【正文】 差，系統(tǒng)的開發(fā)難度大。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。功能強大但對編程人員要求很高，適用于編程能力強的用戶以及需要編寫復(fù)雜的、底層的專業(yè)分析模型的 GIS 應(yīng)用。有利于減輕 GIS 軟件開發(fā)者的負(fù)擔(dān)，而且增強了 GIS 軟件的可擴展性。3圖 12 組件式 GIS 與其他集成環(huán)境的交互由于 SuperMap Objects 支持多種通用開發(fā)語言，可以方便地開發(fā)專業(yè)應(yīng)用模塊，靈活地對各個組件功能進(jìn)行組合，從 SuperMap Objects 的應(yīng)用情況可以看出，組件式技術(shù)很好地解決 GIS與其它系統(tǒng)的集成問題。使用組件式 GIS 構(gòu)造應(yīng)用系統(tǒng)的基本思路是：讓 GIS 組件做 GIS 的工作，其他功能讓其他的組件去完成，GIS 組件與其他組件之間的聯(lián)系由可視化的通用開發(fā)語言來建立，如：Visual Basic、Delphi、C++ Builder、Power Builder、Visual Foxpro 等，這些開發(fā)語言建立了應(yīng)用系統(tǒng)的框架。組件式 GIS 為新一代 GIS 應(yīng)用提供了全新的開發(fā)工具。ComGIS 不僅可以成功地解決傳統(tǒng) GIS 在軟件開發(fā)、應(yīng)用系統(tǒng)集成和用戶學(xué)習(xí)使用等方面面臨的困難，而且有利于降低成本，具有無限擴展性等特點。在技術(shù)上，發(fā)展 GIS 必須符合信息技術(shù)潮流。隨著技術(shù)的發(fā)展和社會需求的增大，GIS 應(yīng)用日趨廣泛，凡是涉及空間信息分布的地方都可以應(yīng)用到 GIS，GIS 已經(jīng)廣泛地滲透到人們的日常生活中。另外，對大多數(shù)用戶而言，往往只需要 GIS 中的一部分功能，仍然不得不為那些并不需要的功能花費額外的資金和精力。在系統(tǒng)集成方面，傳統(tǒng) GIS 將會面臨越來越多的困難。但目前的絕大部分商業(yè) GIS 軟件中還是不得不“自成體系地”提供這些功能，導(dǎo)致了 GIS 軟件與其他軟件之間的大量重復(fù)勞動，也給使用者增加了學(xué)習(xí)和掌握 GIS 軟件的負(fù)擔(dān)。1 傳統(tǒng) GIS 軟件的局限性這里的傳統(tǒng) GIS 軟件主要是指集成式 GIS 和模塊化 GIS。 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。為了更好地理解組件式以及組件式 GIS 的特點，有必要簡單回顧一下 GIS 軟件技術(shù)體系的發(fā)展歷史。如果用戶和讀者還有更多的意見和問題，請訪問我們的主頁：，或與我公司技術(shù)支持人員聯(lián)系。同時，SuperMap Objects GIS 軟件也提供一個相對完整的桌面程序范例的源代碼，但這個程序的編譯版仍不能代表 SuperMap Objects 桌面系統(tǒng)，并不能完全展現(xiàn) SuperMapObjects 的強大功能。作為全組件式 GIS 軟件開發(fā)工具，SuperMap Objects 完全不同于傳統(tǒng)的 GIS 軟件。ActiveX 控件是當(dāng)今可視化程序設(shè)計中應(yīng)用最為廣泛的標(biāo)準(zhǔn)組件，SuperMap Objects 是迄今為止功能最強大的、以 COM/ActiveX 技術(shù)規(guī)范為基礎(chǔ)的全組件式 GIS 開發(fā)工具。SuperMap Objects 提供了一系列 GIS 組件，也提供了演示使用這些組件的大量 VB 源代碼，用戶可以在這些例子的基礎(chǔ)上，任意添加自己開發(fā)的功能，也可以將各種控件重新組合，形成獨具特色的 GIS 系統(tǒng)，使原來艱苦繁瑣的程序設(shè)計變得輕松自如。本教程是該系列中的基礎(chǔ)教程，主要內(nèi)容涉及 SuperMap Objects GIS 的主要功能、數(shù)據(jù)組織、存儲體系、對象關(guān)系以及一些相應(yīng)的基本概念，目的是讓用戶了解 GIS，尤其是深入了解 SuperMap GIS軟件，為廣大客戶帶來工作上的方便；《SuperMap Objects 開發(fā)教程》則是一本帶領(lǐng)用戶進(jìn)行實際開發(fā)運用的實用教材，它按照 GIS 常用的功能建立了許多示范工程，并給出了相應(yīng)的開發(fā)思路與注釋說明，目的在于引導(dǎo)用戶一步步建立自己的 GIS 應(yīng)用并進(jìn)一步了解 SuperMap GIS 的體系結(jié)構(gòu)與功能，這里是用戶開發(fā)自己 GIS 系統(tǒng)的起步點；《SuperMap Objects 范例程序庫》是一系列完整示范工程的程序代碼集合，是《SuperMap Objects 開發(fā)教程》的完善和補充，內(nèi)容豐富，圖文并茂，注釋詳細(xì)，并附有全部工程的源代碼；《SuperMap Objects 程序員開發(fā)手冊》則相當(dāng)于程序開發(fā)者的輕便字典，提供電子和印刷兩種版本，方便用戶隨時查找。 GIS 軟件技術(shù)體系的發(fā)展地理信息系統(tǒng)（Geographic Information Systerm，簡稱 GIS）是一門綜合性的技術(shù)，是一種對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲、更新、分析、輸出等處理的工具，軟件是其核心內(nèi)容之一。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。不僅僅是 GIS，組件式軟件技術(shù)給整個軟件產(chǎn)業(yè)帶來了一場技術(shù)革命。另外有些功能，比如統(tǒng)計圖表制作、數(shù)學(xué)統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)庫管理等功能，在其他的專業(yè)軟件中已經(jīng)有相當(dāng)完美的實現(xiàn)。隨著技術(shù)的發(fā)展，更出現(xiàn)了與多媒體（Multimedia）、CAD，與網(wǎng)絡(luò)和無線數(shù)據(jù)通信以及與 Internet 和虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality, VR）等等的結(jié)合要求，但是傳統(tǒng) GIS軟件封閉的、獨成體系的結(jié)構(gòu)使得 GIS 很難與其它系統(tǒng)實現(xiàn)高效的、有機的集成。u 難以普及：GIS 發(fā)展至今，已經(jīng)有不少比較成熟的軟件系統(tǒng)，但這些軟件大都功能繁多且系統(tǒng)龐大，熟悉和掌握這些軟件不是一般的非專業(yè)技術(shù)人員容易做到的。 GIS 融入 IT 主流的發(fā)展趨勢過去，GIS 往往被認(rèn)為是一項專門技術(shù)，其應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。GIS 的應(yīng)用需要利用和集成其他信息技術(shù)，同時，其它信息技術(shù)的應(yīng)用也需要 GIS。ComGIS 基于組件對象平臺，具有標(biāo)準(zhǔn)的接口，允許跨語言應(yīng)用，因而使 GIS“軟件的可配置性、可擴展性和開放性更強，使用更靈活，二次開發(fā)更方便”。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實現(xiàn)。組件式 SuperMap Objects 軟件平臺則是解決系統(tǒng)集成的理想方案。因此，使用組件式 GIS 可以實現(xiàn)高效、無縫的系統(tǒng)集成，如 GIS 與辦公自動化的集成，GIS 與 GPS 數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸和多媒體的集成等等。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4ActiveX 控件標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)接口。表 11 幾種可以使用組件式 GIS 控件進(jìn)行 GIS 應(yīng)用集成的開發(fā)環(huán)境比較可視化開發(fā)環(huán)境Visual BasicDelphiC++ BuilderVisual C++Borland C++Visual FoxProPower Builder 可擴展性特點及適用范圍具有較強的多媒體和數(shù)據(jù)庫管理功能，且易于使用，適合大多數(shù)GIS 應(yīng)用。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。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。大小項目規(guī)模SuperMap核心組件SuperMap部分組件SuperMap全部組件圖 14 SuperMap Objects 組件式平臺軟件高度的伸縮性SuperMap Objects 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)的六個組件，這些組件可供用戶自由組合選擇，具有很強的伸縮性?；诮M件開發(fā) (ComponentBased Development，簡稱 CBD)是軟件開發(fā)的一次革命。目前Microsoft 的 COM/DCOM 占市場領(lǐng)導(dǎo)地位，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，并逐漸成為業(yè)界事實上的標(biāo)準(zhǔn)。COM 不是一種面向?qū)ο蟮恼Z言，而是一種二進(jìn)制標(biāo)準(zhǔn)，它定義了組件對象之間基于這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行交互的方法。早期的 COM 技術(shù)不具備跨計算機的遠(yuǎn)程調(diào)用能力，這種通過通用接口操縱其他對象的功能僅僅局限于同一計算機的不同應(yīng)用程序之間。DCOM 使用一種基于標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)程過程調(diào)用，提供了網(wǎng)絡(luò)透明及通信自動化，可以使運行于不同機器上的對象之間進(jìn)行無縫互操作（Seamless Interaction），而且一個對象無須了解另一個對象的位置。值得一提的是，從純粹的本地操作移植到分布式操作只需要對現(xiàn)有代碼進(jìn)行少量的修改，有時甚至不需要做任何修改。Windows NT 從 版開始支持 DCOM，Windows 95 系列也自 1996 年起提供了支持。OLE 的全稱是對象聯(lián)接與嵌入(Object Linking and Embedding)，表示跟聯(lián)接與嵌入有關(guān)的技術(shù)，包括 OLE 包容器、OLE 服務(wù)器、就地激活或可視編輯、跟蹤、拖放、菜單融合等。這是因為僅 就有 100 多個 API 函數(shù)，而最初的 Windows 全部只不過有大約 350 個函數(shù)。例如，可以把電子表格圖表鏈接到字處理文檔中，如果圖表數(shù)據(jù)改變了，則連到字處理器上的圖表也發(fā)生相應(yīng)變化。當(dāng)退出電子表格應(yīng)用程序時，字處理文檔中的信息隨之更新。u結(jié)構(gòu)化存儲（Structured Storage） 本規(guī)范描述如何在一個文件內(nèi)建立文件系統(tǒng)，其方法是把單個文件看作兩種類型的對象，一個類似于磁盤子目錄，另一個類似于磁盤文件。OLE 工具箱中提供了一個叫DocFile Viewer 的工具()，能夠顯示任意復(fù)合文件的結(jié)構(gòu)和十六進(jìn)制形式的數(shù)據(jù)。u統(tǒng)一數(shù)據(jù)傳送（Uniform Data Transfer ） 這一技術(shù)提供了用一段稱為數(shù)據(jù)對象（Data Objects）的代碼表示全部數(shù)據(jù)傳送（包括：剪貼板、拖放、DDE 及 OLE）的功能。自動化提供了從應(yīng)用程序外部操縱該應(yīng)用程序中對象的手段。傳統(tǒng)的 GIS 軟件采用多文件結(jié)構(gòu)存儲地圖，一個圖層或者地圖包括一系列文件。增量更新也可以節(jié)省存盤時間，它只保存被修改過的對象而不是整個文件。事務(wù)模式(Transacted Mode)采用兩個確認(rèn)操作步驟來進(jìn)行復(fù)合文件中對象的修改，藉此來保存修改前和修改后的信息，以便用戶可以進(jìn)行恢復(fù)(undo)操作。不過，由于復(fù)合文檔的復(fù)雜性和增量存盤的能力，頻繁的增加刪除地圖對象容易在復(fù)合文件中產(chǎn)生碎片，從而增加文件大小，影響訪問效率。ActiveX 包括三方面內(nèi)容：ActiveX 控件(ActiveX Controls)、ActiveX 文檔(ActiveX Documents)、ActiveX 腳本(ActiveX Scripting)。ActiveX 文檔具有完整的框架，而且永遠(yuǎn)可以就地激活。使用諸如 Visual Basic 之類的工具，可以用傳統(tǒng)文檔的語義學(xué)來創(chuàng)建完全的應(yīng)用程序。u可以充分使用諸如 Visual Basic 之類的編程環(huán)境，包括代碼窗口、調(diào)試程序和編譯器等。11u可視化的文檔布局。該對象允許 ActiveX 文檔請求容器鏈接到另一個 ActiveX 文檔，或者 Web 站點。以這種方式來部署部件，用戶可以在 HTML 頁面和 ActiveX 文檔之間透明地定位。它不僅可以用在一般的 ActiveX 容器程序 (比如：Visual Basic、Delphi、Visual C++、Borland C++ 等) 中，而且可以用在 Internet 的 Web 頁面中，Web 頁面中的控件通過腳本實現(xiàn)互相通信。關(guān)于這些產(chǎn)品的詳細(xì)介紹讀者可參見《SuperMap Objects 系列軟件》，本書不做詳細(xì)講解。本章介紹 SuperMap Objects 的數(shù)據(jù)組織形式，使讀者對 SuperMap Objects 中的基本概念、數(shù)據(jù)模型、組織方式有個明確的了解。由同種類型數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)集合，在 SuperMap Objects 中有十八種類型的數(shù)據(jù)集，如：點數(shù)據(jù)集，線數(shù)據(jù)集，多邊形數(shù)據(jù)集，TIN 數(shù)據(jù)集，GRID 數(shù)據(jù)集，復(fù)合數(shù)據(jù)集，NetWork 數(shù)據(jù)集，文本數(shù)據(jù)集等，詳細(xì)情況可參見表 23。一般而言，一個圖層對應(yīng)著一個數(shù)據(jù)集；同一個數(shù)據(jù)集可以被多次添加到同一個地圖，此時，多個圖層對應(yīng)著同一個數(shù)據(jù)集。一些社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)也可以作為屬性信息。它以原子空間充填的方式來表達(dá)空間對象，如一個多邊形可以用其內(nèi)部的正則多邊形原子鋪蓋充填的方式表達(dá)。PMF — 純文件格式，PMF 采用超圖公司獨立開發(fā)的 SuperMap Structural Storage 技術(shù)，不依賴于操作系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊，適合于 PDA 上的應(yīng)用，也可用于多媒體光盤的制作。有很強的并發(fā)控制能力，適合大型 GIS 應(yīng)用，易于實現(xiàn)兩層、三層甚至多層應(yīng)用。并發(fā)控制功能強，適合大型項目建設(shè)，易于實現(xiàn)兩層、三層甚至多層應(yīng)用。SDB 是 SuperMap Objects 幾個數(shù)據(jù)組織方案中唯一的文件/數(shù)據(jù)庫混合方案。與其他軟件文件格式不同，SuperMap Objects SDB 是雙文件圖庫結(jié)構(gòu)。復(fù)合文檔中的 Storage 相當(dāng)于磁盤系統(tǒng)中的目錄，Stream 則對應(yīng)于文件。Datasets 則是各數(shù)據(jù)集的集合