地理信息浏览器基础开发库及通用开发框架研究

论文摘要

地理信息浏览器是G/S模式在提供基于海量空间信息数据的各类网络服务中最接近使用者的重要一环，随着应用需求的变化与自身的不断发展，地理信息浏览器的定位已逐渐从地理信息三维展示系统逐步转变为空间信息综合应用平台，在海量空间信息数据三维化、多样化展现的基础上，提供了越来越丰富的空间信息应用功能，并已在多个行业应用领域内的发挥了重要作用。随着地理信息浏览器的应用面越来越广，在不同行业领域内承担的角色越来越重要，对其开发质量与效率的要求也越来越高。为应对不同应用领域中大量存在的对开发自身行业所需的特有应用功能和接入自有数据源这两方面的需求，地理信息浏览器在开发中分裂出越来越多的版本，造成了重复开发工作量与标准混乱等问题。本文研究针对上述地理信息浏览器的发展需求与现存问题，从实际开发经验出发，对跨领域应用中的共性与特性展开研究，对地理信息浏览器主体构成部分进行模块划分与封装，并在其基础上提供丰富的应用程序接口和应用功能扩展框架，以支持二次开发中对基础模块及功能扩展的需求。同时结合数据源接入模式研究建立了一套数据源标记语言DSML，以其为基础设计了多数据源接入及分发处理的架构体系，并设计了自定义数据源接入框架，以支持在应用中对各类数据的不同需求。建立在创新性研究工作的基础上，本文取得了一系列研究成果，主要有以下五点：（1）提出了地理信息浏览器基础开发库的设计思路并予以实现。本研究在分析地理信息浏览器的大量开发经验的基础上，提炼出了地理信息浏览器的主要构成，并以其为基础设计实现了涵盖地理信息浏览器基础功能与常规空间信息应用的基础开发库，提供了丰富的应用程序接口以供地理信息浏览器开发使用。（2）提出并设计了地理信息浏览器通用开发框架。本研究在分析地理信息浏览器二次开发中各种需求的基础上，将地理信息浏览器的扩展需求归纳为自定义数据源与应用功能两方面，设计了自定义数据源接入框架与应用功能扩展框架，为行业应用中地理信息浏览器的定制开发提供了有力支持。（3）提出并设计了一套数据源信息标记语言DSML。为有效的管理数据源信息，本研究建立起了一套数据源标记语言DSML，对数据源信息进行了结构化描述，并继承了HGML的易扩展特性，在多数据源接入的数据接口集架构设计中起到了核心作用。（4）建立了地理信息浏览器基础开发库应用程序接口开发文档。在地理信息浏览器基础开发库的设计同时，本研究初步完成了相应的应用程序接口开发帮助文档，成为地理信息浏览器开发中的重要资源。（5）有效支持了“地质灾害信息综合管理及监测预警平台”原型系统搭建。在地质灾害监测预警的具体应用中，本研究在地理信息浏览器基础开发库的支持下开发了系统原型，并遵循通用开发框架开发了部分特有功能，在地理信息浏览器二次开发中具有一定的参考价值。本文研究在多个方面具有创新性，取得以下三点创新点：（1）提出了一套插件式的HGML分发解析处理方法。在其基础上设计并实现了插件式扩展的地理信息浏览器HGML核心处理模块。该模块的设计为HGML的生成与解析提出了规范化的处理方法，并充分结合了HGML规范体系自身优秀的扩展特性，为地理信息浏览器扩展功能开发，尤其是为在行业应用定制开发中的HGML处理奠定了基础，更有效的降低了开发工作量与复杂程度。（2）提出了一套有效管理多种类型数据源信息的数据源标记语言，即DSML。简洁而直观的描述了地理信息浏览器开发及应用中涉及到的主要数据源信息。作为HGML的子集，DSML继承了HGML的可扩展特性，能够对特定数据源信息进行扩展定义。DSML为数据接口设计中高效灵活的解决多数据源接入问题奠定了基础，并为自定义数据源接入框架设计提供帮助。（3）提出了一套基于数据请求分发模块与插件式处理模块以及DSML的多数据源接入机制。能够有效的解决地理信息浏览器在获取多种类型数据中涉及到的数据源信息管理、扩展与动态接入，数据请求分发、处理与数据缓存配置等问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 发展中的 G/S 模式
• 1.1.2 地理信息浏览器与空间信息服务云
• 1.1.3 G/S 模式应用领域的飞速拓展
• 1.1.4 当前地理信息浏览器发展中所面临的挑战
• 1.1.5 地理信息浏览器的进一步发展
• 1.2 国内外相关研究现状分析
• 1.2.1 “数字地球”的发展
• 1.2.2 开放平台的兴起
• 1.2.3 现有产品及架构体系在空间信息行业化应用中面临的问题
• 1.3 课题来源
• 1.4 研究内容和技术路线
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 技术路线
• 1.5 创新点和主要研究成果
• 1.5.1 论文取得的主要研究成果
• 1.5.2 论文创新点
• 第2章 地理信息浏览器与 HGML
• 2.1 地理信息浏览器概述
• 2.2 地理信息浏览器的核心构成
• 2.2.1 基础核心模块
• 2.2.2 图形化交互组件
• 2.2.3 数据接口
• 2.2.4 应用功能模块
• 2.3 地理信息浏览器中的 HGML
• 2.3.1 HGML 的生成与解析
• 2.3.2 用于数据源管理的 HGML
• 2.3.3 应用功能与 HGML
• 第3章 地理信息浏览器基础开发库
• 3.1 地理信息浏览器基础开发库概述
• 3.1.1 基础开发库设计理念
• 3.1.2 基础开发库所解决的问题
• 3.1.3 基础开发库的实现基础
• 3.2 地理信息浏览器基础开发库的总体设计
• 3.3 核心模块库设计实现
• 3.3.1 核心模块库的主要构成
• 3.3.2 核心模块库架构体系设计
• 3.3.3 核心模块库的接口设计
• 3.4 扩展组件库设计实现
• 3.4.1 扩展组件库所提供的用户交互组件
• 3.4.2 扩展组件库的接口设计
• 3.4.3 自定义组件的扩展与集成
• 3.5 数据接口集设计实现
• 3.5.1 数据接口集与空间信息服务云
• 3.5.2 多数据源接入及分发处理的架构体系
• 3.5.3 DSML 语法规范设计及应用
• 3.5.4 数据接口集的应用模式
• 3.6 功能接口集设计实现
• 3.6.1 功能接口集的设计思路
• 3.6.2 功能接口集中的地学常规应用功能
• 3.6.3 空间信息应用功能中采用 HGML 的数据交换
• 3.6.4 功能接口集接口设计
• 第4章 地理信息浏览器通用开发框架
• 4.1 地理信息浏览器通用开发框架概述
• 4.1.1 通用开发框架的设计理念
• 4.1.2 通用开发框架所解决的问题
• 4.2 地理信息浏览器通用开发框架涵盖的内容
• 4.3 自定义数据源接入框架
• 4.3.1 自定义数据源接入框架的实现基础
• 4.3.2 自定义数据源接入框架的设计实现
• 4.3.3 自定义数据源扩展方式
• 4.4 应用功能扩展框架
• 4.4.1 应用功能扩展框架的实现基础
• 4.4.2 应用功能扩展框架的设计实现
• 4.4.3 应用功能的扩展开发方法
• 第5章 地理信息浏览器实践应用及系统演示
• 5.1 地理信息浏览器在地质灾害监测预警中的应用
• 5.1.1 “地质灾害信息综合管理及监测预警平台”介绍
• 5.1.2 系统基本效果
• 5.1.3 图层叠加显示效果
• 5.2 实践应用中的基本功能演示
• 5.2.1 基本的标绘功能
• 5.2.2 基本的分析计算功能
• 5.2.3 基本的监测分析功能
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的学术成果