基于组件技术的人口统计GIS设计与功能实现

论文摘要

人口问题是21世纪人类面临的影响可持续发展的重大问题。作为世界第一人口大国,中国人口正在逼近目前科学发展状况下自然环境容量的极限。由人口问题引发的资源相对不足,环境存载力较弱等诸多经济社会发展问题,短时间内难以改变。解决人口问题最重要的是全面掌握人口信息。传统方法对人口的地域空间分布特性涉足相对较少或挖掘不够,而地理信息与资源、环境、经济等诸多问题休戚相关。因此,将人口信息与地理信息集成,不仅能进一步提高人口信息化管理水平,而且能开拓人口信应用与服务的新途径,更好地为研究人口规律、制定人口政策,以及为全面建设小康社会和构建社会主义和谐社会服务。人口GIS作为人口信息与地理信息集成管理和应用的高效工具,以其强大的空间分析和可视化功能备受青睐。本文针对人口GIS的一个重要分支,人口统计GIS开展研究。内容上,先简要回顾了人口GIS的发展和目前的研究热点,在此基础上比较了GIS软件开发方式,指出基于组件开发技术是GIS软件业的潮流,详细探讨了组件技术、ComGIS、MapObjects、ADO.NET以及开发平台VB.NET等相关技术。再以安徽县域人口统计GIS为实践案例,详细介绍了软件需求分析、指标与模型设计、系统目标、系统架构、功能设计、数据库设计,最后给出了系统主要功能的核心算法与程序实现。技术上,遵循GIS软件工程的一般流程。在系统程序设计阶段,采用C/S三层架构模式,使用Visual Basic.NET为前端开发工具,GIS组件采用MapObjects,SQL Server2000作为后台属性数据库管理平台,空间数据以shapefile文件格式存储在系统中。分别使用ADO.NET和MapObjects实现属性数据与空间数据访问,通过OLEDB接口和MapObjects的Data Connection接口实现关系数据库和空间数据库的集成。应用上,将关系数据库技术、数学模型与GIS技术应用到人口统计信息管理当中,系统完成了人口统计信息与地理空间信息的集成,实现了地图浏览、统计查询、专题制图、模型分析等功能,增强了人口统计信息的表现力,将进一步拓展人口统计GIS在相关领域的应用。基于.NET环境下开发了登陆组件Valiate.dll,数据库操作组件CDatabase.dll,以及基于GDI技术的洛伦茨模块、人口金字塔模块,GM(1.1)人口预测的矩阵运算类模块与空间权重矩阵生成模块。这些组件模块都具有跨语言应用、代码重用等特点,可为同类系统开发积累经验,提供技术参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景与意义
• 1.2 相关研究进展
• 1.2.1 国外研究
• 1.2.2 国内研究
• 1.2.3 国内外研究分析
• 1.3 本文构想与主要内容
• 1.3.1 人口统计地理信息系统
• 1.3.2 技术路线
• 1.3.3 章节安排
• 2 组件式GIS 开发
• 2.1 GIS 二次开发概述
• 2.2 组件技术
• 2.2.1 组件技术原理与特点
• 2.2.2 COM、DCOM、OLE 与ActiveX 技术
• 2.3 ComGIS
• 2.3.1 ComGIS 的特点
• 2.3.2 ComGIS 的应用与开发
• 2.4 GIS 组件—MO
• 2.4.1 MO 体系结构
• 2.4.2 MO 开发步骤
• 2.5 开发工具
• 2.5.1 VB.NET
• 2.5.2 ADO.NET
• 3 人口统计GIS 设计
• 3.1 需求分析
• 3.2 人口统计基本指标与模型
• 3.2.1 指标选取
• 3.2.2 人口统计GIS 基本模型设计
• 3.3 人口统计地理信息系统构建
• 3.3.1 系统目标
• 3.3.2 系统结构
• 3.3.3 功能设计
• 3.4 数据库设计
• 3.4.1 空间数据库设计
• 3.4.2 属性库设计
• 4 人口统计GIS 功能实现
• 4.1 系统管理
• 4.2 地图浏览
• 4.2.1 基本电子地图功能
• 4.2.2 双向查询
• 4.3 统计查询
• 4.3.1 数据库操作类
• 4.3.2 存储过程
• 4.4 专题制图
• 4.4.1 专题渲染
• 4.4.2 标注
• 4.5 模型分析
• 4.5.1 人口重心模型
• 4.5.2 洛伦茨模型
• 4.5.3 人口金字塔模型
• 4.5.4 GM（1.1）模型
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 不足之处
• 5.3 进一步研究的方向
• 参考文献
• 附录：部分重要程序源码
• 空间邻近矩阵文件
• 致谢
• 附： 本人读研期间科研成果及获奖情况