地理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)模式分析

劉友芹+岳文朝

摘 要：近些年，我國(guó)地理信息系統(tǒng)在不斷發(fā)展壯大，很大程度的對(duì)地理信息系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用。為了完善管理測(cè)繪數(shù)據(jù)，有必要盡可能提高地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)的模式。為了能夠使地理信息系統(tǒng)得到更大程度的推進(jìn)使用，有必要充分把握地理信息系統(tǒng)，使其系統(tǒng)設(shè)計(jì)不斷的創(chuàng)新提高，使系統(tǒng)的功能可以緊跟市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要，使地理信息系統(tǒng)的作用得到充分發(fā)揮。本文主要是分析當(dāng)前地理信息系統(tǒng)軟件的開發(fā)模式，詳細(xì)討論了綜合二次開發(fā)、單純二次開發(fā)和獨(dú)立開發(fā)，從中找出三者之間不同之處。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；軟件開發(fā)模式；未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）23-0021-02

地理信息系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱是GIS，它是一種結(jié)合了多種學(xué)科的邊緣性學(xué)科，如地圖學(xué)、地理學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、測(cè)量學(xué)等。地理信息系統(tǒng)也被稱為“資源與環(huán)境系統(tǒng)”和“地理信息系統(tǒng)”。它是屬于一種空間信息系統(tǒng)，主要在計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)全球或部分地球表面空間在數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、計(jì)算分析、顯示和描述的一系列技術(shù)系統(tǒng)，管理并研究這些計(jì)算機(jī)技術(shù)，這些技術(shù)與地理空間數(shù)據(jù)形成不可分割的整體，因此本文就GIS應(yīng)用軟件開發(fā)模式展開了分析。

1 開發(fā)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的基本模式

1.1 地理信息系統(tǒng)簡(jiǎn)單的二次開發(fā)的幫助

在地理信息系統(tǒng)的Arc/lnfo和intergragh等開發(fā)語(yǔ)言的基礎(chǔ)輔助下，結(jié)合自己的目標(biāo)開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)。Map Basic語(yǔ)言、Avenue語(yǔ)言等都是由地理信息系統(tǒng)提供的y可以讓用戶進(jìn)行第二次開發(fā)的宏語(yǔ)言。以原地理信息系統(tǒng)工具軟件為基礎(chǔ)，以這些宏語(yǔ)言為工具，每個(gè)用戶都可以開發(fā)和使用屬于自己的應(yīng)用程序。

1.2 應(yīng)用高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行獨(dú)立開發(fā)

近幾年，Arc-GIS、MapGIS等大型地理信息系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)和國(guó)際都有著不容小覷的影響力，它擁有著全面的地理信息系統(tǒng)的功能，可以滿足所有需要使用地理信息系統(tǒng)的部門使用，但價(jià)格不菲，有的企業(yè)或者部門資金有限購(gòu)買不易，所以在地理信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)時(shí)用高級(jí)語(yǔ)言是非常更有必要的。自主設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使用可視化高級(jí)編程語(yǔ)言對(duì)地理信息系統(tǒng)軟件進(jìn)行開發(fā)。

地理信息系統(tǒng)包含對(duì)矢量圖形系統(tǒng)的管理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)管理以及數(shù)據(jù)庫(kù)與矢量圖形雙向的連接系統(tǒng)幾個(gè)基本的部分。下面詳細(xì)的介紹一下利用高級(jí)語(yǔ)言開發(fā)這幾部分。

1.2.1 完善的矢量圖形系統(tǒng)的建立

地理信息系統(tǒng)的最重要的部分是矢量圖形系統(tǒng)。同時(shí)，矢量圖形系統(tǒng)也是地理信息系統(tǒng)的技術(shù)核心。地理信息系統(tǒng)的不同領(lǐng)域需要不同的矢量圖形元素，因此其操作將有不同的要求，但通常需要具有圓形，多變形區(qū)域，點(diǎn)，連接線，標(biāo)記文字，線條等更基本的圖形元素和圖形，矢量圖形系統(tǒng)與這兩個(gè)因素更容易滿足地理信息系統(tǒng)的矢量圖形要求進(jìn)行一般管理。這樣矢量圖形元素的處理更加完美，功能有線性、層次、顏色等設(shè)置，可以進(jìn)行操縱圖形運(yùn)動(dòng)和縮放。圖形數(shù)據(jù)交互式輸入和鼠標(biāo)交互繪制等功能可以更加完美。從印刷或繪圖設(shè)備輸出圖形、數(shù)字化儀輸入等圖形系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口等功能必須具備。要具有很大的實(shí)際存儲(chǔ)容量，因?yàn)榇鎯?chǔ)系統(tǒng)需要占用很多空間。對(duì)圖形進(jìn)行更快速，實(shí)用的處理非常重要，這在實(shí)際應(yīng)用中是相當(dāng)重要的?；謴?fù)能力容錯(cuò)能力更強(qiáng)。

1.2.2 配套的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的建立

地理信息系統(tǒng)的另一個(gè)重要組成部分是數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其主要作用是對(duì)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行各種數(shù)據(jù)管理。 ODBC、OLEDB和ADO等最常用的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問技術(shù)都由Microsoft提供。當(dāng)客戶端應(yīng)用程序訪問關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)接口是ODBC，應(yīng)用程序可以使用ODBC提供的統(tǒng)一API訪問提供ODBC程序的數(shù)據(jù)庫(kù)，以便數(shù)據(jù)源可以在各種數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)文件。

2 開發(fā)模式分析比較

現(xiàn)在每個(gè)地理信息系統(tǒng)的開發(fā)模式都各有利弊。用戶可以使用地理信息系統(tǒng)提供的宏語(yǔ)言來(lái)開發(fā)，這種方法比較簡(jiǎn)單，他可以開發(fā)更適合自己的程序。但這導(dǎo)致了宏觀語(yǔ)言的二次開發(fā)，導(dǎo)致語(yǔ)言功能不通用，所以不能開發(fā)更好的程序。當(dāng)開發(fā)高級(jí)語(yǔ)言時(shí)，開發(fā)者可以獨(dú)立完成設(shè)計(jì)算法、編輯、采集空間數(shù)據(jù)、分析處理數(shù)據(jù)，并輸出數(shù)據(jù)。這可以節(jié)省開發(fā)成本，但浪費(fèi)時(shí)間，消耗大量資金，所以這要求開發(fā)商有非常強(qiáng)大的財(cái)務(wù)支持和足夠的時(shí)間。通過(guò)不同的地理信息系統(tǒng)軟件，使用不同的工具完成不同功能的地理信息軟件都屬于二次開發(fā)，它的優(yōu)點(diǎn)主要是高效方便的對(duì)地理信息系統(tǒng)軟件的分析和管理。結(jié)合了兩者的優(yōu)勢(shì)，不僅大大提高了開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的效率，數(shù)據(jù)庫(kù)的功能也會(huì)更強(qiáng)大，可靠性越來(lái)越高，維護(hù)更方便，地理信息系統(tǒng)的發(fā)展方向逐漸成為二次開發(fā)的整合，但投資較大。

3 未來(lái)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 GIS數(shù)據(jù)的共享和開放

在我國(guó)目前的地理信息系統(tǒng)中，限制GIS發(fā)展的主要問題是數(shù)據(jù)問題，數(shù)據(jù)是GIS的研究基礎(chǔ)和研究對(duì)象，離開了數(shù)據(jù)，GIS就會(huì)失去它的價(jià)值。雖然中國(guó)在GIS研究的方面有不錯(cuò)的成績(jī)，但是，跟發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在GIS發(fā)展規(guī)模和普及程度上都存在很大的差異。尤其是在民用和經(jīng)濟(jì)方面，GIS的應(yīng)用更加的落后。在目前，GIS技術(shù)在中國(guó)的應(yīng)用范圍十分有限，一般是使用在一些政府部門和科研機(jī)構(gòu)所承擔(dān)的大型項(xiàng)目中，在其他領(lǐng)域的普及程度比較低。因此，GIS在目前，對(duì)整個(gè)社會(huì)的生產(chǎn)力發(fā)展沒有明顯的促進(jìn)作用。這種情況跟中國(guó)在GIS研究領(lǐng)域中所取得的成就非常的不相符，造成這種情況的原因有很多。其中最主要的原因就是GIS數(shù)據(jù)的保密性。GIS技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮的功能將隨著大量GIS數(shù)據(jù)的共享和開放變得越來(lái)越強(qiáng)大，可以為民生工作和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更好的服務(wù)。

3.2 GIS軟件開發(fā)的產(chǎn)業(yè)化及市場(chǎng)化

中國(guó)的GIS技術(shù)在最近幾十年中得到了很好的發(fā)展，GIS基礎(chǔ)軟件技術(shù)得到了更好的提升。在目前，中國(guó)已經(jīng)形成了例如MapGIS、SuperMap、GeoStar等具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的GIS品牌軟件，并且在一些領(lǐng)域中得到了廣泛的影響。但是，總整體來(lái)看，國(guó)內(nèi)的GIS市場(chǎng)目前成處于發(fā)展階段，空間分布不太均勻，而且規(guī)模不大，產(chǎn)業(yè)化以及市場(chǎng)化的成都比較低。GIS軟件主要是科研機(jī)構(gòu)和教育機(jī)構(gòu)在使用，有一些政府部門也成立了相關(guān)的研究部門，進(jìn)行獨(dú)立的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，開發(fā)，維護(hù)的工作。

3.3 交通GIS和網(wǎng)絡(luò)GIS的發(fā)展

在中國(guó)，GIS主要的發(fā)展領(lǐng)域就是交通GIS和網(wǎng)絡(luò)GIS，在民用和商業(yè)領(lǐng)域，GIS技術(shù)在汽車導(dǎo)航和網(wǎng)上地圖服務(wù)中有著比較廣泛的應(yīng)用。交通信息和地理空間信息密切相關(guān)，因此，GIS的一個(gè)重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域就是交通領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)的汽車擁有量不斷的增加，物流行業(yè)不斷的發(fā)展，對(duì)交通信息和車輛導(dǎo)航的需求也越來(lái)越大。憑借著自身強(qiáng)大的交通信息服務(wù)和管理功能，交通GIS一定會(huì)在交通規(guī)劃、建設(shè)、管理以及智能交通方面發(fā)揮自身強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，給社會(huì)帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)收益。根據(jù)調(diào)查顯示，日本在使用智能交通系統(tǒng)之前，每年的交通事故死亡人數(shù)就達(dá)到了一百萬(wàn)人，由于交通事故損失的時(shí)間達(dá)到五十三億小時(shí)，造成直接經(jīng)損失達(dá)到十二萬(wàn)億日元，采用智能導(dǎo)航系統(tǒng)之后，交通堵塞和交通事故得到了極大的降低。

4 結(jié)語(yǔ)

在本文中，主要對(duì)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)進(jìn)行了分析研究。分別介紹了二次開發(fā)、高級(jí)語(yǔ)言自主開發(fā)和簡(jiǎn)單二次開發(fā)的幾種開發(fā)模式，并對(duì)其發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)和這三個(gè)模型的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較和分析。我們應(yīng)該在了解清楚系統(tǒng)使用領(lǐng)域后，運(yùn)用適當(dāng)?shù)哪Ｊ介_發(fā)具體的地理信息系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1]張治斌.《C#應(yīng)用軟件開發(fā)》之信息化教學(xué)方案設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014，（02）：4.

[2]吳信才.MAPGIS地理信息系統(tǒng)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.

[3]吳信才.地理信息系統(tǒng)原理與方法[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.

[4]姚娜.GIS、MapInfo與MapBasic學(xué)習(xí)教程[M].北京：北京大學(xué)出版社，2000.

[5]吳秀芹.ArcGIS 9地理信息系統(tǒng)應(yīng)用與實(shí)踐[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.endprint