以GIS为核心的数字化成图系统的设计与实现(1)
2014-10-13 01:15
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[摘要]本文阐述了基于组件式GIS来开发以GIS为核心的数字化成图
[摘要]本文阐述了基于组件式GIS来开发以GIS为核心的数字化成图系统的优越性,以及以GIS为核心的数字化成图系统的设计目标和基础地形要素的编码方案。文中还结合SuperMap Survey的开发过程,介绍了如何设计与实现基于GIS内核的专业数字化成图系统。
It’s necessary to develop a Digital Mapping System(DMS) specially for GIS to solve problems resulting from data conversion between DMS and GIS.In this paper,The advantages of development DMS for GIS based on Components GIS(ComGIS) technology are discussed.In addition,the goals for DMS for GIS are listed and how to encode GIS entities is also explained.Specially,SuperMap Survey is used to discuss the details for develop DMS for GIS.[关键词]数字化成图系统 以GIS为核心 组件式GIS 设计目标 SuperMap Survey
Digital Mapping System,for GIS,Component GIS,Goals,SuperMap Survey 1. 引言数字化成图技术是目前最为常用的成图技术之一,数字化成图系统所提供的电子数据也是GIS一个非常重要的数据来源。数字化成图系统所提供的电子数据与GIS数据之间的无缝联接问题也是当前GIS发展亟需解决的难点问题之一。虽然当前国内外市场上数字化成图系统很多,但到目前为止,都未能很好地解决现有的问题。数字化成图系统所提交的电子数据进入GIS后存在的问题主要表现在: (1) 在数据转换过程中普遍存在着信息损失。由于传统的数字化成图系统大多是基于CAD内核来开发的,它偏重于对空间几何信息的描述;而GIS则要求空间信息与属性信息联合存储与管理,这就导致了在数据转换的过程中,不仅空间信息会有损失,属性信息损失的情况会更严重。 (2) 数据转入后往往不能直接满足GIS的要求,仍需要大量的后期编辑工作,造成了资源的浪费,延长了系统的建设周期。 (3) GIS基础数据库的维护与更新的难度较大。由于在维护与更新的过程中需要在GIS与数字化成图系统之间进行频繁的数据转换,往往不能直接对基础数据库进行操作,造成了基础数据维护与更新的不便。 (4) 在数据转换的过程中,除了信息损失外,还往往伴随着数据膨胀。数据膨胀的结果有时会导致GIS无法对这些“海量”数据进行管理。 导致上述问题的原因有很多,归纳起来,主要有以下几方面的原因: (1) 数据的复杂性与多样性。主要表现为现实世界的复杂性与多样性以及对同一空间对象在不同成图系统中描述与表达的不一致性。
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(2) 对GIS理解的不同。不同的数字化成图系统的开发人员对GIS理解的不同,再加上缺乏相应的统一标准作为参照,这就导致了数据在表达上的差异性。
(3) 由于受到基础开发平台及开发力量的限制,数字化成图系统往往不能很好地兼顾到GIS对数据的要求。目前,绝大多数的数字化成图系统的开发商都不是GIS基础平台的开发商,这也或多或少地影响了数字化成图系统与GIS之间的沟通。
目前,市场上数字化成图系统较多,按其开发方式来分,主要可以分为两大类:(1)以CAD系统为二次开发平台。这些系统很好地利用了CAD系统灵活的编辑和强大的制图功能,但由于CAD系统与GIS在数据结构上存在着较大的差异,这使得其数据往往不能很好地满足GIS的要求。(2)独立平台的数字化成图系统。这样的系统在开发上虽然不必拘泥于二次开发开台的限制,在开发上具有较大的灵活性。但开发这样的系统,需要完全从底层做起,开发难度高,周期长,投资大。 组件式GIS(Components GIS,ComGIS)技术的出现,为开发以GIS为核心的数字化成图系统提供了一种新的开发手段和开发思路。2. ComGIS技术及其作为数字化成图系统开发平台的优越性2.1 什么是组件式GIS技术组件式软件技术已经成为当今软件技术的潮流之一。基于组件开发(Component-Based Development,简称CBD)是软件开发的一次革命。与诸如面向对象和客户/服务器(Client/Server)等新趋势不同,基于组件开发不只是一种分布计算的新花样,而是一种广泛的体系结构,支持包括设计、开发和部署在内的整个生命周期计算的理念。 由于基于组件开发具有高度的重用性和互用性,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分别是MicroSoft的COM/DCOM和OMG的CORBA。目前Microsoft的COM/DCOM占市场领导地位,已经得到广泛应用,并逐渐成为业界事实上的标准。基于COM/DCOM,MicroSoft推出了ActiveX技术,ActiveX控件是当今可视化程序设计中应用最为广泛的标准组件。 所谓组件式GIS,是指基于组件对象平台,以一组具有某种标准通信接口的、允许跨语言应用的组件提供的GIS。这种组件称为GIS组件,GIS组件之间以及GIS组件与其他组件之间可以通过标准的通信接口实现交互,这种交互甚至可以跨计算机实现。 目前,国内外GIS厂商对组件式GIS平台的发展前景十分看好,纷纷推出了各自的GIS产品。如北京超图地理信息技术有限公司推出的全组件式GIS平台SuperMap2000、北京图原公司开发的MapEngineer、ESRI的MapObjects、MapInfo的MapX等。值得欣慰的是,国产的组件式GIS平台在功能上已经完全可以与国外同类产品相抗衡,在许多方面甚至优于国外同类产品,这使得开发以GIS为核心的数字化成图系统有了更大的选择空间。 2.2 使用组件式GIS开发数字化成图系统的优越性组件式GIS的出现为开发以GIS为核心的数字化成图系统提供了一种新的开发手段,与传统的开发手段相比较,其优越性主要表现在: (1) 组件式GIS本身就是一个完整的GIS,其数据模型与GIS的数据模型完全一致。基于此进行开发,可以保证数字化成图系统与GIS之间具有良好的兼容性。