WebGIS系统引擎的跨平台架构设计及多数据源访问问题的研究

论文摘要

GIS自从诞生以来，经过多年的发展，已经广泛应用于城市规划、农业、交通、资源等各个方面。GIS做为地图服务工具，可以可视化的显示目标的位置，人们开始尝试利用它的这一性能与GPS全球定位技术相结合，应用于交通运输等领域。随着社会的发展和人们生活水平的提高，城市车辆数量也在大幅的提升。为了满足市场对车辆监控服务的需求，避免企业独立开发所承担的风险，山东省交通厅决定投资建设“山东省交通运输GPS车辆监控系统”，本论文研究的课题建立在该项目基础上，利用GIS／GPS相结合的技术，开发具有跨平台性能和支持多数据源的GIS系统，为GPS监控系统提供电子地图服务，研究工作主要是实现该GIS系统引擎的跨平台架构及解决多数据源访问问题。在实现引擎跨平台性能的设计中采用C++做为核心开发语言，开发过程中避免使用依赖于操作系统平台的非标准库，使用符合ANSI标准的C++标准库，不同操作系统提供的C++编译器都支持对这样的标准代码进行编译，同时利用ACE自适配通讯环境对不同操作系统API的封装，屏蔽了操作系统间的差异性，通过这样方式编写的引擎代码，可以在不同的操作系统平台上运行，从而实现了GIS引擎的跨平台性能。多数据源访问方面采用了嵌入式ESQL技术来实现访问多数据源的通用访问接口，这种技术不仅可以满足对不同数据库的无差别访问，而且开发的接口程序也具有跨平台的性能。论文内容安排上首先介绍了WebGIS的基本原理，分析了系统功能和非功能方面的需求，并且描述了系统的层次体系结构。随后为了实现具有跨平台特性的GIS引擎，论文分析了跨平台技术的几个不同层次，并且针对GIS软件自身的特点和对跨平台技术的要求，介绍了各层次跨平台的实现方法。文章结合地理数据的特性，介绍了系统的数据库设计思想，列图详述了地理数据在关系型数据库中的存储结构，讨论了异构数据源通用访问接口的实现方案。最后总结了论文所完成的工作和其中存在的不足，并展望了系统的应用前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题研究的内容
• 1.3 名词解释
• 1.4 论文结构
• 第二章 WebGIS 系统概述
• 2.1 WebGIS 的体系结构
• 2.2 WebGIS 系统与 GPS 监控系统
• 2.2.1 GPS 车辆监控系统的体系结构
• 2.2.2 GIS 系统的功能定位
• 2.3 国内外 WebGIS系统分析
• 2.4 相关技术分析
• 2.4.1 地图数据传输技术
• 2.4.2 跨平台架构技术
• 2.4.3 数据存储和访问技术
• 2.4.4 关键技术──ACE
• 第三章 WebGIS系统的需求与总体设计
• 3.1 需求分析
• 3.1.1 功能需求
• 3.1.2 非功能需求
• 3.2 用户类型与环境配置
• 3.3 系统开发模式
• 3.4 系统的总体设计
• 3.4.1 应用层
• 3.4.2 GIS 引擎服务层
• 3.4.3 数据存储层
• 第四章 GIS 引擎跨平台架构设计的实现
• 4.1 操作系统级跨平台
• 4.2 操作系统级跨平台的重点──多线程并发
• 4.2.1 多线程的创建与管理
• 4.2.2 多线程同步与互斥
• 4.3 网络级跨平台
• 4.4 网络级跨平台的难点──负载均衡
• 4.4.1 负载分配算法
• 4.4.2 服务器状态判定
• 4.5 数据库级跨平台
• 4.5.1 XML技术的特点
• 4.5.2 地图数据的XML编码传输
• 第五章 系统多数据源访问的实现
• 5.1 数据库设计
• 5.2 共享数据结构的设计
• 5.3 多种关系型数据库通用访问接口的实现
• 5.3.1 实现技术
• 5.3.2 Oracle 数据库访问接口的实现
• 5.3.3 MS SQL Server 数据库访问接口的实现
• 5.3.4 不同数据库通用访问接口的实现
• 5.3.5 实现数据库通用访问接口的技术难点
• 第六章 总结和展望
• 致谢
• 主要参考文献
• 附录 个人简历及说明