构件化WebGIS的研究

摘要

GIS的主要特点是空间的分布性、开放性、灵活性。从GIS本身的构成来看，数据的组织和计算模型支持下的软件的架构是其两个重要的方面，并决定了GIS的发展趋势。数据的分布性和软件的构件性是它的主要发展趋势，也说明WebGIS的出现是应用需求的必然。构件化WebGIS是分布式环境下软件架构的一种新的形式，是“数字城市”乃至“数字地球”实践的基础，也是国家地理基础设施建设的的主要内容和地理信息软件网格化的有效尝试。 1、在空间数据组织方面WebGIS中的结构化数据和非结构化数据是共存的，关系数据库对表达和存储空间这种非结构化数据却显得力不存心，面向对象数据库对它们有很好的适应性，但其理论和技术上尚不成熟。根据空间数据和属性数据的特点，基于关系数据库融合对象数据库的理念和思想，来探索关系对象数据库ORDB的理论特别是实现技术、统一数据存储模式，在定义非结构化数据语义的基础上提供面向对象操作，进而完成WebGIS架构中数据的有效组织，有其重要的意义和实用价值。本文在WebGIS数据组织方面的具体工作可概括为： (1)在给出空间对象概念模型的基础上，抽取了三维剖分拓扑E-R模型，进而给出了地理空间数据模型，为空间数据的组织奠定了统一的理论基础； (2)给出了WebGIS的空间数据库对象关系描述，采用三层表结构框架，对每层表的具体设计进行了阐述； (3)针对WebGIS数据源的分布性，提出了基于ODBC的多数据源集成方案和WebGIS空间数据分布式访问的方式。 2、在构件化实现方面构件化技术是目前实现WEB应用平台的良好技术，基于已作为事实标准的DCOM，通过分析WebGIS的构件形式与特性，研究如何进行WebGIS的构件划分、构件的关系组织，给出WebGIS实现的体系结构，使其适应于分布环境的要求，是构件化WebGIS的重点研究内容。本文在WebGIS构件化方面的工作可概括为： (1)阐明了构件的运行机理和对分布式软件架构的支撑模型和运行机理； (2)给出了WebGIS的构件形式与特性，并对构件的组成层次进行了划分，进而形成了构件的关系组织框架； (3)将构件进一步细化到三大类六小类，并对它们的构成和功能实现进行了详细的描述； (4)给出了基于构件的WebGIS实现的体系结构模型。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1论文的研究背景

1.2论文的研究意义

1.3论文的主要研究内容

1.4论文的组织

第2章WebGIS研究现状与技术分析

2.1 GIS的特征

2.2 GIS的发展状况

2.2.1数据组织方式的变迁

2.2.2计算模型的发展

2.3 GIS面临的挑战和发展趋势

2.4 WebGIS的研究现状

2.5面向对象的WebGIS开发

2.6 WebGIS设计及其构件化

2.7 小结

第3章WebGIS的对象关系空间数据组织

3.1对象关系数据库与WebGIS

3.1.1关系数据库、对象数据库与对象关系数据库

3.1.2基于对象关系数据库的WebGIS数据存储

3.2基于ODBC实现WebGIS的多数据库支持

3.2.1 ODBC原理及在WebGI S数据集成中的作用

3.2.2集成实现策略

3.3 WebGIS空间数据建模

3.3.1空间对象概念模型

3.3.2三维剖分拓扑E-R模型

3.3.3地理空间数据模型

3.4 WebGIS空间数据库对象关系描述

3.5 WebGIS空间数据存储的实现

3.5.1空间数据结构三层表的实现

3.5.2系统表的实现

3.5.3其它辅助表的实现

3.6小结

第4章 WebGIS的分布式构件化

4.1构件特性及其在GIS中的适应性

4.1.1构件特性描述

4.1.2构件对GIS发展的适应性

4.2两种主要的构件技术及其体系结构

4.2.1公共对象请求代理体系结构

4.2.2分布式构件对象模型及其结构机理

4.3 WEBGIS构件化系统建模

4.3.1 GIS构件形式与特性

4.3.2构件层次划分

4.3.3构件关系结构与组织

4.4构件的划分与功能描述

4.4.1地图数据访问对象类

4.4.2地图可视化对象类

4.4.3工具类

4.5基于构件的WebGIS体系结构

4.6小结

第5章WebGIS构件的应用验证

5.1需求概况

5.2开发环境

5.2.1硬件环境

5.2.2软件环境

5.3功能简述

5.4小结

第6章总结

6.1研究小结

6.2不足与下一步的打算

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢

西北工业大学学位论文知识产权声明书和西北工业大学学位论文原创性声明