【文章內容簡介】 臺的，采用 InProc直接調用形式，所以無論是管理大數(shù)據(jù)的能力還是處理速度方面均不比傳統(tǒng) GIS軟件遜色。小小的 GIS組件完全能提供 拼接、裁剪、疊合、緩沖區(qū)等空間處理能力和豐富的空間查詢與分析能力。 （ 4）、 開發(fā)簡捷 由于 GIS組件可以直接嵌入 MIS開發(fā)工具中，對于廣大開發(fā)人員來講，就可以自由選用他們熟悉的開發(fā)工具。而且， GIS組件提供的 API形式非常接近 MIS工具的模式，開發(fā)人員可以像管理數(shù)據(jù)庫表一樣熟練地管理地圖等空間數(shù)據(jù)，無須對開發(fā)人員進行特殊的培訓。在GIS 或 GMIS 的開發(fā)過程中，開發(fā)人員的素質與熟練程度是十分重要的因素。這將使大量的MIS開發(fā)人員能夠較快地過渡到 GIS或 GMIS的開發(fā)工作中，從而大大加速 GIS的發(fā)展。 （ 5）、 更加大眾化 組件 式技術已經(jīng)成為業(yè)界標準，用戶可以象使用其他 ActiveX控件一樣使用 GIS控件，使非專業(yè)的普通用戶也能夠開發(fā)和集成 GIS應用系統(tǒng)，推動了 GIS大眾化進程。組件式 GIS 的出現(xiàn)使 GIS不僅是專家們的專業(yè)分析工具，同時也成為普通用戶對地理相關數(shù)據(jù)進行管理的的可視化工具。 組件式 GIS開發(fā)平臺的結構 組件式 GIS開發(fā)平臺通?？稍O計為三級結構： ? 基礎組件 面向空間數(shù)據(jù)管理，提供基本的交互過程 ，并能以靈活的方式與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)連接 ； ? 高級通用組件 資料 8 由基礎組件構造而成 ， 面向通用功能，簡化用戶開發(fā)過程，如顯示工具組件、選擇工 具組件、編輯工具組件、屬性瀏覽器組件等等。它們之間的協(xié)同控制消息都被封裝起來。這級組件經(jīng)過封裝后，使二次開發(fā)更為簡單。如一個編輯查詢系統(tǒng)，若用基礎平臺開發(fā)，需要編寫大量的代碼，而利用高級通用組件，只需幾句程序就夠了。 面向通用功能 ； ? 行業(yè)性組件 抽象出行業(yè)應用的特定算法，固化到組件中，進一步加速開發(fā)過程。以 GPS監(jiān)控為例。對于 GPS應用，除了需要地圖顯示、信息查詢等一般的 GIS功能外，還需要特定的應用功能，如動態(tài)目標顯示、目標鎖定、軌跡顯示等。這些 GPS行業(yè)性應用功能組件被封裝起來后，開發(fā)者的工作就可簡化為設 置顯示目標的圖例、軌跡顯示的顏色、鎖定的目標，以及調用、接受數(shù)據(jù)的方法等。 GIS組件的構成 GIS軟件的模型包含若干功能單元，諸如空間數(shù)據(jù)獲取、坐標轉換、圖形編輯、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析、制圖表示等?？梢韵胂笠堰@些所有的功能放在一個控件中幾乎是不可能的，即使實現(xiàn)也會帶來系統(tǒng)效率上的低下。一般可以認為 GIS構件的設計主要遵循應用領域地需求。例如 ESRI地 MapObjects就是以空間數(shù)據(jù)訪問、查詢、制圖為主要目標的GIS構件。 GIS組件產(chǎn)品 GIS組件的代表作應首推 MapObjects以及 MapX等。其中 MapObjects由全球最大的 GIS廠商 ESRI(美國環(huán)境研究所 )推出； MapX 由著名的桌面 GIS廠商美國 MapInfo公司推出。另外還有加拿大阿波羅科技集團的 TITAN等。 下 表是 MapObjects和 MapX的 主要功能對比。 功能 MapObjects MapX 顯示的地圖數(shù)據(jù)格式 Arcview 的 SHP、 ARC/INFO 的coverage、 SDE圖層 MapInfo的數(shù)據(jù)格式 疊加柵格圖像 有 有 對地圖的常用操作 放大、縮小、漫游等 放大、縮小、漫游等 圖層控制 增加、移走、設置當前 層 增加、移走、設置當前層 屬性數(shù)據(jù)綁定 有 有 地圖信息查詢方式 1. 通過鼠標選取特征 2. 通過 SQL查找特征 3. 通過空間操作選取特征 1. 通過鼠標選取特征 2. 通過 SQL查找特征 3. 通過空間操作選取特征 專題地圖 較弱 有 GPS集成 有 有 用戶繪圖圖層 無 有 生成 /編輯地圖對象 較弱 較弱 地圖標注 有 有 地圖符號化 較弱 較強 分析功能 無 無 地理編碼 有 有 可使用的開發(fā)語言 VC、 VB、 PowerBuilder、 Delphi、Access等 VC、 VB、 PowerBuilder、Delphi、 Lotus Notes等 資料 9 表 MapObjects和 MapX的 主要功能對比 應用及評價 軟件的構件化已成為軟件技術發(fā)展的潮流?；?DCOM的 ActiveX 構件實現(xiàn)，已成為軟件工業(yè)的一種標準。伴隨著未來其它非 Windows平臺對 ActiveX的支持， ActiveX構件化的GIS軟件系統(tǒng)將對 GIS的體系結構和 GIS將來的應用前景產(chǎn)生深遠影響。 雖然采用 GIS構件在開發(fā)上有許多優(yōu)勢，但是不可避免的也存在一些功能上的欠缺和技術上的不成熟，主要包括以下幾個方面： ? 與專業(yè)的 GIS客戶端軟件相比，采用構 件技術不可避免的帶來效率上的相對低下，這在訪問超大空間數(shù)據(jù)（如大數(shù)據(jù)量的遙感圖象）的時候表現(xiàn)得尤為明顯； ? 支持的空間數(shù)據(jù)量有限； ? 支持的功能有限，由于是構件，只覆蓋了 GIS系統(tǒng)的部分功能，于是對于特殊領域，它就顯得無能為力； ? 系統(tǒng)的可靠性、容錯性有待提高。 DCOM 的一大特點是：開發(fā)及使用過程中必須時刻注意 Windows系統(tǒng) OLE系統(tǒng)注冊表的正確。 三、 MapInfo 相關技術 MapInfo公司及其產(chǎn)品 美國 MapInfo公司致力于為用戶提供先進的數(shù)據(jù)可視化、信息地圖化技術，并將這些技術與主流業(yè)務系統(tǒng)集成，提供完 整的解決方案。 MapInfo吸取了傳統(tǒng) GIS系統(tǒng)的精華，并借助于計算機技術的發(fā)展，及時將 GIS概念從中大型計算機的專用工作站上介紹至普通桌面PC上，開創(chuàng)了嶄新桌面地圖信息系統(tǒng)。 MapInfo公司的主要系列產(chǎn)品有： ? 桌面地理信息系統(tǒng) MapInfo Professional ? 網(wǎng)絡解決方案 MapInfo ProSerev ? 數(shù)據(jù)庫服務器產(chǎn)品 MapInfo Spatialware ? MapInfo ActiveX ? DEC Alpha NT產(chǎn)品 MapInfo Professional for DEC Alpha NT ? 開 發(fā)工具 MapInfo MapBasic MapInfo空間數(shù)據(jù)的拓撲關系模型 空間數(shù)據(jù)的拓撲關系模型是地理信息系統(tǒng)的基石。當前商用地理信息系統(tǒng)中，主要采用POLYVRT結構和“空間實體 +空間索引”兩種模型。 MapInfo 采用稱作“空間實體 +空間索引”的的拓撲關系模型。 80 年代中后期出現(xiàn)的商用地理信息系統(tǒng)，尤其是桌面地理信息系統(tǒng)大多采用這種方式，包括 ESRI 的 ArcView。而采用 POLYVRT模型的系統(tǒng)主要是以 Arc/Info為代表的一些專業(yè) GIS產(chǎn)品。 “空間實體 +空間索引”模型的基礎是“空間實體”?？?間實體是地理實體的抽象，主要包括點、線、面三種類型。每個空間實體對象都維護著自己的所有屬性。多個空間實體組成一個圖層。 “空間實體 +空間索引”模型的空間查詢功能是通過“空間索引”技術來實現(xiàn)的?？臻g索引的目的是對給定的空間坐標，能夠以盡快的速度搜索到坐標范圍內的空間對象。 MapInfo采用 RTree技術將空間實體的最小外接矩形（ MBR）存儲在索引中，并按從大到小的順序進行索引搜索。建立了空間索引，就能快速地進行空間分析了。 相對于 ， POLYVRT的優(yōu)點是多個不同的對象可以共用相同的結點，節(jié)省存儲空間，但由此 產(chǎn)生的問題是其結構更加復雜，數(shù)據(jù)的編輯和維護比較困難。而“空間實體 +空間索引”資料 10 模型雖然會造成公共結點的重復存儲，但是其結構化的實體模型使得對某個對象的更改不會影響到其它對象的定義，從而大大增強了空間數(shù)據(jù)的可維護性。 另外，基于 POLYVRT 結構的空間數(shù)據(jù)組織不能被規(guī)范為關系模式，而基于“空間實體 +空間索引”模型可以規(guī)范為“實體 關系”模型，從而可以與關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結合，在關系數(shù)據(jù)庫內實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的查詢、分析和處理等操作。 主要技術特點 （ 1）、 以表（ Table）的形式組織信息 每一個表都是一組 MapInfo 文件， 這些文件組成了地圖文件和數(shù)據(jù)庫文件。為使用MapInfo，就需要有組成表的用戶數(shù)據(jù)和地圖文件。這些文件可以來自 MapInfo 或者由用戶創(chuàng)建。用戶要想在 MapInfo中工作，就必須打開一個或多個表。 MapInfo通過表的形式將數(shù)據(jù)與地圖有機地結合在一起。當用戶在 MapInfo中打開數(shù)據(jù)文件時， MapInfo將創(chuàng)建一個表。這個表至少由兩個獨立的文件組成，一個是包含數(shù)據(jù)結構的文件，另一個是包含原始數(shù)據(jù)的文件。一個典型的 MapInfo 表將主要由 *.tab、 *.dat、*.wks、 *.dbf、 *.xls、 *.map、 *.id、 *.ind文件格式組成。 （ 2）、 圖形對象 MapInfo 內置的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是一種關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，也是用二維表組織數(shù)據(jù)。與其它關系型數(shù)據(jù)庫不同的是表結構中除可包含常用類型的屬性列外，還引入一個圖形對象列（ OBJ 列），用于存儲圖形對象（如線、區(qū)域等）。 MapInfo 提供許多圖形對象的操作接口，利用這些接口可以生成和處理所需要的各種圖形。 （ 3）、 地圖圖層化 MapInfo是按圖層組織計算機地圖的。也就是說，將一幅計算機地圖加工成多個層層疊加的透明層，這個透明層就稱為圖層。每個圖層包含了整個地圖的一個不同方 面。例如，第一個圖層包含省邊界，第二個圖層表示省府的符號，第三個圖層由標注文本組成，把它們層層疊加就形成一幅完整的地圖。在創(chuàng)建每一個圖層時，都要為其建立一張表， MapInfo就是通過這種方式使表與地圖之間建立了聯(lián)系。 也就是說， MapInfo是以表的形式來進行管理的，每個表一般包含兩部份：地圖部分和數(shù)據(jù)庫（屬性）部份。 （ 4）、 專題地圖 提供多種數(shù)據(jù)可視化的專題地圖，能將數(shù)據(jù)庫中的信息進行直觀的可視化分析。使用專題渲染在地圖上顯示數(shù)據(jù)時，可以清楚地看出在數(shù)據(jù)記錄中難以發(fā)現(xiàn)的模式或趨勢，為用戶的決策提供依據(jù)。專題地圖 包括范圍值、點密度、柱狀圖、等級符號、餅圖和獨立值六種形式。 （ 5）、 內置 ODBC MapInfo內置 ODBC，支持各種關系型數(shù)據(jù)庫，支持 SQL查詢，從而保證了對原有數(shù)據(jù)庫的沿用和對遠程數(shù)據(jù)庫地訪問。具備空間查詢的功能擴展（如緩沖區(qū)、疊加等），采用數(shù)據(jù)倉庫的最新技術 OLAP（ Online Analytical Processing）的聯(lián)機事物處理，對于應用程序實現(xiàn)圖形查詢和表查詢提供了強大的手段。 （ 6）、 支持多種數(shù)據(jù)格式及其轉換 MapInfo既支持數(shù)字化儀的圖形輸入方式，直接生成矢量圖，也支持目前市場上流行的圖形圖象格 式?？山邮?AutoCAD的 DWG、 DXF標準文件格式，還可通過 MIF及 MID文件與其它軟件建立數(shù)據(jù)的接口。其中 MIF文件內保存有圖形信息， MID文件內保存有圖形的屬性信息。 MIF及 MID文件通過 MapInfo的菜單命令 Import和 Export來輸入和產(chǎn)生。 （ 7）、 二次開發(fā)工具 MapBasic 資料 11 作為一個系統(tǒng)軟件， MapInfo提供了可以將其所有的功能用程序來驅動的方法，內置標準的二次開發(fā)工具 —— MapBasic。 MapBasic 不僅與大眾化的 Basic 語法相一致，具有基本一致的常用函數(shù)集（計算、字符串處理、文件 I/O、 DLL 調用等），而且利用 MapBasic語言所提供的函數(shù)、過程和語句命令可以完成許多有關圖形對象管理的復雜操作和運算。它的真正優(yōu)勢在于對 MapInfo中的 Table及其圖形對象的管理所提供的特性和強大功能。采用面向對象及事件驅動編程 （ 8）、 集成二次開發(fā)能力 具有 OLE和 OLE Automation功能，可以方便地使用 Delphi、 VB、 VC等多種開發(fā)工具，保證了新的應用程序與原有的應用界面保持一致，為日后的深層開發(fā)提供一個擴展空間。 MapInfo的 數(shù)據(jù) 組織 MapInfo采用雙數(shù)據(jù)庫存儲模式，即其空間數(shù)據(jù) 與屬性數(shù)據(jù)是分開來存儲的。屬性數(shù)據(jù)存儲在關系數(shù)據(jù)庫的若干屬性表中，而空間數(shù)據(jù)則以 MapInfo的自定義格式保存于若干文件中，二者通過一定的索引機制聯(lián)系起來。為了提高查詢和處理效率， MapInfo采用層次結構對空間數(shù)據(jù)進行組織，即根據(jù)不同的專題將地圖分層（圖層還可以分成若干圖幅），每個圖層存儲為若干個基本文件。 （ 1）、 屬性數(shù)據(jù)的表結構文件 .TAB 屬性數(shù)據(jù)表結構文件定義了地圖屬性數(shù)據(jù)的表結構，包括字段數(shù)、字段名稱、字段類型和字段寬度、索引字段及相應圖層的一些關鍵空間信息描述。 .TAB 文件實際上是一個文本文件，可以在 寫字板中打開觀察其內容。 （ 2）、 屬性數(shù)據(jù)文件 .DAT 屬性數(shù)據(jù)文件中存放完整的地圖屬性數(shù)據(jù)。在文件頭之后，為表結構描述，其后首尾相接地緊跟著各條具體地屬性數(shù)據(jù)記錄。 （ 3）、 交叉索引文件 .ID 交叉索引文件記錄了地圖中每一個空間對象在空間數(shù)據(jù)文件（ .MAP）中的位置指針。每四個字節(jié)構成一個指針。指針排列的順序與屬性數(shù)據(jù)文件（ .DAT）中屬性數(shù)據(jù)記錄存放的順序一致。交叉索引文件實際上是一個空間對象的定位表。 （ 4）、 空間數(shù)據(jù)文件 .MAP 具體包含了各地圖對象的空間數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)