gis自定义平台的设计与实现

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1、http://www.paper.edu.cnGIS自定义平台的设计与实现金笑天,康冬舟华东师范大学教育部地理信息科学开放实验室,上海(200062)E-mail:jinxiaotian@sina.com摘要：本文主要讨论了如何应用领域工程的方法进行GIS软件开发和复用，描述了GIS领域分析、领域设计和领域实现的方法和过程，设计和实现了以软件构架为核心和基础、利用GIS构件进行GIS应用系统开发的自定义平台，该平台可以实现大粒度GIS系统的重用。关键词：领域工程；领域分析；领域设计；GIS自定义平台1．引言近年来，人们认识到,要真正解决软件危机，

2、实现软件的工业化生产是惟一可行的途径。通过以软件架构、软件构件为核心和基础、以复用为手段进行软件生产，可以减少软件开发活动中大量的重复性工作,提高软件生产率,降低开发成本,缩短开发周期。这将实现软件工业化生产，是软件产业发展的必由之路。地理信息系统（GIS）是一种输入、存储、管理、分析和显示地理信息的计算机系统，是分析和处理地理空间数据的通用技术，是信息技术的一个重要组成部分，主要应用在环境、资源、交通、商业等行业领域，而且应用前景越来越广泛。对空间数据的管理以及与业务系统和数据的结合等是GIS系统的优点和显著特征，但这些特点也使得GIS软件的规

3、模和复杂性随着GIS的深入应用而不断增加，开发难度越来越大，维护越来越困难。因此利用领域工程、软件构件、软件架构等技术进行GIS软件开发和软件复用，是GIS软件开发的必然趋势。针对目前GIS开发中复用粒度较小的缺点，本文设计并实现了以软件构架为核心和基础、利用GIS构件进行GIS应用系统开发的自定义开发平台，该平台可以实现大粒度的GIS系统的重用，是一个柔性系统，它为GIS的高效开发提供了一个新的思路。2．领域工程领域是一组具有相似或相近软件需求的应用系统所覆盖的功能区域。领域工程是为一组相似或相近系统的应用工程建立基本能力和必备基础的过程。领域

4、工程过程可划分为领域分析、领域设计、领域实现等多个活动。领域分析是一个分析、研究一组应用系统的特性，发现并表示出需求的共性和差异的活动。通过领域分析，提取类似系统的公共特性，同时提炼出可选特征和变化特征。领域设计主要是建立领域的软件构架(DSSA)。与一般设计类似,领域设计需要考虑若干实现问题,例如体系结构(C/S、B/S或者多层结构)，编程语言、数据存取与访问方式、构件类型(DCOM,CORBA,EJB等)。领域实现是依据领域分析模型和DSSA开发领域特定的构件与构架，开发出的构件需要进行分类与组织，以便基于构架的高效复用。1http://ww

5、w.paper.edu.cn领域工程之后是应用工程，应用工程支持基于构件、构架复用的应用系统集成和组装，最终形成应用系统。在进行领域工程时也应考虑到应用工程的集成和组装，尽量地使得领域构架和构件便于复用。本文设计的GIS自定义平台就是在GIS领域工程的基础上的基于构架的构件复用的柔性软件系统。3．基于领域工程的GIS自定义平台3.1GIS领域分析首先我们进行GIS领域分析。通过对GIS自身模型和已有的大量已建GIS系统分析的基础上，我们把GIS系统特征分为通用特征、共性特征、应用专有特征，通用特征是指任何信息系统都存在的特征，例如基本的数据结构、

6、安全管理、网络连接、用户界面元素等。共性构件是GIS应用系统的共性，也就是GIS的典型的独特的特征，例如图形编辑、显示与输出、空间数据库管理、空间分析、决策系统等特征等。应用专有特征是每个GIS应用系统的特有构成成分，比如特殊的行业应用特征，比如环境评价、房地产估价等模型和工具所表现出的特征。接下来通过分析通用特征、共性特征、应用专有特征得到GIS领域模型的必需特征、可选特征、变化特征等。例如图形显示特征是必需特征，三维显示是可选特征，而一系列的显示格式与传输方法则表现为多选一的变化特征。3.2GIS领域设计GIS领域设计主要是建立GIS领域的软

7、件构架(DSSA)。目前市场上流行的商业GIS开发平台，如ArcGIS、MapInfo等，也是提供了一种构架，但这种架构离最终的GIS应用系统还有一定的距离，所以我们需要面向最终应用、充分考虑到软件复用来设计软件架构和构件。目前很多GIS系统只是用到了GIS的常见功能，例如图形操作、双向查询、专题制图等，本文设计了面向GIS常用功能应用的领域软件构架和构件。构架和构件的分析和抽取需要采用面向对象技术进行抽象，首先进行功能和服务的抽象，而后进行应用类和构件的抽象。依据领域分析得到的各种特征，将GIS系统提供的服务抽象为业务数据的增加、删除、修改、查

8、询、字典管理、报表管理、流程控制、界面设置、地图操作、鹰眼视图、图层控制、空间距离量算、地图属性双向查询、专题地图、地址匹配、图形绘制、