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IDL在分布式GIS系统中的应用研究(1)

2014-07-09 01:38 摘要：以新型的面向图形对象、基于矩阵的交互式数据处理语言(IDL)，与空间数据引擎(SDE)结合来构建分布式GIS应用，既发挥了IDL在空间数据处理、三维显示方面的长处，又利用了SDE在空间数据管理方面良好的性能及安全性，同时避免了在购买专业GIS开发组件许可证上的巨额投入，在性能和开发成本之间做到了合适的平衡，是一种经济可行的应用方案。
　　关键词：地理信息系统；交互式数据处理语言；空间数据引擎；C#；分布式应用 　　0引言
　　
　　进行GIS应用开发，若直接从底层做起则开发周期长、成本高。目前应用最为广泛的模式是集成二次开发[1]，就是以当前成熟的商业GIS平台为基础，以高级开发语言为支持来进行应用开发。然而目前的商业GIS平台价格昂贵，并且由于提供厂商在知识产权保护方面的考虑和限制，有些还不能用来开发完全独立（Standalone）的应用系统。
　　业界应用最广的ESRI[2]公司产品系列中提供了功能强大的基于COM技术的ArcObjects组件作为GIS二次开发工具，开发者可以借助其成熟的空间分析技术以及其与ArcSDE空间数据库之间良好的协作特性，快速地实现GIS应用系统的开发。然而在ArcGIS 9.0之前的版本中，ArcObjects不是独立的软件开发工具包（Software Development Kit,SDK），无法脱离ArcGIS环境开发独立的应用系统[2]；即便在新发布的ArcGIS 9.0开始支持独立开发的情形下，昂贵的发布许可费用仍然使得目标系统的应用成本非常高。这对科研应用目的而言，不但开发成本太高，而且灵活性很差。因而尝试在系统的设计开发中，选择基于矩阵运算的交互式数据处理语言（Interactive Data Language，IDL），以及商业化的空间数据管理引擎ArcSDE的集成开发模式，以期在性能和开发成本之间达成一个合理的平衡。 大学排名
　　
　　1开发环境
　　
　　IDL是一种新型的面向图形对象、基于矩阵的数据处理语言，自带强大的数学库支持，在数据运算、分析和空间表现方面有出色的性能[3]。ArcSDE是非常成熟的空间数据库引擎。通过结合MS SQL Server或Oracle大型关系数据库系统，可以建立具有良好性能的空间数据库[2]；并且通过利用ArcSDE提供的Client APIs（Application Programming Interfaces，应用编程接口）接口进行开发，系统的自主性较强。
　　经过对多种开发环境和编程语言的比较，系统决定采用.NET作为实现平台。C#是一种新的编程语言，它是专为生成运行在.NET框架上的企业级应用程序而设计的，同时具备〤/〤 的强大功能及Visual Basic的快速开发能力，是面向下一代操作系统的开发语言[4]。
　　
　　2系统开发方案
　　
　　2．1系统体系结构
　　系统采用多层逻辑结构的胖客户端/瘦服务器端模式。服务器端由ArcSDE来实现空间数据的管理，结合服务器上的SQL Server构成空间数据库。客户端由C#构建，利用其在应用程序开发方面的性能、快捷性及交互界面开发方面的出色能力，以弥补IDL在此方面的不足。IDL在系统中主要负责实现空间数据(含二维和三维)的本地访问管理和表现，如空间数据的加载、本地管理、地图渲染、三维显示等；系统还可借助IDL强大的数据处理能力实现基于矩阵运算的各种分析功能。IDL部分经过良好的封装被嵌入在客户端的C# Shell中。
　　
　　2．2客户端程序框架
　　客户端交互界面由C#和经过.NET封装的IDL DrawWidget开发控件构建。由于IDL并没有像其他专业GIS开发组件（如ESRI的MapObjects或ArcObjects）一样直接提供对GIS应用开发的支持，因而基本的GIS功能需要利用IDL自行实现。图层控件用标准的Windows基本控件组合开发；鹰眼控件和地图控件由经过.NET封装的IDL DrawWidget开发控件来实现；比例尺控件由Windows绘图函数与IDL函数共同实现。
　　
　　2．3空间数据管理