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2024年4月20日发(作者:ascii码组成图案)
42 福 建 电脑 2010年第4期
XML在GIS开发中的框架应用探讨
胡 贞
(九江学院江西九江332000)
【摘要】:随着地理信息系统的广泛应用,地理信息系统开发时的架构也面临着很多新问题。本文分析了传统开发模
式下的系统存在的不足之处,然后从GIS数糖管理及应用维护等多方面考虑,提出了基于XML在GIS中开发中的应用方法,
来提高系统的可配置性和可扩展性,并结合实际应用的模型,证明了基于XML在GIS系统开发中的优点。
【关键词】:XML,地理信息系统,应用框架。
系统的地理空间数据,提高系统的可扩展性。
随着信息技术的发展和社会信息化进程的加速.GIS技术
2、地理信息系统应用框架
即地理信息技术已广泛应用于区域地理环境研究。在环境监测、 按照C/S结构的三层体系.设计基于XML的地理信息系统
一
、
传统GIS开发时存在的问题
国土资源管理、国土开发规划等许多领域中发挥着重要作用。 应用框架,一般将其分为表示层、功能层和数据层三部分,通过
CIS的应用也已从最早的比较单一的行业应用渐渐发展到环境
XML实现各层次之问的数据交换。如图1所示:
监测、定位导航、公共服务等多个领域和行业中应用。从系统的
应用看,应用需求中存在各种各样的问题,比如系统复杂等。较
多已投入应用的地理信息系统仍无法满足在新的应用环境下的
需求.充分暴露了传统的地理信息系统开发应用框架存在的问
题,主要集中在如下几点:
1、系统的可管理和维护性较差、维护的可操作性较为复杂.
应用层
田园匡] 表示层
没有很好的考虑到系统功能的可扩展性 目前大部分使用的
GIS应用系统的设计比较倾向于达到软件所需要实现的基本功
能.而没有考虑到随着系统的应用性在扩大时.用户的数量和要
求的各种功能也会相应的增加.一旦要扩展功能时,就只有通过
修改或增加软件代码来进行维护.这不仅要求维护人员有较强
软件设计能力.也增加系统维护的困难程度。
2、系统开发的应用框架的重复调用和扩展能力较弱。地理
信息系统的应用开发大多是对软件代码的复制利用.在整个应
(1)表现层
r》 —Is地理’ 。催惠} ——1 r ・基础数 _’_——据l——1 r l 数——‘—‘。据库——’— 数据—1 层
L. ............ J ........ .....一t.. ...........J
图1
表现层是用户和应用系统进行交互的接口 它辅助用户输
用框架中以函数、类、组件等方式重用代码,而真正利用整个框
入,提供各种提示和帮助、响应用户操作所触发的各种事件、限
处理一些特殊的操作等等。在表现层上.提供一
架的却很少。新的项目开发只能通过对旧系统中的代码修改来
制用户的输入、
达到系统复用和扩展的目的.系统建设投入大、开发周期长,也
整套的支撑模块和组件框架。以统一界面风格、设计模式。表现
层包括用户界面控制、数据表现控制和用户输人控制三个部分。
不利于系统框架本身的不断优化和完善
3、缺乏对地理信息应用的面向服务(SOA)的支撑。在基于
在用户要求发生变化时.只用对表现层进行修改就可以实现对
SOA架构的系统中.具体应用程序的功能是由一些松耦合并且 用户显示界面的变化.动态配置客户端程序.而不影响到其他
具有统一接口定义方式的组件组合构建起来的.它因对迅速变
层。
2)应用层
化的业务环境具有良好适应力而备受关注。随着SOA在地理信
GIS应用层是指在GIS基础平台层之上.针对号百GIS的
息系统应用领域的进一步推广.传统的组件化应用框架无法支
S基础平台层提供的API接口以及GIS数据
持GIS服务,必须向SOA的体系架构延伸、提供地理信息服务
业务需求.利用GI
层的基础数据,而开发出来的各类业务功能的集合。它包括空间
的应用支持。
数据管理模块、用户权限管理模块GIS通用模块、数据访问模块
二、基于XML的GIS开发的应用框架应用
为了解决传统地理信息系统应用框架存在的不足.使原有
等。应用层在获得表现层的XML数据后,读取系统用户功能权
进行客户端应用的个性化动态配置.使应用
软件框架的可重复利用和易于维护.我们采用基于XML开发客
限和数据访问权限.
户端,服务器模式的GIS应用框架
1、基于XML技术的应用框架在设计开发中的优势
XML是新一代网络数据表示、传递和交换的标准,是Inter-
基本功能的封装.为有针对性地开发面向具体应用的业务模块
S功能支持.避免软件功能的重复开发.提高应用
net环境中跨平台的、依赖于内容的技术,其应用已经渗透到与
提供必要的GI
系统更为灵活、易于维护。
应用层对空问数据访问、查询、分析、编辑和制图这样一些
网络数据处理相关的各个领域 采用XML作为数据交换平台
采用XML数据标准的Web服务.XML具有简单性、开发性、可
扩展性,并具备自我描述功能,能够将数据和显示区分开,提供
人机共同的交互语言
XML文档的树状结构特点适合GIs开发时对空间数据的
组织方式,它不仅可以保存地理空间数据内容本身、存储空间数
据的表现样式.还可以完整的表达数据之间的逻辑层次关系。同
时,XML简单灵活,易于扩展.具有良好的跨平台特性。GIS应用
框架可以很容易地加载并解析XML数据.实现应用系统内部各
层次之间的不同数据的传递和交换.还可以集成来自不同应用
系统建设的效率
(3)数据层
数据层是整个系统的数据来源.是整个系统应用的核心部
分。它一般包括空间数据库、元数据库和其他专题数据库。它可
以是地理信息系统应用中单个数据库,也可以是一个数据中心.
个网络数据资源 数据层负责接收来自应用层的空问数据查
询和操作指令,通过大型的数据库管理软件.完成对各类数据的
访问和操作并返回数据结果 应用模式如图2所示:
应用框架面向GIS行业应用提供基本的空间信息资源维护
功能、GIS功能和系统配置服务。同时,又建立应用系统与数据
一
2010年第4期 福建电脑 43
的相互关联。实现了应用系统对各类数据库、数据服务的访问。
可以说.应用框架屏蔽了框架实现的具体实现手段.使用户能更
好地关注实际应用的功能开发。用户可以根据个人习惯选择编
程语言,建立面向具体需求、具体应用的功能模块,然后通过应
用框架将空间信息资源和行业应用业务模块整合在一起。这样
的应用模式充分发挥了软件设计的复re(REUSE)思想.有利于地
理信息系统建设的良性循环和共建共享
图3
图2
四、结束语
三、基于应用框架的原型系统实现
为了进一步验证上述应用框架的科学性和合理性.本文结
合某市信息管网地理信息系统建设的实际应用.快速建立了基
于该框架的原型系统。系统的总体框架如图3所示。
系统采用AreGIS Engine组件和VB.NET进行二次开发.在
应用框架的基础上.开发了客户端应用软件信息管网地理信息
系统和系统管理维护软件两部分,实现了信息管网在计划、销
售、建设、运营多环管理。其中。信息管网地理信息系统是整个原
型系统的核心,它实现面向信息管网综合管理的GIS功能.为用
户提供一个友好的信息查询和GlS分析的界面。
系统管理维护软件实现了系统用户权限管理、空间数据管
理维护、数据字典管理和其他系统配置,为系统用户提供了简单
方便的维护工具。利用XML的可扩展性.还能满足应用系统对
数据服务的访问需要.扩大空间信息的共享。系统管理维护工具
地理信息系统应用构架是地理信息系统建设的核心和基
础。本文针对地理信息资源管理难、系统维护复杂等问题,总结
提出了面向XML的C,S架构下的GIS应用框架.通过原型系统
的实现论证了框架的可行性和实用性.对建立城市基础地理信
息系统以及面向行业应用的专题应用具有一定的指导作用和参
考价值
参考文献:
f11郭昭,谭庆平.基于XML的可定制软件开发平台配置的设计和实现
团.计算机工程2005,11(2):23—25
f2】李广强,吴伟民,赖天武.基于控件和XML的可定制软件开发方案D】.
计算机工程,2007,1(2):33-35
【3]胡英,黄晔.地理信息系统软件开发模式探讨.测绘通报 2004(7):
75-78
还通过XML对数据访问权限和功能权限等进行配置.实现了应
与实现.科学技术与工程U】.2009.5(9):112—115
用系统的灵活配置,满足了不同层次的应用需要。
『41杭欣静,蒋泽军,王丽芳.基于XML的用户界面动态生成框架的设计
(上接第31页)
我们将上面设计的”网上书城”系统的开发过程贯穿整个教 高职业技术能力和素质,培养学生的职业可持续性发展能力。
学过程.将工作中的任务与学生任务一体化。实现理论与实践一
4、总结
体化的行动导向模式。在教学情境编排上。根据高职学生的认知 通过借鉴CBE教学理念对Oracle数据库应用开发课程的
水平,由浅人深、从简单到复杂,重新安排序化教学内容,从单一 项目教学改革,学生对课程学习兴趣明显提高.学生学习完此课
acle数据库操作和管理能力.而且独
到综合的方式排列,实现能力的递进。基于CBE理念的”网上书
程不仅具备一定的实际Or
城”学习情境设计如图2所示。
立分析问题、解决问题、总结问题的能力也有所提高。据我院
项目开发任务
・
课程设计任务
』 训任氟 .
知识模块
必备知识L
掣}备知识L
技能要求
壤业技能1
f啦技能2
Oracle订单班学生顶岗实习和毕业实习情况反馈.学生在企业
工作中基本不需要再进行岗前培训就能胜任工作.凸显了CBE
功能模块
教学理念”能力本位”特色带来的成效。
参考文献:
[1】李春梅,扬阳.加拿大CBE职教模式及对我国职业教育的启示加河
北职业技术学院学报,2007,(03).10-11
・
功能模块
功能模块
!冀训任磊k
一
●
・
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训任务
~
必备知识 业授能n
图2基于CBE理念的”网上书城”学习情境设计
2】姜漓,连云凯.借鉴CBE模式改善计算机实验教学Ⅱ】九江职业技术
学习情境微观上采用任务驱动.在每个学习情境中,将项目
【
(03).35-37,14
中每个开发任务转化为若干个子功能.进而转化为相应的实训
学院学报,2009,
任务.让学生通过实现实训任务来主动寻找和掌握所应具备的
知识,从而掌握实际工作岗位中要求的职业技能。
在实际教学过程中.可穿插采用教师演示或引导递进等方
式,让学生边做边学,由浅人深,层层递进,最终达到学生能独立
做的综合性完整项目的境界 从而使学生在学习过程中逐步提
[3戴志浩.3]CBE教学模式和项目课程的开发Ⅱ】.职业技术教育,2005,(35).
12-13
【4】牛冬艳.CBE模式在高职院校会计教学上的应用明.科技信息(科学教
研),2008,(22).243—243,281
5杨力,王电钢.基于CBE/DACUM的”电子电路装配实习”课程教学改
革Ⅱ】.重庆电力高等专科学校学报,2009,(3).71-75
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