MGIS 中矿图符号库的设计与软件实现.docVIP

MGIS中矿图符号库的设计与软件实现 陈桂茹　吴立新　刘纯波　崔志琳 摘要　矿图符号库设计与实现是矿业地理信息系统（Mining Geographical Information System,MGIS）建设的一项重要基础性工作。本文在地图符号库的面向对象技术与引用接口设计研究工作积累的基础上，进一步论述了MGIS中矿图符号库设计的几个关键技术； 借鉴其它软件设计思想， 用VisualC++5.0和ODBC外接数据库技术实现了矿图符号库的建设与管理。关键词　矿业　GIS　面向对象　矿图　符号库1　前　言　　矿业地理信息系统是矿业特色的工程类GIS，主要研究矿业时空数据的采集、存储、处理、分析、模拟和再现，以及矿业可持续发展的多目标规划与辅助决策。相对于一般的GIS而言，是一个更加复杂的、开放的、综合的和动态不确定的空间信息系统［1］。　　矿图是采矿企业中最重要的技术资料，也是MGIS的主要数据源和输出部分的核心，是其可视化的基本表达。矿图自动绘制是MGIS的雏形，同时也是更高级的MGIS的重要功能之一。国内外在这方面都做了大量的工作。在我国主要有：煤炭科学研究总院唐山分院开发的矿山测量图绘制和测量数据管理软件；中国煤田地质总局航测遥感局开发的地质制图系统［2］；山东矿业学院与肥城矿务局合作开发的矿图绘制系统；中国矿业大学北京研究生部的基于AutoCAD的矿图绘制系统等；国外主要有MineMAP、Maptek(Vulcan)、Datamine以及LUNX等［3］。然而上述软件都没有一个功能完备、结构完整的符号库系统，因此使矿图绘制的过程较为繁琐。目前流行的AutoCAD和GIS软件都提供了符号组织和符号库建立的方法，但这些符号都比较简单，且精度不高，不可能满足我国矿业部门的制图需要。　　面向对象的设计思想具有封装性、继承性和多态性，能合理表达复杂的对象，易于实现空间分析，使系统具有扩充性，目前已有一些学者和单位将这种思想引入了符号库的设计，如北大方正集团的方正智绘4.0。在借鉴其它软件设计思想的基础上我们运用面向对象的思想设计了基于MGIS的地图符号库，为进一步进行MGIS的设计打下了基础。　　本文基于Visual C++5.0语言，运用面向对象的思想（面向对象数据模型和面向对象的程序设计方法）［4］，对MGIS中地图符号库设计与实现的几个关键技术进行探讨。 2　矿图符号库设计的内容　　地图符号库是管理地图符号的数据库系统，是计算机制图系统或GIS的一个子系统，它将常用的地图符号分类并以数据库的方式存储到计算机中，并进行管理和维护。地图符号库不仅仅是一个存储地图符号的数据库，而且应具有符号建立、修改、删除、显示和查询等多种功能，这使得地图符号库可以独立于计算机制图系统或GIS以外进行研制和开发，更易于制作出相对标准的符号库系统［5］。　　对MGIS而言，矿图符号库的设计包括以下几个方面：基于矿业应用的地物分类的建立；符号库结构设计；符号的设计；符号编辑功能的设计；符号的再现和使用。　　作者采用的实现方法是：在实现了地物分类编码（见1999年全国矿山测量学术会议论文集）的基础上，基于Visual C++5.0编程语言， 运用面向对象的思想进行矿图符号的设计，并用ODBC外接数据库的方法对符号库进行管理。这样既可以大大优化符号库的数据结构组织，提高符号库的可移植性与设计效率，又能充分利用外部数据库强大的管理功能来对符号库进行管理。 3　符号库结构的设计　　符号库结构设计的合理与否是整个符号库设计成败的关键，它直接关系着符号库的运行效率和性能的优劣。　　本系统首先将符号分为点状符号、线状符号和面状符号三类（因注记与点状符号的诸多相似性，将其划分为点状符号一类）。因此符号库由点状符号数据表、线状符号数据表和面状符号数据表三个表组成。用Access数据库实现对符号库的管理，为检索查询方便，对每一个数据表都建立了相应的索引机制。整个符号库的逻辑结构如附图所示。 附图　符号库逻辑结构示意图 　　符号表结构设计如表1所示。由于用数据库来管理图形数据，因此可以方便地利用数据库的管理功能对图形数据进行检索、插入、删除等各种操作，相对于文件管理方法而言，这正是数据库管理方法的优越性所在。并且对图元列表这一字段采用二进制对象的方式存储，插入了一个图元链表，便于对符号进行各种修改和操作。 表1　点状符号表结构设计 字段名称 数据类型 字段长度 符号 ID码 文本型 8 符号名称 文本型 20 符号种类 文本型 20 符号比例尺 数字型 10 图元列表 OLE对象 字段名称 数据类型 字段长度 图元ID码 文本型 8 线宽 数字型 4 线型 文本型 20 前景色 文本型 16 背景色