基于geotools的開(kāi)源webgis在數(shù)字城市中的應(yīng)用研究

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1、摘要近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和因特網(wǎng)的快速發(fā)展，我國(guó)政府、企業(yè)信息化程度不斷提高，GIS在“電子政務(wù)”、企業(yè)管理、大眾生活中的應(yīng)用更加廣泛。當(dāng)前主流的GIS應(yīng)用開(kāi)發(fā)方式為基于商業(yè)GIS軟件平臺(tái)之上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，以滿(mǎn)足應(yīng)用的需求。而傳統(tǒng)商業(yè)GIS軟件具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、平臺(tái)依賴(lài)性、費(fèi)用高、功能固定、擴(kuò)展性差等問(wèn)題，不能很好滿(mǎn)足政府、企業(yè)的中小型GIS應(yīng)用的需要，而開(kāi)源GIS系列系統(tǒng)、類(lèi)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)等產(chǎn)品經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展逐步發(fā)展成熟，一些產(chǎn)品在功能、性能上已經(jīng)可以和商業(yè)GIS軟件相媲美，許多已經(jīng)在實(shí)際項(xiàng)目中得到應(yīng)用，而且利用其開(kāi)源、免費(fèi)的特征，可實(shí)現(xiàn)

2、用戶(hù)功能的定制，功能模塊化的組織結(jié)構(gòu)也有利于與其他信息系統(tǒng)的融合和擴(kuò)展，因此，利用開(kāi)源GIS產(chǎn)品進(jìn)行中小型GIS應(yīng)用的開(kāi)發(fā)相比于商業(yè)GJS軟件更加經(jīng)濟(jì)、高效。本文在對(duì)GIS的發(fā)展歷程，體系結(jié)構(gòu)的變遷，開(kāi)源GIS的發(fā)展進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)出基于開(kāi)源GIS產(chǎn)品進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì);然后重點(diǎn)對(duì)開(kāi)源GIS中間件GeoTools的功能、結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，研究了利用GeoTools進(jìn)行空間數(shù)據(jù)可視化的方法，并設(shè)計(jì)出一種基于GeoToolS開(kāi)發(fā)GIS應(yīng)用的通用框架;該框架基于MVC模式設(shè)計(jì)，具有良好的可擴(kuò)展性和松散藕合關(guān)系，適合與其他信息系統(tǒng)的融合;最

3、后基于該框架設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了公路管理信息發(fā)布平臺(tái)，在實(shí)際GIS應(yīng)用中利用該框架進(jìn)行應(yīng)用的開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)，檢驗(yàn)了利用開(kāi)源GIS產(chǎn)品構(gòu)建應(yīng)用的可行性，對(duì)于開(kāi)源GIS應(yīng)用的發(fā)展具有一定的指導(dǎo)意義和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞:GIS;開(kāi)源;GeoTools；軟件框架1緒論課題背景及意義地理信息是人類(lèi)實(shí)踐活動(dòng)所認(rèn)知和獲取的地球空間自然和人造目標(biāo)定位和屬性的信息，是指有關(guān)地球?qū)嶓w的性質(zhì)、特征和狀態(tài)的表征。它具有區(qū)域空間的分布性這一本質(zhì)特征，同時(shí)也具有客觀存在性、抽象性、綜合性、可存儲(chǔ)性和可傳輸性等重要特征，是人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的基本信息。作為地理信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)

4、合的產(chǎn)物，地理信息系統(tǒng)(oeo腳phicInformationsystem，簡(jiǎn)稱(chēng)015)是一個(gè)集地理信息科學(xué)、測(cè)繪學(xué)、制圖學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)于一體的多學(xué)科交叉的綜合信息系統(tǒng)[ll，涵蓋地理空間信息的采集、輸入、存儲(chǔ)、編輯、處理、分析、顯示，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)空間信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的組織管理，并對(duì)空間信息進(jìn)行不同需求的分析、處理，提供數(shù)字化輸出以滿(mǎn)足現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中管理、決策和研究的需要，其核心是用計(jì)算機(jī)來(lái)處理和分析地理信息。目前，GIS已逐漸成為一種服務(wù)于信息化建設(shè)的技術(shù)工具，已廣泛應(yīng)用于水利水電、城市規(guī)劃、交通運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)與監(jiān)測(cè)、農(nóng)林牧業(yè)等國(guó)民生產(chǎn)

5、生活的各個(gè)領(lǐng)域中。GIS應(yīng)用就其應(yīng)用領(lǐng)域的不同，可分為三大領(lǐng)域:第一類(lèi)是政府應(yīng)用，“電子政務(wù)”是當(dāng)今政府加強(qiáng)信息化建設(shè)的新方向，是指在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)支撐下，政府機(jī)構(gòu)日常辦公、信息收集與發(fā)布、公共管理等事務(wù)在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的環(huán)境下進(jìn)行的國(guó)家行政管理形式。GIS已成為很多政府決策部門(mén)工作必備的支撐系統(tǒng)之一，在國(guó)家水利、電力、林牧業(yè)、地礦、交通、資源環(huán)境保護(hù)等機(jī)構(gòu)己發(fā)揮重要作用。第二類(lèi)是企業(yè)應(yīng)用，隨著信息時(shí)代的到來(lái)，企業(yè)的組織、運(yùn)營(yíng)、管理也逐漸向信息化方向發(fā)展，GIS通過(guò)提供可視化地理空間信息服務(wù)結(jié)合企業(yè)管理信息系統(tǒng)，為企業(yè)的業(yè)務(wù)規(guī)

6、劃、物流等領(lǐng)域提供輔助決策。第三類(lèi)是大眾應(yīng)用，WebGIS的產(chǎn)生為大眾提供了獲取地理空間信息服務(wù)的平臺(tái)，通過(guò)開(kāi)放的、操作簡(jiǎn)單的WebGis服務(wù)，滿(mǎn)足大眾對(duì)地理信息的需求，如:方便人們出行的谷歌、百度地圖服務(wù)。總結(jié)當(dāng)前GIS應(yīng)用的特點(diǎn)可知，Gis己不再作為單獨(dú)的、專(zhuān)業(yè)的、封閉的系統(tǒng)提供地理數(shù)據(jù)、空間分析等功能，而是更多的與政府、企業(yè)的相關(guān)管理信息系統(tǒng)集成，從多角度、多層次為用戶(hù)提供決策、分析的手段。目前，GIS已逐漸成為一種服務(wù)于信息化建設(shè)的技術(shù)工具，與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的無(wú)縫集成是Gis應(yīng)用的活力所在。根據(jù)GIS應(yīng)用的不同開(kāi)發(fā)方式，主要分為三種

7、:一是從頭獨(dú)立開(kāi)發(fā)GIS工具，包括空間數(shù)據(jù)模型及操作、空間數(shù)據(jù)可視化過(guò)程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、GIS功能設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)等;二是基于商用GIS軟件平臺(tái)之上的二次開(kāi)發(fā)，目前知名的商用GIS軟件國(guó)際廠商包括:ESRI、Maplnfo、Autodesk、Ingergraph，國(guó)內(nèi)有superMap、oeostar、基于GeoToolS的開(kāi)源GIS應(yīng)用的研究與實(shí)踐MaPGIS等，這些商用Gis平臺(tái)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了關(guān)于空間數(shù)據(jù)建模、空間數(shù)據(jù)訪問(wèn)、空間分析、空間數(shù)據(jù)可視化等功能，并對(duì)外提供豐富的編程接口，利用這些商用GIS軟件平臺(tái)提供的API，用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際需要開(kāi)發(fā)GIS應(yīng)

8、用;三是基于開(kāi)源GIS產(chǎn)品、中間件、數(shù)據(jù)庫(kù)等進(jìn)行Gis應(yīng)用的開(kāi)發(fā)，目前較出名的開(kāi)源GIS產(chǎn)品包括:GRASS、Worldwind、QGis、uDig是功能全面的桌面GIS軟件，Geoserve