基于ArcGIS+Engine地理信息系統(tǒng)的二次開發(fā).pdf.pdf

西安科技大學(xué) 碩士學(xué)位論文 基于arcgis engine地理信息系統(tǒng)的二次開發(fā) 姓名：閻波杰 申請學(xué)位級別：碩士 專業(yè)：大地測量學(xué)與測量工程 指導(dǎo)教師：賈建華 20060418 論文題目： 專業(yè)： 碩士生： 指導(dǎo)教師： 基于a r c g i se n g i n e 地理信息系統(tǒng)的二次開發(fā) 大地測量學(xué)與測量工程 閻波杰 賈建華 摘要 ( 簽名) ( 簽名) 威液鴦 g i s 技術(shù)的引入，使得旅游信息管理進(jìn)入了信息化、數(shù)字化時(shí)代，成為旅游資源信 息集成管理和旅游信息提取與綜合的強(qiáng)有力工具。 本文介紹了地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)的三種方法和常用組件的屬性、方法及其事件的 應(yīng)用，并詳細(xì)介紹了基于a r c g i se n g i n e 組件的開發(fā)方式。總體設(shè)計(jì)思路是基于a r c g i s e n g i n e 提供的空間數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)編輯、空間分析等組件，利用可視化開發(fā)工具v b 進(jìn) 行旅游信息系統(tǒng)的開發(fā)。系統(tǒng)主要由g i s 功能模塊和旅游信息模塊組成，其中g(shù) 1 s 功 能主要包括視圖瀏覽、矢量圖層的查詢、屬性管理、圖形操作、基本的空間分析及各種 專題圖件輸出等。g i s 功能采用a r c g i se n g i n e 的接口技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，對于部分簡單的 g i s 功能，直接調(diào)用a r c g i se n g i n e 提供的工具按鈕實(shí)現(xiàn)，對于復(fù)雜的g i s 功能，如旅 游信息模塊等則通過調(diào)用a r c g i se n g i n e 對象庫中的函數(shù)和控件并結(jié)合v b 編程方法實(shí) 現(xiàn)。 本地理信息系統(tǒng)研制使用了面向?qū)ο箝_發(fā)語言，并充分利用了a r c g i se n g i n e 提供 的基本的圖形操作、數(shù)據(jù)編輯、圖形顯示、空間分析等組件來搭建，該法有效地提高應(yīng) 用地理信息系統(tǒng)的開發(fā)效率，且具有良好的用戶界面和完善的功能。基于a r c g i se n g i n e 開發(fā)的信息系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是能完全脫離a r c g i s 軟件系統(tǒng)在w i n d o w s 環(huán)境下獨(dú)立運(yùn) 行，而且操作簡單方便。 最后，本文以西安旅游信息數(shù)據(jù)為例，驗(yàn)證了本旅游信息系統(tǒng)的可行性、可靠性和 魯棒性。 關(guān)鍵詞：組件g i s ；a r c g i se n g i n e ；旅游信息系統(tǒng)； 研究類型：應(yīng)用研究 s u b j e c t ：s e c o n d a r yd e v e l o p m e n to fg i sb a s e do na r c g i se n g i n e s p e c i a l t y ：g e o d e t i cs u r v e ya n ds u r v e y i n ge n g i n e e r i n g n a m e ：y a n b o j i e l n s t r u c t o r ：j i aj i a n h u a a b s t r a c t ( s i g n a t u r e ) ：五墾蔓璽 ， 。 ( s i g n a t u r e ) t h ei n t r o d u c t i o no fg i st e c h n o l o g yh a s a l r e a d ym a d et h em a n a g e m e n to ft o u r i n f o r m a t i o ne m e rt h ei n f o r m a t i o na n dd i g i t i z a t i o ne r a t h eg i sa l s oh a sb e c o m et h e c o m p r e h e n s i v es t r o n gt o o lf o rt h em a n a g e m e n to ft o u ri n f o r m a t i o na n di n t e g r a t i o no ft o u r i s t r e s o u r c e s ， t h i sp a p e ri n t r o d u c e st h et h r e em e t h o d so ft h es e c o n dd e v e l o p m e n tb a s e do ng i sa n d s p e c i f i e st h ep r o p e r t y , m e t h o da n da p p l i c a t i o no ft h ec o m p o n e n t s t h i sp a p e ra l s oi n t r o d u c e s t h ed e v e l o p a b l ew a yb a s e do na r c g i se n g i n ep a c k a g ei nd e t a i l t h et o t a li d e ao fd e s i g ni st o e s t a b l i s ht h et o u ri n f o r m a t i o ns y s t e mb yu s i n gt h ev i s u a lb a s i cp r o g r a m m i n gl a n g u a g ea n d t h ec o m p o n e n t so fd a t ap r o c e s s i n g ，d a t ae d i t i n ga n ds p a t i a la n a l y z i n gb a s e do na r c g i s e n g i n e t h es y s t e mi sm a i n l ym a d eu po fg i sf u n c t i o nm o d u l ea n dt o u ri n f o r m a t i o nm o d u l e ， a n dt h ef u n c t i o no fg i sm o d u l em a i n l yi n c l u d e sb r o w s i n gt h ev i e w , i n q u i r i n gv e c t o r - g r a p h l a y e r , m a n a g i n gt h ea t t r i b u t eo fl a y e r s ，o p e r a t i n gg r a p h i c s ，b a s a ls p a t i a la n a l y z i n ga n d e x p o r t i n gv a r i o u st h e m a t i cm a p se t c t h ef u n c t i o no fg i sa d o p t st h ei n t e r f a c et e c h n o l o g yo f a r c g i se n g i n e a st os o m es i m p l eg i sf u n c t i o n s ，i ti sr e a l i z e dd i r e c t l yb yu s i n gt h et o o l b u t t o nt h a ta r c g i se n g i n eg i v e s ；a st oc o m p l i c a t e dg i sf u n c t i o n ，s u c ha st o u ri n f o r m a t i o n m o d u l e ，i ti sr e a l i z e db yu s i n gt h ef u n c t i o na n dc o n t r o lo f f e r e db ya r c g i se n g i n e ，a n d m e t h o d so f v b p r o g r a m m i n gi sa d o p t e d t h i sg 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 mi sd e v e l o p e db yo r i e n t a t e d o b j e c tl a n g u a g e ，a n d h a sm a d ef u l lu s eo fs u c hp a c k a g e sa sb a s a lf i g u r eo p e r a t i n g ，d a t ae d i t i n g ，g r a p h i c a l d i s p l a y i n g ，s p a t i a la n a l y z i n gt h a ta r c g i se n g i n eg i v e s ，t h u s ，i ti m p r o v e st h ee f f i c i e n c yo f e m p l o y i n gt h eg 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 ，a n dt h es y s t e mh a sg o o du s e ri n t e r f a c ea n d c o m p l e t ef u n c t i o n t h ec h a r a c t e r i s t i co fi n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do na r c g i se n g i n ei st h a t t h i ss y s t e mc a ni n d e p e n d e n t l yr u na p a r tf r o ma r c g i ss o f t w a r es y s t e mu n d e rt h ee n v i r o n m e n t o fw i n d o w s ，m o r e o v e r , i ti ss i m p l ea n dc o n v e n i e n tt oo p e r a t e f i n a l l y , t h i sp a p e rc o n f n - m sf e a s i b i l i t y , r e l i a b i l i t y , a n dr o b u s t i c i t yo ft o u ri n f o r m a t i o n s y s t e mt a k i n gx i _ a nt o u ri n f o r m a t i o nd a t af o ra ne x a m p l e k e yw o r d s ：t h ec o m p o n e n t so fg i s a r c g i se n g i n e t o u ri n f o r m a t i o ns y s t e m t h e s i s ：a p p l i c a t i o nr e s e a r c h 壓要料技丈擎 學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性說明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及 其取得研究成果。盡我所知，除了文中加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含 其他人或集體已經(jīng)公開發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得西安科技大學(xué) 或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所 做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。 學(xué)位論文作者簽名：圍甜芟冬期：善肭6 歲 學(xué)位論文知識產(chǎn)權(quán)聲明書 本人完全了解學(xué)校有關(guān)保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間 論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬于西安科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或 機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。本人允許論文被查閱和借閱。學(xué)校可以將本學(xué) 位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描 等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。同時(shí)本人保證，畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課 題再撰寫的文章一律注明作者單位為西安科技大學(xué)。 保密論文待解密后適用本聲明。 學(xué)位論文作者簽名指導(dǎo)教師簽名：。 ， 年月日 1 緒論 1 1 論文研究背景 1 緒論 地理信息系統(tǒng)( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m s ，簡稱g i s ) 是一種采集、存儲、管 理、分析、顯示與應(yīng)用地理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。 它在最近的3 0 多年取得了驚人的發(fā)展，并廣泛地應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、區(qū)域發(fā) 展規(guī)劃、公共設(shè)施管理、交通安全等領(lǐng)域，成為一個(gè)跨學(xué)科、多方向的研究領(lǐng)域。 地理信息系統(tǒng)萌芽于2 0 世紀(jì)6 0 年代初，1 9 6 2 年加拿大的r o g e r ft o m l i n s o n 首先 提出了地理信息系統(tǒng)這一術(shù)語，并建成世界上第一個(gè)g i s o j n 拿大地理信息系統(tǒng)c g i s ) ， 并用于自然資源的管理和規(guī)劃1 2 1 。不久，來自美國西北技術(shù)研究所的h o w a r df i s h e r 教授 在福特基金會的資助下，建立了哈佛計(jì)算機(jī)圖形與空間分析實(shí)驗(yàn)室，丌發(fā)了s y m a p 、 o d y s s e y 軟件包，這可算是g i s 的起步。進(jìn)入七十年代以后，由于計(jì)算機(jī)軟硬件水平 的提高，促使g i s 朝著實(shí)用方向迅速發(fā)展，一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家先后建立了許多專業(yè)性的 g i s ，在自然資源管理和規(guī)劃方面發(fā)揮了重大的作用。從1 9 7 0 年到1 9 7 6 年，美國國家地 質(zhì)調(diào)查局就建成5 0 多個(gè)信息系統(tǒng)。其他國家如加拿大、德國、瑞典和日本等國了相繼 發(fā)展了自己的g i s 。八十年代后興起的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使地理信息的傳輸時(shí)效得到了極 大的提高，它的應(yīng)用從基礎(chǔ)信息管理與規(guī)劃轉(zhuǎn)向更復(fù)雜的實(shí)際應(yīng)用，成為輔助決策的工 具，并促進(jìn)了地理信息產(chǎn)業(yè)的形成。到2 0 0 6 年，市場上有報(bào)價(jià)的軟件己達(dá)上千種，并 且涌現(xiàn)出了一些有代表性的g i s 軟件 3 1 。 我國g i s 的發(fā)展雖然較晚，經(jīng)歷了四個(gè)階段，即起步( 1 9 7 0 1 9 8 0 ) 、準(zhǔn)備 ( 1 9 8 0 1 9 8 5 ) 、發(fā)展( 1 9 8 5 1 9 9 5 ) 、產(chǎn)業(yè)化( 1 9 9 6 以后) 階段。g i s 已在許多部門和領(lǐng)域得到 應(yīng)用，并引起了政府部門的高度重視。從應(yīng)用方面看，地理信息系統(tǒng)已在資源開發(fā)、環(huán) 境保護(hù)、城市規(guī)劃建設(shè)、土地管理、農(nóng)作物調(diào)查與結(jié)產(chǎn)、交通、能源、通訊、地圖測繪、 林業(yè)、房地產(chǎn)開發(fā)、自然災(zāi)害的監(jiān)測與評估、金融、，保險(xiǎn)、石油與天然氣、軍事、犯 罪分析、運(yùn)輸與導(dǎo)航、1 1 0 報(bào)警系統(tǒng)、公共汽車調(diào)度等方面得到了具體應(yīng)用1 2 。國內(nèi)許 多科研機(jī)構(gòu)和高校對g i s 技術(shù)等方面得到了具體應(yīng)用。國內(nèi)許多科研機(jī)構(gòu)和高校對g i s 技術(shù)和理論進(jìn)行了深入研究，己成功研制開發(fā)一批地理信息系統(tǒng)軟件，如 g e o s t a r , c i t y s t a r , m a p g i s ，s u p e r m a p 等，一批高等院校己設(shè)立了一些與g i s 有關(guān)的專業(yè) 或?qū)W科，一批專門從事g i s 產(chǎn)業(yè)活動的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)相繼成立【4 j 。 g i s 技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展所面臨的主要問題之一是“以數(shù)據(jù)的采集、存儲、管理和查詢 檢索功能為主的g i s 不能滿足社會和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展在空間分析、預(yù)測預(yù)報(bào)、決策支持 等方面的要求，直接影響到g i s 的效益和生命力” 5 1 。目前市場上流行的g i s 軟件都是 西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 通用型軟件，即可用于與地理信息有關(guān)的任何應(yīng)用中，而不是針對某一特定研究領(lǐng)域研 制的，因此缺乏相關(guān)的專業(yè)應(yīng)用功能。所以要充分利用好g i s 軟件都需要利用通用編程 軟件進(jìn)行二次開發(fā)。 1 2 論文研究的目的和意義 目前，地理信息系統(tǒng)的二次開發(fā)工具很多，如：e s r l 公司的m a p o b j e c t s ，a r c o b j e c t s ， a r c l m s 和a r c g i se n g i n e ，i n t e r g r a p h 公司的g e o m e d i ao b e j e c t ，以及m a p l n f o 公司的 m a p x 和m a p x t r e m e 等，國內(nèi)主要有武漢大學(xué)的g e o m a p ，北京超圖公司的s u p e r m a p o b e j e c t s 等。其中e s r i 的a r c o l se n g i n e 提供了全面、完善的二次開發(fā)功能，而且可以 完全脫離a r c g i s 平臺。 a r c g i se n g i n e 可用來建立廣泛的( 3 i s 應(yīng)用，并在任何應(yīng)用中嵌入g i s 功能。在某 些情況下，一些g i s 部門想為他們的終端用戶創(chuàng)建特定的附帶工具的g i s 瀏覽窗口。在 其它情況下，一部分g 1 s 功能與其它工具結(jié)合，去完成一些重要的任務(wù)和工作流程。例 如：一個(gè)城市的政府部門可能想建立一系列特定的地塊瀏覽應(yīng)用，訪問g 1 s 數(shù)據(jù)庫信息， 并與關(guān)鍵的企業(yè)工作流程，如申請?jiān)S可、稅務(wù)管理、規(guī)劃等相結(jié)合。除此以外，許多用 戶要求有特定的、輕量級的g i s 應(yīng)用，可以是獨(dú)立的應(yīng)用程序或嵌入到其他應(yīng)用中。例 如，用戶需要的功能比a r c v i e w 弱，但仍需要在應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的g i s 邏輯。在這種情 況下，用戶需要有特定的、定制的g i s 應(yīng)用，a r c g i se n g i n e 為此提供了一個(gè)低成本、 輕量級的選擇。但是它的應(yīng)用還處于起步階段，并且主要集中在部門管理系統(tǒng)，很少有 全面、綜合的系統(tǒng)應(yīng)用。應(yīng)用a r c g i se n g i n e 建立旅游信息系統(tǒng)，不僅能為公眾和旅游 管理部門提供查詢檢索、分析及輔助決策等服務(wù)，而且用同樣的技術(shù)和方法可以推廣到 其它相關(guān)的地理信息系統(tǒng)如企業(yè)地理信息系統(tǒng)、城市地理信息系統(tǒng)等，對擴(kuò)大地理信息 系統(tǒng)的應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域具有較高的實(shí)用價(jià)值。 旅游信息系統(tǒng)( t o u r i s mi n f o r m a t i o ns y s t e m ，簡稱t i s ) 是利用計(jì)算機(jī)對旅游信息( 包括 旅游地圖、交通圖、景點(diǎn)分布圖、旅店、購物中心分布圖、旅游景點(diǎn)景觀圖片、服務(wù)設(shè) 施圖片；風(fēng)土人情、神話傳說、名勝占跡介紹；各種表格、聲音等) 進(jìn)行采集、存貯、處 理、分析和應(yīng)用的空間型信息系統(tǒng)，它是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和 旅游業(yè)的發(fā)展而產(chǎn)生的【6 j 。 1 3 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀 旅游業(yè)是一項(xiàng)十分依賴信息的產(chǎn)業(yè)，在信息化r 益發(fā)展的今天，對某一旅游景區(qū)來 說，獲取其旅游相關(guān)信息的難易在很大程度上決定了該景區(qū)旅游業(yè)開發(fā)能否成功。隨著 旅游業(yè)的深入發(fā)展，游客己經(jīng)變得同益成熟和理性，旅游需求也變得更加多樣化，客觀 上使得向需求各異的游客提供所需要信息的難度和深度加大，同時(shí)其必要性也越來越明 l 緒論 顯。2 0 世紀(jì)8 0 年代，旅游業(yè)管理人士開始探索新的旅游信息獲取和傳輸?shù)姆绞?，這一 過程是在信息系統(tǒng)技術(shù)日益發(fā)展的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。正是信息系統(tǒng)和各種相關(guān)技術(shù)的逐步 成熟，為t g i s 的建立提供了研究思路和技術(shù)保證 ”。此后，旅游目的地信息系統(tǒng)在許 多旅游景區(qū)相繼出現(xiàn)，并在許多公共場所安裝了信息系統(tǒng)終端設(shè)備，從不同的終端設(shè)備 上，游客可以在不同地點(diǎn)獲取旅游景區(qū)的多種信息。此時(shí)期的旅游信息系統(tǒng)具有一個(gè)共 同的特點(diǎn)，即信息系統(tǒng)都是由景區(qū)的旅游資源、旅游設(shè)施、地理環(huán)境等方面詳細(xì)的信息 數(shù)據(jù)庫組成，各個(gè)信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)的組織結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)編碼、信息內(nèi)容、信息來源以及技 術(shù)水平等方面存在差異。國外旅游業(yè)發(fā)展起步早，方法也比較先進(jìn)。如丹麥國家旅游局 設(shè)計(jì)的旅游目的地信息系統(tǒng)，奧地利蒂羅爾旅游信息系統(tǒng)和瑞士阿彭策爾旅游信息系 統(tǒng)，荷蘭建立的地區(qū)性網(wǎng)絡(luò)旅游信息系統(tǒng)【7 l 。 我國的旅游業(yè)起步比較晚，而旅游信息系統(tǒng)的研究工作也是在2 0 世紀(jì)8 0 年代初期 才開始進(jìn)行的。國內(nèi)較早的如杭州孤山地圖旅游信息系統(tǒng)，建立了地圖與各景點(diǎn)旅游資 源信息的關(guān)聯(lián)，在這個(gè)基礎(chǔ)上建立的信息系統(tǒng)可以提供以下服務(wù)： ( 1 ) 景點(diǎn)預(yù)覽功能：點(diǎn)擊地圖上的景點(diǎn)，就能實(shí)現(xiàn)基于多媒體技術(shù)的景點(diǎn)信息介紹； ( 2 ) 景點(diǎn)檢索功能：找出某一類型的景點(diǎn)，并設(shè)計(jì)出瀏覽路線： ( 3 ) 從一景點(diǎn)出發(fā)尋求最近的景點(diǎn)； ( 4 ) 從一景點(diǎn)出發(fā)，尋求到目標(biāo)景點(diǎn)的最佳行程； ( 5 ) 合理安排一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的游覽路線。 此外國內(nèi)做得比較好的還有北京超圖地理信息技術(shù)有限公司開發(fā)的基于 s u p e r m a p 2 0 0 0 的全組件式地理信息系統(tǒng)軟件一昌平市旅游信息系統(tǒng)，該旅游信息系統(tǒng) 以大比例尺旅游地圖為基礎(chǔ)，融合了基礎(chǔ)地形、遙感影像、三維景觀等多種信息源，給 游客提供了一個(gè)直觀、形象的旅游信息查詢與專家咨詢一體化的系統(tǒng)，這是地理信息系 統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于旅游信息管理的一個(gè)成功案例【8 】。此外，湖南地質(zhì)遙感所也推出了具有自 身特色的旅游資源信息系統(tǒng)一湖南省旅游資源數(shù)據(jù)信息庫。 目前，專題性旅游信息系統(tǒng)最常見的是預(yù)售信息系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)。北京市已率 先建立了全市的旅游信息數(shù)據(jù)庫，并且已經(jīng)網(wǎng)絡(luò)化。上海市也推出了全國首家專業(yè)旅游 商業(yè)網(wǎng)站，可為游客提供吃、住、行、游、娛等全面的旅游信息查詢等。西安市也在全 市繁華街道推出旅游信息查詢系統(tǒng)的平臺，供游客查詢旅游景點(diǎn)的基本信息及其交通路 線、附近賓館等各種綜合信息。 1 4 論文主要研究內(nèi)容 結(jié)合g i s 工具軟件與當(dāng)今可視化開發(fā)語言的集成二次開發(fā)方式是當(dāng)前g i s 應(yīng)用開發(fā) 的主流。其優(yōu)點(diǎn)是既可以充分利用g i s 工具軟件強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理和空間分析功能，又可 以利用其它可視化開發(fā)語言具有的高效、方便等優(yōu)點(diǎn)，集二者之所長，不僅能大大提高 西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)效率，而且使用可視化軟件開發(fā)工具開發(fā)出來的應(yīng)用程序具有更好的視 覺效果，更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫功能，更可靠的性能，同時(shí)又便于維護(hù)和移植。 a r c g i se n g i n e 是e s r i 公司a r c g i s l ”家族中應(yīng)用程序a r c m a p 丁m 、 a r c c a t a l o g t m 和a r c s c e n e t m 的開發(fā)平臺，它是e s r i 公司提供的一套基于c o m 技術(shù)的組件庫 9 1 。c o m 是個(gè)二進(jìn)制規(guī)范，它與源代碼無關(guān)，我們可以使用任何支持c o m 的編程語言( 如v i s u a l b a s i c ，v i s l l a lc + + ，d e l p h i n e t ，c 拌等) 做a r c g i se n g i n e 的應(yīng)用丌發(fā)。 本系統(tǒng)要重點(diǎn)研究的內(nèi)容和實(shí)現(xiàn)的功能如下： ( 1 ) 實(shí)現(xiàn)空間對象的輸入、管理、縮放、瀏覽、編輯、打印、圖形輸出等功能； ( 2 ) 空間信息的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，統(tǒng)計(jì)圖表的輸出功能； ( 3 ) 空問信息和旅游信息的查詢分析功能； ( 4 ) 空間分析功能，如路徑分析、疊加分析、緩沖區(qū)分析等； ( 5 ) 研究區(qū)域的三維動態(tài)顯示： ( 6 ) 多媒體功能。 2 地理信息系統(tǒng)的二次開發(fā) 2 地理信息系統(tǒng)的二次開發(fā) 2 1 地理信息系統(tǒng)的開發(fā)方法 眾所周知，g i s 根據(jù)其內(nèi)容可分為兩個(gè)基本類型：一是應(yīng)用型g i s ，以某一專業(yè)、 領(lǐng)域或工作為主要內(nèi)容，包括專題g i s 和區(qū)域綜合g i s ；二是工具型g i s ，也就是g i s 工具軟件包( 如a r c g i s 等) ，具有空間數(shù)據(jù)輸入、存儲、處理、分析和輸出等g i s 基本 功能。隨著g i s 應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，應(yīng)用型g i s 的開發(fā)工作臼益顯得重要。由于各個(gè)行業(yè) 需求不同，各個(gè)行業(yè)各個(gè)單位所用的應(yīng)用系統(tǒng)的界面和功能也不盡相同，針對這種現(xiàn)象， 開發(fā)既能滿足用戶需要又具有方便、美觀、豐富的界面形式的g i s ，是業(yè)內(nèi)軟件開發(fā)人 員非常關(guān)心的問題。目前常用的g i s 開發(fā)方式主要有以下幾種1 0 l ： ( 1 ) 獨(dú)立開發(fā) 獨(dú)立開發(fā)指不依賴于現(xiàn)有的任何g i s 工具軟件，從空間數(shù)據(jù)的采集、編輯到數(shù)據(jù)的 處理分析及結(jié)果輸出，所有的算法都由開發(fā)者獨(dú)立設(shè)計(jì)，然后選用某種程序設(shè)計(jì)語言( 如 v i s u a lb a s i c 、v i s u a lc + 十、d e l p h i 等) ，在一定的操作系統(tǒng)平臺上編程實(shí)現(xiàn)。這種方式的 優(yōu)勢在于：無須依賴任何商業(yè)g i s 工具軟件，可減少開發(fā)成本。但對大多數(shù)開發(fā)者來說， 能力、時(shí)間、財(cái)力方面的限制使其開發(fā)出來的產(chǎn)品難以在功能上根本無法與商業(yè)化g i s 工具軟件相比，而且在g i s 工具軟件上省下來的錢可能還抵不上開發(fā)者在開發(fā)過程中絞 盡腦汁所花的代價(jià)。 ( 2 ) 單純二次開發(fā) 單純二次開發(fā)指完全借助于g i s 工具軟件提供的開發(fā)語言進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)。g i s 工具軟件大多數(shù)提供了呵供用戶進(jìn)行二次開發(fā)的宏語言，如e s r i 公司的a r c v i e w 提供 了a v e n u e 語言，m a p l n f o 公司的m a p l n f op r o f e s s i o n a l 提供了m a p b a s i c 語言等。用戶可 以利用這些宏語言，以原g i s 工具軟件為開發(fā)平臺，開發(fā)出針對不同應(yīng)用對象的應(yīng)用程 序。這種方式雖省時(shí)省心，但進(jìn)行二次開發(fā)的宏語言作為編程語言只能算是二流語言， 功能極弱，用它們來開發(fā)出的應(yīng)用程序仍然不盡人意。 ( 3 ) 集成二次開發(fā) 集成二次開發(fā)是指利用專業(yè)的g i s 工具軟件( 如a r c g i s 、m a p i n f o 等) ，實(shí)現(xiàn)g i s 的基本功能，以通用軟件開發(fā)工具尤其是可視化開發(fā)工具，如v i s u a lb a s i c 、v i s u a lc + + 等為開發(fā)平臺，進(jìn)行二者的集成開發(fā)。目前集成二次丌發(fā)主要有如下兩種方式： o l e 0 3 d e 采用o l e ( o b j e c tl i n k i n ga n de m b e d d i n g ，對象鏈接與嵌入) 自動化技術(shù)或利用 d d e ( 動態(tài)數(shù)據(jù)交換) 技術(shù)，用軟件開發(fā)工具開發(fā)前臺可執(zhí)行應(yīng)用程序，以o l e 自動化方 西安 + 寺史大學(xué)碩士學(xué)位論文 式或d d e 方式啟動g i s 工具軟件在后臺執(zhí)行，利用回調(diào)( c a l l b a c k ) 技術(shù)動態(tài)獲取其返 饋信息，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序中的地理信息處理功能。 o i s 控件與組件 利用g i s 工具軟件生產(chǎn)廠家提供的建立在o c x 技術(shù)基礎(chǔ)上的g i s 功能組件( 如 e s r i 公司的a r c o b j e c t s ，m a p l n f o 公司的m a p x 等) ，在v i s u a lb a s i c 、v c + 十等編程工 具編制的應(yīng)用程序中，直接將g i s 功能嵌入其中，實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)的各種功能。 由于獨(dú)立丌發(fā)難度過大，系統(tǒng)開發(fā)不能充分利用現(xiàn)有資源，且系統(tǒng)穩(wěn)定性難以保證。 單純二次開發(fā)受g i s 工具提供的編程語言的限制差強(qiáng)人意。因此結(jié)合g i s 工具軟件與當(dāng) 今可視化開發(fā)語言的集成二次開發(fā)方式就成為g i s 應(yīng)用開發(fā)的主流。其優(yōu)點(diǎn)是，既可以 充分利用g i s 工具軟件對空問數(shù)據(jù)庫的管理、分析功能，又可以利用其他可視化開發(fā)語 言具有的高效、方便等編程優(yōu)點(diǎn)，集二者之長，不僅能大大提高應(yīng)用系統(tǒng)的效率，而且 使用可視化軟件丌發(fā)工具開發(fā)出來的應(yīng)用程序具有更好的外觀效果、更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫功 能，而且可靠性好、易于移植、便于維護(hù)。尤其是使用o c x 技術(shù)利用g i s 功能組件進(jìn) 行集成開發(fā)，更能表現(xiàn)出這種優(yōu)勢。 2 2 基于a r c g i s 的二次開發(fā)方法 2 2 1 基于m o 的二次開發(fā) m o ( m a p o b j e c t s ) 本來不屬于a r c g i s 系列產(chǎn)品，它是e s r i 早期在a r c v i e w 時(shí)代 推出的一套制圖軟件集，它可以為客戶在軟件中添加地圖功能。作為一個(gè)a c t i v e x 控件， m o 可以完全嵌入到開發(fā)環(huán)境中，并在可視化程序中與其它庫和控件無縫連接。但隨著 e s r i 將a r c v i e w 和a r c i n f o 統(tǒng)一于a r c g i s 中，用m o 丌發(fā)a r c m a p 數(shù)據(jù)編輯也就自然 成為a r c g i s 軟件開發(fā)的一種方法【】1 j 。 m o 包含一個(gè)o l e 控件( o c x ，地圖控件) 和一組( 4 0 多個(gè)) o l e 對象( o b j e c t ) ， 它適用于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)程序設(shè)計(jì)環(huán)境，開發(fā)人員可在自己熟悉的開發(fā)環(huán)境中，如v b 、c # 、 v c 、d e l p h i 等利用它開發(fā)系統(tǒng)開銷的g i s 應(yīng)用，或在現(xiàn)有的應(yīng)用中增加g i s 功能。 ( 1 ) m a p o b j e c t s 的特點(diǎn)【9 】 1 2 】 支持a r c i n f o 的層( c o v e r a g e ) ； 支持e s r i 的s h a p e 文件格式、s d e ( 空間數(shù)據(jù)庫引擎) 圖層( l a y e r ) 及大量柵格圖 像格式，如b m p 、j p e g 、t i f 、g i f 等； 支持通過m i c r o s o r 的o d b c 規(guī)范訪問外部數(shù)據(jù)庫； 把數(shù)據(jù)劃分為多個(gè)圖層在一幅地圖中顯示，并可以進(jìn)行圖幅變化； 強(qiáng)大的專題制圖功能； 自動文字注記； 6 2 地理信息系統(tǒng)的二次開發(fā) 用一個(gè)動態(tài)跟蹤層動態(tài)顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)； 用標(biāo)準(zhǔn)s q l 表達(dá)式進(jìn)行特征選擇和查詢： 地址匹配f 地理編碼1 ； 支持?jǐn)?shù)據(jù)庫版本管理。 ( 2 ) m a p o b j e c t s 的結(jié)構(gòu)【l o 】 m a p o b j e c t s 是建立在m i c r o s o f t 公司的對象和嵌入式技術(shù)f a c t i v e x ) 之上的。a c t i v e x 是當(dāng)今得到廣泛支持的面向?qū)ο蟮能浖杉夹g(shù)，用戶可以利用a c t i v e x 組件開發(fā)和集 成w i n d o w s 應(yīng)用程序。 m a p o b j e c t s 包括一個(gè)地圖控件和4 0 多個(gè)具有屬性、事件和方法的o l e 對象。初次 使用m a p o b j e c t s 時(shí)，應(yīng)了解這些對象及其屬性和方法，這對于m a p o b j e c t s 的全部組織 是非常有用的。這些o l e 對象是m a p o b j e c t s 區(qū)別于同類產(chǎn)品的制圖軟件控件，它們提 供了靈活性和多種功能。 m a p o b j e c t s 的對象分為6 組：數(shù)據(jù)訪問對象組、地圖顯示對象組、幾何圖形對象組、 地址匹配對象組、實(shí)用對象組與投影對象組。 ( 3 ) 運(yùn)用m o 開發(fā)應(yīng)用程序 跟其他控件一樣，使用m o 開發(fā)首先也是加載地圖控件。如在v b 下先激活工具箱， 在白定義工具箱中的c o m 件里選擇m a p o b j e c t sm a pc o n t r o l ，然后便是通過編程語言 實(shí)現(xiàn)在控件中顯現(xiàn)地圖以及各種功能操作。 m o 開發(fā)固然有其缺點(diǎn)，但當(dāng)用戶僅使用地圖顯示、編輯，查詢以及簡單的空間分 析等g 1 s 基礎(chǔ)功能時(shí)，m o 的組件技術(shù)便是很好的選擇，因?yàn)樗恍枰嫶蟮膅 i s 應(yīng)用 平臺來支持，這樣開發(fā)應(yīng)用就變得簡便快捷、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。當(dāng)然對于更專業(yè)的g i s 用戶來 說，很多高級功能如：高質(zhì)量地圖輸出，地圖坐標(biāo)系投影，表面模型或網(wǎng)絡(luò)分析等高級 空間分析，以及拓?fù)渚庉?，就要借助于專業(yè)的g i s 軟件包?？梢哉fm a p o b j e c t s 不適用 于最終用戶。 2 2 2 基于a r c m a p 應(yīng)用框架定制開發(fā)模式 a r c m a p 是a r c g i sd e s k t o p 中一個(gè)主要的應(yīng)用程序，具有基于地圖的所有功能，包 括制圖、地圖分析和編輯掣3 。 ( 1 ) 數(shù)據(jù)顯示和查詢。能通過a r c m a p 顯示地圖數(shù)據(jù)，并在地圖上進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢， 包括圖形與屬性。在a r c m a p 中，可以打丌屬性表，并創(chuàng)建統(tǒng)計(jì)圖表，用來更直觀地反 映數(shù)據(jù)的變化趨勢。 ( 2 ) 創(chuàng)建和更新數(shù)據(jù)。a r c m a p 提供的編輯工具能創(chuàng)建新特征，如增加點(diǎn)線面以及 在原數(shù)據(jù)上更新等。 ( 3 ) 制圖。a r c m a p 提供了功能強(qiáng)大的制圖工具和友好的圖形界面。 西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 ( 4 ) 在a r c m a p 可使用它提供的控制工具來定制更合適于需要的界面，并能將其 他的o l e 組件插入到a r c m a p 中，可以用a r c m a p 所提供的v b a 或其他編程語言( 如 v b 、v c + + 、d e l p h i 等) 利用a o 組件來定制a r c m a p 更深層次的應(yīng)用。還可以通過宏 ( m a c r o s ) 來自動完成工作，或?qū) r c m a p 的制圖組件嵌到其他的軟件中去。 這種開發(fā)方式，往往被用于用戶界面的定制。它只是修改一下a r c m a p 的界面或利 用這些桌面軟件內(nèi)置的開發(fā)環(huán)境v b a 進(jìn)行客戶定制。其優(yōu)點(diǎn)是：我們可以充分利用 a r c m a p 資源以及a r c g i s 中提供的強(qiáng)大g i s 功能，在a r c m a p 定制環(huán)境中，自由地定制 系統(tǒng)的用戶界面，大大縮短了開發(fā)周期。通過v b a ( 或v b 、v c 等) 我們可以方便地 創(chuàng)建、修改、管理命令按鈕( c o m m a n d ) 、工具條按鈕( t 0 0 1 ) 和菜單項(xiàng)( m e n u ) 等界面元素。 因此，許多開發(fā)者在制作用戶界面時(shí)常常是通過這種方法將已有的功能元素( 如瀏覽工 具、編輯工具等) 重新組合及可視化修改完成的。這種開發(fā)方式最大的缺點(diǎn)是不能脫離 桌面軟件而獨(dú)立運(yùn)行，并且系統(tǒng)功能受限。 2 2 3 基于a r c o b j e c t s 單純開發(fā)模式 a r c o b j e c t s ( a o ) 是e s r i 公司a r c g i s t m 家族中應(yīng)用程序a r c m a p t m ，a r c c a t a l o g t m 和a r c s c e n e t m 的開發(fā)平臺，它是基于m i c r o s o f t c o m 技術(shù)所構(gòu)建的系列c o m 組件 集。到目前為止，a o 還不是一個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用產(chǎn)品，是依附在a r c o l sd e s k t o p 產(chǎn)品中的 軟件開發(fā)包。也就是說，只要購買了a r c g i sd e s k t o p 的任何一個(gè)產(chǎn)品，不管是a r c v i e w 還是a r c l n f o ，我們都有了這套強(qiáng)大的a o 組件集，并可利用a o 提供的組件對象來進(jìn) 行應(yīng)用開發(fā)i t 4 1 。簡單的說利用a o 可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)如下功能： a 1 空間數(shù)據(jù)的顯示、查詢檢索、編輯和分析 b ) 創(chuàng)建各種專題圖和統(tǒng)計(jì)報(bào)表 c 1 高級的制圖和輸出功能 d ) 空間數(shù)據(jù)管理和維護(hù) ( 1 ) a o 高級通用組件1 1 4 j e s r i 在其最新的a r c g i s 版本中不但繼續(xù)提供對m a p c o n t r o l 控件的開發(fā)支持，而 且新增了一個(gè)p a g e l a y o u t c o n t r o l 控件，這對于有制圖應(yīng)用的開發(fā)者來說無疑帶來了福 音。許多時(shí)候可能會對組件和控件有些糊涂，其實(shí)a c t i v ex 并不能代表整個(gè)c o m ，它 只是c o m 對象的封裝技術(shù)，由于c o m 對象使用的復(fù)雜性，因此才會創(chuàng)建框架( 如a c t i v e x 控件) 來簡化它。所以這兩個(gè)控件也可稱為a o 高級通用組件，它由a o 基礎(chǔ)組件構(gòu) 造而成，面向通用功能，簡化了用戶開發(fā)過程，組件之間的協(xié)同控制消息都被封裝起來。 這些組件經(jīng)過封裝后，使二次開發(fā)更為簡單。如一個(gè)簡單的a 0 應(yīng)用系統(tǒng)，若用基礎(chǔ) a o 組件對象開發(fā)，需要編寫不少的代碼，而利用高級通用組件，只需幾句代碼就夠了。 m a p c o n t r o l 控件 2 地理信息系統(tǒng)的二次開發(fā) m a p c o n t r o l 控件提供了類似a r c m a p 中的數(shù)據(jù)視i 蛩( d a t a e w ) 的窗口，通過它我們 可完成以下甚至更多功能： a 1 顯示圖層地圖； b 1 放大，縮小，漫游； c 1 生成圖形元素，如點(diǎn)，線，圓，多邊形； d ) 晚明注記； e 1 識別地圖上被選中的元素，進(jìn)行空間或?qū)傩圆樵儯?總之在a r c m a p 中能能夠完成的大部分任務(wù)，通過m a p c o n t r o l 控件也可以完成。通 過設(shè)置m a p c o n t r o l g e n e r a l ，l a y e r s ，m a p 屬性，我們根本不需要編寫代碼就可以實(shí)現(xiàn)g i s 的部分功能。 ( 至) p a g e l a y o u t 控件 p a g e l a y o u t 控件提供了類似a r c m a p 中的版面視圖的窗 _ l ，它有以下的屬性、方法 和事件： a 1 管理控件的外觀設(shè)置； b ) 管理控件的顯示屬性； c ) 管理頁面屬性； d 1 在控件中增加和查找元素； 曲加載地圖文檔到控件； n 可以直接從資源管理器和a r c c a t a l o g 中拖放數(shù)據(jù)到控件中。 p a g e l a y o u t 功能像a r c m a p 的l a y o u t 視圖一樣可以完成任意增加和設(shè)置圖例、打 印輸出等。 t o c c o n t r o l 控件可翻譯成“地圖內(nèi)容目錄表”控件。 它的一個(gè)重要特性是“b u d d y c o n t r o l ”即伙伴控件特性。伙伴控件表示“地圖內(nèi)容 目錄表”所表示地圖的控件。開發(fā)人員只要在t o c c o n t r o l 控件中設(shè)定“b u d d yc o n t r o l ” 特性，程序運(yùn)行時(shí)t o c c o n t r o l 控件就自動可視化顯示其伙伴的地圖內(nèi)容目錄。當(dāng)伙伴 地圖內(nèi)容發(fā)生改變時(shí)，t o c c o n t r o l 的內(nèi)容也隨之發(fā)生改變。 t o o l b a r c o n t r o l 控件( 工具條控件) 也有一“b u d d yc o n t r o l ”特性。 它表示與該控件相連的m a p c o n t r o l 控件或p a g e l a y o u t c o n t r o l 控件。當(dāng)與 t o o l b a r c o n t r o l 控件相連的m a p c o n t r o l 控件或p a g e l a y o u t c o n t r o l 控件處于激活狀態(tài)時(shí)， t o o l b a r c o n t r o l 控件顯示相應(yīng)控件的c o m m a n d s 或t o o l b a r s 。給t o o l b a r c o n t r o l 控件設(shè)定 不同的“b u d d y c o n t r o l ”特性，t o o l b a r c o n t r o l 顯示不同的內(nèi)容。 t o o l b a r c o n t r o l 的另一特性是i t e m s 即工具項(xiàng)或命令項(xiàng)。通過增) i l l ( a d d ) 操作可以往 t o o l b a r 中增加工具項(xiàng)或命令項(xiàng)實(shí)例。工具項(xiàng)或命令項(xiàng)實(shí)例是通過運(yùn)行 a o c o n t r o l s a m p l e s 舢p h a 安裝程序得到的。命令項(xiàng)實(shí)例分類包括：命令子類 9 西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 ( c o m m a n d s u b t y p e s ) 、數(shù)據(jù)框架( d a t af r a m e s ) 、編輯( e d i t ) 、文件( f i l e ) 、層( l a y e 0 、頁面 輸出( p a g e l o u o 、縮放( p a n z o o m ) 、報(bào)表對象( r e p o r to b j e c t ) 、選擇( s e l e c t i o n ) 、工具控件 ( t o o l c o n t r o l s ) 、工具( t o o l s ) 。工具項(xiàng)實(shí)例分類包括：活動視圖( a c t i v e v i e w ) 數(shù)據(jù)框架 ( d a t a f r a m e ) 、編輯( e d i t i n g ) 、頁面輸出( p a g e l a y o u t ) 、選擇( s e l e c t i o n ) 。 ( 2 ) a r c o b j e c t s 的對象和屬性 a r c o b j e c t s 由1 8 0 0 多個(gè)組件、幾百個(gè)具有良好文檔說明的接1 3 和數(shù)千個(gè)方法( m e t h o d l 所組成。a o 組件展現(xiàn)了在a r c g i s 中可以利用的全部功能【1 5 。 a r c o b j e c t s 組件庫的每一個(gè)組件中定義有不同的類，類下而定義了不同接口，接口 中包含不同的屬性和方法。類之f 日j 有類型繼承( t y p ei n h e r i t a n c e ) 關(guān)系，接口之間有互相 調(diào)用( q u e r yi n t e r f a c e ) 及相互繼承( i n t e r f a c ei n h e r i t a n e e ) 關(guān)系【1 4 】。 類 a r c o b j e c t s 中的類有三種：a b s t r a c t c l a s s e s ，c o c l a s s e s 和c l a s s e s 。c o c l a s s e s 可在開 發(fā)環(huán)境中直接定義并實(shí)例化；c l a s s e s 不能直接實(shí)例化，只能從其他類接口的屬性函數(shù)或 其他方法的輸出參數(shù)中獲得；而a b s t r a c tc l a s s e s 為抽象類，不能定義及實(shí)例化，只是用 來派生其他類。 類的類型繼承 類型繼承是指類之間的接口類型的繼承，而不是繼承其實(shí)現(xiàn)。e l e m e n t 類有六