地理信息系统设计与实现

Ⅰ 城市地理信息系统设计应循循的原则

系统设计原则
地理信息系统的建设是一项复杂的系统工程,需耗费大量的人力、物力和专财力。因此,在设计之初属,就应考虑到各方面的因素,按照系统工程的方法实施。为了使这个信息系统能够顺利实施,开发系统时必须遵循以下原则:
1)实用性原则
实用性是系统建设的最基本原则,保证系统实用,满足用户对城市进行管理和规划的需求。
2)先进性原则
系统的设计应立足于高起点、高水平,在考虑性能价格比的同时必须优先考虑系统的先进性。软硬件平台选择及采用的技术手段应选用目前国内外最新技术,避免系统过早被淘汰。
3)规范性原则
规范性是系统建设的基础,在系统实施过程中首先要制定系统的规范标准及系统建设方式,以保证系统正确实施、按时完成,便于管理和扩充。
4)可扩充性原则
系统的功能、代码和数据的组织必须考虑系统易于扩充,以便满足将来发展需要。5)安全性原则
系统在设计之初就应对安全性问题给予充分的考虑,避免数据丢失和超范围使用。6)可靠性原则
可靠性是系统运行的基本保证,没有系统的可靠性,系统就难以正常运行,系统就难以发挥出效益。

Ⅱ 地理信息系统专业毕业设计

城市小区下垫面结构对热环境的影响研究与

Ⅲ GIS系统的设计与实现(GIS程序设计与开发 武汉大学)

武大啊，gis专业都向往的学校，你这个是老师的题目吧，你这样查会被发现的，给你点提内示吧，希容望你能自己做出来。
上面说结合你的工程实践，可能是需要讲你自己完成的项目，如果你没有自己参与的项目，那你就找本gis程序设计的书，书后面一般有项目实例，仔细分析一下
1.系统设计方法选择：设计方法就那么几种，教科书上都列出来了，你看看专门讲的那章，哪个看着像就套哪个。
2.系统的定义，就是这个系统是做什么的，比如是做消防的还是做疫情控制的，比如像网络地图那种，一般来讲就是定位就是公众查询，服务民众的，讲清楚系统是做什么的就可以了。
3.总体设计，就是系统分为哪几个模块，比如登录模块，地图显示模块，查询模块等等。
4.详细设计，就是每个模块都是怎么实现的，用什么方法，涉及到什么算法，里面的难点是怎么解决的之类的。
5.系统的实验及测试等角度分析，就是从测试的角度，说说这个系统完成以后各有什么优缺点，比如优点查询方便、界面美观，比如缺点，算法的优化程度还不够，导致查询结果显示缓慢啊等等。
当然上面都是我的一家之言，如果不对也别喷，仅供参考。 （独家手打）

Ⅳ 地理信息系统的实现流程

需求分析（功能需求、数据需求）--->系统设计（架构设计、功能设计、数据组织设计)---->编码现实---->部署安装------>验收完成

Ⅳ 如何开发地理信息系统有什么开发工具及参考资料

开发复地理信息系统有底层制开发和二次集成开发之分：

底层开发主要使用C/C++、Java实现GIS的底层数据引擎、图形引擎及相关分析等功能。底层开发需要强大的技术和资金背景才行，要求精通计算机底层技术和空间分析算法。

二次开发是在GIS平台开发商提供的GIS开发包基础上进行集成开发，目前主流的方式是组件开发和WEBGIS开发。GIS组件现在主要用ARC ENGINE、MO、MAPX和SUPERMAP OBJETS，WEBGIS平台主要是ARCIMS 、MAPEXETREME、SUPERMAP .NET S等。

相关参考资料网上很多，多在相关论坛上，给你推荐几个：
www.GISSKY.NET
GIS帝国论坛
...
其他的你自己去搜吧

Ⅵ 城市建设综合信息系统的设计与实现

周 蓉^1，2 牛德力¹

（1.解放军信息工程大学测绘学院，郑州，450052；2.南京军区73603部队，南京，210049）

摘要：作为土地信息系统应用领域之一，土地信息系统的信息化发展为城市信息系统的开发与建设带来了巨大的发展契机。其中，城市建设多媒体资料及城市电子地图作为城市建设源普查的重要成果，具有数量多、分布广、资料丰富等特点。利用计算机对城市建设普查成果资料进行集中管理，对城市建设综合信息的统计、评价、分析与规划利用具有重要意义。本文介绍了城市建设综合信息系统的系统需求分析、系统的体系结构、系统的数据库及功能设计，详细讨论了系统实现的关键技术，并总结了系统的特点。

关键词：SpatialWare；SQL Server；基础类库；城市建设综合信息

土地信息系统是国家信息资源的重要组成部分，正在向信息化方向发展，逐步成为面向21世纪的支柱产业——信息产业的重要组成部分。这场信息革命正从根本上改变着人们的生产、生活和相互交往的方式。而市政工程建设领域作为土地信息系统的应用领域之一，更是受到了巨大的冲击，而城市信息系统的开发与建设也因此得到了很大的发展契机。随着城市测绘相继形成了1∶1000、1∶5000、1∶10000等多尺度的电子地图，以及反映城市规划、建设的各种规划图件、土地利用图、道路网图、红线图、各种格式的文档、图档、视音频信息，这些丰富的城市建设信息如何在计算机中有效管理、快捷浏览、方便查询，是城市规划管理部门亟待解决的问题；另外土地规划、土地相关资料也需要长期保存和汇总；同时各种规划图也需要叠加掩饰和汇报演示以供评审和为领导决策提供依据，以前传统的存储管理方式已不能很好的满足要求，利用计算机对城市建设综合信息进行集中管理，可以实现信息整理、汇总的科学管理和高效利用，这对城市建设综合信息的统计、评价、分析与规划利用都具有重要意义。

1 系统需求分析

1.1 城市建设综合信息系统的建设目标

本系统主要是应用于城市建设规划，满足不断增长的业务需要，提供各种辅助工具和综合信息浏览及查询功能，可以处理各种文档资料（包括相关法律法规、历史存档信息、图片、电子地图、视音频文件等）的综合信息系统。

1.2 系统实现目标

（1）对规划院已测绘的多尺度电子地图及各种格式的文档、图档、视音频信息进行集中管理。

（2）对一个城市或区域的海量电子地图采用物理分幅存储、逻辑动态拼接管理模式，实现对电子地图从宏观到微观的分层快速聚焦漫游，并提供按地名、道路、图幅快速查询定位功能。

（3）提供城市道路库、地名库的采集、维护、管理与查询功能。

（4）系统提供批量信息收集工具，将散布在计算机中各种格式的文档、图片、视音频的文件信息快速收集到数据库，进行分类组织和集中管理，并能进行快捷浏览和各种查询。

（5）土地利用图的查询。

（6）系统功能完善、实用性强、界面美观，具有较强的权限管理功能。

2 系统设计

2.1 系统框架结构

城市建设综合信息系统主要是通过数据库管理系统管理四种信息：电子地图、图档信息、文档信息以及视频信息。本系统的框架结构如图1所示，框架图显示了系统从数据收集到数据管理、数据处理以及数据输出应用的整个过程。

图1 综合信息管理流程图

城市建设综合信息调查以调查小组的形式开展，调查小组上报记录综合信息的数据库文件，通过综合信息的录入汇总实现综合信息数据的上报与接收。

（1）系统使用SQL Sever数据库管理多媒体数据的属性信息及电子地图中各要素的属性信息与空间信息，保证了各种信息的安全性与共享性。系统应能实现对综合信息的管理与查询，对数据库进行维护等城市建设综合信息管理日常工作。

（2）系统应用体现在查询统计、报表与地图输出、对地图要素的快速检索并提供决策支持等方面。

2.2 数据管理策略

地图数据包括两部分内容：空间数据和属性数据。本系统采用全数据库管理的数据管理模式，保证了数据的安全性与共享性。

2.2.1 数据库设计

针对城市建设信息的特点，系统涵盖了地图信息、图片信息、文档信息与视频信息四类信息。

系统用词典表来记录各综合信息的类别信息。词典就像是一个模板，各综合信息从该模板中选择的信息会根据模板的变化而变化，词典的设计保证了系统信息的一致性。另外对细目信息、专业信息等，系统也利用词典进行记录。

对各规划室中的各级别视频信息，系统设计了视频表来记录视频在计算机中的存储路径。

系统采用Sybase公司的Power Designer数据库设计工具实现数据库的设计，该建模工具的优点在于它能够实现概念数据模型与物理数据模型的双向转换。利用Power Designer设计完成系统表结构后，将数据库逻辑结构导入SQL Sever数据库中，建立物理数据库。

2.2.2 地图空间信息的管理

对于地图空间信息的管理，系统以MapInfo公司的空间数据引擎SpatialWare作为中间件，利用数据库管理系统SQL Server对空间数据进行管理。

2.3 系统功能设计

作为城市建设工作的有力工具，系统要具备对于地理空间数据、城市要素属性数据、多媒体数据等的管理功能，按照子系统功能划分为以下几个方面。

2.3.1 系统维护子系统

系统管理要实现对系统最基本信息的设置与维护，包括用户设置、口令的更改、系统初始化、词典的维护等。

2.3.2 信息浏览查询子系统

该子系统主要包括两种功能：多媒体数据浏览查询；电子地图浏览查询。

多媒体数据主要包括文档、图档以及视音频文件。浏览查询多媒体数据的属性信息功能以表的形式直接将文档、图档、视音频文件的属性数据存储在SQL Server中，并采用“自适应”软件启动技术，使得浏览时，用户可以根据文件的格式，自动启动相应的软件进行浏览多格式文档，解决了在一个系统中快捷浏览不同种类、不同格式信息资料的技术难题。

浏览查询电子地图的空间信息与属性信息的功能将地图对象的位置信息与属性信息使用SQL Server进行存储。地图对象具有ID及名称等属性信息，通过ID号即地图对象的代号与属性数据库建立联系，能对图上任意区域选择查询，并将查询结果以报表等方式进行显示。

2.3.3 编辑工具子系统

该子系统实现了对城市建设综合信息的增加、删除、保存、打印、浏览等功能。

3 系统实现技术

3.1 利用基础类库进行的系统开发

利用“继承”的思想，在PowerBuilder中进行基于基础类库的系统开发。系统中的PB子窗口、数据窗口对象等全部继承自基础类库的祖先窗口、数据窗口对象，这样创建的新对象会继承祖先对象的所有特点，包括属性、事件、函数等；还可以对继承的对象进行适当修改，使其适合特定的需要。

基础类库中还有另外一些可继承对象，如窗口、按钮、全局函数等。基础类库的设计与实现提高了系统的可维护性，实现了编程的科学一致性。其主要的特点可以归纳为：提炼共性，独立于应用。

3.2 实现数据的全数据库管理

3.2.1 多媒体文件的数据库管理

利用SQL Server中的image和text数据类型以及PowerBuilder中与之相对应的blob类型来保存像大文本和图像之类的数据。

利用PowerBuilder开发工具将大文本和图像等数据存入数据库以及在系统中显示通常要利用以下函数：

（1）将数据存入数据库 Updateblob 表名 set Blob 类型字段名＝： Blob 类型变量where子句。

（2）从数据库中提取数据 普通类型的字段显示是通过数据窗口，调用 Retrieve 即可。可是由于Blob类型的数据非常庞大，客户端的主缓存区开辟多么大的空间都不合适。PowerBuilder的解决方法是，不允许在数据窗口中放置Blob类型的字段，而是提供专用的提取Blob类型数据的语句。语法如下：

Selectblob Blob类型的列名into：Blob类型变量from表名where子句。

3.2.2 空间数据的数据库管理

利用MapInfo公司的空间数据引擎 SpatialWare 作为中间件的数据库管理系统 SQL Server管理空间数据，使用SQL Server直接管理属性数据，这样就实现了空间数据的数据库管理。

SpatialWare能够把复杂的MapInfo地图对象存入大型数据库中，并能为其建立空间数据索引，从而实现在数据库服务器上实现对属性数据和空间图形对象数据进行统一的管理。前端用户可以像访问普通数据库字段一样访问这些图形对象字段，开发出完整的Cli-ent/Server模式下的MapInfo应用程序。如果用户采用SpatialWare技术，那么完全可以替代以往的基于文件服务器模式共享MapInfo地图文件的网络应用。

3.3 利用PB 进行基于MapX 控件的二次开发

MapX是MapInfo公司推出的基于ActiveX技术的可编程控件。它使用与MapInfo Pro-fessional一致的地图数据格式，或使用利用SpatialWare作为中间件的数据库管理系统管理的空间数据，能够实现MapInfo Professional的大部分功能。在PowerBuilder可视化开发环境中，只需在设计阶段将MapX控件放入窗体中，并对其进行编程以设置属性、调用方法或响应时间，即可实现数据可视化、专题分析、地理查询、地理编码等丰富的地理信息系统功能。PB环境下应用MapX组件，是利用OLE容器负责PB与MapX的交互通信。首先在窗口中插入OLE容器的控件，选择MapX控件，就可以将其载入OLE容器。在OLE容器的属性页中自动合并了包含MapX属性页的按钮，打开MapX可进行各种所需设置。

4 系统特点

利用GIS与MIS集成技术开发的城市建设综合信息系统的特点如下。

4.1 用户界面友好

系统界面的设计注重了一致性和个性化相结合，提供菜单、类似于浏览器的大图标工具条等方式进行命令操作。另外系统采用树状信息浏览窗口，使浏览更加直观，使用起来更加方便。

4.2 用户管理权限分明

用户管理权限的设计，使得具有不同权限的使用者对数据的操作不同，可以保障数据的安全性与保密性。

4.3 多媒体信息和电子地图信息的多条件查询与统计

系统提供对于多媒体信息的多条件查询与统计，特别是对地图信息的添加与查询，如图2、图3。

图2 道路交叉口坐标采集

图3 地图查询

4.4 多媒体信息及电子地图的浏览

系统提供了对于多媒体信息和电子地图信息各种形式的浏览，辅助了城市建设工作的顺利开展。如图4。

图4 图档浏览

城市建设综合信息系统是一个以电子地图为载体，以数据库为存储介质，对城市的文档资料、图片资料、视频等海量信息进行一体化管理的实用软件系统。它实现了多媒体数据建库的自动化、管理的网络化与查询、统计、分析的可视化。本系统可以很好地满足城市建设工作的需要，是城市建设普查成果整理、汇总、管理和高效利用的强有力工具。当然系统还有一些问题有待完善，如对于基础类库的功能还需要进一步的加强，对于用户自定义打印表的灵活性还应进一步拓展。

参考文献

郭宝利，康海涛，李冬冬.PowerBuilder9.0实用解析［M］.北京：电子工业出版，2004，406～410

MapInfo SpatialWare Ver4.8 User Guide ［M/CD］

门葆红.组件技术在MIS与GIS集成中的应用［C］.中国GIS协会2001年论文集，2001

齐锐、屈韶琳等.用MapX开发地理信息系统［M］.北京：清华大学出版社，2003，173～200

Ⅶ 地理信息系统（GIS）

地理信息系统（GIS）是计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门学科综合的技术。目前国际上普遍承认。虽然GIS是一门多学科综合的边缘学科，但其核心是计算机科学，基本技术是数据库、地图可视化及空间分析，是处理地理数据的输入、输出、管理、查询、分析和辅助决策的计算机系统。地质环境评价主要是综合考虑影响环境地质诸多方面的要素，借助恰当的数学模型和专家经验，对研究区的环境地质进行分区。

利用GIS可以实现地质环境信息的管理、可视化、查询、输出等功能，操作简单、移植性强。把GIS技术应用在地质环境评价与灾害预测中，其优点固然很多，但总的说来也存在如下的一些问题：

（1）在生态环境评价中，一般的GIS软件虽然都能够提供诸如数据检索、叠加分析、属性统计分析、数字地面模型（DTM）等各种空间分析功能，但是要想满足为解决实际问题进行的专业分析的数据要求，仅仅依靠这些空间分析方法往往还很不够，这就要求我们在GIS基础软件平台的基础上进行二次开发，拓展其空间分析功能，提取我们感兴趣的信息，但是具体如何操作，目前仍是一个亟需与相关学科的专家学者们相互协作、共同探讨的问题。

（2）地质环境评价具有多因素、多层次、不确定性强等特点，目前在利用GIS众多的评价预测模型中，不管是多灾种还是单灾种评价，人们都在努力寻求一种普遍适合的模型来解决地质环境的评价。虽然普遍的评价模型在宏观决策中有重要的意义，适合建立面向大众和政府的决策支持系统，但对中小尺度范围的评价时往往不尽如人意，因此寻求特定地区特定的地质环境评价模型很有必要。

（3）地质环境评价工作是一项复杂的系统工程，数据采集和处理的工作量非常大，会涉及到地层、水文、地震及人类活动等各个方面，对于这些资料的搜集和整理，必然会涉及输入到GIS中资料的准确性问题，因为GIS所能完成的工作只是依据所得到的资料，对其作出相应的处理，也就是说“如果输入GIS的数据是‘垃圾’，输出的结果也只会是‘垃圾’，这不会因昂贵的设备和高级技术人才而改变”。因此，我们必须对所有的资料做出必要的、合理的取舍，以保证输入GIS的数据合理。

（4）从GIS在地质灾害研究中的应用来看，就两者的结合方式而言，大部分应用都集中在将GIS用于数据的前后期处理和结果的显示输出方面，两者的结合还处于低阶水平。作为紧紧追随工业标准化要求发展的GIS技术，标准化适当数据的缺乏也构成其广泛应用的桎梏；此外，GIS软件处理分析能力以及对于数据误差分析能力的不足、GIS处理包括时间在内的四维能力的不足、灾害模型建立的高难度性以及机构间协调不够而造成的成果用户面太窄等因素都暂时限制了GIS在地质灾害研究中的应用。

Ⅷ 地理信息系统设计主要有哪几种方法各自有何特点

地理信息系统的设计方法主要有：
原型法：简单实用，适用于小型的版GIS工程设计。
结构化生权命周期法：分阶段实施，文档驱动，上一阶段的结束是下一阶段的开始，方法成熟，但灵活性不够，适用于需求明确，大中型GIS工程设计。
面向对象方法：阶段划分不明显，阶段之间无缝迭代，需要多次反复进行，是当前GIS设计发展的方向。
以上是几种常用的设计方法，在具体的GIS工程设计中可能会几种设计方法交互使用，以期达到最好的设计效果。
详细内容可参阅吴信才或李满春编著的《GIS设计和实现》等相关书籍。

Ⅸ 基于多媒体GIS技术标准样地管理系统的设计与实现

刘耀林 刘洋 刘敏 兰泽英

（武汉大学资源环境科学学院，武汉，430072）

摘要：通过对多媒体技术和GIS的结合进行简介，主要阐述了基于多媒体GIS技术的标准样地管理系统的设计与实现，主要包括数据模型设计，数据的组织和管理，系统功能设计和物理实现。

关键词：多媒体；GIS；标准样地

1 引言

1.1 标准地块概述

标准地块是指在农用地分等定级对象所在区域内，在一定的栽培管理技术条件下，该区域内农作物产量水平最高的若干个农用地分等定级单元。标准地块所处位置的气候、地形、土壤、灌溉排水、土地利用等条件最优，农业生产条件最好。

设立标准样地具有十分重要的作用和意义，是农用地分等定级工作中必不可少的环节。通过设立标准样地可以直观地获得农用地质量等级信息，并对农用地分等定级成果进行评价、控制和校订；通过对标准地块的监测与管理，间接地对农用地质量等级变化进行动态监测与管理。

标准地块分国家级、省级和县级分别设置。标准地块的设置遵循3个原则，即分层设置原则，生产条件最好的原则，永久性标志的原则。

标准样地信息十分丰富，包括样地的空间数据、属性数据及其多媒体数据。其中空间数据是指标准样地的坐标及其拓扑关系；属性数据主要有样地编号、级别、二级区名称、实地位置、平面坐标、规划用途、气候、土壤、地形、农田基本建设情况、产量、土地利用和土地经济等方面的内容；多媒体数据则包括了样地的景观图片和剖面图片，以及介绍当地人文风貌、风土人情的文档、音频、视频数据。

1.2 采用多媒体GIS 技术管理标准样地信息的必要性

传统的地理信息系统主要研究空间数据的管理和分析，这些信息主要是以字母和数字的形式进行表达，手段单一而呆板。在GIS中采用多媒体数据，可将图形图像的直观性、数字的准确性、音频视频的引导性和亲切感相结合，充分调动用户的多种感官，增强GIS的信息处理和传输的效果。将空间数据库和多媒体数据库相结合，采用两者的数据存储与处理方法，以空间对象为主框架，将多媒体数据附着于对象上，可以解决多媒体数据与空间数据之间的整合关系。由于标准样地的数据具有多样性和复杂性，它不仅包括一般地理目标的空间数据和属性数据，还包括了大量与之相关的多媒体数据。为了对这些庞杂的数据进行高效的管理，方便查询和实时的更新，基于多媒体GIS技术开发了标准样地管理系统。

2 多媒体技术与 GIS 的结合

多媒体空间数据是以数值、文字、图形、图像和声音等多媒体形式表示的GPS数据、RS影像数据、GIS数据、视频数据、声音及其他属性数据。

多媒体空间数据库系统是多媒体GIS的核心，它将多媒体空间数据有机地集成于一体，不仅提供空间数据的存储与操作，还提供相应多媒体数据的存储与操作。多媒体空间数据库结合空间数据库和多媒体数据库的特点，采用两者的数据存储与处理方法，以空间对象为主框架，将多媒体数据附着于对象上，解决多媒体数据与空间数据之间的无缝整合关系，为多媒体地理信息系统提供数据管理基础。

多媒体空间数据库系统主要包括3个部分：关系数据库，多媒体对象数据库和空间数据库。关系数据库与空间数据库的作用分别是管理属性数据和空间数据，多媒体数据库是用来管理多媒体数据。如图1所示。

图1 多媒体空间数据库系统的结构

3 标准样地管理系统的设计与实现

3.1 标准样地管理系统的配置环境

标准样地管理系统的设计与开发是2004年国土资源部试点项目“湖北省农用地分等成果汇总”工作的一部分。为了科学有效地管理省级标准样地数据，并以视觉、听觉等形式直观、形象、生动地表达样地信息，为用户提供一个友好活泼的界面环境。开发采用当前流行的组件式GIS技术和多媒体技术标准样地管理系统。系统的配置主要有：PC机，Windows2000 操作系统，VC ＋ ＋ 开发平台，MapObjects 控件，Access 数据库。

3.2 标准样地管理系统的数据模型

由于大多数数据模型不支持复杂对象（影像和声音），而面向对象的数据结构支持定义复杂的数据结构，并且面向对象的数据模型具有以下的特点：

（1）多媒体GIS系统中定义的空间信息，如点、线、面和非空间信息，如多媒体数据，每一个数据不再是分散的，而是集成为统一的实体。

（2）用户可以根据需要定义自身系统的数据类型，编写相关的输入、输出和执行函数。

（3）具有类的继承性。

因此，标准样地管理系统采用了面向对象的技术，每个标准地块都是一个对象实体，有一个唯一的对象标识并包含有属性数据、空间图形数据、静态图像数据、视频数据和声音数据等，如图2。

图2 标准样地对象模型

定义 1：一个标准样地实体对象是一个7元组：［Oid，Aid，Gid，Wid，Pid，Mid，Sid］，其中，Oid为该样地对象的对象标识；Aid是属性数据标识；Gid是空间数据标识；Wid是文档数据标识；Pid是静态图像数据标识；Mid是视频数据标识；Sid是声音数据标识。

3.3 标准样地管理系统的数据组织和管理

3.3.1 空间属性数据的组织和管理

空间数据是标准样地管理系统的核心，是整个系统的主体。基本空间数据类型有点、线和面。在矢量格式中点目标用一个坐标对（X₁，Y₁）表示，线目标用一串坐标对（X₁，Y₁） （X₂，Y₂）……（X_m，Y_m）表示，面目标则用首尾相接的一串坐标对（X₁，Y₁） （X₂，Y₂）……（X_n，Y_n） （X₁，Y₁）来表示。标准样地的属性数据是指其非空间、非多媒体数据，如样地编号、级别、二级区名称、实地位置等，属性数据由多个属性数据项组成，如图3所示。在标准样地管理系统中，采用MapObjects控件默认的shape文件格式来组织空间数据，而属性数据则由shape文件对应的dbf文件来组织。

图3 标准样地的属性数据列表

3.3.2 多媒体数据的组织和管理

多媒体数据的管理方式一般有两种。一是采用统一的数据库，把所有的多媒体数据以BLOB对象纳入其中进行统一的管理。其优点是便于数据的集中管理，但是数据库会显得过于庞大，且访问数据的速度较慢。二是将多媒体的源数据和描述性信息分开存放。在硬盘中，每一个媒体数据以单个文件的形式存放，并将这些文件存放在一个特定的目录下，形成一个媒体数据库。在关系数据库中储存数据的描述性信息如数据的编号、名称、路径、格式、容量、默认表达方式等。通过建立空间目标与数据的描述性信息的联系，来间接访问多媒体数据文件，如图4所示。其缺点一是数据的主体信息和描述性信息分开存放不便于统一管理，二是需要常用媒体软件的支持；但是这种方式实现起来十分简单，响应速度较快。本系统将采用第二种方式对多媒体数据进行管理。

图4 多媒体数据的管理

3.3.3 系统的数据库设计

本系统的数据库分为两个部分，即描述性信息数据库和主体数据库。前者以Access关系数据库管理着图件数据的描述性信息表和多媒体数据的信息表。后者又分为空间数据库和多媒体数据库。其中空间数据库管理着所有的空间数据和属性数据，它是硬盘中一特定目录下shape文件、dbf文件及shx文件的集合；而多媒体数据库管理着标准样地的所有多媒体数据，它是硬盘中一特定目录下各类多媒体数据文件的集合。系统以描述性信息数据库为媒介访问主体数据库，如图6中所示。

图5 图件数据的描述性信息表结构

图6 多媒体数据的描述性信息表结构

3.4 标准样地管理系统的功能模块设计

标准样地管理系统是目标管理系统的一种，它是多媒体技术和传统地理信息系统结合的产物。系统主要对基础数据、底图数据和标准样地数据进行了管理。基础数据主要是道路图层、水系图层、注记图层等辅助性数据；底图数据采用了1∶50万的湖北省农用地分等单元图，它是各分等单元（面状目标）空间数据和属性数据的集合；标准样地数据则包括了省级样地（点状目标）的空间数据，属性数据及其多媒体数据。

针对以上的数据，系统主要提供了图层管理、图形编辑、统计分析、目标查询和多媒体数据处理五个功能模块。图层管理模块是对基础图层、分等单元图和标准样地图层进行显示、添加、删除和移动等操作的方法的集合；图形编辑模块则提供了对点目标、线目标及面目标进行编辑的功能；统计分析模块主要针对分等单元图层数据，提供了各县市各等别面积统计和各地类各等别面积统计两个基本功能；目标查询模块和多媒体数据处理模块是系统的核心，其中查询模块提供了空间点击查询、空间分析查询和组合条件查询3种查询方式；而多媒体数据处理模块则用来存取和表达多媒体数据。运用系统提供的查询功能和多媒体数据处理功能，用户可以快速地捕捉标准样地目标并对其属性数据和多媒体数据进行详细的浏览。系统功能模块设计如图7所示：

图7 系统的功能设计

3.5 标准样地管理系统的功能模块的物理实现

标准样地管理系统在实现的过程中主要采用了组件式GIS技术和多媒体技术。其中组件式GIS技术实现系统中所有与空间数据和属性数据有关的功能，而多媒体技术和数据库技术则实现与多媒体数据有关的功能。

MapObjects控件提供CMoMapLayer，CMoPoint，CMoLine，CMoPolygon 等类接口中的属性和方法可以用来实现空间数据的操作。属性数据的操作则依靠 MO 控件提供的CMoRecordset类接口中的属性和方法来实现。

多媒体数据的表达则视数据的类型而定。对于标准样地景观图片和土壤剖面图片数据，可以视其为栅格图层数据，采用MO控件提供的CMoImageLayer类接口中的属性和方法来实现；样地文档数据、音频和视频数据的表达则分两步进行。先要通过ADO或DAO提供的数据库操作函数访问关系数据库中的多媒体数据描述性信息表，根据标准样地对象实体的ID号，在信息表中找到此样地的多媒体数据的描述记录；然后根据记录中路径字段的信息从多媒体数据库中访问其多媒体数据文件，最后调用ShellExecute函数根据文件格式激活应用程序对多媒体数据进行表达，具体过程如图8所示。

3.6 标准样地管理系统的运行简介

标准样地管理系统主要是为了对标准样地数据进行科学有效的管理和图、文、声、影并茂的展示。为了把多媒体数据较好地连接到地理目标上，借鉴空间型超级文本的有关原理，即地理空间实体作为信息的结点，以地理实体的空间位置作为索引，由这样的结点和索引组成链表，用户可以对链表进行浏览、查询等操作。这种方式比较简单方便，但尚不能达到真正意义上的超文本。

伴随着启动界面和背景音乐，进入标准样地管理系统。首先在图层管理器中选择标准样地图层激活并显示它，运用系统查询功能模块提供的其中一种查询方式捕捉到目标标准地块。此时目标变成红色，系统开始播放当地的民歌，接着属性信息对话框出现，可以在出现的对话框中浏览到样地的所有属性信息，还可以运用对话框中的多媒体接口进一步欣赏到目标标准地块的景观图片和土壤剖面图片，以及与当地风土人情有关的文字和视频信息。本系统改变了传统GIS呆板、沉闷的界面环境，给人耳目一新的感觉。

图8 系统的物理实现

图9 标准样地的剖面图片和景观图片查询

图10 标准样地的文档和视频信息查询

参考文献

黄涛等.地理信息系统集成开发中多媒体的应用和实现.微型电脑应用，2000，16 （4）

齐昕等.多媒体技术在GIS中的若干应用研究.微型电脑应用，1999，（5）

邱振戈等.多媒体技术在目标信息管理系统中的应用.解放军测绘学院学报，1999，16 （4）

艾海滨等.多媒体数据在地理信息系统中的组织、管理及方法实现的研究.测绘通报，2003，（4）

许云涛等.面向对象的多媒体空间数据库系统设计.武汉测绘科技大学学报，1999，24 （3）