GIS在环境保护中应用开发思路.pdfVIP

第七章环境监督管理制度建设与探讨 GIS在环境保护中的应用开发思路 樊小龙李月彬 (石家庄环境信息中心河北石家庄050021) 摘要环境地理信息系统(环境GIS)是分析和处理环境空间信息的最有效工具。本文简述了环境 GIS的三种开发技术路线和三种开发模式，对开发环境GIS应用系统有一定的指导意义。 关键词环境信息地理信息系统GIS开发路线开发模式 一、前言 环境信息一般是指来自环境保护和社会相关部门，采用一定的技术手段或方法采集的反映环 境空间系统里的环境质量状况、污染物排放、自然生态和环境保护工作等各种数据资料的总体集 合。环境信息除了具有一般信息的基本属性(如事实性、等级性、传输性、扩散性、分享性) 外，还特别具有社会性、地区性、综合多样性、从量变到质变的时间连续性以及变化的随机性。 另外一个非常突出和重要的特性为空间性。而环境地理信息系统(环境GIS)恰是分析和处理环 境空间信息最有效的工具。 环境GIS是以遥感、地理信息系统和全球定位系统技术为手段，进行环境空间信息的获取、 分析、处理、存储和表达并为环境保护管理工作提供环境空间信息支持和管理决策依据的地理信 息系统。环境GIS在环境保护领域已经开始得到越来越多的应用，目前已经广泛应用于环境监 测、环境规划、环境预测、污染事故应急处理等。环境GIS开发人员已探索出一些较为有效的开 发路线和开发模式。 二、环境GIS的开发路线 环境GIS开发可以采用3种实现方式： (一)独立开发 ‘独立开发是指不依赖于任何GIS工具软件，从环境空间数据的采集、编辑到数据的处理分析 及结果输出，所有的算法都由开发者独立设计，然后选用某些程序设计语言，如C++、VC、 VB等，在一定的操作系统平台上编程实现。这种方式的好处在于无须依赖任何商业GIS工具软 件，减少了开发成本。但人力、时间、财力等投入较多，开发出来的产品很难在功能上与基于商 业化GIS的软件相比。 (二)单纯二次开发 单纯二次开发是指完全借助于GIS工具软件所提供的开发语言进行应用系统开发。GIS工具 软件大多提供了可供用户进行二次开发的宏语言，如美国环境系统研究所(ESRI)开发的Arc- 言，以原GIS工具软件为开发平台，开发出自己环境GIS。这种方式省时省力，但进行二次开发 的宏语言限制很多，能够实现的功能相当有限。 (三)集成二次开发 的集成开发。集成二次开发目前主要有两种方式：采用OLEAutomation(对象连接嵌入自动化) 技术和利用DDE(动态数据交换)技术。用软件开发工具开发前台可执行应用程序，以OLE自 中国环境科学学会学术年会论文集(2010) 动化方式或DDE方式启动GIS工具软件在后台运行，实现应用程序中的地理信息系统功能；利 编制的应用程序中，直接将GIS功能嵌入其中，实现环境GIS的各种功能。集成二次开发既可以 充分利用可视化软件开发工具的高效、方便的编程功能，又可以充分利用地理信息系统工具软 件、完备的空间数据可视化分析处理功能，集二者之所长，不仅能大大提高应用系统的开发效 率，而且使用可视化软件开发出来的应用系统具有更好的外观效果，更强大的数据库功能，且可 靠性好、易于移植、便于维护。尤其是使用ActiveX技术利用GIS功能控件进行集成开发，更能 表现出这些技术的优势。 三、环境GIS的开发模式 环境GIS开发模式和常规的信息系统开发模式一样，主要有生命周期法、原型法和面向对 象法。 生命周期法，也称为结构化系统开发法、瀑布法，是一种传统的信息系统开发方法。生命周 期法的主要思想是将开发过程视为一个生命周期，也就是几个相互连接的阶段，每个阶段有每个 阶段明确的任务，要产生相应的文档。上一个阶段的文档就是下一个阶段工作的依据。生命周期 法的整个过程分为5个基本阶段：系统规划、系统分析、系统设计、系统实施和系统维护。这是 一种传统的方法，但在系统建设过程中，各阶段的人员组成不一，各功能部分相对独立，系统建 立的效率较低。 原型法的基本思想是假定系统的使用者缺乏计算机的使用背景，开发者和使用者在讨论系统 的构成等问题时存在许多障碍。在此情况下，解决问题的办法是开发者急于和用户的交流，得到 对于系统的基本认识，构筑一个能够反映系统特色的原型系统。然后在此基础上，和用户进一步 讨论，得出用户对系统真正的需求，直到开