gis應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)模式探討

1、山西農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 0 1 0 ， 3 8 ( 8 ) ： 1 0 2 — 1 0 5J o u r n a lo f S h a n x iA g r i c u h u r a lS c i e n c e sd o i ： 1 0 ． 3 9 6 9 0 ． i s s n ． 1 0 0 2 — 2 4 8 1 ． 2 0 1 0 ． 0 8 ． 2 8GI S應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)模式探討 高 慧卿 ， 樊蘭瑛 ( 1 ． 山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)

2、 院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究中心 ， 山西 太原 0 3 0 0 3 1 ； 2 ． 山西省農(nóng)業(yè)科學(xué) 院農(nóng)業(yè)資源綜合考察研究所 ， 山西 太原 0 3 0 0 0 6 )摘要： 在開發(fā)相關(guān) 的 G I S 應(yīng)用 系統(tǒng) 時 ， 常以 G I S 為 中心 ， 不 分用 戶的需求層次 ， 將用戶原有數(shù) 據(jù)庫 管理 的 數(shù)據(jù)全盤納入到 G I S 的管理之 中。但由于許 多 G I S 軟件 的數(shù)據(jù)庫管理功 能比較薄 弱 ， 難 以勝任原本可 以由一 般

3、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)完成 的任務(wù) ， 為系統(tǒng) 的開發(fā)帶來不必要的困難 ； 另～ 方面 ， 全部數(shù)據(jù)納入到 G I S 的管理 之 中， 真正可利用 的 G I S 功能卻非常有限 。針對這一問題 ， 在分析用戶需求類 型的基礎(chǔ) 上 ， 結(jié)合管理信息系 統(tǒng)與 G I S 各 自的優(yōu)勢 ， 提出 G I S 應(yīng)用 系統(tǒng) 的 3 種開發(fā)模式 ； 并通過實例介紹 了該類應(yīng)用系統(tǒng)開 發(fā)過 程中的 關(guān)鍵技術(shù) 。關(guān)鍵詞 ： 應(yīng)用系統(tǒng) ； 開發(fā)模式 ； 組件

4、技術(shù) ； 集成 中 圖分 類 號 ： T P 3 1 1 ． 5 2 ； P 2 0 8文 獻(xiàn) 標(biāo) 識 碼 ： A文章 編 號 ： 1 0 0 2 ～ 2 4 8 1 ( 2 0 1 0 ) 0 8 — 0 1 0 2 — 0 4I n v e s t i g a t i o no fDe v e l o p i n gM o d e lo fG I SAp p l i c a t i o nS y s t e m GAOHu i -

5、q i n g， F ANL a n - y i n g 2( 1 ． R e s e a r c hC e n t e ro fMo d e m A g r i c u l t u r e ， S h a n x iA c a d e m yo fA g r i c u l t u r a lS c i e n c e s ， T a i y u a n0 3 0 0 31 ， C h i n a ；2 ． A g r i c u

6、l t u r a lR e s o u r c e sC o m p r e h e n s i v eS u r v e yI n s t i t u t e ， S h a n x iA c a d e m yo fA g r i c u l t u r a lS c i e n c e s ， T a i y u a n0 3 0 0 0 6 ， C h i n a )Ab s t r a c t ： W h e nr e l

7、e v a n tGI Sa p p l i c a t i o ns y s t e m w a sd e v e l o p e d ， GI Sh a sa l w a y sb e e na sc e n f e ， t h el a y e ro fu s e r s ’ r e q u i r e -me n t swa sa l w a y sb e e ni g n o r e d ， a n da l lt h ed

8、 a t as a v e di nd a t a b a s eo fu s e r sw a sb r o u g h ti n t oGI S ． Ho we v e r ， ma n yG I Ss o f t wa r ei st o owe a kt ob ec o mp e t e n ta tt h ec o mp l e t ea s s i g n me n to fd a t a b a s ema n a g e

9、 me n ts y s t e m． I nt h i sc a s e ， a nu n n e c e s s a r yd i f i c u l t yWa s b r o u g h tf o rd e v e l o p me n to fs y s t e m． Ont h eo t h e rs i d e ， G I Sa p p l i c a t i o ni sl i mi t e dwh e na llt h

10、 ed a t aw e r eb r o u g h ti n t oGI Sma n a g e -me n t ． I nv i e wo fe x i s t i n gp r o b l e m a n do na n a l y s i so ft y p eo fu s e r s ’ r e q u i r e me n t s ， t h ea d v a n t a g eo fb o t hi n f o r m

11、a t i o nma n a g e me n ts y s t e m a n dGI Swa sc o mb i n e di nt h i sp a p e ra n dt h r e ed e v e l o p me n tmo d e l so fG I Sa p p l i c a t i o ns y s t e m we r ep r o p o s e d ． Mo r e o v e r , t h ek e

12、 yt e c h n o l o g yi nt h i sk i n do fa p p l i c a t i o ns y s t e m w a si n t r o d u c e db yr e a lc a s e s ．Ke ywo r d s ： Ap p l i c a t i o ns y s t e m； De v e l o p me n tmo d e l s ； C o mp o n e n t st

13、e c h n o l o g y ； I n t e g r a t i o n ．地理信 息系統(tǒng) ( G e o g r a p h yI n f o r m a t i o nS y s —t e n， G I S ) 起源于 2 O 世紀(jì) 6 O 年代 ， 它是一 門集計 算機 、 測繪、 遙感 、 地理學(xué) 、 空間科學(xué) 、 信息科學(xué)和 管理科學(xué)于一體的新興邊緣學(xué)科。 作為一門新興 的空間信息技術(shù) ， 地理信息系統(tǒng)在國防、 交通

14、 、 城 市管理等各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用 ， 在處理空間 信息方面有著無可 比擬的優(yōu)勢【。 隨著技術(shù) 的進(jìn) 步 ， 地理信息 系統(tǒng)也逐步發(fā)展完善起來 ， 產(chǎn)生 了 一 批具有代表性 的專業(yè)地理信息系統(tǒng) ，如 E S R I的 A r c G I S ， M a p G I S ， S u p e r M a p 等。盡管 G I S 發(fā)展 得很快 ， 但在屬性數(shù)據(jù)的管理方面仍然沒有達(dá)到 現(xiàn)在 的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的地步 。管理信息系統(tǒng)( M

15、a n a g e m e n tI n f o r m a t i o nS y s —t e m， M I S ) 經(jīng)過長時問的發(fā)展 ， 由于數(shù)據(jù)庫技術(shù) 、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等相關(guān)技術(shù) 的發(fā)展 ， 管理信息系統(tǒng)已經(jīng) 非常成熟和完善 。 然而 ， 對于空間信息的管理 ， 管 理信息系統(tǒng)卻心有余而力不足 ， 這是 由于空間信 息的復(fù)雜度 以及空間信息 的拓?fù)潢P(guān) 系是關(guān)系型 數(shù)據(jù)庫無法表達(dá)而造成的。 管理信息系統(tǒng)在海量 空間信息的處理 以及進(jìn)行空

16、間信息的操作與分 析上也很難得到滿意的專業(yè) G I S的效果。 在開發(fā) 應(yīng)用系統(tǒng)的過程 中，如何根據(jù)不同的需求特點 ，將 G I S與 M I S 結(jié)合起來就成為系統(tǒng)能夠取得成 功的關(guān)鍵。l開發(fā) 的技術(shù)模 式隨著地理信息系統(tǒng)理論 的發(fā)展以及計算機 技術(shù)的發(fā)展 ， 地理信息系統(tǒng)在技術(shù)上的開發(fā)模式 收 稿 日期 ： 2 0 1 0 — 0 6 — 1 8作者簡介 ： 高慧卿 ( 1 9 5 3 一 ) ， 男 ， 山西清徐人 ， 副研究員

17、， 主要從事農(nóng)業(yè)地理 、 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟研究工 作。· 1 0 2 ·山西農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 0 1 0年第 3 8卷第 8期 來 ， 我們研究的旱農(nóng)決策管理信息系統(tǒng)就是這樣 的一種應(yīng)用。在該系統(tǒng)中， 要解決的問題是如何 利用先進(jìn) 的信息技術(shù)來管理不斷增加 的旱農(nóng)項 目 管理信息 ， 構(gòu)建一個基于 I n t e r n e t 的多角色、 多 用戶的統(tǒng)一的旱農(nóng)信息交換平 臺， 從而提高旱農(nóng) 項 目決策的科學(xué)性和 日常項 目管理

18、的效率。 在深 入分析 A r c S D E和 O r a c l eS p a t i a l 的存儲 機制 的 基礎(chǔ)上 ， 全面分析 、 比較二者 的優(yōu)缺點 ， 結(jié)合系統(tǒng) 的實際情況 ，選用 A r c S D E+ S Q LS e r v e r2 0 0 0的 存儲方案， 實現(xiàn)了空間和屬． 『 生 數(shù)據(jù)的一體化存儲。M I S功能 由數(shù)據(jù)庫訪 問控件來實現(xiàn) ， G I S 功 能則由 G I S 基本功能 We bS e r

19、 v i c e 訪問空間數(shù)據(jù) 求后先分析該請求 ， 如是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)請求 ， 使用業(yè) 務(wù)數(shù)據(jù)訪問控件訪 問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 ， 數(shù)據(jù)庫服務(wù) 器根據(jù)用戶的請求進(jìn)行相應(yīng) 的處理后 ，以 X M L數(shù)據(jù)流 的形式逐級返 回結(jié)果 ；如是地圖數(shù)據(jù)請 求 ，使用 G I S 基本功能 We bS e r v i c e 訪問空間數(shù) 據(jù)服務(wù)器 ，空 間數(shù)據(jù)服務(wù)器再訪 問數(shù)據(jù)庫服務(wù) 器 ， 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器根據(jù)用戶請求進(jìn)行相應(yīng)的處理 后 ， 以地圖數(shù)據(jù)流的形式逐

20、級返回結(jié)果 ； 如是模 型計算請求 ，使用模 型計算 We bS e r v i c e 進(jìn)行相 應(yīng) 的處理 ， 如有必要再通過業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)訪問控件或 G I S 基本功能 We bS e r v i c e 訪 問數(shù)據(jù)服務(wù)器或空 間數(shù)據(jù)服務(wù)器 ，處理結(jié)果以 X M L數(shù)據(jù)流或地圖服務(wù)器來實現(xiàn)。具體過程是 ： We b 服務(wù)器收到請 數(shù)據(jù)流的形式逐級返回( 圖 1 ) 。／ ／ ，、 ]黼 揖 贏 拮 挫 [ = ]? ??IW

21、 e bS e r v i c e代 理 S Q K， e bs e r v i c e ， ／ 瀏 S er 、 ， eI I S4 -+ 覽 2 0 0 o多語言 A r c自?。腳 本 環(huán)器境A S P ． N E T● — ◆S D EfI M S fUⅢ -— ．1自 blc ?＼ ／ —— —— l蕾傘圳日 Ew e ne r r圖1旱農(nóng)系統(tǒng)運行框架 在這種開發(fā)模式下 ， 也可 以采用組件的開發(fā) 方式 。由于大

22、部分 G I S 功能都 由 G I S 組件來提 供 ， 開發(fā)人員在開發(fā) M I S 系統(tǒng)時直接調(diào)用這些組 件 ， 從而提高開發(fā)速度 ， 降低開發(fā)難度。2 ． 2 專 業(yè)模型 應(yīng) 用 系統(tǒng) 一 些專業(yè)模型 的應(yīng)用系統(tǒng)在 G I S與 M I S功 能的基礎(chǔ)上實現(xiàn)某專業(yè)模型 。這種開發(fā)模型需 求 ， 可以結(jié)合數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)與 G I S 各 自的長處 分別實現(xiàn) ， 并集成到一起 ， 這一類應(yīng)用系統(tǒng)的實 現(xiàn)主要依賴于 G I S 組件的功

23、能。 專業(yè)模型應(yīng)用系 統(tǒng)的核心在于其專業(yè)模型的實現(xiàn)上。 針對不同的 專業(yè)模型， 可能對 G I S 與 M I S的功能要求有所不 同。比如我們現(xiàn)在正在開發(fā)的產(chǎn)業(yè) 空間分析軟 件 ， 對 于二者的要求都并不是很高 ， 其核心是空 間分析應(yīng)用模型的實現(xiàn)。 因此 ， 在開發(fā)中， 我們將 G I S 的顯示功能及 M I S 的管理功能結(jié)合起來 ， 將 空 間分析模型 以 We b服務(wù) 的形式提供給客戶 。其過程如圖 2 所示 。 用戶將數(shù)據(jù)

24、以及所要進(jìn)行分 析的請求發(fā)送到服務(wù)器端 ， 服務(wù)器端應(yīng)用相關(guān)的 分析模型對用戶所提交的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并將結(jié) 果返 回給用戶 ， 用戶通過客戶端 G I S 瀏覽器查看 ． 1 0 4·分析結(jié)果 。 在本系統(tǒng)中處于核心部分的空間分析 模 型的實現(xiàn) ， 既涉及到產(chǎn)業(yè)的空間屬性 ， 又涉及 到產(chǎn)業(yè)的屬性信息。 因此 ， 在實現(xiàn)模型時 ， 就必須 將 G I S 與 M I S 二者結(jié)合起來。 將結(jié)果返回到用戶 的客戶端時 ， 還需要具

25、有瀏覽 G I S 功能的瀏覽器 瀏 覽結(jié)果 。圖2 空間分析軟件 應(yīng)用流程 當(dāng)一些專業(yè)模型對 M I S 功能要求不高甚至 沒有 時，可 以考慮在 G I S系統(tǒng)上的二次開發(fā) ， 在 G I S軟件平臺上實現(xiàn)專業(yè)模型 。如王若成等嘲 在 M a p B a s i c 開發(fā)環(huán)境中實現(xiàn) 了由二維矢量地 圖生 成數(shù) 字 高程 模 型 ( D E M)和 由數(shù)字 高程 模 型 ( D E M) 生成坡度圖和坡向圖。 專業(yè)模型應(yīng)用系統(tǒng) 的開發(fā)