基于Activx的地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

1、基于MapX的東海電纜管線地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā) 謝文輝(上海東海海洋工程勘察設(shè)計(jì)研究院,)摘要 從ActiveX技術(shù)出發(fā)，說(shuō)明了組件式GIS開(kāi)發(fā)技術(shù)的源起，通用GIS的開(kāi)發(fā)框架；以東海電纜管線地理信息系統(tǒng)為例，介紹了利用MapX控件進(jìn)行GIS應(yīng)用軟件的組織與開(kāi)發(fā)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的可視化、信息化，實(shí)現(xiàn)了對(duì)地理信息的查詢、編輯、分析、管理等基本功能。關(guān)鍵詞: ActiveX/ MapX控件；地理信息系統(tǒng)(GIS)；VB中圖分類號(hào): TP311；TP391.41作者簡(jiǎn)介: 謝文輝，男,1974年生,碩士，主要研究方向: GIS開(kāi)發(fā)與集成應(yīng)用.1 ActiveX 技術(shù)與系統(tǒng)開(kāi)發(fā)11組件技術(shù)

2、的興起ActiveX技術(shù)是Microsoft公司于1996年推出來(lái)的，ActiveX技術(shù)已得到了許多軟件公司的支持和響應(yīng)，并紛紛在其產(chǎn)品中融入ActiveX技術(shù)。ActiveX是一種技術(shù)集，它的基礎(chǔ)是OLE（對(duì)象鏈接與嵌入）技術(shù)，直接使用對(duì)象是COM（Component Object Model）。而COM的核心是IDL（InterfaceDefineLanguage）語(yǔ)言，是一種與平臺(tái)無(wú)關(guān)的語(yǔ)言，而且是二進(jìn)制兼容的，使用者可以直接調(diào)用執(zhí)行模塊來(lái)獲得對(duì)象提供的服務(wù)，它們間的關(guān)系如圖1所示。ActiveX技術(shù)具有如下特點(diǎn)：（1）與具體的編程語(yǔ)言無(wú)關(guān)，被廣泛應(yīng)用于WEB服務(wù)器以及客戶端的各個(gè)方面。

3、同時(shí)，也被用于方便地創(chuàng)建普通的桌面應(yīng)用程序。（2）是一段可重復(fù)使用的編程代碼和數(shù)據(jù)，它是由用 ActiveX 技術(shù)創(chuàng)建的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象所組成，通過(guò)使用 ActiveX 部件技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)將現(xiàn)已存在的、完善的應(yīng)用程序片斷連在一起，組裝到自己的應(yīng)用程序中去。12 ActiveX控件與組件技術(shù)ActiveX控件是充分利用OLE和ActiveX技術(shù)的自定義控件，運(yùn)行于32位的環(huán)境，是基于與應(yīng)用程序無(wú)關(guān)的思想而設(shè)計(jì)的，其目標(biāo)是提供一種面向?qū)ο蟆⑴c操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)、與機(jī)器平臺(tái)無(wú)關(guān)、可以在應(yīng)用程序之間互相訪問(wèn)對(duì)象地機(jī)制。其效果如同使用Windows通用控件一樣。如：在VC+中開(kāi)發(fā)的ActiveX控件，不作任何修

4、改即可應(yīng)用于VB中。由此可見(jiàn)，通過(guò)使用ActiveX控件即可實(shí)現(xiàn)快速小型的組件重用、實(shí)現(xiàn)代碼共享，從而提高編程效率。ActiveX控件因而廣泛地受到開(kāi)發(fā)者的歡迎。組件技術(shù)實(shí)際上是一種開(kāi)發(fā)理念。它把整個(gè)軟件系統(tǒng)可以被視為相互協(xié)同工作的對(duì)象集合，其中每個(gè)對(duì)象都會(huì)提供特定的服務(wù)，發(fā)出特定的消息，并且以標(biāo)準(zhǔn)形式公布出來(lái)，以便其他對(duì)象了解和調(diào)用。早期的類庫(kù)，提供的是原代碼級(jí)的重用，只適用于比較小規(guī)模的開(kāi)發(fā)形式。組件技術(shù)以前所未有的方式提高了軟件產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率，這一點(diǎn)已逐步成為軟件開(kāi)發(fā)人員的共識(shí)。傳統(tǒng)的C/S結(jié)構(gòu)、群件、中間件等大型軟件系統(tǒng)的構(gòu)成形式，都將在組件的基礎(chǔ)上重新構(gòu)造。由于組件技術(shù)的出現(xiàn)，軟件產(chǎn)

5、業(yè)的形式也隨之發(fā)生了很大的變化。大量組件生產(chǎn)商涌現(xiàn)出來(lái)，并推出各具特色的組件產(chǎn)品；軟件集成商則利用適當(dāng)?shù)慕M件快速生產(chǎn)出用戶需要的某些應(yīng)用系統(tǒng)；大而全的通用產(chǎn)品逐步減少；很多相對(duì)較為專業(yè)，但用途廣泛的軟件，如GIS、語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)等，都以組件的形式組裝和擴(kuò)散到一般的軟件產(chǎn)品中。組件技術(shù)ActiveX/ ActivexX OcxOLE/OLE OcxCom/Dcoml 是一種基于部件/控件群的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)理念與模式。l 不同的部件完成不同的功能，不同的部件/控件可以自由組合。l 封裝得更加徹底，更易于使用，可以在各種開(kāi)發(fā)語(yǔ)言、環(huán)境中使用。l 組件技術(shù)使近二十年來(lái)興起的面向?qū)ο蠹夹g(shù)進(jìn)入到成熟的實(shí)用化階段。

6、l ActiveX是Microsoft在OLE）技術(shù)的基礎(chǔ)上提出的一組使用COM，使得軟件部件可以交互的技術(shù)集。l ActiveX控件是充分利用OLE和ActiveX技術(shù)的自定義控件,是眾多ActiveX技術(shù)中的一種,基礎(chǔ)是OLE控件。l OLE的目的在于增強(qiáng)軟件間的互操作。l OLE控件（OCX）是OLE自動(dòng)化的擴(kuò)展,是眾多OLE中的一種，有事件驅(qū)動(dòng)、有宿主可視化、有自已的屬性頁(yè),可編程控制.l 它的核心是IDL語(yǔ)言。l 與機(jī)器無(wú)關(guān)、與語(yǔ)言平臺(tái)無(wú)關(guān)。圖1 ActiveX技術(shù)發(fā)展過(guò)程2GIS開(kāi)發(fā)與ActiveX控件21 GIS常用開(kāi)發(fā)方式從系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的組成結(jié)構(gòu)來(lái)講，GIS的開(kāi)發(fā)可分為三種情況：（

7、1）集成式GIS，指集合各種功能的大型GIS軟件包。ESRI公司的Arc/Info，Genasys公司的GenaMap等都是集成式的GIS開(kāi)發(fā)工具。集成式GIS優(yōu)點(diǎn)是各項(xiàng)功能已形成獨(dú)立完整系統(tǒng)，缺點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜、龐大、成本較高，難于與其他應(yīng)用系統(tǒng)集成。（2）模塊化GIS，按功能劃分成一系統(tǒng)模塊，運(yùn)行于統(tǒng)一的平臺(tái)上。Intergraph公司的MGE就是一個(gè)有代表性的模塊化GIS系統(tǒng)。模塊化GIS具有較強(qiáng)的工程針對(duì)性，便于開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。（3）組件式GIS，是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的，代表GIS系統(tǒng)的發(fā)展潮流。最主要的組件GIS大多采用Microsoft的COM?；贑OM，Microsoft推出了Active

8、X控件技術(shù)。新一代的組件式GIS大多采用ActiveX控件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如，InterGraph的GeoMedia，ESRI的MapObject，MapInfo的MapX，ArcGIS的ArcObject等,還有一些國(guó)產(chǎn)的GIS軟件，也大多采用這種形式，這是目前應(yīng)用型GIS的主要開(kāi)發(fā)方式。22 組件式GIS系統(tǒng)組件式GIS的基本思想是把GIS的各大功能模塊劃分為幾個(gè)控件，每個(gè)控件完成不同的功能。各個(gè)GIS控件之間，以及GIS控件與其它非GIS控件之間，可以方便地通過(guò)可視化的軟件開(kāi)發(fā)工具集成起來(lái)，形成最終的GIS應(yīng)用。控件如同一堆各式各樣的積木，他們分別實(shí)現(xiàn)不同的功能(包括GIS和非GIS功能)，根

9、據(jù)需要把實(shí)現(xiàn)各種功能的 “積木”搭建起來(lái)，就構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)，GIS控件是組件式GIS開(kāi)發(fā)中最基礎(chǔ)的控件。利用組件進(jìn)行GIS開(kāi)發(fā)肯有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）功能全、性價(jià)比高：各板塊功能緊密集中，新的GIS組件都是基于32位系統(tǒng)平臺(tái)的，采用InProc直接調(diào)用形式，所以無(wú)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。可以選取/開(kāi)發(fā)各種控件。組件化GIS平臺(tái)具備空間數(shù)據(jù)管理能力，可與眾多數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)連接。在保證功能的前提下，系統(tǒng)小巧靈活。性價(jià)比高，最大限度地降低了用戶的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。（2）兼容性好、易于開(kāi)發(fā)G

10、IS控件具有很強(qiáng)的空間分析與處理功能，可與MIS系統(tǒng)充分結(jié)合，既實(shí)現(xiàn)了GIS的功能擴(kuò)展、市場(chǎng)的開(kāi)拓，也可以使MIS系統(tǒng)更加完善。別外它可以使用通用的可視化語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，不必掌握額外的GIS開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，開(kāi)發(fā)者只需熟悉基于Windows平臺(tái)的通用集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，以及GIS各個(gè)控件的屬性、方法和事件，就可以完成應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和集成。目前，可供選擇的開(kāi)發(fā)環(huán)境很多，如Visual C+、Visual Basic、Visual FoxPro、Borland C+、Delphi、C+ Builder以及Power Builder等都可直接成為GIS或GMIS的優(yōu)秀開(kāi)發(fā)工具，它們各自的優(yōu)點(diǎn)都能夠得到充分發(fā)揮。這與傳統(tǒng)

11、GIS專門性開(kāi)發(fā)環(huán)境相比，是一種質(zhì)的飛躍。（3）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(kāi)發(fā)和集成GIS應(yīng)用系統(tǒng)，推動(dòng)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(duì)地理相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的的可視化工具。23 Mapx介紹MapX是MapInfo公司向用戶提供的具有強(qiáng)大地圖分析功能的ActiveX控件產(chǎn)品。由于它是一種基于Windows操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)控件，因而能支持絕大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境。編程人員在開(kāi)發(fā)過(guò)程中可以選用自己最熟悉的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，輕松地將地圖功能嵌入到應(yīng)用中

12、，并且可以脫離MapInfo的軟件平臺(tái)運(yùn)行?？臻g數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是GIS的基石，GIS就是通過(guò)這種地理空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立地理圖形的空間數(shù)據(jù)模型并定義各空間數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)地理圖形和數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)合。從橫向分析，MapX采取的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是基于空間實(shí)體和空間索引相結(jié)合的一種結(jié)構(gòu)?？臻g實(shí)體是地理圖形的抽象模型，主要包括點(diǎn)、線、面三種類型。任何點(diǎn)、線、面實(shí)體都可以用直角坐標(biāo)點(diǎn)x、y來(lái)表示。點(diǎn)可以表示成一組坐標(biāo)（x，y），對(duì)于線和面，則均被表示成多組坐標(biāo)（x1，y1；x2，y2；xn，yn）?？臻g索引是查詢空間實(shí)體的一種機(jī)制，通過(guò)空間索引，就能夠以盡量快的速度查詢到給定坐標(biāo)范圍內(nèi)的空間實(shí)體及其所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。

13、從縱向分析，MapX的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一種分層存放的結(jié)構(gòu)。用戶可以通過(guò)圖形分層技術(shù)，根據(jù)自己的需求或一定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各種空間實(shí)體進(jìn)行分層組合，將一張地圖分成不同圖層。采用這種分層存放的結(jié)構(gòu)，可以提高圖形的搜索速度，便于各種不同數(shù)據(jù)的靈活調(diào)用、更新和管理。3 東海管線地理信息系統(tǒng)構(gòu)建3.1軟件體系結(jié)構(gòu)為更好查閱與管理東海區(qū)管線資料，建成一個(gè)適用、先進(jìn)、高效、可靠的東海管線資源信息化、現(xiàn)代化的平臺(tái)，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)遵循以下原則： 適用性與先進(jìn)性并重原則 系統(tǒng)的運(yùn)行要求穩(wěn)定與通用、同時(shí)考慮技術(shù)的先近性、控件功能的完備性。 開(kāi)放性原則 信息系統(tǒng)建設(shè)是分階段逐步實(shí)施的，很多功能待完善與優(yōu)化，本系統(tǒng)采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，在軟

14、硬件方面，保證具有良好的擴(kuò)展性，以便今后系統(tǒng)不斷地升級(jí)完善。 經(jīng)濟(jì)性原則 系統(tǒng)的硬件建設(shè)、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與集成等均將采通用方法。有國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的，都將嚴(yán)格執(zhí)行，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的，采用通用做法。 易學(xué)易用易維護(hù)原則 系統(tǒng)最終是為用戶服務(wù)的。設(shè)計(jì)友好的系統(tǒng)界面，使其操作直觀、簡(jiǎn)便，易維護(hù)。 3.2系統(tǒng)功能功能結(jié)構(gòu)：本系統(tǒng)功能主要考慮管理的需要，設(shè)置了五項(xiàng)基本功能，即數(shù)據(jù)輸入、圖形數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)存貯與管理、空間查詢與空間分析、可視化表達(dá)與輸出，功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。空間數(shù)據(jù)鍵盤輸入掃描數(shù)字化手扶數(shù)字化格式轉(zhuǎn)化屬性數(shù)據(jù)編號(hào)/注冊(cè)號(hào)所有人管線長(zhǎng)度用途輔設(shè)方式。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：點(diǎn)、線、面、文本結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)方

15、案比選查詢請(qǐng)求輸出形式顯示器打印機(jī)柵格矢量圖像文件輸出查詢存貯功能分析編輯功能輸出功能其它基本功能索引引編輯請(qǐng)求分析請(qǐng)求圖2 東海電纜管線地理信息系統(tǒng)的基本功能桔構(gòu)圖系統(tǒng)的編寫(xiě)采用VB平臺(tái)，系統(tǒng)的模塊既相對(duì)獨(dú)立又相互補(bǔ)充，構(gòu)成完整的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)東海區(qū)管線的全面管理。運(yùn)行基本界面如圖3所示，基本上實(shí)現(xiàn)了分層管理、屬性查詢與更改、對(duì)象的編輯、節(jié)點(diǎn)吸附、漫游與縮放、自定義標(biāo)注、自動(dòng)標(biāo)注、多邊形選擇、距離與面積的量算、打印輸出、柵格輸出、文件輸出、緩沖區(qū)分析還有鷹眼圖、所選對(duì)象坐標(biāo)的查詢與提取、所選對(duì)象的存貯與輸出、投影變換、視圖比例查詢與更改、專題圖制作等特色功能。屬性更新視圖比例菜單與工具欄等圖層控制鷹眼圖所選取物屬性查詢當(dāng)前所選圖層顯示欄工具欄查詢距離顯示欄當(dāng)前位置顯示欄圖3 系統(tǒng)運(yùn)行的主界面圖4結(jié)束語(yǔ) 該信息系統(tǒng)針對(duì)東海管道電纜資源的各個(gè)層面，實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一平臺(tái)管理。結(jié)合地理信息系統(tǒng)技術(shù)，為管理部門提供決策的便利。本地理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和