接上：MAPX应用

百花草

接上：MAPX应用
1　组件式ＧＩＳ的产生与发展
20世纪 9 0年代以来 ,软件的网络化和组件化趋
势给软件业带来新的机遇和挑战 [1]。组件技术有效
地促进了面向对象技术和分布式计算技术的发展 ,在
软件开发方面起了巨大的推动作用。组件是建立在对
象链接和嵌入 (ＯＬＥ)体系上的[2],可形象地称之为即
插即用 (ＰｌｕｇａｎｄＰｌａｙ)的软件 ,它为可视化编程工具
提供接插件 ,这样可以实现代码的重用性 ,大大增强了
编程语言的功能和效率。
目前市场上流行的ＧＩＳ软件的共同特点是它们
将图形处理 ,空间查询与分析 ,属性管理及其它ＧＩＳ
功能都包含在一个比较庞大的系统中。这样会带来如
下问题 :1)对于大多数用户来说 ,他们可能只需要部分
而不是全部ＧＩＳ功能 ,但用户必须为购买整个ＧＩＳ软
件系统而支付较高的费用。 2)要满足用户的特殊需
求 ,需要对ＧＩＳ软件进行二次开发 ,而目前许多ＧＩＳ
软件的二次开发工具并非标准语言。这对用户提出了
较高的要求 ,也对原有系统的改造带来许多不便。利
用ＣｏｍＧＩＳ技术就可以很好地解决这样的问题。使用
ＣｏｍＧＩＳ进行系统开发 ,用户就不需要购买整个ＧＩＳ
软件系统 ,只要在ＧＩＳ组件的基础上进行开发组装即
可 ;而且ＣｏｍＧＩＳ都支持标准的开发语言 (如Ｖｉｓｕａｌ
Ｂａｓｉｃ等 ),这对于专用系统的开发更快捷和便利。此
外 ,利用组件技术更容易建立ＩｎｔｅｒｎｅｔＧＩＳ或Ｉｎｔｒａｎｅｔ
ＧＩＳ信息系统 [3]。所以ＣｏｎｍＧＩＳ技术使ＧＩＳ应用软
件具有高水平的服务性 ,并逐渐成为对象链接与嵌入
(ＯＬＥ)技术的新标准[4]以及当今ＧＩＳ软件技术的发
展潮流。
在ＣｏｍＧＩＳ领域中 ,有不少ＧＩＳ厂商推出了自己
的ＧＩＳ组件 ,比较知名的有美国环境研究所 (ＥＳＲＩ)推
出的ＭａｐＯｂｊｅｃｔｓ 2.ｘ ,ＭａｐＩｎｆｏ公司推出的ＭａｐＸ4.ｘ
以及Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ公司推出的Ｇｅｏｍｅｄｉａ 3.ｘ .ＭａｐＸ 4.ｘ
和其它ＧＩＳ组件在对地图的常用操作 (放大、缩小、漫
游等 )、图层控制、属性数据绑定、地图信息查询等方面
功能相似 ,在地图符号、实时事件跟踪 (与ＧＰＳ集成 )、
空间数据分析等方面则有一定的优势。
2　ＭａｐＸ组件的模型结构
ＭａｐＸ组件的基本组成单元是Ｏｂｊｅｃｔ(单个对象 )
和Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ(集合 ),其中集合包括对象是多个对象的
组合[5]。每种对象和集合负责处理地图某一方面的
功能。图 2表示了ＭａｐＸ组件的模型结构。由图 2可
以看出Ｌａｙｅｒ ,ＤａｔａＳｅｔ ,Ａｎｎｏｔａｔｉｏｎ是Ｍａｐ对象下面 3
个重要的分支。如果要操作地图的图层 ,就要用到
Ｌａｙｅｒ对象和Ｌａｙｅｒｓ集合 ;如果要在地图上增加文本
或符号 ,就要用到Ａｎｎｏｔａｔｉｏｎ对象和Ａｎｎｏｔａｔｉｏｎｓ集
合 ;如果要访问空间数据表 ,那就要用到ＤａｔａｒＳｅｔ对象
和ＤａｔａＳｅｔｓ集合 ;另外从图中也可以看出 ,对象和集合
是按层次来划分的。处在最高层的是Ｍａｐ对象 ,其它
所有的属性和方法是从Ｍａｐ对象继承过来的。
图 2　ＭａｐＸ组件的模型结构
3　ＭａｐＸ的空间数据结构
空间数据结构是地理信息系统的基石。地理信息
系统就是通过这种地理空间拓扑结构建立地理图形的
空间数据模型并定义各空间数据之间的关系 ,从而实
现地理图形和数据库的结合。
从横向分析 ,ＭａｐＸ采取的空间数据结构是基于
空间实体和空间索引相结合的一种结构。空间实体是
地理图形的抽象模型 ,主要包括点、线、面 3种类型。
任何点、线、面实体都可以用直角坐标点ｘ , ｙ来表示。
点可以表示成一组坐标 ,对线和面则均被表示成多组
坐标 (ｘ1,ｙ1,ｘ2,ｙ2…ｘｎ,ｙｎ)。空间索引是查询空间实
体的一种机制 ,通过空间索引 ,就能以尽量快的速度查
询到给定坐标范围内的空间实体及其所对应的数据。
从纵向分析 ,ＭａｐＸ的空间数据结构是一种分层
存放的结构[6]。用户可以通过图形分层技术。根据
自已的需求或一定的标准对各种空间实体进行分层组
合 ,将一张地图分成不同图层。在ＧＡＧＩＳ地图中 ,可
以把小区、道路、居委、行政单位等不同类型区域和地
物分别放置在不同的图层中 ,采用这种分层存放的结
构 ,可以提高图形设备的搜索速度 ,便于各种数据的灵
活调用、更新和管理。图 3说明了ＭａｐＸ的这种空间数据结构。
图 3　ＭａｐＸ的空间数据结构
4　系统构成
4. 1　系统目标
ＧＡＧＩＳ是以上海市电子地图和人口信息为基础 ,
以面向整体作战、面向快速反应、面向综合利用为目
标 ,为广大公安干警进行案件调查、统计分析以及布控
和决策提供必要的信息保证。
4. 2　应用系统组成
4. 2. 1　系统开发工具与平台
ＧＡＧＩＳ操作平台为ＷｉｎｄｏｗｓＮＴＷｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ 4.
0(Ｐａｃｋ 6),编程语言采用可视化面向对象编程语言 -
-Ｄｅｌｐｈｉ 5. 0。Ｄｅｌｐｈｉ是Ｉｎｐｒｉｓｅ公司推出的符合工业
标准的软件开发工具 ,它全面支持面向对象技术 ,具有
高速的编译器和强大的数据库支持 [7],被广泛应用于
开发Ｗｉｎｄｏｗｓ应用程序。
4. 2. 2　系统数据库平台
经过技术测试 ,Ｏｒａｃｌｅ较其它同类产品更为稳定 ,
而且Ｏｒａｃｌｅ有基于Ｌｉｎｕｘ的版本 ,稳定性、安全性都有
所提高。另外 ,Ｏｒａｃｌｅ基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的版本为系统的
后续升级铺平了道路。所以本系统后台数据库采用
Ｏｒａｃｌｅ8,运行于操作系统为Ｌｉｎｕｘ的数据服务器上。
4. 2. 3　地理信息系统平台
地理信息系统平台采用灵活、方便的ＭａｐＸｖ4. 5。
4. 2. 4　系统运行硬件环境
服务器端 :ＣＰＵＰｅｎｔｉｕｍＩＩ以上 ,内存 128ＭＢ以
上 ,硬盘 10Ｇ以上 ;客户端 :ＣＰＵＰｅｎｔｉｕｍ133以上 ,内
存 32ＭＢ以上 ,硬盘 1. 2Ｇ以上。
4. 2. 5　系统运行软件环境
前端操作系统采用Ｗｉｎｄｏｗ9 8或ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ
Ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ 4. 0(Ｐａｃｋ 6),应用服务器采用Ｗｉｎｄｏｗｓ
ＮＴＳｅｒｖｅｒ(Ｐａｃｋ6),数据服务器采用Ｌｉｎｕｘ操作系统。
4. 3　数据采集与地理编码
将上海市 1:500地图数字化并转换为ＭａｐＩｎｆｏ
Ｔａｂｌｅ文件 ,并在ＭａｐＩｎｆｏ中完成了地图编辑与ＩＤＤ
编码工作 .ＧＡＧＩＳ地图主要分为三层 :基本层 ;信息
层 ;详细层。信息层又包括 :大图斑数据信息层 ,小图
斑数据信息层 ,信息辅助层 ,注记层等。数字化时首先
数字化信息层 ,而后数字化详细层 ,最后是基本层。
4. 4　系统的主要功能特点
4. 4. 1　地图双向快速查询
系统中的电子地图所显示的信息 ,可以精确到每
个门牌号和楼层数 ,以及所有的道路、消防龙头等城市
常见地物。实际使用时 ,基本层显示该区域内大致的
地图信息 ;信息层将所有的企事业单位、学校、居住楼
与数据库进行关联 ;详细层显示全部实地详细信息 ,为
人员定点、布控和逮捕等警力部署提供服务。因此 ,一
方面可以由数据库信息记录来定位电子地图上的具体
位置 ;另一方面可以选择地图某一区域来查询出该区
域的所有居民或企事业单位的详细信息。
4. 4. 2　浮动导航图
导航图是一个快速浏览全图的工具 ;可以指示当
前地图显示的区域 ,并可以快速定位到指定区域。导
航图中有蓝色矩形移动工具 ,通过鼠标移动导航图中
的移动工具 ,可实现在地图窗口中的迅速定位 (如
图 4)。
4. 4. 3　图层控制
ＭａｐＸ是按图层组织计算机地图的。用户可以依
据自身的要求 ,控制图层的显示与隐藏 ,这样可以使得
用户得到真正的符合自己要求的电子地图。通过选择
不同的图层 ,来实现地图的不同表现层次。
4. 4. 4　围追堵截
这项功能可以自动确定响应警区和路段 ,输入堵
截半径后 ,系统自动确定堵截路口以及相应的支援警
区 ,路口及支援警区在地图上闪烁显示 ,从而实现在地
图上自动对交通要道进行堵截。
4. 4. 5　警力布控
用户可以轻松地在电子地图上制作出直观的实时
的警力布控图 ,通过描述任务的具体内容以及对人员
和装备的配置将行动具体化和明确化 ,作为指导干警
执行任务时的行动指南。鼠标单击“警力布控”按钮 ,
在地图上对需要进行警力布控的点进行点击 ,地图将
显示为如图 5所示。
图 5　警力布控图
4. 4. 6　犯罪分析
在ＧＡＧＩＳ中利用ＭａｐＸ的空间分析功能能够形
象地显示出案犯的作案地点 ,受害者的居住地点以及
警员巡逻区域 (叠加分析与缓冲区分析 ),并且将这些
数据信息以地图的方式输出 ,分发到各个地区的警察
分局中。并将各社区的警力资源与该地区的需求相互
联系 ,对成千上万的案情报告分门别类 ,并结合多个治
安服务设施点进行综合分析 ,使得部门策划者全面掌
握信息 ,重新调整各管区的警员配置。
5　开发体会
通过ＧＡＧＩＳ的开发 ,我们总结出用ＭａｐＸ开发应
用地理信息系统的一般方法 :
5. 1　创建数据库
空间数据库可以通过两种方法创建 ,一种是通过ＭａｐＸ的图层生成功能创建。ＭａｐＸ生成的每一图层
都对应一张表 (ｔａｂｌｅ),该表中除了存有地理对象的位
置坐标以外 ,还可以包含其他属性字段 ;另一种方法是
通过导入带有地理位置信息的其他数据库生成[8]。
ＭａｐＸ可以通过数据绑定把这些数据库中的地理信息
映射到地图图层上 ,ＭａｐＸ支持对多种常用数据库的
访问。
5 . 2　设置图层控制和地图投影
在把地图加入到ＭａｐＸ之前 ,我们可以使用
ＭａｐＸ附带的图层管理工具ＧｅｏｓｅｔＭａｎｇｅｒ把要加入
的图层匹配在一起 ,建成一个图层组 ,该图层组规定了
其中各个图层的名称、内容、属性及各图层之间的显示
顺序。ＭａｐＸ中可以给图层设置四种属性 :可显示 ,可
选择 ,可编辑和自动标注。一般图层的属性是可显示
的 ,需要查询的图层设置为可选择 ,需要修改的图层设
置为可编辑 ,而自动标注可以自动显示图层中地理对
象的标签。合理地设置这些属性将有助于系统实现地
理信息的维护和查询功能。
在匹配各个图层时 ,应该注意各个图层投影的设
置。全部图层必须使用一致的投影方法才能精确匹
配。ＭａｐＸ中的地图分为地球地图和非地球地图 ,地
球地图中对象的坐标用经纬度来表示 ,非地球地图中
对象的坐标通常是相对坐标 ,是相对于图中的某个基
准点来设置的。如果图层的坐标不一致的话 ,必须先
转换坐标才能进行匹配。
5 . 3　设计ＭａｐＸ中地理信息的编辑功能
ＭａｐＸ提供标准的地理对象类型定义 ,在ＭａｐＸ
所提供的点、线、面类型选择对话框中可以方便地选择
地理对象的类型 ,包括所使用的符号的形状 ,颜色 ,大
小等属性。利用ＭａｐＸ提供的画图工具 ,可以为用户
设计出多种多样的地理对象生成工具。利用ＭａｐＸ提
供的多种地理信息对象的选择工具 (如矩形、圆形选择
工具 ),我们可以调用这些选择工具并和ＭａｐＸ所提供
的编辑 (删除、修改等 )地理对象功能相结合以完成地
理信息系统中地理对象的编辑操作。但要注意 ,对于
地理数据和非地理数据要分别对待。
5 . 4　设计ＭａｐＸ中地理信息的查询功能和分析统计
功能
对于地理信息系统中所要求的有关地理信息查询
功能和分析统计功能 ,ＭａｐＸ提供了一定的查询和分
析手段 ,如ＭａｐＸ可以根据图层表中的字段值查询相
对应的地理对象 ;可以提供对应于图层表中某个或某
几个字段的分析饼图等。对于非地理信息 ,我们需要
依据系统的具体要求用面向对象的语言设计查询和分
析统计功能。
6　结束语
在开发地理信息系统的过程中 ,首先要考虑的就
是选择好的开发工具。单独使用可视化的编程语言不
能方便地实现地理地图功能 ,而通常的ＧＩＳ软件却是
一个非常专业的界面 ,并且不能完全满足各种地理信
息系统用户的需要 ,而使用“ＧＩＳ组件 +面向对象可视
化编程语言”的模式就比较适合于各种应用的需要。
通过对应用系统“上海城市公安综合信息管理系
统 (ＧＡＧＩＳ)”的开发 ,我们深切体会到了ＭａｐＸ具有的
优点 :①与Ｄｅｌｐｈｉ连接性很好 ,图形显示速度较快 ;②
使用方便 ,仅少量代码就可以实现基本的ＧＩＳ功能 ;
③强大的地理信息查询与统计功能。ＭａｐＸ可以和远
程数据库挂接 ,可以使用ＳＱＬ语句进行查询 ,可以通
过数据绑定而把带有Ｘ、Ｙ坐标的数据库记录显示在
地图中 ,并可以按照数据的地理信息进行多种多样的
统计与查询。ＭａｐＸ还可以通过投影和坐标变换把实
际地图中的地理信息数字化到电子地图中 ,如果和
ＧＰＳ(全球定位 )系统相结合 ,ＭａｐＸ还可以显示大面
积上的移动对象。这些特点也正是ＭａｐＸ适用于开发
地理信息系统的原因。
参考文献 :
[1]　边馥苓 .ＧＩＳ地理信息系统原理和方法 [Ｍ].北京 :测绘出版社 ,
19 9 6.
[2]　周　涛 .ＧＩＳ软件两个热点技术浅析 [Ｊ].测绘通报 , 19 9 9 ,( 3) :40
- 41.
[3]　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 , 19 9 8, ( 5) .
[4]　ＺｈｏｎｇＥｒｓｈｕｎ ,ＳｏｎｇＧｕａｎｆｕ ,ＷａｎｇＥｒｑｉ.ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａＣｏｍｐｏ
ｎｅｎｔｓＧＩＳｂａｓｅｄｏｎＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ [Ｃ ].ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＡＳ’
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[5]　ＭａｐＸＤｅｖｅｌｏｐ’ｓＧｕｉｄｅ[Ｚ].ＭａｐＩｎｆｏＣｏｒｐｏｒｔｉｏｎ .
[6]　ＭａｐＸＯｎｌｉｎｅＨｅｌｐ[Ｚ].ＭａｐＩｎｆｏＣｏｒｐｏｒｔｉｏｎ .
[7]　ＩｎｐｒｉｓｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ .Ｄｅｌｐｈｉ 5标准教程 [Ｍ ].北京 :清华大学出版
社 , 19 9 9 .
[8]　ＭａｐＩｎｆｏ通用技术白皮书 [Ｒ].北京 :北大方正 , 2000.
作者简介 :
范大凯 ( 19 75- ) ,男 ,河南省开封市人 ,助理工程师 ,现华东师范大
学地图学与地理信息系统专业硕士研究生 ,主要攻研方向为遥感与城
市地理信息系统应用与开发研究。