【文章內(nèi)容簡介】 臺的，采用 InProc直接調(diào)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(jìn)行特殊的培訓(xùn)。在GIS 或 GMIS 的開發(fā)過程中，開發(fā)人員的素質(zhì)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(shù)已經(jīng)成為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，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(yīng)用系統(tǒng)，推動了 GIS大眾化進(jìn)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(shí)也成為普通用戶對地理相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的的可視化工具。 組件式 GIS開發(fā)平臺的結(jié)構(gòu) 組件式 GIS開發(fā)平臺通?？稍O(shè)計(jì)為三級結(jié)構(gòu)： ? 基礎(chǔ)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(chǔ)組件構(gòu)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(chǔ)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(yīng)用的特定算法，固化到組件中，進(jìn)一步加速開發(fā)過程。以 GPS監(jiān)控為例。對于 GPS應(yīng)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(yīng)用功能，如動態(tài)目標(biāo)顯示、目標(biāo)鎖定、軌跡顯示等。這些 GPS行業(yè)性應(yīng)用功能組件被封裝起來后，開發(fā)者的工作就可簡化為設(shè) 置顯示目標(biāo)的圖例、軌跡顯示的顏色、鎖定的目標(biāo)，以及調(diào)用、接受數(shù)據(jù)的方法等。 GIS組件的構(gòu)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(biāo)轉(zhuǎn)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(shí)現(xiàn)也會帶來系統(tǒng)效率上的低下。一般可以認(rèn)為 GIS構(gòu)件的設(shè)計(jì)主要遵循應(yīng)用領(lǐng)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(biāo)的GIS構(gòu)件。 GIS組件產(chǎn)品 GIS組件的代表作應(yīng)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(tuán)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?xùn)鸥駡D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(shè)置當(dāng)前 層 增加、移走、設(shè)置當(dāng)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(biāo)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(biāo)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(biāo)注 有 有 地圖符號化 較弱 較強(qiáng) 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(yīng)用及評價(jià) 軟件的構(gòu)件化已成為軟件技術(shù)發(fā)展的潮流?；?DCOM的 ActiveX 構(gòu)件實(shí)現(xiàn)，已成為軟件工業(yè)的一種標(biāo)準(zhǔn)。伴隨著未來其它非 Windows平臺對 ActiveX的支持， ActiveX構(gòu)件化的GIS軟件系統(tǒng)將對 GIS的體系結(jié)構(gòu)和 GIS將來的應(yīng)用前景產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。 雖然采用 GIS構(gòu)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(shù)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(gòu) 件技術(shù)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(shí)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(gòu)件，只覆蓋了 GIS系統(tǒng)的部分功能，于是對于特殊領(lǐng)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(diǎn)是：開發(fā)及使用過程中必須時(shí)刻注意 Windows系統(tǒng) OLE系統(tǒng)注冊表的正確。 三、 MapInfo 相關(guān)技術(shù) MapInfo公司及其產(chǎn)品 美國 MapInfo公司致力于為用戶提供先進(jìn)的數(shù)據(jù)可視化、信息地圖化技術(shù)，并將這些技術(shù)與主流業(yè)務(wù)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(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，及時(shí)將 GIS概念從中大型計(jì)算機(jī)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(luò)解決方案 MapInfo ProSerev ? 數(shù)據(jù)庫服務(wù)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?fù)潢P(guān)系模型 空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系模型是地理信息系統(tǒng)的基石。當(dāng)前商用地理信息系統(tǒng)中，主要采用POLYVRT結(jié)構(gòu)和“空間實(shí)體 +空間索引”兩種模型。 MapInfo 采用稱作“空間實(shí)體 +空間索引”的的拓?fù)潢P(guān)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(shí)體 +空間索引”模型的基礎(chǔ)是“空間實(shí)體”。空 間實(shí)體是地理實(shí)體的抽象，主要包括點(diǎn)、線、面三種類型。每個空間實(shí)體對象都維護(hù)著自己的所有屬性。多個空間實(shí)體組成一個圖層。 “空間實(shí)體 +空間索引”模型的空間查詢功能是通過“空間索引”技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的?？臻g索引的目的是對給定的空間坐標(biāo)，能夠以盡快的速度搜索到坐標(biāo)范圍內(nèi)的空間對象。 MapInfo采用 RTree技術(shù)將空間實(shí)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(jìn)行索引搜索。建立了空間索引，就能快速地進(jìn)行空間分析了。 相對于 ， POLYVRT的優(yōu)點(diǎn)是多個不同的對象可以共用相同的結(jié)點(diǎn)，節(jié)省存儲空間，但由此 產(chǎn)生的問題是其結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，數(shù)據(jù)的編輯和維護(hù)比較困難。而“空間實(shí)體 +空間索引”資料 10 模型雖然會造成公共結(jié)點(diǎn)的重復(fù)存儲，但是其結(jié)構(gòu)化的實(shí)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(qiáng)了空間數(shù)據(jù)的可維護(hù)性。 另外，基于 POLYVRT 結(jié)構(gòu)的空間數(shù)據(jù)組織不能被規(guī)范為關(guān)系模式，而基于“空間實(shí)體 +空間索引”模型可以規(guī)范為“實(shí)體 關(guān)系”模型，從而可以與關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)合，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫內(nèi)實(shí)現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的查詢、分析和處理等操作。 主要技術(shù)特點(diǎn) （ 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(jī)地結(jié)合在一起。當(dāng)用戶在 MapInfo中打開數(shù)據(jù)文件時(shí)， MapInfo將創(chuàng)建一個表。這個表至少由兩個獨(dú)立的文件組成，一個是包含數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(nèi)置的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是一種關(guān)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(guān)系型數(shù)據(jù)庫不同的是表結(jié)構(gòu)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(jì)算機(jī)地圖的。也就是說，將一幅計(jì)算機(jī)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(biāo)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(shí)，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(jìn)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(jìn)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(shí)，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(diǎn)密度、柱狀圖、等級符號、餅圖和獨(dú)立值六種形式。 （ 5）、 內(nèi)置 ODBC MapInfo內(nèi)置 ODBC，支持各種關(guān)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(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫地訪問。具備空間查詢的功能擴(kuò)展（如緩沖區(qū)、疊加等），采用數(shù)據(jù)倉庫的最新技術(shù) OLAP（ Online Analytical Processing）的聯(lián)機(jī)事物處理，對于應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)圖形查詢和表查詢提供了強(qiáng)大的手段。 （ 6）、 支持多種數(shù)據(jù)格式及其轉(zhuǎn)換 MapInfo既支持?jǐn)?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(biāo)準(zhǔn)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(nèi)保存有圖形信息， MID文件內(nèi)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(qū)動的方法，內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算、字符串處理、文件 I/O、 DLL 調(diào)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(guān)圖形對象管理的復(fù)雜操作和運(yùn)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(qiáng)大功能。采用面向?qū)ο蠹笆录?qū)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(yīng)用程序與原有的應(yīng)用界面保持一致，為日后的深層開發(fā)提供一個擴(kuò)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(guān)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(jī)制聯(lián)系起來。為了提高查詢和處理效率， MapInfo采用層次結(jié)構(gòu)對空間數(shù)據(jù)進(jìn)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(jié)構(gòu)文件 .TAB 屬性數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)文件定義了地圖屬性數(shù)據(jù)的表結(jié)構(gòu)，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(yīng)圖層的一些關(guān)鍵空間信息描述。 .TAB 文件實(shí)際上是一個文本文件，可以在 寫字板中打開觀察其內(nèi)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(jié)構(gòu)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(gòu)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(shí)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)。空間數(shù)