gis软件工程技术现状

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1、GIS软件工程技术现状、发展趋势与存在问题0引言地理信息系统作为空间信息处理、存储、管理、分析和输出的工具正在受到越来越广泛的重视和应用。而要实现GIS对空间数据进行的各项操作，就必须有相应的软件作为支持。由于各行各业所要解决的M题不同，通常不同行、Ik的用户都要在基础软件之上做相应的二次开发，以扩展本部门所需的GIS功能。所以，在GIS的应用中需要做大量的开发工作。从本质上讲，GTS开发的核心是软件开发，因此，运用软件工程的方法來进行GTS工程开发。1GIS软件工程技术现状1.1G1S软件的存储特点在存储技术上，传统的G1S采用两库结构，即空间

2、数裾库和属性数据库的分离。究其原因，是因为传统的关系型数据库只能处理结构化数据，对非结构化数据缺乏有效的处理手段。因此，G1S软件将大:W:的工作放在空间数裾库模型的组织、空间数裾库的存储和访问方面，形成独立的空间数据库系统。最近儿年，数据库管理系统厂商拓展了数据管理的范围，使传统的KDBMS也能对空间数据库加以管理、进行检索和查询。第三代G1S软件在形式上实现了空间、属性数据的一体化存储，也实现了初步的一体化查询。但是，这部分增加的空间数据管理功能并没有与传统的结构化数据管理完全、有机地融为一体。特别是在如何纟II织空间数据的存储结构，以利于提

3、高检索速度和减少存储:y:、实现空间数裾查询优化、多角度的空间和属性数据互动、空间实体之间关系的动态维护等方面，还需要做更多的工作。1.2G1S软件的数据组织与处理模式在数据组织与处理模式方而，传统的G1S仍然按照Tomlinson的思想，沿袭地图处理的模式。在实现上，将空间数据组织成物理实体（点、线、面）、图层、地图和图库处理的模式。在处理上，以图层作为处理的基本单元，包括拓扑关系、位賈和距离计算、编辑、佥加、缓冲和网络分析等都是面向图层的，只能在图层一级进行。不同图层之间的实体难以进行比较和计算。在尺度上，以比例尺作为基本依据，即使在“而向对

4、象”的矢S数据模型中，也缺乏不同空间尺度的对象之间的互动关系；不同分辨率的空间影像数据同样缺乏彼此间的互动关系；空间数据的组织和管理、分析基本上都在“尺度割裂”的状态下进行。在处理模式上，基本是而向过程的。虽然而向对象的组织化结构解决了一部分问题，但数据纟II织方而的局限限制了直接面向问题的处理实现,在空间数据处理分析方面，基本上没有引入知识工程的技术。1.3G1S软件的空间数据库管理在空间数裾管理范围方而，目前的G1S可以比较有效地处理二维空间数裾，并能较好地处理DEM数据、实现三维实体地表面显示。但是总的来说，目前的GIS软件还是面向二维的,

5、对三维空间数据和时序数据缺乏有效的处理手段，更难以组织和处理包括空间数据在内的多维数据。目前G1S领域的只局限于属性数据的挖掘和知识发现并辅以空间S示，以空间数据为基础的数据挖掘难以有效地开展。1.2GIS软件的数据共享和功能共享在数据共亨和功能共亨方而，虽然FI前开始注意元数据问题，已经解决了不同格式空间数裾之间转换问题，可以实现有缝的数据共享。但是，G1S功能共享和互操作问题尚未得到解决。以系统为中心的问题没有得到根本的克服。2GIS软件工程发展趋势在互联网和IT业巨头们的推动下，云计算(cloudcomputing)时代即将来临。以摩尔定律

6、和Wintel架构为主导的硬件产业，传统软件产业的商业模式，企业IT架构，甚至普通人的生活都会因云计算的到来和发展而发生改变。GIS是构建在坚固IT基础之上的信息系统，云计算时代的到来对GIS的发展将会有深远影响。云计算实质上是对软件和信息系统体系结构的又一次革新。它将系统软件和应用的边界重新进行了划分。云计算环境下GIS软件工程模式的主要特点就是将基础数据服务和软件服务巾专业机构统一提供,GIS应用以此为基础去构建更为复杂的GIS应用软件系统。下面从软件体系结构、软件开发组织和软件部署、运行管理维护三个方面探讨云计算环境下的GIS软件工程模式1

7、)云计算环境下的GIS软件工程体系结构模式与传统的GIS软件体系结构相比，基于云计算的GIS软件体系结构扱重要的特点在于其前所未有的开放性和成熟的构件化。在“云”端的GIS应用必将大量利用“云”服务提供的现成的GIS构件。同时，新研制的软件又将成为后续GIS应用软件开发所能利用的成熟GIS构件,由云计算的特点可知，在“云”端可以超大规模、有效、可靠地提供海量的地图数据和地图服务；在“云”的支撑下可以构造不同用户需求的GIS应用。在“云”的另一端，用户在计算机的浏览器上就可以完成对所有功能的使用。所以在云计算环境下能大大降低GIS软件开发的S杂度。

8、云H•算GIS软件体系结构，本质上是完全分布式的，是客户端、服务端、管理端、开发端、测试端等多种软件的有机集成，应用之间有清晰的逻辑边界