业务基础软件平台（精选6篇）
业务基础软件平台 第1篇
在SOA的体系架构下, 中国应用软件如何做?国外软件巨头和中国软件企业之间最大的差别是国外软件企业最善于把需求通用化, 所以他们做操作系统, 做中间件, 做数据库, 做通用应用软件等等。
中国软件企业的最大软肋是不善于把需求通用化、平台化, 所以尽管多年服务于中国信息化市场, 有大量的行业资产, 但是和国外巨头相比, 国内软件企业的软件还是不强不大, 我们还是不太善于把行业资产进行固化、通用化和平台化。这是两者最大的区别应该说“软件业务基础平台”是应用软件领域的“芯”, 而且目前看来, 国内软件企业完全有能力打造出来。
(摘自中国电子报)
业务基础软件平台 第2篇
业务基础架构平台的出现提供了中间件开发信息系统的新模式,本文通过XBM业务平台示例,阐述了业务基础平台的设计与实现,介绍了软件的`结构体系及工作流引擎机制.并结合实例探讨了基于软件平台的系统设计与GIS集成应用的实现.
作 者：杨明 郭仁忠 卢永华 Yang Ming Guo RenZhong Lu YongHua 作者单位：杨明,Yang Ming(福田区数字化城管技术服务中心,广东,深圳,518049)郭仁忠,Guo RenZhong(深圳市国土资源与房产管理局,广东,深圳,518040)
卢永华,Lu YongHua(深圳市勘察研究院有限公司,广东,深圳,518026)
刊 名：城市勘测 英文刊名：URBAN GEOTECHNICAL INVESTIGATION & SURVEYING 年，卷(期)：2009 “”(3) 分类号：P208 关键词：XBM 业务基础架构 GIS★ 现代物流基础说课稿
★ 开展信访基础业务规范化自查报告
★ 目前物流教育认证的种类及报考指南
★ 团队组建方案
★ 组建集团公司工作计划
★ 工会年度组建工作总结
★ 机构组建实施方案
★ 新公司组建方案
★ 集团公司组建方案范文
普华基础软件研发一体化平台 第3篇
“我们给自己找到一个好的发展方向,就是要做一体化平台,最终实现以技术作为支撑,以内容和服务实现盈利。”普华基础软件股份有限公司(以下简称“普华基础软件”)总经理赵晓亮告诉记者。
普华基础软件是一家于2008年10月才成立的专门面向基础软件领域的企业,尽管普华基础软件对中标软件、人大金仓数据库等公司实现了控股,但在赵晓亮的内心中并不希望普华基础软件仅仅做一家控股公司,他希望普华基础软件开发出真正属于自己的产品,而现在这个产品终于明确,就是一体化的平台。
据赵晓亮介绍,所谓一体化平台就是普华基础软件会整合已有的软件(如操作系统、数据库)以及购买的一些软件,打造出一个通用的基础运营平台,也就是建立一个云计算平台。用户可以直接购买这个基础平台,在此平台上部署自己的应用。
“用户自己搭建一个云平台需要涉及多种软件,我们想通过自己的技术力量把这些软件整合到一起,这样用户就不用担心软件的整合问题了。”赵晓亮说。
赵晓亮为这个一体化平台设想了三种赢利模式: 一个为那些搭建私有云平台的用户提供产品和解决方案; 第二,联合合作伙伴共同组建云计算中心,实现利润的分成; 第三,建立一个公共的云平台,吸引开发者来此平台上开发自己的应用,然后为最终用户提供服务,实现盈利。
业务基础软件平台 第4篇
伴随武器装备建设的快速发展, 装备管理流程化、规范化的迫切需要, 装备管理信息系统在现代装备保障中的作用日益突出。为适应装备管理模式持续改革、装备管理业务不断升级的需要, 装备管理信息系统软件必须持续升级快速更新。但由于软件规模增大、复杂度增加, 开发进度严重滞后、经费失控、质量糟糕等问题十分突出, 传统的开发方法已不能适应业务需求加速变化的形势需要。
解决和处理软件开发问题有两大方法。软件工程方法建立了多种软件开发过程模型, 从不同角度解决软件开发问题, 试图控制进度、成本, 提高软件质量。但由于需求描述不清、理解有误而导致的改正成本成指数增加, 开发问题积重难返。形式化方法[1]为准确描述需求提供了一种全新而有效的技术途径, 但该方面的研究限于理论研究层面多, 在实际工业项目的应用相对较少。
本文将形式化方法与软件工程化思想有机结合, 以工作流引擎和规则引擎技术为支撑, 基于Z语言构建了装备管理业务基础软件平台, 通过形式化方法精确描述业务需求、业务基础平台加速软件开发进程、自动化测试提升软件质量, 探索解决装备管理软件开发问题的途径。
2 研究现状及存在问题
软件开发问题主要分为理论方法和技术方法两大基本研究方向。技术方法以软件工程化研究为主, 按照“软件工厂”模式提高软件生产效率, 实用性很强, 得到了产业界的广泛支持。随着软件的规模越来越大, 复杂度越来越高, 很难保证软件的可靠性和软件的开发效率。理论方法以形式化方法研究为主, 目标是使系统具有较高的可信度和正确性, 但实用性较差, 难以投入实际应用。
2.1 软件工程方法
1968年NATO提出“运用系统的、规范的和可定量的方法来开发、运行和维护软件”的工程化思想, 主要包括方法、工具和过程三大要素。四十多年来, 软件工程虽然取得丰硕成果, 但进度安排和成本估算不准, 需求不清、变动大, 质量低、难维护等问题依然日益严重, 软件需求、开发进度管理和软件质量已成为软件工程化面临的三个主要难题。
上世纪八十年代中期软件需求工程[2]被提出, Herb Krasner给出了需求工程五阶段生命周期的定义, Matthias Jarke和Klaus Pohl给出了需求工程包括获取、表示和验证三阶段的生命周期定义。需求工程逐渐成为研究热点问题之一。“基于知识的需求工程”[3]把AI (Artificial Intelligence, 人工智能) 技术应用到需求工程领域, 具有一个知识库和推理机制, 在此基础上进行需求分析, 检测其活动。美国南加州大学开发的一个基于知识的需求检测工具QARCC。“形式化需求分析方法”[4]是使用一种形式化语言进行语言公式的形式推理, 用于检查语法的良构性并证明某些属性, 其主要优势在于可以减少二义性、提高准确性、为验证打好基础、允许对需求进行推理等。
为解决开发进度问题, 软件设计方法方面的研究成果众多, 可分为重量级方法和轻量级方法。重量级方法产生大量的正式文档, 强调以开发过程为中心, 主要包括ISO9000、CMM和统一软体开发过程 (RUP) 等。轻量级方法没有对大量正式文档的要求, 主要包括“极限编程”和“敏捷流程”等。面向方面的程序设计 (AOP) 被认为是近年来另外一个重要发展方向。
为解决软件质量问题, 以软件测试为主要研究方向取得飞速发展。统计表明:在典型的软件开发项目中, 测试工作量往往占软件开发总工作量的40%以上[5]。软件测试阶段在整个软件开发周期中所占的比重日益增大。软件测试环境复杂、分析工作量大, 手工测试效率低, 自动化测试逐渐取代手工方式成为主流测试方法。自动化测试具有效率高、成本低、效果好、可以复用等优点。自动化测试工具主要有Robot、Winrunner和QACenter等。此外, 采用形式化方法描述并证明软件需求形式化规格说明, 通过程序正确性证明、形式化推理分析、模型检验等方法证明软件正确并提高软件的质量, 但这些方法处于研究阶段较多, 存在一定的局限性, 还没有达到工程化应用要求, 软件测试仍将是提高软件质量的重要方法。
2.2 形式化方法
形式化方法 (Formal Method) 是建立在严格数学基础上的软件开发方法, 以精确的语义描述软件系统, 在此基础上进行自动生成、转化及验证。20世纪60年代“软件危机”以来, 在推动软件工程化以外, 形式化方法的研究及应用也取得了长足发展。
形式化方法通常可分为五类[6]: (1) 基于模型的方法, 如:Z、Object-Z、VDM、B等。 (2) 代数方法, 如:OBJ、Larch规约语言、CLEAR等。 (3) 过程代数方法, 如:通信顺序过程CSP、通信系统演算CCS、通信过程代数 (ACP) 、计时CSP (TCSP) 、时序排序规约语言 (LOTOS) 等。 (4) 基于逻辑的方法, 如:时序逻辑、Hoare逻辑等。 (5) 基于网络的方法, 如:Petri网、状态图等。
形式化方法的应用可分为三个层次[7]:形式规格说明、用形式化开发和形式化校验产生程序和完全使用机器校验的定理证明。形式化方法在开发大型软件系统和解决特殊问题等方面存在局限性, 且缺乏工具支持, 但形式化方法对于改进软件质量是十分重要的, 一定会成为解决软件开发问题的有效途径之一。
2.3 业务基础软件平台
信息管理系统复杂、业务需求变化频繁、工程量大。传统开发模式是在底层技术平台上直接构建系统, 特点是编码式开发和一次性开发持续运行, 因此导致软件僵化, 业务组件无法重构, 效率低下。现代开发模式要求按需求定制;组件化设计, 实现软件复用;易调整, 可配置, 实现柔性设计;开放性架构与标准化接口, 实现持续集成等。各类应用系统开发实践逐渐形成了基于平台的快速开发方法。业务基础软件平台[8]主要指以业务导向和驱动、可快速构建应用软件的开发平台, 是业务管理类应用软件的通用基础平台, 主要产品有:用友UAP、普元EOS、金蝶BOS、东软金算盘UP和E6, 以及SAP Net Weaver等。
2.4 Z语言
Z语言[9]是基于一阶谓词逻辑和集合论的形式规约说明语言, 适合用于编写计算机系统规格说明, 主要特点是:可推理和证明、是结构化的、可使用自然语言、和模型可求精实现, 不足是缺乏关于计时或并发行为的描述能力。
Z语言形式规约是一个强类型系统。Z形式规约的数据类型可分为基本类型和复合类型。Z形式规约的构型主要包括抽象状态构型、操作构型、声明使用构型、谓词使用构型、重命名构型和类属构型等, 其中最主要的是说明软件系统的状态构型和说明状态转化的操作构型。
构型由声明和谓词两部分组成, 有水平和垂直两种表示形式。水平形式:[声明|谓词];垂直形式可理解性和可读性更强:
2.5 存在的主要问题
可以看出, 软件开发过程存在的主要问题包括:
(1) 形式化方法在软件开发过程中的应用还不普及, 对需求表述研究应用的多, 对软件需求到软件代码自动化转换研究的少, 进展不明显。
(2) 业务基础平台的发展取得了很大进步, 尤其以工作流技术为核心的平台实现了面向功能到面向业务过程的变化, 针对业务规则的配置修改变得灵活了, 但业务规则的提取依然复杂, 软件开发过程依然很繁琐, 自动化程度很低。
(3) 形式化方法与业务基础平台的结合研究尚未开展, 仍然没有两者良好结合的应用实例。
3 平台体系结构与设计
(1) Z语言的引入
业务基础软件平台将非功能性需求通过系统基础功能模块的形式实现, 在统一的需求分析、设计开发和高强度产品级测试的基础上, 对质量提供有力保证, 并通过持续的更新升级以进一步提升质量。功能性需求受到装备发展、管理理念和思想的进步等因素影响, 处于不断的变化发展之中。基于业务流程和业务规则的业务基础软件平台, 将流程和规则与软件分离, 具备流程自定义和规则自维护能力, 提高了应对软件变化的能力。基于流程图和自然语言的业务需求描述不精确的问题依然存在, 伴随需求的变化更新, 错误的累积效应将放大显现。引入Z语言的形式化方法精确描述业务需求, 形成与业务流程和业务规则的转换机制, 将为解决软件开发问题提供一种新的方法途径。
(2) Z-EMP平台体系结构
Z-EMP平台设计理念是:针对功能性业务需求发展变化大、规则复杂, 引入形式化方法消除需求的不确定性, 通过求精转换技术, 结合工作流引擎和规则引擎, 形成可运行的系统业务功能;针对非功能性业务需求变化小、实现负杂, 基于基础软件平台的系统公共功能, 通过功能模块组合, 形成可运行的系统公共功能。
Z-EMP平台综合运用工作流管理系统、商用智能和规则引擎等技术, 通过形式化方法准确描述业务需求, 求精转化为业务流程和业务规则, 基于规则引擎和工作流引擎等运行平台运行, 形成装备管理软件系统。
业务基础软件平台的体系结构如图1所示, 分为用户接口层、引擎层、业务逻辑层和持久化层。用户接口层是一个软件平台最重要的组成之一, 是用户和软件平台交流的媒介。引擎层是业务基础软件平台的核心, 综合运用工作流引擎JBPM和规则引擎Droofs, 协调调度业务流程和业务逻辑API接口。业务逻辑层是业务基础软件平台的业务支撑层, 逐步固化和组合业务逻辑API接口供引擎层调度。持久化层通过对象关系映像技术ORM (Object/Realtional Mapper) 来进行数据持久化。
(3) Z-EMP平台设计
Z-EMP平台包括四个部分:需求分析平台、快速开发平台、运行支撑平台和测试平台, 从软件生命周期来看, 涵盖了需求分析、设计、编码、测试、部署运营等多个阶段。软件开发人员从输入形式化需求规格到完成测试整个软件开发过程的大部分工作均可提供支持。该平台的实现在满足快速开发和灵活定制需求的前提下, 还应当注重实用性、经济性、可行性, 因此应利用一些开源软件, 在此基础上进一步扩展提升, 为平台的开发提供支持。
平台的技术方案总体考虑如下:
(l) 平台总体采用J2EE架构。J2EE具有跨平台、可伸缩、灵活、易维护等特点, 作为平台的开发体系具有独特的优势。
(2) 通用环境支持常用开源及商用数据库和服务器。通用环境支持是保证基于平台的应用快速完成开发、部署的重要基础, 应该尽可能多的提供对这些服务器和数据库的支持, 供用户按需配置。
(3) 平台通用语言采用JAVA, 接口和配置文件采用XML语言。
(4) 平台开发工具以Eclipse为主, 结合其他专用工具。基于Java、开源的Eclipse可扩展开发平台是主流的Java开发工具之一。Eclipse开发工具提供了主框架和一组服务, 用于组件化构建开发环境, 通过加入组件用户可无约束的扩展功能, 这正好也符合了业务基础软件平台运行环境多变和功能特别复杂的需要。其他专用工具有Ant和Free Maker扩展引擎开发工具和JDK、Tomcat和Mysql等基本运行环境专用软件。
3.4.1需求分析平台设计
需求分析平台通过对预置的形式化需求规范的扩展分析, 以流程描述为基础, 以基于Z语言的形式化需求描述为核心, 提供完整的需求分析报告。图2给出了需求分析平台模块整体设计结构图。
需求分析平台用于设计开发人员与业务人员沟通交流业务需求并形成需求规范的一套工具组件, 其基本工作流程是:
(1) 获取分析业务对象, 构建对象集。
(2) 状态构型描述。
(3) 获取分析业务操作, 构建操作集。
(4) 操作流程分析, 操作构型描述。
(5) 构建声明集, 声明构型描述。
(6) 构建谓词集, 谓词构型描述。
(7) 组合构型和框架构型描述。
(8) 引用模板生成形式化需求文档。
(9) Z类型检查, 形式化分析推理, 修正形式化需求。
平台需求的形式化分析与设计主要将平台化装备管理需求通过形式化分析与设计形成形式化需求模板, 将装备管理信息系统的功能需求抽象形成装备管理基础业务软件平台的通用需求, 使用Z语言进行形式化描述, 构成形式化需求模板的基础文件。形式化需求模板是Z-EMP需求分析平台的组成部分, 由平台一同管理维护。用户使用平台进行信息系统的需求分析时, 只在模板基础上, 进一步分析描述特殊需求。
形式化需求模板引用的方法和主要内容。引用形式化需求模板时, 用户只需选择引用形式化需求模板, 即可将平台内建的形式化需求描述全部继承, 并在此基础上, 进一步进行需求分析和描述, 并形成Z语言描述的形式化需求文档。Z语言编辑器采用Z/EVES2.1工具, 遵循该编辑的符号规范。
3.4.2快速开发平台设计
快速开发平台包括布局定义、流程定义和规则抽取三大模块。布局定义模块通过布局定义设计应用系统的用户界面, 并与后端处理的业务逻辑组件接口关联, 形成基本的操作应用。流程定义模块通过业务流程的图形化定义, 将孤立、单一的业务处理活动按照业务需求构造成业务活动流程, 基于工作流引擎驱动流程的运行。规则抽取模块以形式化需求描述为基础, 通过规则抽取与转换等一系列操作步骤, 将业务规则固化形成规则库, 基于规则引擎驱动业务规则的注入与运行。对一些特殊的业务规则和业务逻辑, 开发用户应继续扩展编写有关代码, 实现业务功能。规则抽取与应用依赖于规则引擎系统, 采用开源Drools规则引擎系统实现规则注入、解析与应用等, 是快速开发平台实现的关键技术问题。
快速开发分为引擎驱动和生成源代码两种基本模式。引擎模式是指通过开发平台设计出应用模板并发布到平台引擎, 运行时, 平台引擎驱动应用模板设计的相关业务操作, 完成业务处理过程。生成源代码模式主要通过一个开发平台的设计器定义业务模块, 辅助生成源代码框架, 用户基于源代码框架继续编写、修改源代码实现业务逻辑。
本平台快速开发模式综合了两种基本模式的优点, 以引擎模式实现装备管理业务流程、通用业务逻辑和业务规则的快速开发, 以生成组件代码模式提供进一步修改业务逻辑组件的扩展接口, 实现特殊业务逻辑的快速开发, 大大提高了开发效率。
快速开发流程如图3所示。
3.4.3运行支撑平台设计
运行支撑平台也称为运行时框架, 是应用系统运行的支撑环境, 包括应用系统支持环境和数据支撑环境, 主要包括:用户接口 (界面层) 组件、工作流引擎组件、规则引擎组件、业务逻辑组件、业务规则组件、持久化组件等, 共同协作为应用系统的运行提供基础支持。
应用系统运行支撑环境基于Tomact6.0构建。为提高Z-EMP平台应用系统环境的适应性, 应用系统设计时, 一是自动继承服务器基础应用环境, 二是要提供环境自定义接口, 自主选择运行环境配置参数。
用户类型不同, 对数据库的使用需求也将不同。数据支撑环境应支持不同的数据库系统, 如Oracle、MS SQL server、DB2、Postgresql和Mysql等。此外, 还应具有在不同类型的数据库系统之间实现迁移的能力。Z-EMP平台提供的数据库支持环境能够隐藏不同类型数据库系统之间的差别, 对于平台来说数据库系统是透明的。
3.4.4测试平台设计
一个完善的自动化测试系统一般会包括:生成测试用例、测试用例接口、驱动被测软件程序、主控程序、记录出错步骤、bug库等, 其中, 生成测试用例模块是自动化测试系统的主要难点[10]。测试用例对达成测试目的来说是至关重要的。好的测试用例可以提高测试的质量和工作效率。可以说, 生成完备的、恰当的测试用例是整个测试平台设计的重要内容。
测试平台设计依据形式化需求规格说明生成测试用例遵循状态覆盖准则和状态变迁覆盖准则。状态覆盖准则依据形式化需求规格说明, 设计足够多的测试用例使的状态构型中的所有状态在测试用例套中至少出现一次。状态变迁覆盖准则依据形式化需求规格说明, 设计足够多的测试用例保证抽象状态构型中的状态转换全部覆盖, 或者说最少确保有一个测试用例能够覆盖测试状态转换过程一次。
测试平台测试基于形式化需求Z语言规格说明自动生成测试用例, 主要分三步:
(1) 预处理用Z语言描述的形式化规格说明, 识别出输入变量和输出变量的约束条件, 以及变量之间的约束关系, 并简化转换成线性谓词。
(2) 以线性谓词为基础转换为线性不等式组, 求解线性不等式组以得到对应取值范围的边界极点。
(3) 找出取值范围的边界附近的点, 进行输出变量到输入变量的逆变换以最终得到测试用例。
4 平台应用实现与验证
Z-EMP平台是采用形式化方法和快速开发平台两种技术路线综合解决软件开发问题的研究型平台, 将形式化方法和软件工程化方法有机结合, 将形式化方法拓展延伸到了设计开发阶段, 这一基本思路实现了快速开发平台的敏捷性与形式化方法的准确性统一。基于Z-EMP平台的软件开发是一种全新的软件开发新思维, 开发流程如图4所示。
AA-MIS系统是装备全寿命管理信息系统, 从装备筹措、储存、保管、维修、训练、使用到报废全业务过程, 使用对象为机关和部队相关工作人员。该系统设计装备型号多、涉及保障单位分布广, 业务复杂、专业性强等诸多特点, 而且当前武器装备建设出于转型发展阶段, 新装备新型号陆续装备部队。装备管理需求处于不断变化发展之中, 基于传统开发模式开发的信息系统已经不适应当前使用需求, 必须形成软件持续优化和快速服务能力以保证软件服务质量, 有效完成装备效能化管理使命。
基于Z-EMP平台开发的AA-MIS系统主要完成了业务流程的图形化快速定义, 适应业务流程的变化发展;业务规则复杂的质量控制模块的形式化描述, 开发了质量控制整套逻辑接口组件, 具备了基于平台快速实现形式化需求的能力;基于形式化需求辅助生成了部分测试用例, 实际应用到系统的测试过程, 尤其在逻辑覆盖测试上发挥了一定作用。AA-MIS系统的开发应用较好了验证了Z-EMP平台研究方向的正确性和平台实现的可能性。
5 总结
本文首先分析了软件工程和形式化方法的优势和不足, 介绍了业务基础软件平台的思想, 首次提出将形式化方法和Z语言引入到快速开发平台综合解决软件需求与开发的问题, 给出了Z-EMP平台体系结构和总体设计, 最后结合AA-MIS系统开发, 验证了Z-EMP平台的研究方向和设计思想, Z-EMP平台适合作为装备管理业务基础软件平台持续开展研究, 以解决装备管理信息系统软件开发问题。
由于客观原因, 基于Z语言的业务基础平台的研究仅仅是一个初步的探索与尝试, 许多认识与思考还很粗浅。在形式规范重用和Z语言工具等方面, 需要进一步加强研究。
摘要：为提高装备管理软件开发效能, 本文将形式化方法与软件工程化思想有机结合, 给出了基于Z语言的装备管理业务基础软件平台的体系结构和设计, 并基于Z-EMP平台开发了AA-MIS原型系统, 验证了Z-EMP平台的研究方向和设计思想是正确可行的, 为解决装备管理信息系统软件开发问题提供了一种思路和方法。
关键词：形式化方法,Z语言,业务基础软件平台,软件工程,装备管理
参考文献
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业务基础软件平台 第5篇
3~5倍、30%和20%
IDC中国行业研究副总裁武连峰认为, 中国宏观经济走入“新常态”发展阶段, 互联网对传统行业经营业态产生了巨大冲击, 传统行业纷纷寻求业务变革, 互联网成为共同关注点。互联网促使企业业务形态发生了巨大变化, 因此企业IT需要交付新价值, 快速应对市场变化, 助力企业业务创新, 以支撑业务从前端到后台的全面变革与发展。未来, IT在企业日常经营活动中不再扮演辅助角色, 更多是主导作用, IT将越来越多地融入到产品与服务中, 而不仅是支撑企业的管理和运营, 因此企业自有IT建设能力将会逐步加强。
在上述形势下, 业务基础平台显现出了强大的生命力。业务基础平台是开发、部署、运行和管理各类IT应用的基础, 通过改变传统应用软件的结构和开发方式, 业务基础平台大大提高了开发效率、质量以及系统的扩展性。对于业务基础平台的作用, 武连峰提到了如下几个数字:3~5倍、30%和20%, 分别是业务基础平台可将企业的开发效率提升大约3~5倍, 部署1~3年后至少能够降低30%的总体成本, 可将整体IT业务创新能力提升至少20%。
需重点考虑开放性和定制性
目前, “互联网+”浪潮在我国风起云涌。武连峰认为, 平台化的IT建设模式成为企业快速响应市场业务需求、实现互联网转型的必然选择。此外, 传统竖井式的IT建设模式也使企业内部产生了大量的信息孤岛。这些变化迫使企业重新思考IT建设思路, 通过统一的技术平台打通业务系统、统一技术路线和开发规范。但是, 不同发展规模和IT建设阶段的企业, 其业务基础平台的建设需求有所不同。因此, 企业在选择业务基础平台时, 需着重考虑平台的开放性和定制性。
业务基础软件平台 第6篇
目前,伴随着科技发展,地理信息系统(GIS)技术在诸多领域得到了广泛的应用[1],比如在矿产资源勘查、环境资源、生态资源、灾害预警等领域。GIS技术的应用颠覆了传统地图制图学的相关理念[2],改变了生产实践的方式,极大地促进了相关产业链的发展,可以为企业和国家带来巨大的经济利益。因此,对于GIS技术的研究越来越受到企业和国家相关部门的重视[3]。
1 地理信息数据库在地图上的表达
1.1 地理信息数据库
所谓的基础地理信息是对于地球表层的形态和相关的自然或者人文地理特征总的称呼,它具有通用性很强、需求量最大的特点。因此,需要用到地理信息的相关产业都需要用到基础地理信息。与基础地理信息对应的便是基础地理信息系统,此种系统是指依靠计算机技术的支持,将特定区域内的基础地理信息依照各自的空间分布特点,按照特定的格式进行储存、检索、更新、制图以及综合分析的计算机应用系统。建立该系统的关键在于建立基础地理信息的数据库。
1.2 地理信息的符号化
地理信息的符号化是一项十分复杂而繁琐的工作,这是因为不仅仅符号的制定是极其复杂的工作,而且由于地理要素的多样化,描述起来相当困难。一般而言,人们利用点、线、面来作为描述各类地理要素的基本单元。而且,如果要想完整地描述各类地理要素,还需要借助一些视觉方面的变量,比如尺寸、形状、图案以及色彩。综合以上分析,Arc GIS软件中针对所有地图上的不同的点、线、面要素给出了各类符号。借助软件提供的符号库,用户能够将一种或者多种符号叠加在一起,从而实现对地理信息的符号化。地理信息符号化的具体步骤如下。
1.2.1 用点符号描绘点
如图1所示,在对符号的数据库进行设计时,可以参考图中的几类符号,选择适当的参考点来表示地图上各个点的特征。
(1)所谓的字符标记符号,是指依照现有的典型字体得到的简单字符(或者图示符),一般要求这些符号用同一种颜色绘制。
(2)所谓的简单标记符号,是指软件中预定义的基本图形,如矩形或圆形等简单图案的符号。
(3)所谓的箭头标记符号,是指依据软件中预定义的典型字体描绘的简单符号,其目的是在曲线的末端位置绘制出箭头。
(4)所谓的图片标记符号,也就是软件中的位图或者增强型图的元文件。这里所说的位图是指以.bmp作为文件扩展名的标准的栅格状图像,而增强型图的元文件是指以.emf为文件扩展名的标准矢量图。对于增强型图的元文件,一般能够包含多种多样的颜色,相应的图形图案也有不同的大小,同时对其进行基本的处理时,图像不会发生任何形式的视觉退化。
(5)所谓的多层标记符号就是结合了其他各种点状符号特点的复合型的符号。此种标记符号适于描绘形状和文本结合而构成的复杂符号。
1.2.2 用线符号描绘线性特征
对图2中的地理信息包含线性特征的要素,这里就可以借助线符号进行描绘。
1.2.3 用面符号描绘某个区域
对图3中的地理信息中的区域特征,这里就能够借助面符号加以描绘。
1.3 GIS基础地理信息数据库的地图制图
借助基础的地理信息数据库建立的数字地形图来进行制图的过程包含以下五个基本的步骤:数据库的设计,数据的存储,地理信息的符号化,地图的创建、编辑、修改和检查,地图的出版。由于技术的制约,对于像地理位置信息的获取、地图的绘制、内容的编辑与修改等方面需要借助人机交互来完成。
2 地图符号化的具体实现
地图的符号化实际上有两个层面的含义。第一是指将地图中各个地理要素实现符号化;第二是指在地图绘制的整个过程中而非某一阶段实现地图的符号化,并且能够实现对地理信息要素采集和修改等的符号化的基本要求。此种符号化是指软件所显示的所有符号的大小、形状以及颜色与最终出版的符号保持高度一致,也就是常说的“所见即所得”。在数据库设计过程中,所设计的空间数据信息一般不包含地图中各个符号的形状、尺寸、颜色等地理信息,只包含各地理要素中的编码、坐标等。目前,地图的生产过程也就是将收集的空间数据信息同设计出的特定符号系统进行相互匹配的过程,也就是对地图进行符号化的过程。
2.1 地图符号库的设计
把绘制地图过程中常用的符号经过分门别类并整理之后,存储到计算机数据库之中的过程被称为地图符号库的设计。建立地图符号库的目的是方便对符号数据库的管理,利于以后对于各类符号的检索、储存、编辑、重新定义以及符号的重组工作。所以,符号的数据库设计是实现GIS制图的一个重要的先决条件。
为了把比例尺为万分之一地图上的地理信息直观而形象地展现出来,以便用户观看地图并获取相关的信息,本论述依据相关标准,在Arc/Info的软件平台下,建立了与国家标准一致的符号数据库。
2.2 规则符号制作的具体过程
2.2.1 点状符号的制作
在Arc Map软件中的Style Manager给出了四种点状符号的选项,它们依次是简单符号标记(Simple marker symbol)、特征符号标记(Character marker symbol)、箭头符号标记(Arrow marker symbol)和图像符号标记(Picture marker symbol)。普通的点状符号可以选用以上四种中的一种;某些复杂的点状符号就需要先借助Corel Draw模块进行创建,然后添加到相应的字体模板中,以备后续调用。在符号属性的编辑器(Symbol Property Editor)中用户可以根据自己需要,对点状符号的颜色、大小、偏移量等特性加以修改。
2.2.2 线状符号的制作
线状符号的基本类型有制图线符号(Cartographic Line Symbol)、散列线符号(Hash Line Symbol)等线符号。对于单一、简化的线状符号的创建,只需要从基本线符号中选取一个,然后利用软件的符号属性编辑器修改其特性即可。对于复杂的符号,需要将各个单一的线状符号相互叠加,彼此之间通过点状的符号组合在一起。线状符号在叠加时需要考虑各个符号的上下顺序、偏移量、比例关系等。通常,一种特定的符号能够经过多种基本符号的不同组合而形成,在符号制作的时候,应当选择简单的方式制作符号。
这里需要提醒的是,如果在Template的标签下面改变符号的比例关系,它的Interval值表示一个小的方格长度,其单位为point。方格的长度乘以方格数,就可以算出线状符号单个单元的实部或者虚部的总长度。通常,软件中以黑方格表示实部,以白方格表示虚部。若地图上符号单位和point不统一,应当换算。
2.2.3 面状符号的制作
对于地图中的面状要素,工程上基本上是利用面域填充来完成,按照地理要素的不同类别,可选用的填充方法主要有以下三种类型:阴影线填充,主要针对于居民地、突出的房屋等;点符号填充,主要用于植被、淤泥滩和沙砾地等;颜色的填充,主要适用于水系等地理要素。事实上,任何一种填充方法对应的符号基本上都是点、线、颜色、旋转角度等基本要素叠加而成。
2.3 部分特殊符号的制作
利用Arc Objects组件库,用户基本上能够很好地管理地图中的空间、属性等数据,完成GIS赋予的主要功能。但是,在某些特定场合下,Arc GIS软件存在着不足。因此,有必要借助Arc Objects组件库对整个软件进行适当的二次开发,以便扩展相应的功能。
软件中的Style Manager模块适于表达几何特征较为简单或者周期性地重复出现的规则地图符号,不适于绘制某些能够随机变化的符号。对于此类符号,如果借助手工数字化进行处理,不仅容易导致生产效率低下,难以实现制图的自动化,而且难以有效保障所绘地图的精度。为了适应实际制图的需要,本论述在Arc Map平台下,借助命令条的制定工作,对相关组件进行了二次开发工作,绘制出了几种特殊的地图符号。
特殊符号制作的一般步骤:
(1)创建编辑空间
把相关的图层依次加载到地图之中,评估含有特征的各个类的图层,借助特征类来确定出整个工作空间。
(2)记录要素的属性值
借助IEnum Feature接口逐次列出已经选中的各个要素,遍历这些要素,读取并记录被编辑的要素相对应的字段属性值的大小。
(3)绘制出特殊的符号
借助Arc GIS软件中,矢量图形既能够视为若干顶点构成,又能够看成若干线段构成。因此,相应地就有了两种接口,即IPoint Collection接口和ISegment Co lection接口。
3 结束语
伴随着矿产资源勘查的发展、环境保护形式的日益严峻、自然灾害的频发,传统的地图绘制越来越难以满足当前的需要,新兴的基础地理信息数据库的出现使得地图绘制产业发生了巨大的变革。利用GIS建立的数据库中,用户可以及时地、便捷地更新地图相关的数据信息,有效地缩短了成图的周期、大大降低了成本。
摘要：ArcGIS专题图制作是将各种专题数据图形化,在地图上直观、快捷、方便地显示出来,也就是利用属性表中一列或多列数据编制专题地图的方法。专题地图的制作是将各种专题属性数据图形化在地图上快捷、直观、详实地表示出来。基于ArcGIS的专题地图制作方法可概括为编辑准备、底图数据采集与输入、制图数据的编辑处理、地图标注、地图整饰、地图输出五个阶段。本论述介绍了地理信息数据库的相关内容,借助ArcGIS软件对ArcMap进行了二次开发,实现了对基础地理信息的矢量数据库的地图符号化表达。
关键词：ArcGIS,基础地理信息数据库,ArcMap,符号化表达
参考文献
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