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构件化GIS的可扩展性研究 李 芳 边馥苓 武汉大学空间信息与数字工程研究中心 武汉市 430079 Email:water_and_me@163.com 摘要：为了解决目前构件化GIS的可扩展性无法满足实际需求的问题，本文在介绍了传统GIS与构件化GIS之间的本质差异的基础上，分析了系统在数据层次、系统结构层次、系统功能层次这三个层次上的可扩展性需求，给出相应的解决方案，并应用于实践，从而达到使构件化在它的整个生命周期内，能够应对外部环境的变化，最大程度地保护投资者的利益的目的。 关键词：构件化GIS GIS 可扩展性 Abstracts: The extensibility of current component-based GIS is not meet the needs of the actual variations. To solve this problem,this paper first introduces the key differences of conventional GIS and component-based GIS.Then it points out there are three tiers of extensibility of component-based GIS:the data tier, the system architecture tier and the system function tier,and also analyses the needs in the three tiers as well as the solution. Finally,this paper gives us a example. Key words: component-based GIS;GIS;extensibility About the first author:Li Fang,Ph.D candidate,majors in GIS. 由于在GIS系统开发过程中，从编码到文档存在着大量的重复劳动，为了更好的提高生产效率，减少重复劳动1，业内已经开始关注GIS软件复用，将GIS功能模块以构件的形式组织起来，在构件的基础上构建GIS系统。由于构件的即插即用特性，使构件化GIS与传统的GIS系统相比，天然的具有更好的可扩展性，但是，如果仅仅通过单个构件的即插即用特性，则构件化GIS的可扩展性并没有得到最大限度的开发利用。本文在介绍了传统GIS与构件化GIS之间的本质差异的基础上，分析了系统在三个层次上的可扩展性需求并给出相应的解决方案。 1. 传统的GIS与构件化GIS之间的本质差异 构件并不是一个新型对象，在传统的GIS中，可复用的功能模块、类、组件均可看作是构件。但是，传统GIS中的构件与构件化GIS中的构件所满足的规则不同。构件化GIS中的构件以接口的形式与“外部”交互，构件内部的实现不能暴露给第三方用户，构件之间是松散耦合的关系，它们的交互方式遵从一定的约定；组成系统的构件在系统中扮演的角色不同，为系统提供各类不同功能，同时，角色限定了构件之间的依赖关系：提供专有GIS功能的构件可以依赖基础GIS构件，但是基础GIS构件不能依赖提供专有功能的构件；构件提供的功能应具有可确认性，只有这样才能提供给第三方使用，组成一个具有可预计行为的GIS系统。 传统GIS与构件化GIS之间系统构建模式不同也是它们的本质差异。基于构件的系统构建模式是从已有的构件库中选择最能满足需要的构件，然后将选择的构件在一个合适的体系架构中组装起来。因此，一个构件化GIS的构建模式可以分为3部分：1、生产构件或选择构件，2、设计一个合适的体系结构，3、将所选择的构件组装起来。选择GIS构件时，应将构件的质量属性作为选择构件的依据；设计系统体系结构时，应分析该体系结构是否能够让构件以最优的方式组合。 2. 构件化GIS的可扩展性 构件化GIS的可扩展性可以分为三个层次：数据层次的可扩展性、系统结构层次的可扩展性、功能层次的可扩展性。 2.1. 数据层次的可扩展性 随着GIS的发展，GIS技术早已超越了地学领域的范畴，从GIS工程向数字工程发展。在这一发展过程中，将会出现服务于不同领域的各种构件化GIS系统，如国土GIS、农业GIS。这些构件化GIS系统会在不同的软件架构下专注于不同领域的不同专有业务，为了提高构件化GIS系统的可复用性，让所有这些构件化GIS系统都采用同样的空间数据库模式、存储的空间数据拥有相同的属性（数学基础、比例尺、用途、时间、精度等 为了提高构件化GIS功能层次的可扩展性，将GIS构件按照功能特征分为数据相关构件、基础GIS对象构件、GIS功能