地理信息系统 ( 资环 )

山东理工大学 资源与环境工程学院 地理信息系统讲义

地理信息系统 ( 资环 )

2007.8.20

授课教师 : 刘 晓

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第 5 章 GIS 二次开发概述

•5.1 GIS 开发模式•5.2 面向对象程序设计(OOP)

•5.3 组件 GIS 技术

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GIS 软件类型

GIS

工具型 GIS

应用型GIS

区域型 GIS专题型 GIS

主要指软件包：Mapinfo、 ArcGIS、 ArcView

与应用领域结合形成的系统： 长江流域基础地理信息系统 XX公司物流配送系统 南宁市综合管线地理信息系统

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5.1 GIS 开发模式

• 独立开发模式• 宿主型开发模式• 组件式 GIS 开发模式

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独立开发模式•不依赖于任何 GIS 工具软件•所有的算法都由开发者独立设计•选用底层程序设计语言•开发周期长，软件功能相对简单，对开发者要求高，•具有自主知识产权

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宿主型开发模式

•基于 GIS 平台软件，进行应用系统开发•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•是解释执行的，运行效率低•用户界面受平台软件的限制

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组件式 GIS 开发模式

•建立在组件技术基础上的 GIS 功能组件，实现了地理信息系统的各种功能•成本低，开发要求低，语言简单，系统可实现无缝集成

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GIS 开发模式的选择

•独立开发难度太大•宿主型二次开发受 GIS 平台所提供的

脚本语言的限制•组件式 GIS 开发模式结合了 GIS 平

台软件与可视化开发平台的组件开发模式的优点。

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5.2 面向对象程序设计 (OOP)Object Oriented Programming

软件开发模式的演变和发展

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• OOP 将问题分解为一系列实体——这些实体被称为对象（ object ），然后围绕这些实体建立数据和函数

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•核心概念：对象• 在一个面向对象的系统中：对象是运行期

的基本实体。它可以用来表示一个人或者说一个银行帐户，一张数据表格，或者其它什么需要被程序处理的东西。在面向对象程序设计中，问题的分析一般以对象及对象间的自然联系为依据。对象在内存中占有一定空间，并且具有一个与之关联的地址。

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•核心概念：类•类是用户定义的数据类型，但在一个

程序设计语言中，它和内建的数据类型行为相同。比如创建一个类对象的语法和创建一个整数对象的语法相同的。如果 Fruit 被定义为一个类，那么语句

Fruit apple;就创建了一个 Fruit 类的对象

apple

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OOP 的优点• 通过继承，我们可以大幅减少多余的代

码，并扩展现有代码的用途；• 我们可以在标准的模块上构建我们的程

序，而不必一切从头开始。这可以减少软件开发时间并提高生产效率；

• 数据隐藏的概念帮助程序员保护程序免受外部代码的侵袭；

• 允许一个对象的多个实例同时存在，而且彼此之间不会相互干扰；

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5.3 组件式 GIS （ ComGIS）

•组件技术•组件式 GIS

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5.3.1 组件技术

代码重用循环过程（子程序）宏代换函数

经典、规范的计算方法和程序代码作为一种技术积累继承和流传，具有重要的意义

编程序最好是用已有的经过验证了的代码

要考虑一种方法，将已有的实现各种功能的代码重用

大型软件或信息系统中可以使用函数库、方法库、模型库等

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COM

为解决更为复杂的软件复用和互操作问题，微软提出了 COM/DCOM 标准。

COM ：组件对象模型（ Component Object Model ）

是一种二进制标准，允许对象之间跨进程、跨计算机调用。

COM只是一种标准，只要遵守该标准，即可跨语言甚至跨计算机相互调用

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• 基于 COM/DCOM ，微软推出了 ActiveX 技术，可以使软件组件在网络环境中进行操作

不用知道代码就能使用别人编写好的程序功能。编程轻松多了！

可以通过网络调用别人编写好的程序功能。功能强大多了！

我也可以编写组件，即为别人提供服务，又保护我的源代码。

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在 Word 中可以插入并编辑Excel 图表

校园办公系统网络插件

基于COM技术

运用 COM 技术，增强了软件互操作性，实现了很多功能

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运用组件技术，编写程序过程发生了巨大的变化

• 所有程序界面元素，如按纽、文本框、输入输出设置都可以通过控件实现

• 各种专业功能，可以使用专业控件实现

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组件（ Component ）也称“控件”（ controller) ，是具有某种特定功能，能独立于应用程序而独立存在，具有与外部程序或其他组件相链接的标准接口，可以用来组装或构建其他程序单元的二进制模块

概念：组件

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概念： GIS 组件

遵循 COM接口，具有 GIS 空间信息处理功能，用于进行二次开发的二进制模块。这种特定的组件称为 GIS组件

5.3.2 组件式 GIS

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打个比方生产汽车： 发动机来自 A公司

轮胎来自 B公司

其他设备来自 C公司

生产的过程就是将各个部件安装、调试

各个部件的设计、性能优化、质量控制，交给其他厂家完成，汽车生产商并不直接参与

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运用组件式 GIS 进行开发运用组件技术开发GIS 应用系统：

用户界面使用 VB 开发空间数据管理与处理使用 GIS 组件实现

其他功能也可以使用相应组件实现

在可视化编程环境下，使用相应 GIS 组件产品，实现 GIS 功能。

GIS 组件的设计、实现、对数据的处理、空间图形的显示等，无须考虑。

土地资源评价与管理信息系统

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组件式 GIS 系统的特点

• 小巧灵活、价格便宜• 开发简捷• 大众化

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组件 GIS 的不足• 与专业的 GIS客户端软件相比，采用构

件技术不可避免的带来效率上的相对低下，这在访问超大空间数据（如大数据量的遥感图象）的时候表现得尤为明显；

•支持的空间数据量有限；•支持的功能有限，由于是构件，只覆盖了

GIS 系统的部分功能，于是对于特殊领域，它就显得无能为力；

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GIS 组件产品

• GIS 组件的代表作应首推MapObjects 以及 MapX 。其中MapObjects 由全球最大的 GIS厂商ESRI(美国环境系统研究所 ) 推出；MapX 由著名的桌面 GIS厂商美国MapInfo公司推出。

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功能 MapObjects MapX

显示的地图数据格式 Arcview 的 SHP、 ARC/INFO的coverage 、 SDE 图层

MapInfo 的数据格式

叠加栅格图像 有对地图的常用操作 放大、缩小、漫游等图层控制 增加、移除、设置当前层属性数据绑定 有地图信息查询方式 1. 通过鼠标选取特征 ;2. 通过 SQL 查找特征 ;3. 通过空间

操作选取要素专题地图 较弱 有GPS 集成 有用户绘图图层 无 有生成 / 编辑地图对象 较弱地图标注 有地图符号化 较弱 较强分析功能 有 ？地理编码 有可使用的开发语言 VC、 VB、 PowerBuilder

、 Delphi 、 Access 等VC、 VB、 PowerBuilder

、 Delphi 、 LotusNotes等

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本章回顾• GIS 的三种开发模式• 基本概念：类与对象• 什么是组件式 GIS ，其功能及特点

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• 通过网络查找常用组件式 GIS 产品• 预习试验课内容

课后作业：