组件GIS的关键技术 组件gis的关键技术包括

GIS的专业技术指的是哪些技术呢？

GIS即地理信息系统（Geographic

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Information

System），广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。

GIS与其他几种信息系统密切相关，但由于其处理和分析地理数据的能力使其与它们相区别。尽管没有什么硬性的和快速的规则来给这些信息系统分类，但下面的讨论可以帮助区分GIS和桌面制图、计算机辅助设计CAD、遥感、DBMS、以及GPS技术。

桌面制图

桌面制图系统用地图来组织数据和用户交互。这种系统的主要目的是产生地图：地图就是数据库。大多数桌面制图系统只有及其有限的数据管理、空间分析以及个性化能力。桌面制图系统在桌面计算机上进行操作，例如PC机，Macintosh以及小型UNIX工作站。

计算机辅助设计CAD

计算机辅助设计(CAD)系统促进了产生建筑物和基本建设的设计和规划。这种设计需要装配固有特征的组件来产生整个结构。这些系统需要一些规则来指明如何装配这些部件，并具有非常有限的分析能力。CAD系统已经扩展可以支持地图设计，但管理和分析大型的地理数据库的工具很有限。

遥感和GPS

遥感是一门使用传感器对地球进行测量的科学和技术，例如，飞机上的照相机，全球定位系统（GPS）接收器，或其他设备。这些传感器以图象的格式收集数据，并为利用、分析和可视化这些图象提供专门的功能。由于它缺乏强大的地理数据管理和分析作用，所以不能叫作真正的GIS。

数据库管理系统

数据库管理系统专门研究如何存储和管理所有类型的数据，其中包括地理数据。DBMS使存储和查找数据最优化，许多GIS为此而依靠它。相对于GIS而言，它们没有分析和可视化的工具。

什么是GIS技术？

GIS是英文Geographic Information Systems的缩写，中文习惯译为地理信息系统。通常泛指用于获取、存储、查询、综合、处理、分析和显示地理空间数据及与其相关之信息的计算机系统。它是随着计算机技术和地理科学等的发展而发展起来的，它通过计算机对各种地理空间数据进行组织、管理、统计、分析和显示，生成并输出用户所需要的各种地理信息，它由计算机、地理信息系统软件、空间数据库、分析应用模型和图形用户界面及系统管理人员所组成。

自从20世纪60年代初GIS概念在加拿大提出以来，随着多学科、多技术的发展和密切结合，尤其是计算机技术和空间分析理论的飞速发展，GIS的含义和应用在不断扩大，GIS技术在最近20多年内取得了惊人的发展，并广泛地应用于各个领域。例如，土地信息系统可看成是GIS技术在土地管理的具体应用，因此，GIS技术是土地信息系统建设最为关键的技术之一。

目前，GIS技术的几个发展主要表现在：

（1）三维GIS和时态GIS的发展已取得了一定进展。

（2)GIS和GPS、RS三者结合的技术日益成熟。

（3）空间数据的存储管理技术发展迅速。

随着对象—关系数据库技术的发展，将空间数据无缝集成在DBMS中已成为现实。关系数据库（RDBMS）和GIS的结合，利用RDBMS存储GIS数据，并通过RDBMS存取和操纵这些数据。新的RDBMS（如ORACLE产品）支持新的对象—关系模型，从而可以更好地支持空间数据类型（4）组件GIS技术。地理信息系统的组件化，就是采用组件（Component）技术实现地理信息系统基础平台和应用系统。其本质就是软件可复用技术。COM GIS就是采用了面向对象技术和组件软件技术的GIS系统，其基本思想是把GIS的各大功能模块划分为几个组件，每个组件完成不同的功能。各个GIS组件之间以及GIS组件与非GIS组件之间，都可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的GIS基础平台及应用系统。组件式GIS代表着当今GIS发展的潮流。

（5)Web GIS技术。Web GIS是在INTERNET信息发布、数据共享、交流协作基础之上实现GIS的在线查询和业务处理等功能，是Internet技术应用于GIS开发的产物。互联网（Internet），尤其是万维网（WWW），已经成为GIS的新的操作平台。GIS通过WWW功能得以扩展，真正成为一种大众使用的工具，从WWW的任意一个节点，Internet用户可以浏览Web GIS站点中的空间数据、制作专题图，以及进行各种空间检索和空间分析，从而使GIS进入千家万户。

基于组件式GIS的土地储备管理信息系统的开发和应用

王 军

（重庆市土地勘测规划院，重庆，400020）

摘要：通过探讨系统总体设计、数据库设计、功能实现等问题，阐述了系统的开发环境、系统集成等关键技术，探索了土地管理数据库、土地储备基础信息系统、土地储备应用系统等子系统的建立思路，为土地储备管理的信息化、智能化、空间化提供了新的技术手段，基于组件式GIS的土地储备管理信息系统的整体设计，将为提高土地储备管理的效率提供借鉴。

关键词：土地储备；管理信息系统；组件式GIS

1 引 言

土地储备是政府主导城市土地市场的一种手段和运作模式，通过统一征地、统一收购、统一储备、统一出让、统一地价管理，调控土地一级市场，从而实现对土地出让权的管理和监测。通过储备制度的实施，政府可以按照社会经济发展和城市建设的需要，有计划地收购储备土地，按计划进行土地供应，保障规划计划的实施，增加土地对经济的宏观调控能力，合理配置土地资源，保障社会经济平稳发展。近年来，随着“数字国土”、“金土工程”的实施，土地储备管理信息化的程度越来越大，与此同时，基础数据的集中统一管理与共享，信息的深层挖掘，对土地储备管理信息系统提出了更高的要求。

土地管理在许多领域研究的问题都与地籍的空间运动过程有关，带有明显的三维空间性质，空间数据分布相当复杂，对空间信息的管理与分析则正是地理信息系统的优势，因此地理信息系统在土地管理行业中发展很快，得到了广泛的应用。组件式GIS （COMGIS）是指采用了面向对象技术和组件式软件的GIS功能控件，它可以很方便地嵌入到MIS工具中，根据应用的需要，应用计算机高级编程语言和开发工具，把组件所提供的各种功能模块组合在一起，开发出符合自己专业特色的界面和功能。同时，还可以将大量非GIS应用的数学功能集成到GIS应用系统中，丰富GIS的应用领域，提高GIS的功能，实现用户多元化的需要，开发既具有地理信息系统强大的空间分析和处理功能又具有鲜明的行业特点的专门GIS系统。因此，基于组件式GIS的开发成为GIS应用系统开发的趋势。

本文以重庆市土地储备管理信息系统为例，对基于COMGIS的土地储备管理信息系统的整体设计、技术实现及系统模块的应用情况进行探讨。

2 系统设计

当前传统的土地储备管理手段落后，数据传输效率低下，查询和维护困难，采用先进的COMGIS技术、数据库技术、网络技术，结合土地储备管理的实际应用，设计功能更加完善、操作更加简便的土地储备管理信息系统，力图从根本上给管理职能部门对其所辖区域和所涉及的业务的数据统计、管理、验收、效益分析、项目立项、资金投入等各项工作提供现代的管理手段和信息交流平台，使有关管理人员从烦琐、庞大的数理统计中解脱出来，提高工作效率和管理手段，实现“管理现代化，办公自动化，数据信息化”。

2.1 系统总体设计

土地储备管理信息系统需要实现对全市土地储备信息的存储、管理和分析处理，包括地块基本信息存储（地块编号、名称、批准文件、面积、地块图等）、项目情况（项目名称、批准文件等）、产权变更（储备主体、地籍情况、征用、转让、出让等）、资产（基准地价、地级等）、整治情况、资金流（缺口资金、抵押、收益金等）。通过对以上数据有效统计分析、查询，为进一步合理组织全市下一步土地储备工作的策略提供数据基础，同时引入有效的工作流控制，依据相关法律、法规和政策，有效控制和保证土地储备健康、合理、合法进行。

该系统主要由三部分组成：数据库、土地储备基础信息系统、土地储备应用系统。数据库是整个系统的基础，提供数据支持；基础信息共享系统用来维护数据库的安全，并管理用户，对整个系统提供安全保证，同时为整个土地管理信息平台提供接口；应用系统提供具体的应用功能，满足土地储备管理工作中项目管理、资金分析、地块管理等实际需求。系统总体结构图如图1。

图1 系统总体结构图

2.2 系统建设目标

该系统所要完成的目标如下：

（1）建立土地储备基础数据库和文档库，建立涉及面广、种类齐全、数据结构复杂的数据库，涵盖绝大部分现有存储地块信息、资金信息等，为决策支持提供准确的数据基础。

（2）实现数据的灵活修改和更新功能，将每一个储备地块的变更，实时、详细地存储到数据库中，并实时更新资金等数据。

（3）项目和资金查询功能 建立方便实用的多种查询方式，可以按照存储地块查询，也可以按照资金情况进行查询。

（4）资金分析功能 通过对存储地块的管理，分析地块的出让、征地、整理等涉及的资金出入，迅速做出以整体、以不同公司、以不同项目等为方式的资金分析，得出准确的资金平衡状况。

（5）强大的报表和地图打印功能 对每一个项目，都可以打印出详细的报表和位置图。

2.3 数据库设计

数据是地理信息系统加工、处理的对象，是信息的来源和依据。全面、准确的数据是地理信息系统发挥它强大功能的保证，数据质量的好坏直接关系到地理信息系统开发的成败。该系统采用空间数据库和非空间数据库统一存储、集中管理的方式。依照ESRI 的Geodatabase数据模型，以关系型数据库（RDBMS）为基础，由空间数据库引擎SDE提供数据库服务模块，建立分布式数据库平台。

土地储备空间数据库的建设以国家制定的不同比例尺、不同来源的数据规范为基准，建立土地储备专题地图和数字高程图。空间数据库建设的主要内容包括基础地理信息电子地图、土地储备基础电子地图、土地储备专题电子地图等。土地储备空间数据库主要完成与土地储备业务相关的地图数据的存储和管理，空间分析和查询，地图的变换、查询、整饰、输出等功能。

土地储备非空间数据库是实现存储、分析、统计、评价、查询、更新、属性制图等功能的基础，也是整个系统的重要组成部分，需具备土地储备数据库结构操作、属性数据库内容操作、数据的逻辑运算、属性数据的检索、从属性到图像的查询、属性数据报表输出等功能。

操作者可以随意地提取数据库中的任何数据参与数据处理、制图、分析评价，充分发挥数据库中数据的价值，提取得到的数据及分析、评价的结果，最大限度地发挥地理信息系统的管理功能。土地储备非空间数据库管理的设计需要具备数据库结构操作、属性数据输入、数据库的操作、属性数据的查询统计及报表的输出等功能。

2.4 功能模块设计

土地储备管理信息系统是集数据管理、数据分析、主题图制作、用户管理等于一体的管理信息系统，各个功能都有对应的功能模块。其中，核心业务功能模块有四个：项目管理模块、储备地管理模块、资金分析模块、查询和报表打印模块。

项目管理模块实现项目各属性的输入和存储管理功能。通过表单的输入，将项目属性存储到数据库中；储备地管理模块实现储备地属性的管理，主要完成储备地的征地、出让、资金流等业务，将涉及的数据存储到数据库中；资金分析模块通过处理以上两个模块输入的数据，分析资金情况，该模块可按照不同公司、不同项目等方式进行分析，也可以按照整体的土地储备情况进行分析；查询和报表打印模块对查询所得的项目或土地情况，打印出资金表和查询结果等。

3 技术实现

3.1 COMGIS 技术特点及软件开发平台

COMGIS技术是近几年发展起来的一种新兴的软件工程技术，它强调以即插即用的方式重用不同软件开发人员的开发成果，是提高GIS应用系统开发效率和缩短开发周期的首选。MapObjects是ESRI为GIS系统开发者推出的基于COM技术的地图应用组件，它包括一个ActiveX地图控件（Map）和40 多个OLE对象，它适用于工业标准程序开发环境。利用MO可以很方便地开发出系统开销小的应用程序，或者在现有的应用程序中集成GIS功能。

在土地储备管理信息系统的开发过程中，选用面向对象的地理信息系统组件MapObjects实现地理信息功能，采用支持面向对象的Visual C＋ ＋为开发工具。MapObjects可以方便的嵌入到Visual C＋ ＋，对空间信息实现可视化的显示，并能提供距离量算和面积量算等一些空间分析的功能，实现了属性数据的统计分析及空间数据和属性数据的交互式查询，为系统决策提供依据。数据库平台选用MS SQL Server2000，通过使用空间数据引擎SDE （Spatial Database Engine）来管理数据库，开发平台采用Visual C＋ ＋，图2 是Ma-pObjects在VC中类的部分结构示意图。

图2 MapObjects 的类示例

3.2 系统集成

该系统数据实现集中式、一体化数据库管理对空间数据的操作和空间分析，通过MapObjects和ArcSDE协同工作，ArcSDE扩展了RDBMS的空间数据处理功能，将空间数据与属性数据集成到RDBMS中，并由RDBMS统一管理，充分利用了RDBMS的安全性、稳定性、数据一致性等优点，实现了真正意义上的空间数据库和属性数据库的统一。

在开发环境VC中，对集成模型组件、GIS组件与其他组件对象进行开发，实现整个管理信息系统。

3.3 系统界面设计和系统运行安全

该系统采用标准的Windows界面操作，以“图标＋鼠标”为基本的操作方式，以菜单为驱动，让使用者简便易学。该系统采用单机版，人机交互的方式，支持Windows 2000以上操作系统。

信息管理系统应具有良好的自我保护和一定的错误修复能力，因此，针对不同的业务目的设置不同的用户权限，业务操作人员具有对数据库的修改操作，普通用户只具有浏览权限。同时，应配备一定的硬件保护措施，比如UPS （不间断电源）等。

针对我国城市土地储备管理工作现状，本文对基于组件式GIS的土地储备管理信息系统进行了设计。该系统主要由数据库、土地储备基础信息系统、土地储备应用系统3部分组成。数据管理采用空间数据和非空间数据集中管理，由ArcSDE提供空间数据引擎，MS SQL Server 2000提供低层关系型数据库支持，MapObjects提供应用系统的数据访问、浏览、查询、编辑等，结合资金分析等专业模块，进行系统的集成开发。

考虑到未来和其他土地管理信息系统的共享和跨平台操作，在今后的研究和实际工作中，还需要结合实际，提供数据共享的平台，实现多系统集成。同时引入知识库和方法库，提供更加强大的智能决策支持，对未来的土地储备管理和规划提供更科学、直观、快捷、准确的支持。

参考文献

金正淑，葛华.组件技术的研究与探讨.东北电力学院学报，2003，23 （1）：51～53

罗予东，陈伟君.组件式GIS的研究与开发.计算机时代，2004，（2）：11～13

陈禹.基于MapObjects控件的地理信息系统设计与开发.计算机工程，2001，27 （4）

马友华等.安徽省国土资源数据库应用系统的设计与建立.安徽农业大学学报，30 （3）：259～264

陈建杰等.国土资源遥感综合调查辅助决策支持系统应用研究.科技通报，21 （5）：597～601

陈述彭.不放过对每一块土地的监管.国土资源信息化，（4）：17～19

电子地图系统WEBGIS 关键技术

随着Internet技术的不断发展和人们对地理信息系统(GIS)需求的日益增长，利用Internet在Web上发布空间数据，为用户提供空间数据浏览、查询和分析的功能，已成为地理信息系统(GIS)发展的必然趋势。于是，基于Internet技术的地理信息系统———WEBGIS就应运而生。

WEBGIS是一个将地理信息处理和地理信息分布于Web计算平台进行的网络化GIS系统，它是面向对象软件构件技术、信息互操作技术、网络技术发展的产物。系统采用ARCGISServer作为WEBGIS支撑平台实现基础地理空间数据和地质空间数据的网络发布。

1.栅格WEBGIS技术

“栅格WEBGIS”(Grid WEBGIS)这一概念和产品是对传统Web地图服务方式的一种革命。启用这个名称，可谓是一语双关:就是提供地理底图的方式来讲，再也不是传统的方式———服务器端将矢量地图临时生成栅格图发给客户端，而是事先生成好栅格图，用户请求时不必做任何处理就可以即时发给客户端;就客户端的显示方式来讲，摒弃了传统的一张地图的显示方式，客户端采用多幅小图拼接的方式显示，总体看起来像是小图片填充一个大的栅格的效果。

预先制作好所要发布的地理底图、遥感影像不同缩放比例下的静态图像存放于服务器端，待实际发布时根据缩放比例在不同级别图像之间进行切换。这种技术大大提高了地图的Web浏览速度。

2.Web服务器端技术

Web服务器端主要由两部分组成，即IIS(Internet Information Server)和WEBGIS服务器(包括ArcIMS组件、InternetGIS站点设计向导程序Wizard及面向城市地质Web应用的扩展组件)。

其中，IIS主要负责接收普通的用户请求，当其需要空间数据时则向WEBGIS服务器发出请求，WEBGIS服务器接收到浏览器端的请求后，利用ArcIMS组件和城市地质Web应用扩展组件的功能，进行处理、分析、计算等;如果需要数据服务器的数据，则由WEBGIS服务器向数据服务器发出请求。

3.Web客户端相关技术

包括IITML、客户端脚本语言、VML(矢量可标记语言)、XML、DOM(文档对象模型)、CSS(层叠样式表)及Ajax(Asynchronous JavaScript and XML的缩写)，这些技术的综合运用大大扩展了系统功能，大幅提高了系统响应速度。