第1章 組件式GIS概述

GIS開發(fā)與應(yīng)用——SuperMap二次開發(fā)

杜福光

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唐山師范學(xué)院·資源管理系2012年2月1

SuperMap二次開發(fā)

第1章組件式GIS概述第2章

理解SuperMapGIS二次開發(fā)

第3章SuperMapObjects開發(fā)基本知識第4章空間數(shù)據(jù)的顯示和基本操作第5章空間查詢第6章空間對象編輯第7章跟蹤層（TrackingLayer）的應(yīng)用第8章制圖

課程安排2第1章組件式GIS概述3本章目標(biāo)掌握GIS開發(fā)與應(yīng)用的有關(guān)概念了解GIS軟件體系的發(fā)展?fàn)顩r掌握組件式GIS的特點熟悉目前國內(nèi)外流行的GIS應(yīng)用與開發(fā)平臺4567891.1GIS開發(fā)與應(yīng)用概述1.1.1GIS開發(fā)（1）含義用戶根據(jù)特定需要，在一定的GIS開發(fā)平臺基礎(chǔ)上，經(jīng)過二次開發(fā)而得到的功能擴(kuò)展。第1章組件式GIS概述（2）開發(fā)策略

A“自上而下”法（Top-bottomMethod）B“自下而上”法（Bottom-topMethod）C綜合方法（ComprehensiveMethod）D企業(yè)系統(tǒng)規(guī)劃法（BusinessSystemPlanning，BSP）10第1章組件式GIS概述自上而下自下而上BSP目標(biāo)、戰(zhàn)略功能一功能二……總目標(biāo)日常業(yè)務(wù)1……日常業(yè)務(wù)2子系統(tǒng)1……子系統(tǒng)2企業(yè)內(nèi)部戰(zhàn)略管理層操作管理層策略管理層11第1章組件式GIS概述（3）開發(fā)步驟

前期準(zhǔn)備：立項、調(diào)研、可行性分析、用戶需求分析；系統(tǒng)設(shè)計：總體設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)集的產(chǎn)生、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫設(shè)計；

施工：軟件開發(fā)、建庫、組裝、試運行、調(diào)試；

運行：系統(tǒng)交付使用和更新。12圖地理信息系統(tǒng)開發(fā)步驟（據(jù)邊馥苓）13第1章組件式GIS概述（4）開發(fā)平臺及功能

GIS開發(fā)平臺是指用戶根據(jù)特定需要進(jìn)行二次開發(fā)的工具型GIS。數(shù)據(jù)輸入數(shù)字化輸入圖像掃描輸入表格數(shù)據(jù)錄入外部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸入數(shù)據(jù)輸出圖形輸出圖像輸出統(tǒng)計圖表外部數(shù)據(jù)輸出14緩沖區(qū)分析

點周圍的緩沖區(qū)多邊形的緩沖區(qū)直線的緩沖區(qū)曲線的緩沖區(qū)加權(quán)的緩沖區(qū)第1章組件式GIS概述測量功能兩點間直線距離兩點間曲線或折線距離指定區(qū)域投影面積計算指定區(qū)域表面積計算指定區(qū)域體積計算15第1章組件式GIS概述

DEM（數(shù)字高程模型）的地形分析功能

三維地形分析產(chǎn)生高程等值線坡度計算 坡向計算 地形剖面分析圖景物通視性分析

地形的挖/填方計算16陜西省府谷新區(qū)三維地形分析第1章組件式GIS概述17陜西省府谷新區(qū)高程等值線分析圖第1章組件式GIS概述18陜西省府谷新區(qū)坡度分析第1章組件式GIS概述19陜西省府谷新區(qū)坡向分析圖第1章組件式GIS概述20第1章組件式GIS概述地形剖面分析圖21第1章組件式GIS概述通視性分析圖22第1章組件式GIS概述其他空間分析功能走廊分析（兩點間移動最小費用）疊置分析最佳路徑計算坐標(biāo)幾何計算網(wǎng)絡(luò)分析地圖本身特征的操作功能比例尺變換（地圖綜合能力）投影變換幾何變換（平移、旋轉(zhuǎn)等）231.1.2GIS應(yīng)用

（1）含義

GIS應(yīng)用是指利用現(xiàn)成的或開發(fā)后的地理信息系統(tǒng)，分析、解決實際問題的一種技術(shù)手段，并產(chǎn)生一定的社會、經(jīng)濟(jì)效益。第1章組件式GIS概述（2）應(yīng)用領(lǐng)域

A在地方政府部門中的應(yīng)用B在城市交通規(guī)劃和管理中的應(yīng)用C在城市基礎(chǔ)設(shè)施管理中的應(yīng)用D在社會經(jīng)濟(jì)和人文統(tǒng)計及商業(yè)中的應(yīng)用24第1章組件式GIS概述圖某縣土地利用類型現(xiàn)狀圖25第1章組件式GIS概述圖府谷新區(qū)土地規(guī)劃圖26第1章組件式GIS概述271.2GIS軟件技術(shù)體系的發(fā)展地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，簡稱GIS）是一門學(xué)科，更是一種技術(shù)，與IT密切相關(guān)。地理信息系統(tǒng)是在計算機(jī)軟硬件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)處理的是多種地理空間實體數(shù)據(jù)及其關(guān)系，包括圖形數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等，用于分析和處理在一定地理區(qū)域內(nèi)分布的各種現(xiàn)象和過程，解決復(fù)雜的規(guī)劃、決策和管理問題。構(gòu)建一個地理信息系統(tǒng)平臺來集中處理數(shù)據(jù)采集、存儲、管理和分析輸出等功能非常必要，因此軟件是GIS的核心內(nèi)容之一。第1章組件式GIS概述28GIS軟件技術(shù)體系主要指GIS軟件的組織方式，依賴于一定的軟件技術(shù)基礎(chǔ)，決定了GIS軟件的應(yīng)用方式、集成效率等許多方面的特點。從發(fā)展歷程看，GIS軟件技術(shù)體系可以劃分為六個階段，即：GIS模塊、集成式GIS、模塊化GIS、核心式GIS、組件式GIS和網(wǎng)絡(luò)GIS。

GIS軟件技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜、從單一功能到多功能的逐漸成熟完善的發(fā)展過程。傳統(tǒng)GIS大多是基于十多年前甚至更早的技術(shù)體系設(shè)計和開發(fā)的，在很大程度上限制了GIS軟件的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。計算機(jī)技術(shù)和全球信息技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是面向?qū)ο?Object-Oriented)、可視化程序設(shè)計、組件式軟件(ComponentsSoftware)、分布式計算(DistributedComputing)、多媒體(Multimedia)和Internet/Intranet等技術(shù)的不斷出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，對GIS提出了新的技術(shù)要求，GIS軟件發(fā)展到一個全新的階段，出現(xiàn)了組件式GIS（ComponentsGIS）和網(wǎng)絡(luò)GIS（簡稱WebGIS）。第1章組件式GIS概述29GIS模塊集成式GIS模塊化GIS核心式GISWebGIS組件式GISGIS軟件體系發(fā)展集成式GIS指集合各種功能模塊的大型GIS系統(tǒng)軟件包。ESRI公司推出的Arc/Info，MapInfo公司的MapInfo等都是集成式的GIS開發(fā)工具。集成式GIS系統(tǒng)的優(yōu)勢是各項功能已形成獨立的完整系統(tǒng)，提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)輸入輸出功能、空間分析功能、良好的圖形平臺和可靠性能，缺點是系統(tǒng)復(fù)雜、龐大和成本較高，并且難于與其它應(yīng)用系統(tǒng)集成。模塊化GIS系統(tǒng)是把GIS系統(tǒng)按功能劃分成一系列模塊，運行于統(tǒng)一的基礎(chǔ)環(huán)境中。Intergraph公司的MGE是具有代表性的模塊化GIS系統(tǒng)。模塊化GIS系統(tǒng)具有較強(qiáng)的工程針對性，便于開發(fā)和應(yīng)用。核心式GIS提供了一系列動態(tài)連接庫(DLL)，開發(fā)GIS應(yīng)用系統(tǒng)時可以采用現(xiàn)有的高級編程語言，通過應(yīng)用程序接口(API)訪問內(nèi)核所提供的GIS功能。除了一些基本的動態(tài)連接庫以外，實現(xiàn)各種功能的動態(tài)連接庫可以被拆卸和重組，它提供了動態(tài)連接庫一級的更底層的組件化方式，給用戶提供更大的靈活性。第1章組件式GIS概述30傳統(tǒng)GIS軟件的局限性隨著GIS應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，傳統(tǒng)GIS

軟件的局限性日益突出，主要表現(xiàn)在應(yīng)用中的開發(fā)負(fù)擔(dān)過重、應(yīng)用系統(tǒng)集成困難、二次開發(fā)語言復(fù)雜以及普及困難等幾個方面。局限性：（1）開發(fā)負(fù)擔(dān)過重（2）集成困難

（3）開發(fā)語言復(fù)雜

（4）難以普及

第1章組件式GIS概述31GIS二次開發(fā)發(fā)展模式

第1章組件式GIS概述1.獨立開發(fā)2.宿主型二次開發(fā)3.基于GIS組件的二次開發(fā)32

兩種模式平臺的結(jié)構(gòu)：（1）C/S結(jié)構(gòu)（2）B/S結(jié)構(gòu)（1）C/S結(jié)構(gòu)

C/S模式系統(tǒng)以服務(wù)器作為數(shù)據(jù)處理和存儲平臺，在終端設(shè)計有專門的應(yīng)用程序進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和初次處理，再將數(shù)據(jù)傳遞到服務(wù)器端，用戶必須使用客戶端應(yīng)用程序才能對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。C/S模式具有交互性強(qiáng)、安全性好、專業(yè)化程度高、開發(fā)手段靈活、運行速度快等特點，但開發(fā)成本較高。C/S結(jié)構(gòu)對客戶端軟硬件要求較高，尤其是軟件的不斷升級，對硬件要求不斷提高，增加了整個系統(tǒng)的成本，客戶端越來越臃腫。第1章組件式GIS概述33第1章組件式GIS概述

其次，維護(hù)復(fù)雜，升級麻煩。如果應(yīng)用程序要升級，必須為客戶機(jī)一一升級，每個客戶機(jī)上的應(yīng)用程序都需要維護(hù)。此外，信息內(nèi)容和形式單一。因為傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)一般為事務(wù)處理，界面基本遵循數(shù)據(jù)庫的字段解釋，開發(fā)之初就己確定，而且不能隨時截取辦公信息和檔案等外部信息，獲得的只是單純的文字和數(shù)字。C/S模式是早期電子政務(wù)開發(fā)中主要應(yīng)用的模式，C/S模式系統(tǒng)幾乎可以適應(yīng)任何的操作平臺，開發(fā)技術(shù)也多種多樣，大部分計算機(jī)語言都能開發(fā)出C/S模式的應(yīng)用系統(tǒng)。隨著Internet技術(shù)的發(fā)展及對信息系統(tǒng)的總體成本考慮，C/S模式逐漸暴露出許多缺點。

34（2）B/S結(jié)構(gòu)

B/S模式的系統(tǒng)以服務(wù)器為核心，系統(tǒng)的開發(fā)者無需為不同級別的用戶設(shè)計開發(fā)不同的應(yīng)用程序，只要把所有的功能都實現(xiàn)在Web服務(wù)器上，并就不同的功能為不同級別的用戶設(shè)置相應(yīng)的權(quán)限就可以了。而各個用戶通過HTTP請求在權(quán)限范圍內(nèi)調(diào)用Web服務(wù)器上不同處理程序完成相應(yīng)的工作。系統(tǒng)升級時只需要升級服務(wù)器端程序就可以，不用升級客戶端的應(yīng)用程序。B/S模式具有易于升級，便于維護(hù)，客戶端使用難度低、可移植性強(qiáng)等特點。第1章組件式GIS概述35第1章組件式GIS概述36第1章組件式GIS概述371.3組件式GIS的特點

所謂組件式GIS，是指基于組件對象平臺，以一組具有某種標(biāo)準(zhǔn)接口的、允許跨語言應(yīng)用的組件提供的GIS。這種組件稱為GIS組件，GIS組件之間以及GIS組件與其他組件之間可以通過標(biāo)準(zhǔn)的通信接口實現(xiàn)交互，這種交互甚至可以跨計算機(jī)實現(xiàn)。組件式GIS為新一代GIS應(yīng)用提供了全新的開發(fā)工具。SuperMapObjects正是這樣一個組件式GIS平臺軟件，同傳統(tǒng)的GIS軟件相比，組件式GIS具有多方面的特點：第1章組件式GIS概述381.3.1開發(fā)語言平臺多樣傳統(tǒng)GIS一般都提供一套獨立的二次開發(fā)語言。這既是GIS基礎(chǔ)軟件開發(fā)者的負(fù)擔(dān)，同時也是用戶學(xué)習(xí)上的負(fù)擔(dān)；且使用系統(tǒng)所提供的二次開發(fā)語言，開發(fā)能力受到限制，難以處理復(fù)雜問題。組件式GIS不需要專門的GIS二次開發(fā)語言，只需實現(xiàn)GIS的基本功能函數(shù)，按照ActiveX控件標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)接口，有利于減輕GIS軟件開發(fā)者的負(fù)擔(dān)，而且增強(qiáng)了GIS軟件的可擴(kuò)展性。組件式GIS的用戶不必掌握專門的GIS開發(fā)語言，只需熟悉基于Windows平臺的通用集成開發(fā)環(huán)境，以及組件式GIS各個控件的屬性、方法和事件，就可以完成應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)和集成。組件式GIS控件可以跨語言使用，目前，可供選擇的開發(fā)環(huán)境很多，如VisualC++、VisualBasic、VB.NET、C#、Delphi等。第1章組件式GIS概述39第1章組件式GIS概述401.3.2可擴(kuò)展性在組件式軟件技術(shù)背后，有一個十分龐大的組件資源庫，用戶可以從不計其數(shù)的組件中挑選需要的組件與組件式GIS一起集成應(yīng)用系統(tǒng)，極大地擴(kuò)展了GIS的功能。全球范圍內(nèi)有許多軟件公司在編寫各種各樣的控件，這些第三方(Third

Parties)控件差不多可以解決任何通用軟件編程中所遇到的問題，從簡單的命令按鈕到動態(tài)的三維統(tǒng)計圖，從多媒體播放到超文本顯示，幾乎無所不有。這些控件中有商業(yè)軟件，也有價格很低的共享軟件甚至免費軟件。組件式GIS是組件大家族中的一員，使用組件式GIS集成應(yīng)用系統(tǒng)，具有無限的擴(kuò)展性。加上開發(fā)平臺本身日新月異，發(fā)展迅速，如VisualStudio.NET，因此，使用組件式GIS結(jié)合這些開發(fā)平臺，可以更好地進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展。第1章組件式GIS概述411.3.3可視化程序設(shè)計可以使用ActiveX控件的開發(fā)語言幾乎都支持可視化程序設(shè)計，因此，使用組件式GIS控件集成應(yīng)用系統(tǒng)，能可視化地設(shè)計系統(tǒng)界面，在窗口上布局按鈕、列表框、圖片框和GIS控件等，可以立即反饋窗口界面的外觀，實現(xiàn)所見即所得(Whatyousee,whatyouget——WYSWYG)的界面設(shè)計。相反，使用傳統(tǒng)GIS軟件進(jìn)行二次開發(fā)則需要反復(fù)的猜測和實驗。第1章組件式GIS概述421.3.4伸縮性以SuperMapObjects為例，它提供了從數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理、空間數(shù)據(jù)存儲與管理到空間分析、地圖排版輸出等包括各個環(huán)節(jié)的多個組件，這些組件可供用戶自由組合選擇，具有很強(qiáng)的伸縮性。

第1章組件式GIS概述43

表1.2SuperMapObjects提供的控件及功能描述組件名稱功能核心組件（SuperMap控件）提供地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)的、核心的功能，用于顯示地圖、進(jìn)行地圖圖層管理、地圖放大、縮小等；亦用于完成地圖編輯以及其他與地圖有關(guān)的操作。同一個工程中可以有多個SuperMap控件。核心組件（SuperMapWorkSpace控件）提供數(shù)據(jù)的組織、管理、處理功能，包括打開、關(guān)閉、新建、保存工作空間文件（*.smw），新建、打開數(shù)據(jù)源文件（*.sdb），修復(fù)、壓縮數(shù)據(jù)源文件，字體文件的載入、卸載等功能。布局組件（Layout控件）提供桌面地圖排版的設(shè)計與輸出功能，包括對地圖、比例尺、圖例、方向標(biāo)、文字、藝術(shù)文字以及線、多邊形等各種布局對象的各種操作。拓?fù)浣M件(SuperMapTopo控件)提供多種拓?fù)涮幚聿僮?，包括弧段求交、去除冗余點、臨近端點合并、去除重復(fù)線、去除假結(jié)點、去除短懸線、長懸線延伸等。同時還可以建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D層和拓?fù)涠噙呅?。三維組件（SuperMap3D控件）提供由等值線、點、三維點數(shù)據(jù)生成TIN、由TIN生成等值線的功能和三維模型的顯示、縮放以及對三維模型的分析處理功能（包括顏色渲染、旋轉(zhuǎn)、飛越、淹沒、三維的分割、填方挖方計算、通視性與可視范圍分析等）?？臻g分析組件（SuperAnalyst控件）空間分析控件提供了對空間數(shù)據(jù)包括疊加分析、柵格表面分析、水文分析、統(tǒng)計分析，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的網(wǎng)絡(luò)分析以及柵格代數(shù)運算、內(nèi)插、矢量柵格數(shù)據(jù)互相轉(zhuǎn)換等分析功能。圖例組件（SuperLegend控件）提供交互式圖層控制、專題圖的制作、圖層風(fēng)格以及可視范圍的設(shè)置等功能，還另外提供了列表框（SuperLegendList控件）和組合列表框（SuperLegendComboBox控件）兩種圖層管理控件。工作空間管理組件（SuperWkspManager控件）工作空間中的數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)集、地圖、布局、三維場景、線型庫、填充庫和符號庫等的可視化管理工具。屬性表組件（SuperGridView控件）提供直接顯示并編輯屬性數(shù)據(jù)內(nèi)容的功能，通常屬性數(shù)據(jù)以記錄集的方式提供，使用SuperGridView控件，可以以很快的速度將記錄集中的所有數(shù)據(jù)顯示出來，且可以直接修改。441.4目前流行的GIS平臺1.4.1SuperMapGIS平臺SuperMapGIS2008包括桌面式開放平臺、組件式開發(fā)平臺、空間數(shù)據(jù)庫引擎、服務(wù)式GIS開發(fā)平臺、嵌入式開發(fā)平臺、導(dǎo)航應(yīng)用開發(fā)平臺和數(shù)據(jù)處理平臺七個主要的應(yīng)用平臺。第1章組件式GIS概述45（1）SuperMapGIS開放式桌面平臺（2）SuperMapGIS組件式開發(fā)平臺（3）SuperMapGIS空間數(shù)據(jù)庫引擎產(chǎn)品（4）SuperMapGIS服務(wù)式開發(fā)平臺（5）SuperMapGIS嵌入式開發(fā)平臺（6）SuperMapGIS導(dǎo)航應(yīng)用軟件開發(fā)平臺第1章組件式GIS概述46第1章組件式GIS概述471.4.2ArcGIS平臺（1）桌面GIS

ArcReaderArcViewArcEditorArcInfoArcMap

第1章組件式GIS概述48（2）開發(fā)式GIS

MapObjects（簡稱“MO”）

ArcObjectsArcGISEngine

第1章組件式GIS概述49（3）服務(wù)器GIS

ArcIMS——互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)ArcGISServer——企業(yè)級GIS服務(wù)器

（4）移動GIS

ArcPad——為野外應(yīng)用設(shè)計的移動GIS軟件ArcPad為您提供了以下功能：地圖導(dǎo)航，包括漫游和縮放，空間書簽以及確定當(dāng)前GPS的中心位置;

為識別屬性而進(jìn)行的數(shù)據(jù)查詢，超級鏈接顯示以及屬性定位;

地圖距離、面積、方向量測;GPS導(dǎo)航;

自動GIS野外作業(yè)的應(yīng)用開發(fā).第1章組件式GIS概述501.4.3MapInfo平臺

MapInfo是全球信息可視化技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者?？偛吭O(shè)在美國紐約州特羅依市，其產(chǎn)品和服務(wù)遍布全球58個國家和地區(qū)，并已經(jīng)被翻譯成20種語言全球有超過30萬個頒在各行各業(yè)的用戶在使用MapInfo產(chǎn)品和技術(shù)。

MapInfo在全球擁有超過1000個的應(yīng)用軟件開發(fā)合作伙伴，他們可以為企業(yè)和政府部門提供各種應(yīng)用解決方案。同時MapInfo擁有廣泛的業(yè)界支持，MICROSOFT、ORACLE、INFORMIX、IBM、SUN、HP等都選擇MapInfo作為長期合作伙伴。第1章組件式GIS概述51第1章組件式GIS概述（1）桌面產(chǎn)品MapInfoProfessional10.052（2）開發(fā)版本