基于开源项目的空间信息应用系统开发框架研究及应用.pdf

摘要

随着空间信息技术的飞速发展，空间信息在国土、农业、林业、环保等众多行业得

到了广泛应用，空间信息应用系统逐渐成为各行业所必需的信息管理工具，其开发也面

临着越来越多的挑战和需求。

为了快速、高效地开发空间信息应用系统，利用开源项目已成为一种重要的开发方

式。然而，对于需要开发涉及空间信息数据的管理、基本的地理可视化展示以及空间数

据的处理和查询等功能的开发人员，当前的开源项目虽然提供了丰富的工具和平台，但

未提供一套完整、通用的空间信息应用系统开发框架。开发人员在开发空间信息应用系

统时，需要根据不同的项目需求自行选择开源工具，造成开发周期长、开发效率低等问

题。此外，不同的空间信息应用系统开发方式类似，所要解决的问题大同小异，这些系

统在开发流程和实现功能方面有许多相似之处，但由于每个系统的具体要求不同，开发

者只能逐一重复开发系统功能，导致大量重复劳动和资源浪费，从而严重制约了系统的

发展和应用。针对这一问题，近年来出现了一些解决类似需求的系统开发框架。这些框

架在一定程度上减轻了开发者的负担，但是这些开发框架对于空间数据不能有效地组织、

管理和可视化，无法满足行业定制化开发空间信息应用系统的需求，开发者仍需花费不

少时间设计系统结构和实现系统功能。因此，需要构建一套适用于开发空间信息应用系

统的开发框架。

针对上述问题，本文首先通过对开源项目的对比优选，设计了一种基于PostgreSQL

数据库、Django框架、AntDesignPro框架和Browser等技术的PDAB（PostgreSQL、

Django、AntDesignPro、Browser）开发模型，并基于该模型构建了一套微服务架构的

空间信息应用系统开发框架。其次，本文总结各种空间信息应用系统的共同性，将这些

系统的通用系统组织设计和功能整合到该开发框架中，同时提供良好的空间数据组织、

管理和可视化方案。本文的主要工作如下:

（1）研究开发框架现状、开发框架存在的问题以及对开发框架建设使用的技术进

行对比分析，优选出开源项目设计PDAB开发模型，并基于该模型构建空间信息应用系

统开发框架，可支持空间信息应用系统开发中的各个环节，并可对空间数据进行有效的

组织和管理。

I

（2）实现基于微服务架构的开发框架服务治理功能。开发框架后端采用微服务架

构，将整个系统拆分成多个独立的服务，并通过服务之间的通信实现系统的协同工作，

微服务架构可有效提升系统的灵活性、可维护性和可扩展性，降低系统耦合性，提高系

统开发效率。本文基于PDAB开发模型，集成Consul、Kong和DRF框架等组件实现了

微服务架构下的服务注册、服务发现、负载均衡、API网关和服务调用等功能。这些技

术的有机结合，使得开发框架可以更好地适应微服务架构系统的开发。

（3）设计并实现开发框架常用的功能模块，如用户管理模块、统计分析模块、查询

浏览模块、数据管理模块、遥感影像管理模块、多格式文件处理模块和二三维地图展示

模块等。研发按需加载功能供开发人员使用，设计行业数据存储管理方案，同时提供良

好的空间数据组织、管理和可视化方案。

（4）构建茶田确权管理系统，通过将开发框架应用到茶田确权管理系统真实项目

开发中，以验证空间信息应用系统开发框架是否可以作为开发空间信息应用系统的框架，

提高开发效率，为开发带来方便。

关键词：开发框架，空间信息，微服务，AntDesignPro，Django

II

目录

摘要I

ABSTRACTIII

第1章绪论1

1.1研究背景及研究意义1

1.2国内外研究现状2

1.2.1空间信息应用系统开发框架发展现状2

1.2.2框架技术研究进展3

1.3论文主要研究内容及技术路线4

1.4论文结构5

1.5本章小结5

第2章开发框架关键技术介绍7

2.1Web开发框