基于插件的房产GIS集成研究

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基于插件的房产GIS集成研究1111王帮进，张宏，蒋文明，谈帅（1.南京师范大学地理信息科学江苏省重点实验室南京210097）摘要:通过研究插件体系，提出一个基于插件的房产GIS集成方案。该方案无缝集成MIS、GIS和工作流，实现属性数据库和空间数据库之间的数据融合，提供一致的数据服务,构建可方便扩充的房地产GIS集成应用平台，为房产GIS应用集成提供一个新的思路，并以浙江省丽水市房产GIS管理系统为例介绍了其应用。关键词：插件；GIS；集成中图分类号：TP319,文献标识码:ATheResearchofRealEstateGISIntegrationBasedonPlug-inWANGBangjing,ZhANGhong,JIANGWenming,TANShuai(GISKeyLabofJiangsuProvince,NanjingNormalUniversity,Nanjing210097,China)Abstract:Thispaperstudiedthepluginarchitecture,putedforwardarealestateintegrationsolution.ItintegratedMis,GisandWorkflowseamless,realizedattributedatabaseandspatialdatabasedatacoalescent,providedtheconsistentdigitaldataservice,ConstructedtherealestateGISintegrationwhichmayfacilitateexpandstoapplytheplatform.ProvidedanewideaaboutrealestateGISintegration.Keywords:plug-in,GIS,Integration1、引言当前，我国大多数房地产权属登记部门已经建立了房地产产权登记信息系统、产籍档案管理信息系统和房产测绘图形信息系统等一系列的房地产信息系统。这些系统为当前迅速崛起的房地产业提供了服务和保障，为社会经济的发展初步建立了一套信息化管理系统[1]。但随着房地产信息化产业的不断发展，现有的一套信息化管理模式已经不适应飞速发展的房地产业的要求，更满足不了日益增长的社会服务需要。它主要反映在：一是没有应用GIS技术建立一个完整的地理空间数据库，不能将房地产产权登记信息与产籍档案管理信息、房产测绘图形信息有机地结合起来，尚未建立一个立体的、全方位相互关联的数据管理系统；二是各信息系统运行是独立的，系统间没有关联关系，信息资源未能优化整合，很难实现整体的程序化、标准化管理；不能进行图文信息一体化管理。因此实现相关房产系统（GIS、MIS和工作流）的集成显得越来越迫切。插件技术把整个应用程序分成宿主程序和插件两个部分,宿主程序与插件能够相互通信,并且,在宿主程序不变的情况下,可以通过增减插件或修改插件来调整和增强应用程序功能，能从应用系统中进行“热拔插”，对功能模块进行方便、安全的装卸，而不必重新编译整个系统，类似于计算机上的USB接口。本文从MIS、GIS和工作流系统集成的角度，提出基于插件的房产GIS系统集成方案，能高效集成、快速扩展。2、插件体系2．1插件平台插件平台结构的核心是“平台运行时”,它是一个微内核,其它所有的功能如工作台服务、资源服务等都是以插件的形式提供的。“平台运行时”核心处理启动,搜索查找被安装在磁盘上的以插件形式存在的工具,匹配这些功能插件上扩展点所提供的扩展服务,构造全局的插件 注册库,并能够缓存下次将用到的已注册的插件[2]。平台启动之后,提供了一个基于插件的集成开发环境,用户可以在这个平台上开发新的插件完成更强大的功能或开发应用程序。插件体系结构如图1所示：图1插件体系图整个体系分为插件平台与插件，插件平台基本作用是为工具提供有利于无缝集成工具的使用机制和遵从的规则。这些机制通过定义明确的接口、类和方法表现出来。平台也提供了一些有利于开发新工具的有用的“积木”和框架。在这个平台上,各种用户都可独自以插件的形式开发出各种功能构件并集成到该平台中。扩展点是为插件提供的接口,每一个插件都是在现有的扩展点上开发,并可能还留有自己的扩展点,以便在这个插件上继续开发。一个扩展点可以有一个相应的API接口,其它的插件通过扩展提供这个接口的实现给这个扩展点,任何一个插件可以自由地定义新的扩展点和提供新的API为其它的插件使用。这种互连模型是简单的：一个插件可以声明许多已命名的扩展点和一个或多个在其它插件中的扩展点的扩展。一个插件的扩展点能够被其它的插件扩展。2．2插件插件（plug-in）是一种自行包含的软件组件，用于修改（新增或变更）特定软件系统中的功能，使用插件清单文件（plugin.xml）来向系统描述自已。插件新增至软件系统后，原有软件系统的基础架构仍可保持其完整性。每一个插件都有一个文件,声明同其它插件的互连关系。所以插件之间无需了解对方的实现细节,只要调用消息、符合被调用插件的某个接口定义,就可以成功的实现调用或通信。插件实现的步骤如下：标识需要进行添加的扩展点以便与开发者的插件进行集成；根据扩展点的规范来实现这些扩展；提供清单文件plugin.xml,描述开发者正在提供的扩展以及代码的封装；对插件进行封装。一个插件的plugin.xml如下(主要内容)://版本//扩展路径插件唯一标识、标签、插件类3、房产GIS系统集成设计 3.1架构设计经过对目前房产GIS系统功能进行宏观上的分类、综合、抽象,将各类管理行为归并到房地产权属登记交易管理信息系统(WorkFlow)、房地产权属档案管理信息系统(MIS)、测绘管理信息系统(GIS)三大系统中。即房产GIS管理系统业务功能应合理的分配到三大子系统中去。由于其业务本身的复杂性，系统要实现Workflow、MIS和GIS的无缝集成并为将来新的房产业务的开展作好必要的扩展准备。集成架构采用MVC（model-view-control）模式，把架构的组成分解成模型、视图、控制器三种部件[3]，利用插件实现各项功能。视图部件把表示模型数据及逻辑关系和状态的信息以特定形式展示给用户。它从模型获得显示信息，对于相同的信息可能有多个不同的显示视图或形式。对于同一房屋的信息，可以以分层分户图、表格等展示；控制器部件提供模型中变化的传播，是模型和视图协调工作的部件，接受用户的操作与输入，主要完成交互工作；模型部件封装了核心数据、逻辑和功能的计算关系，独立于具体的界面表达和I/O操作。MVC模式如下图所示：图2架构MVC模式图view层主要提供显示房屋的分层分户图、平面图、所有权证等与产权人、房屋相关的空间信息与属性信息；control层主要提供系统与用户的交互控制；model层主要由空间数据库来实现。系统的每一项功能都是相互独立的，在插件平台上完全实现，不必依赖于其他功能的支持。所有的功能均是以同一插件机制实现的，GIS子系统、MIS子系统和工作流子系统均定义为插件，然后利用其各自的扩展点，增加相关的功能，对于每个子系统均生成插件树；在新增功能时，只要扩大插件集合，就可实现功能的自由增加。3.2数据库设计房产GIS系统涉及的数据具有多尺度、多数据源及数据的时空特性，业务属性分别有三类数据：测绘数据（分层分户图档数据、平面图图档数据）；房地产权属档案（电子表格档案、扫描图像档案、库存管理数据、管理和服务辅助数据）；产权交易系统数据。ESRI的ArcSDE是一套空间数据库解决方案,在现有关系型数据库系统的基础上进行空间扩展,可将空间和非空间数据存储在单一的关系型数据库中。ArcSDE提供了应用程序接口(API),开发人员可将空间数据检索和分析功能集成到他们的应用工程中去。由于采用了Client/Server的结构,服务器和客户端异步协同工作,支持大量用户可同时并发地对同一数据进行操作。ArcSDE相对于其所选用的DBMS而言,是扮演了一个“中间件”的角色。model层中采用了ArcSDE空间数据库引擎,将地理图形信息集中存储在Oracle关系数据库中,通过ArcSDE实现对空间数据进行管理,实现空间数据与属性数据的集中存储,而无需再建立数据库单独存放属性数据,保证了数据的安全和多用户的并发控制。应用空间数据引擎ArcSDE和Oracle关系数据库集成管理的模式来管理数据，具有数据易管理、维护简单,访问速度快,并发共享能力强等特点。ArcSDE在网络上传输的是操作请求和应答,而不是 整个原始数据,故可以有效地减少网络阻塞。对于插件平台而言，系统实现了一个数据访问插件，提供了统一的访问接口，其他的插件或功能均为统一调用，实现了数据服务的统一。3.3扩展机制插件系统最大的优点就是扩展方便，系统增加新的功能只需增加新的插件即可。系统在插件平台中提供了扩展点服务，所谓扩展点就是在XML中定义的已知接口，并充当插件的耦合点。除了由扩展点定义的接口外，插件不知道它们通过扩展点提供的服务将如何被调用。扩展点服务结构是基于插件树的，插件插入到树中，树包含了整个系统。如图3所示：插件树包含有两种不同的对象：节点和路径。节点是指配置在插件树上的插件，路径的作用是构造树。图3插件树示意图插件扩展服务就像一个电源接线板一样，本身可以提供“电力”，也可以再接其他的电源接线板。4、应用实例丽水市房产GIS综合管理系统，应用本文所设计的插件体系,取得了良好的效果。插件平台选用基于C#开源的的Sharpdevelop，并在此基础上进行扩展。数据库为oracle9i,空间数据引擎为ArcSDE.其中的产权产籍管理运行界面如图4:图4产权产籍系统运行图5、结论本文从不同数据和模型之间组织和管理的技术层次[4]提出了房产GIS的集成方案，由于采用插件框架,使得程序的独立性和稳定性比较好,并且具有优良的扩展性和高度的集成性,实现了GIS、MIS和工作流的无缝集成，并应用于丽水市房产GIS的开发。但是作为GIS应用系统的集成框架，既要适合GIS应用系统开发，又要保证框架与应用系统功能的松耦合，插件的封装粒度大小还需要下一步研究。 本文作者创新点：通过研究插件提出一个基于插件的房产GIS集成方案。该方案能够无缝集成MIS、GIS和工作流，实现属性数据库和空间数据库之间的数据融合，为房产GIS集成应用提供了一个新的思路。参考文献:[1]管建平房地产行政管理[J]2006.4[2]魏楚元李陶深张增芳Eclipse:基于插件的下一代通用集成开发环境[J]计算机应用与软件2005.6[3]黄丙湖等基于ArcXML的WebGIS构架设计与应用分析[J]地球信息科学2006..3[4]张健挺，万庆地理信息系统集成平台框架结构研究[J]遥感学报1999.2[5]宋关福,钟耳顺.组件式地理信息系统研究与开发[J].中国图象图形学报,1998,3(4).[6]王洪源张武金莉莉基于GIS的城乡电网管理系统[J]微计算机信息2005,7:96-98作者简介:王帮进(1979－),汉族，男,江西省萍乡人,南京师范大学地理信息科学江苏省重点实验室硕士研究生，主要研究方向GIS软件工程、电子政务。张宏,男，陕西人，博士，研究方向：地理信息系统。Author:WANGBangjing（1979-）,theHannationality，male,apostgraduateofGISKeyLabofJiangsuProvince,NanjingNormalUniversity,researchongisapplicationdevelopment。Zhanghong,male,doctor,,hisresearchinterestsincludeGeographicInformationSystem.中图分类号：TP319,文献标识码:A基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目(2001AA130023)联系人：王帮进地址：南京市宁海路122号南京师范大学地理信息科学江苏省重点实验室，邮政编码：210097电子邮箱：jxwanu@163.com