各种信息的存储与管理 ,同时能够建立起更加科学的决策系统。

目前在 GIS中可以使用多种形式的多媒体数据。比如在 Arc View中通过使用hot link或其它工具 ,可以把 Word文件、Excel电子报表、VCD声像资料、摄影像片、卫星影像等纳入到 GIS系统中 ,用户可以根据需要对这些信息进行查询和管理。GIS与 GPS和 RS的集成问题已被研究了多年目前已进入实用开发阶段。笔者在加拿大学习访问期间曾参与了一个GIS应用系统的开发研究工作 ,其中用 Arc View作为系统平台 ,用面向对象的程序语言 (Object- Oriented Programming Language)Avenue作为开发工具开发出了一个用于特种工业管理的基于 GIS的信息管理系统。整个系统的管理包括原材料产地、加工厂、运输过程、产品更新换代储存地、产品销售地等环节。在此系统中就使用了 Excel 电子报表、Word文档资料、像片 (Photos)、影像(Images)、影视片 (Video)及GPS动态数据。

1.7 开放型(Open)GIS

目前一种多用户、跨平台的 Open GIS技术正在被国外的许多研究机构、政府部门和高等院校所研究和开发利用。开放型 GIS的研究和应用使得各政府部门及企业之间不同格式的数据能够方便地互访 ,有利于网络GIS及分布式GIS空间数据库的建立 ,使 GIS的应用领域及其功能大大拓宽。

1.8 虚拟现实技术

虚拟现实是目前 GIS研究领域的另一重要方向。虚拟现实是对人类真实世界某一部分或某一过程的逼真模拟 ,给人提供视觉、听觉、触觉、力觉、嗅觉等信息 ,令人完全置身于虚拟世界中 ,感受与现实系统一致或接近 ,从而让人产生一种虽幻犹真的沉浸感。美国 Multi Gen公司生产的Multi Gen软件已可以利用地理信息中心的数字地形海拔数据 (DTED)、数字文化特征数据(DFAD)

和与之配套的航空或卫星照片 ,快速高效地构造任何地区的地形地貌和文化特征。

2 GIS的主要应用领域

自 6 0年代加拿大建立世界上第一个地理信息系统并由 Tomlinson率先提出 GIS的概念之后 ,在最近的二十多年时间里 GIS的研究与应用得到了突飞

猛进的发展。尤其是在应用方面 ,目前 GIS已经被应用到环境模型建立、城市规划与管理、社会经济统计与分析、土地管理、地籍测绘与管理、交通与管道管理等与空间信息有密切关系的各个方面。下面对 GIS的主要应用领域作一简单的总结。

2.1 环境保护与管理

主要用 GIS建立环境模型和环境信息系统 ,对环境的变化及发展趋势进行预报分析 ,同时通过统计分析及模拟研究为环境保护提供决策依据。此外 ,GIS技术也已被用来建立植物种类与栖息地及环境因素有关的信息系统中。

2.2 社会调查与统计分析

GIS在国外已被广泛的应用到人口学、选举、人文地理等方面 ,我国也已经开始开展这方面的研究和应用工作。

2.3 城市基础设施管理

城市基础设施主要是指城市地下管道 (包括自来水、污水排放、煤气等管道 )、通信网络、邮政网点、道路与交通设施等。由于这些设施同时具有与几何和空间位置相关的特性 ,建立基于 GIS的信息系统能够提高对这些设施的管理水平 ,同时能够极大地提高设计与施工、设备维护与故障排除、线路改造等方面的效率 ,从而产生巨大的经济效益和社会效益。

2.4 土地信息系统的建立

GIS最早是从土地信息系统 LIS建立的过程中发展起来的 ,而大量高质量GIS软件平台的出现又促进了土地信息系统的建立。目前基于 GIS软件平台的土地信息系统无论是图形处理、空间分析与统计、属性信息存储与查询、统计报表生成、决策支持等方面都比早期的土地信息系统有较大的改进。我国已经把土地信息系统的建设纳入了法制轨道 ,新颁布的《中华人民共和国土地管理法》第三十条明确规定“国家建立全国土地信息系统 ,对土地利用状况进行动态监测”。

2.5 GIS在其它领域的应用

GIS已被广泛地应用到一些其它领域 :城市规划、房地产开发及物业管理、商业开发与购物中心设置、资源调查、灾害预报与灾后评估、金融机构与投资分析、地质普查、采矿等。

3 GIS应用的前景与存在的问题

3.1 面临的机遇

目前 GIS的研究和应用都处在一个高速发展的阶段。在国外 GIS技术已被各级政府部门和企业界广泛认知和采用。尤其是在北美、欧洲、日本和奥大利亚等国家和地区 ,GIS市场已经基本形成。GIS数据公司和软件公司比较多 ,他们在 GIS系统建立和空间数据的使用方面已有了一套比较规范和成熟作法。

在我国 GIS技术也正被越来越多的政府部门和大型企业所采用。虽然起步较晚 ,但是有后发优势可以少走弯路 ,以比较高的起点开展 GIS的理论研究和开发应用工作。

3.2 存在的问题

与国外对比分析 ,目前我国 GIS发展中存在的问题主要表现在如下几个方面 :

1)GIS的科学和经济价值尚未被广泛地接受和认知 ,因此处于资金投入不足、推广应用比较困难的局面。

2)根据有关资料的分析 ,地理信息系统中数据部分要占整个系统投资的百分之七十左右 ,也就是说 GIS系统的建立需要大量的数字地图或电子地图及其属性信息库的支持 ,但在我国地图数字化的比例还很低。这需要政府部门及有关企业投入大量的精力及资金进行数字地图的建库工作。

3)GIS市场尚未形成 ,有关数字产品的法律、权属、定价等方面的问题还没有得到有效的解决。

4)有关数字地图产品的规范和标准 ,以及数据格式有待统一和完善。

5)我国具有自己知识产权的 GIS系统平台比较少 ,目前只有 Map GIS,Geo Star 等少数几个产品 ,大量进口 GIS系统平台增加了 GIS应用开发的成本。而且 ,由于国情不同进口 GIS软件二次开发的工作量一般都比较大。

4 结论

本文分析探讨了 GIS目前的主要研究领域 ,及其在国内外的应用情况。GIS 目前虽还未被定义为一门科学 ,而仅被认为是一项专门的技术 ,但由于其潜在的科学与经济价值巨大 ,而且应用领域极为广泛 ,随着计算机软、硬件技术的发展和 GIS数据处理与数据建库技术的进步 ,GIS将会在理论研究和应用开发方面得到更大的发展。

Gis开发重点

Gis开发 ArcGIS的体系结构: ArcEngine功能层次由以下5部分组成： 基本服务：由GIS核心ArcObjects构成。几乎所有的GIS应用程序都需要，如几何体和显示。 数据存取：对许多栅格和矢量格式的数据进行存取，包括GeoDatabase。 地图表达：创建和显示带有符号、标注的地图以及专题地图的ArcObjects对象。 开发组件：快速应用开发的高级用户接口控件和综合帮助系统。 运行时选项：与标准功能或其他高级功能一起部署的部件。 标准Engine功能: 地图浏览、地图制作、数据查询、数据分析 所有的开发控件 —MapControl, PageLayout, Toolbar, TOC, ArcReader 对所有矢量和栅格数据源的读权限、对Shapefile和pGDB的写权限 读/写MXD文件 ArcGIS Engine类库 System类库是ArcGIS系统结构中最底层的类库。 System类库包含了构成为ArcGIS的其他类库提供服务的组件。 System类库中定义了大量开发者可以实现的接口，如AoInitializer对象就是在System类库中定义的，所有开发者必须使用这个对象来初始化ArcGIS Engine。 SystemUI 包含用户界面组件接口定义。如：Icommand、Itool和IToolControl接口。 开发者使用这些接口来扩展UI组件。

包含的一些使用工具对象，通过使用这些对象来简化用户界面的开发，如Icommand和Itool 这样的接口就在这里定义。 Geometry 处理存储在要素类中的要素形状。如：Point、MultiPoint、Polyline、Polygon等。 存储构成几何要素的子要素。如：Segement、Path、Ring等。 存储几何要素的空间参考对象。包括：投影坐标和地理坐标系统等。 Display 用于控制地图显示。 包含用于显示GIS数据的对象。 包含符号、颜色等用来控制显示的对象。 包含交互操作时提供给用户显示回馈的对象，如MoveEnvelopeFeedback。 Carto 包含操作2D地图的对象。 支持2D地图的创建和显示。 提供Map和PageLayout等基础对象。 提供MapDocument对象来操作地图文档。 使用ArcGIS Engine可以开发多种应用程序。 独立的非可视化应用程序。如控制台和实用工具应用程序。 独立的可视化应用程序。如Wiondows和基于控件的应用程序。 嵌入式应用程序。如嵌入到现有的应用程序中的组件。 跨平台的上述应用程序。用Java或C++编写。 ArcGIS Engine控件概念 嵌入式组件 一每个ArcGIS控件都是嵌入式组件，可以拖放到可视化设计环境提供的容器窗体或对话框中。一旦放在了容器内，就可以改变ArcGIS控件的大小和位置，以便与其他嵌入式组件一起为应用程序提供用户界面。 属性页 一旦控件被放入了容器中，就可以使用右键点击该控件来弹出属性页面,可以方便的访问控件的属性和方法，减少代码的编写工作量 伙伴控件 一这种类型的ArcGIS控件不能单独使用，需要和另外一个控件一起协同工作。 一ToolbarControl和TOCControl是伙伴控件 一对应的伙伴控件一般为：MapControl、PageLayoutControl、ReaderControl、SceneControl 或GlobeControl控件。 一可以通过属性页面来设置伙伴控件的关联属性。

组件式GIS的特点

一组件概念：简而言之，组件就是对象。组件是对数据和方法的简单封装。组件可以有自己的属性和方法。属性是组件数据的简单访问者。方法则是组件的一些简单而可见的功能。 组件式GIS：组件式GIS的基本思想是把GIS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GIS控件之间，以及GIS控件与其它非GIS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GIS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GIS和非GIS功能)，根据需要把实现各种功能的“积木”搭建起来，就构成应用系统 组件式GIS的特点：组件式GIS系统把GIS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GIS工具无法比拟的优点。其特点是：(1) 小巧灵活、价格便宜。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GIS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GIS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GIS应用系统。 (2) 直接嵌入MIS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。VB、VC、Delphi、PowerBuilder、Notes、Foxpro、Access等都可直接成为GIS或GMIS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GIS 专门性开发环境相比是一种质的飞跃。 (3) 强大的GIS功能。新的GIS组件都是基于32位系统平台的，采用InProc直接调用形式，所以无论是管理大数据的能力还是处理速度方面均不比传统GIS软件逊色。小小的GIS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GIS组件可以直接嵌入MIS开发工具中，对于广大开发人员来讲，就可以自由选用他们熟悉的开发工具。而且GIS组件提供的API形式非常接近MIS工具的模式，开发人员可以像管理数据库表一样熟练地管理地图等空间数据，无须对开发人员进行特殊的培训。在GIS或GMIS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MIS 开发人员能够较快地过渡到GIS或GMIS的开发工作中，从而大大加速GIS的发展。 二Icommand使用：command控件被包含在ESRI.ArcGIS.Controls.dll类库中，位于ESRI.ArcGIS.Controls命名空间下。可以单独实例化来使用，也可以被安置在一个AxToolbarControl工具栏控件中下面对这两种方式分别加以说明： 1实例化一个Command对象并显式地运行它： ICommand command = new ControlsOpenDocCommandClass(); command.OnCreate(m_mapControl.Object); command.OnClick(); ControlsOpenDocCommandClass是一个Command控件. 2工具栏使用:绝大部分Command对象都可以被寄放到这个工具栏之中。方法非常简单：axToolbarControl1.AddItem("esriControls.ControlsMapZoomInTool"); 通过AddItem添加到工具栏中的Command控件使用非常方便。其他的添加控件与以上的类似。

组件GIS重点

1、组件的概念：简而言之，组件就是对象，组件是对数据和方法的简单封装。组件可以有自己的属性和方法，属性是组件数据的简单访问者，方法则是组件的一些简单而可见的功能。 2、组件式GIS：组件式GIS的基本思想就是把GIS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GIS控件之间，以及GIS控件与其他非GIS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GIS应用。 3、组件式GIS的特点：组件式GIS系统把GIS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GIS工具无法比拟的优点。其特点：（1）小巧玲珑、价格便宜。由于传统GIS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。组件式GIS提供实现空间数据的采集、存储、管理、分析和模拟等功能，至于其他非GIS功能(如关系数据库管理、统计图表制作等)则可以使用专业厂商提供的专门组件，有利于降低GIS软件开发成本。另一方面，组件式GIS本身又可以划分为多个控件，分别完成不同功能。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。 （2）直接嵌入MIS开发工具，组件的生茶建立在严格的标准纸上，因此，凡符合标准的组件都可以在目前流行的各种开发工具上使用。VB、VC、Delphi、PowerBuilder、Notes、Foxpro、Access等都可以直接成为GIS或GMIS的优秀开发工具，他们各自的优点都能够得到充分发挥，这与传统GIS专门性开发环境相比是一种质的飞跃。 （3）强大的GIS功能。新的GIS组件都是基于32为系统平台的，采用InProc 直接调用形式，所以无论是管理大数据的功能还是处理速度方面均不比传统GIS 软件逊色。GIS组件完全能提供拼接、裁剪、组合、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GIS组件可以直接嵌入到MIS开发工具中，对广大开发人员来讲，就可以自由选用他们熟悉的开发工具。而且GIS组件提供的API 形式非常接近MIS工具的模式，开发人员可以像管理数据库表一样熟练地管理地图等空间数据，无需对开发人员进行特殊的培训。在GIS或GMIS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MIS开发人员能够较快的过渡到GIS或MGIS的开发工作中，从而大大加速GIS的发展。 4、组件式GIS 的功能： （1）可以实现地理信息系统的各种功能、又可以利用其他可视化开发平台提供的丰富的、功能强大的编程组件和环境，这样提高了应用系统的开发效率，而且经可视化开发软件开发出的应用程序具有更好的用户界面，更强大的数据库功能。 （2）基于组件对象模型，具有标准接口，可跨语言应用。解决了传统GIS在软件开发、应用集成和用户学习等方面面临的困难，有力的降低开发成本，具有无限扩展性、可靠性好、易于移植、便于维护、学习周期较短、容易开发。

ArcGIS Engine组件式开发设计报告

ArcGIS Engine 组件式开发系统设计报告 1. 系统设计目的 对于本门课程进行系统的了解和加深，能将MapControl 、PageLayoutControl 、TOCControl 和ToolBarControl 控件集成起来，建立一个GIS 应用系统，实现一些简单的操作，例如数据的加载，地图的交互操作，空间查询，缓冲区分析，地图的打印输等功能。 2. 系统设计内容 ● 能加载几种常用格式的地图数据。 ● 创建了自己的自定义命令、工具和菜单，实现鹰眼功能，拉框显示，地图漫游，地图标注，数据选择，并能绘制点、线、面。 ● 调整TOCControl 控件中图层的显示顺序，并可以点击右键打开属性表。 ● 可新建点、线、面图层。 ● 实现了属性查图功能，并进行要素的选择，将选择的要素高亮显示出来。 ● 能进行地图制图，可设置格网点、格网线，改变背景颜色，设置图例，比例尺，指北针，并进行地图的输出。 ● 实现了空间分析中的缓冲区分析。 3. 主要系统模块示意图 空间查询 GIS 应用系统 创建图层 地图交互 操 作 地图输入 地图制图 空间分析 地图输出

4.实现功能简介 按照数据处理的流程，可将本系统分为七大模块： （1）地图输入模块：可加载shp、jpg、tif、bmp格式的地图数据并在主视图上同时显示多个图层。此功能包含的类有GeoMapOp。 （2）地图交互操作模块：里面功能的定义都在类GeoMapOp中，然后在Form1窗体中进行调用。 ●实现鹰眼操作：可在主视图和鹰眼地图上同步显示，主视图变化后鹰眼 视图能保持一致，可通过鹰眼地图定位主视图。 ●拉框显示：用户可通过鼠标拉框放大显现地图。 ●地图漫游：用户可以通过鼠标将放大后的地图进行平移操作。 ●地图放大：用户可通过鼠标点击实现地图的放大。 ●全图显示：可用鼠标拖动地图。 ●绘制点、线、面：用户可通过鼠标点击来给图上添加点、线、面。 ●地图标注：用户可通过鼠标点击来添加地图标注。 ●数据选择：用户可将选择的要素高亮显示出来。 （3）创建图层：此功能里的代码都没有在类里面出现，都是在窗体中定义的。里面包含创建点图层，线图层，面图层。 ●创建点图层：用户可通过鼠标点击此项创建一个点图层文件，并保存。 ●创建线图层：用户可通过鼠标点击此项创建一个线图层文件，并保存。 ●创建面图层：用户可通过鼠标点击此项创建一个点面层文件，并保存。 （4）地图制图：此功能的代码在类GeoMap和主窗体Form中都有出现。 ●格网点设置：用户可触动鼠标显示格网点。 ●格网线设置：用户可触动鼠标显示格网线。 ●改变背景颜色：用户可触动鼠标改变制图区域的背景颜色。 ●设置图例：用户可通过点击此项加载该地图对应的图例。 ●设置比例尺：用户可通过点击此项加载比例尺。 ●设置指北针：用户可通过点击此项加载指北针。

GIS开发技术文档

二次开发复习 地理信息系统 以数字世界表示自然世界，具有完备的空间特征，可以存贮和处理不同发展时期的大量地理数据，并具有极强的空间系统综合分析能力，是服务于地理科学研究和应用的新技术，是地理学现代化的重要手段。 地理信息系统的功能：数据的采集与编辑、数据处理、数据的存储与组织、空间查询与分析地理信息系统设计要满足的三个基本要求：加强系统的实用性、降低系统开发和应用的成本、提高系统的生命周期 GIS开发研究的四个阶段:系统分析、系统设计（总体设计，详细设计），系统实施，系统维护和评价 结构化的基本思想：1.系统的观点（结构化的思想核心） 2.调研的观点（地理信息系统设计的基本原则） 3.结构化的观点 4.面向用户的观点 地理信息系统设计的步骤： 地理信息系统的设计： 首先需要进行大量仔细的调查工作和准备工作，其中包括了解和掌握有关部门已做了些什么，有什么文献可供参考等。 在获取大量可供使用的资料并明确系统目标的基础上，从系统观点出发，对地理事物进行分析和综合，然后才是系统的设计，具体步骤如下: 1. 系统分析（需求分析、可行性分析、业务调查、逻辑设计） 2. 系统设计（系统总体设计、模块设计、系统设计） 3. 系统实施（硬件配置、软件编制、数据准备、人员培训、系统组装、试运行和测试） 4. 系统维护（①纠错②完善和适应性维护③硬件设备的维护④数据更新） 系统评价： 就是指从技术和经济两个大的方面，对所设计的地理信息系统进行评定。 考察的主要内容有： 一、系统效率二、系统可靠性三、可扩展性四、可移植性五、系统效益 GIS开发模式：独立开发模式宿主型开发模式GIS组件开发模式 独立开发模式： 不依赖于任何GIS工具软件，从空间数据的采集、编辑到数据的处理分析及结果输出，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Visual C++、Delphi、等，在一定的操作系统平台上编程实现。 开发周期长，软件功能相对简单，对开发者要求高，用于购买软件的费用相对节省 宿主型开发模式： 基于GIS平台软件，进行应用系统开发 多数GIS平台软件都提供了可供用户进行二次开发的脚本语言，用户以原GIS软件为开发平台，利用这些脚本语言，开发出自己的针对不同应用领域的应用程序。 如ArcView中的A venue语言，MapInfo Professional的MapBasic语言 开发较为容易; 二次开发的脚本语言，功能较弱;所开发的系统不能脱离GIS平台;是解

GIS二次开发方法与实现

中图分类号:TP311.52文献标识码:A文章编号:1009-2552(2008)08-0065-03 GIS二次开发方法与实现 杨宏鹏,王阿川,王妍玮 (东北林业大学信息与计算机工程学院,哈尔滨150040) 摘要:介绍了地理信息系统二次开发的三种方法:独立二次开发、单纯二次开发和集成二次开发。随后比较各自的优缺点。采用ESRI公司提供的ArcObjects组件库和M apControl控件以及Scene View er C ontrol控件。用VisualC++6.0在ArcGIS8.3环境下进行了G IS的二次开发。 关键词:地理信息系统;ArcO bjects;二次开发 Method and implementation of GIS secondary development YA NG Hong2peng,WA NG A2chuan,W AN G Yan2w ei (School of Information and Computer Engineer ing,Nor theast For estr y University,Harbin150040,China) Abstract:The paper introduces three methods of GIS sec ondary development,they are independent secondary development,simple secondary development and integrated secondary development.Then it c ompares the advantages and disadvantages of each https://www.wendangku.net/doc/ba8079483.html,ing A rcO bjects component library and M apControl controls and Scene View er Control controls provided by ESRI company,this paper makes secondary development of GIS under ArcGIS8.3environment based on VisualC++6.0. Key w or ds:GI S;ArcObjects;secondary development 20世纪中叶以后,伴随着计算机科学、现代数学、计算机图形学和虚拟现实技术的发展,地理信息系统(GIS)应运而生,该技术将数字地图和地理分析功能以及数据库操作集合在一起,可对地理信息进行综合分析和处理。现有的地理信息系统软件主要集中于描述二维空间信息,将实际的三维事物采用二维的方式表示,具有很大的局限性,大量的多维空间信息无法得到利用。而且在许多实际应用中,诸如:环境仿真、设施管理、森林防火的模型分析与辅助决策,用户需要三维可交互GIS的支持,以便三维可视化、动态交互地处理、分析、显示他们的多种地理相关数据。现有的GIS系统已经不能满足用户在个别领域的专项研究,因此对地理信息系统进行二次开发,尤其是进行三维可视化的开发与设计就具有非常重要的意义。 目前,在软件开发领域,一场新的革命正在悄悄兴起,这是由日趋成熟的组件技术引发的[1]。组件化技术从根本上改变了传统的软件开发思想,实现了软件的复用和健壮更新。 1GIS的开发方法 应用型GIS的二次开发通常有三种方法[2]:独立二次开发、单纯二次开发和集成二次开发。 1.1独立二次开发 独立二次开发是指不依赖任何GIS工具软件,从空间数据的采集、编辑到数据的处理分析及结果输出,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Visual C++,D elphi,C++Builder, VJ++等,在一定的操作系统平台上编辑实现。 这种方式的好处在于无需依赖任何商业GIS工具软件,减少了开发成本,同时程序员可以对程序的各个方面进行总体控制。因此,系统各个组成部分之间的联系最为紧密,综合程度和操作效率最高。但由于地理信息系统的复杂性,开发的工作量是十分庞大的,开发周期长。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处理的产品很难在功能上与商业化GIS工具软件相比。 1.2单纯二次开发 单纯二次开发指完全借助于地理信息系统工具 收稿日期:2007-12-18 作者简介:杨宏鹏(1982-),男,东北林业大学信息与计算机工程学院硕士研究生,主要研究方向为人工智能与智能控制。 ) 65 )