基于组件技术的GIS研究与应用

谢斌 邹源

摘 要：随着我国通讯技术的发展不断加快，地理信息系统应用的发展方向为移动GIS。通过对具有各种功能的组件进行复用、集成，面向各种移动设备的GIS应用软件可以快速开发出来。

关键词：组件技术；组件式GIS；应用

中图分类号：P208 文献标识码：A

概述

近年来，计算机技术和应用在生活中全面普及，依赖计算机应用系统的支持和帮助的工作越来越多，以数据处理作为其中大多数的应用系统的核心，计算机管理的信息受到各种属性数据的限制，以及空间信息。而它具有数据量大、结构复杂等特点，一般的图形管理系统、数据库系统都难以进行处理，然而，这些直接导致地理信息系统的出现，同时也促使地理信息的管理成为一门单独的课题。由计算机硬件、软件、管理人员地和理空间数据共同组成地理信息系统（简称GIS），对空间有关的信息以有效地存储、获取、更新、分析、管理和显示等各种形式。随着科技的发展，人们十分关注地理信息系统的应用和发展。据悉，属性数据从地理空间的角度来处理能得到意想不到的效果，地理信息与现实生活中的85%的信息有关，例如属性数据间的内在规律可以通过GIS的空间分析工具挖掘出来；同时也可以使属性数据处理的可视化程度提高等。

1 组件式GIS的研究

经过近40年的发展，地理信息系统（GIS）在空间数据的获取能力、处理与分析能力、储存与管理能力以及输出与显示能力等等方面都获得了非常大的进步。随着深入开展GIS在各个领域的应用，而GIS组件化的趋势也愈来愈明显，GIS朝着组件化发展方向之一。GIS可以从软件模块集成和开发的技术发展历程划分为几个发展阶段。

从分散到集中的过程是发展历程中的一个重大进步，也就是从GIS模块发到集成式GIS。GIS组件化就是从集成式GIS发展到模块化GIS开始的，然而，GIS组件化趋势因为核心式GIS变得越来越明显，这时组件式GIS和WebGIS作为组件化的标准形式。

从发展过程来看，了解这一历程，从而对GIS组件化的趋势可以更充分地认识。虽然在功能上传统的GIS平台较为成熟和完善，主要依赖于GIS平台技术应用GIS的广度和深度，随着不断扩展和深入GIS的应用，其平台在开发技术上已经比较落台，用户提出了更新、更高的要求给GIS 技术，要求 GIS实现空间数据、空间分析的无缝集成和提供广域空间信息共享，从封闭走向开放。于是 ，逐渐暴露了出传统 GIS 平台的缺陷，具体表现在以下几方面：①普通的开发技术人员难以掌握传统 GIS ，由于系统复杂而庞大，阻碍着自身的推广和发展，从而导致开发周期过长。②相对海量数据的管理和分析难以应付，无法基于WEB发布数，无法应用分布式环境，其操作系统平台受到限制，更无法跨平台运行。③GIS与多媒体技术及其它专业系统、专业模块的高效无缝集成受到单纯的二次开发语言的限制， 从而导致了应用局限。

仅靠其平台自身很难合理妥善地解决这些缺陷，融合新的计算机技术作为唯一的出路，GIS应用体系和理论体系通过人们对新技术的应用来推动其发展和完善。随着人们加快开发软件技术和计算机技术 ，特别是组件式软件技术的应用和Internet的出现， 无论是GIS应用系统的开发方式，还是GIS平台的设计思想，GIS也自然而然迎合这些起着变化的趋势和革命性的发展。近年来，人们使GIS的前沿技术向组件式GIS发展，并慢慢转变为主流发展趋势。目前，已经有 GeoMedia MapObjects ArcObjects等作为商业化的COMGIS平台。

组件式GIS的英文字为Components GIS，其缩写为COMGIS，是以一组具有允许跨语言应用的组件提供的、某种标准通信接口的GIS，这种组件就是GIS组件，指基于组件对象平台。可以通过标准的通信接口来实现GIS组件与其他组件之间或GIS组件之间的交互，甚至也可以跨计算机实现这种交互。

在GIS软件开发中，COMGIS是面向组件式软件和对象技术的应用。在新一代GIS应用中，COMGIS提供了全新的开发工具。相比传统GIS，它具有多方面的特点，其中包括：跨语言使用、无限扩展性、无缝集成、易于推广、成本低、Internet应用以及可视化界面设计等。

2 组件技术在GIS中的应用

首先，GIS的发展受到版本升级困难、低水平重复开发长期的制约。从狭义上说GIS算是计算机系统，主要是处理地理数据的输出、输入、查询、管理、分析和辅助决策的。因此，组成相对比较固定系统的功能模块，GIS系统中的基础软件模块通常为输出、输入、查询、管理、分析等，为了极大地提高开发的效率，把它们做成组。但事实上在开发新系统时，由于受到复用代码的有效手段的缺乏，开发者对相应的代码不得不进行重新编写。

其次，在使用传统的开发技术中，人们大多采用紧耦合的结构体系作为GIS系统。在一定程度上，虽然这种做法使其自身的健壮性和应用系统的运行效率得到保证，但极大的不利更新新的版本。

最后，在系统集成中，传统GIS软件有的在GIS应用分析模型基与础软件之间，它的数据交换通道通过文件存取方式来建立。但这种方式相对于大量而频繁地交换数据的情况就不适合了，且系统整合性差，应用分析模型与GIS基础软件都是相互独立；而有的应用分析模型直接使用GIS软件提供的二次开发语言编制，前一种模式的缺陷虽然得到解决，但GIS难以开发复杂的应用模型，VC、VB等专业程序设计语言往往不能与GIS所提供的二次开发语言相比；有的应用模型直接利用VC、VB等语言开发，并对GIS软件的内部数据结构进行直接访问，但这样使应用开发的难度增加了，有的应用模型通过与动态数据交换（DDE）建立GIS之间的快速通信。这是在DDE技术发展起来以后，频繁的文件数据交换所带来的效率降低的缺陷可以避免，对第一种集成方式的改进，也避免了从GIS外部直接访问GIS数据结构的代价。应用模型与GIS是分离的，此拼接仍然是有缝的。

结语

组件式GIS提高了系统的开发效率，降低了系统的开发难度，同时使系统的开放性与灵活性增强了。另外，组件式GIS在与Internet应用方面、MIS耦合也同样具有明显的优势。

参考文献

[1]孔云峰，林珲著.GIS分析、设计与项目管理[M].科学出版社，2005.