组件式GIS概述
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14
第1章 组件式GIS概述
测量功能
两点间直线距离
两点间曲线或折线距离 指定区域投影面积计算 指定区域表面积计算 指定区域体积计算
缓冲区分析
点周围的缓冲区 多边形的缓冲区 直线的缓冲区 曲线的缓冲区 加权的缓冲区
15
第1章 组件式GIS概述
DEM（数字高程模型）的地形分析功能
• • • • • • 三维地形分析 产生高程等值线 坡度计算 坡向计算 地形剖面分析图 景物通视性分析
组件式GIS
Web GIS
GIS软件体系发展
30
第1章 组件式GIS概述
传统 GIS 软件的局限性
随着GIS应用领域的拓展，传统 GIS 软件的局限性日益突出，主要 表现在应用中的开发负担过重、应用系统集成困难、二次开发语言复杂 以及普及困难等几个方面。
局限性：
（1）开发负担过重 （2）集成困难
运行：系统交付使用和更新。
12
图 地理信息系统开发步骤（据边馥苓）
13
第1章 组件式GIS概述
（4）开发平台及功能
GIS开发平台是指用户根据特定需要进行二次 开发的工具型GIS。 数据输入 • 数字化输入 • 图像扫描输入 • 表格数据录入 • 外部数据转换输入 数据输出 • 图形输出 • 图像输出 • 统计图表 • 外部数据输出
图 某县土地利用类型现状图
25
第1章 组件式GIS概述
图 府谷新区土地规划图
26
第1章 组件式GIS概述
27
第1章 组件式GIS概述
1.2 GIS软件技术体系的发展
地理信息系统（Geographic Information System，简称 GIS） 是一门学科，更是一种技术，与IT密切相关。地理信息系统是 在计算机软硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大 气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运 算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理的是多 种地理空间实体数据及其关系，包括图形数据、遥感图像数据、 属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现 象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。构建一个地理 信息系统平台来集中处理数据采集、存储、管理和分析输出等 功能非常必要，因此软件是 GIS的核心内容之一。
29
第1章 组件式GIS概述
集成式GIS指集合各种功能模块的大型GIS系统软件包。 ESRI公司推出的Arc/Info，MapInfo 公司的MapInfo等都是 集成式的GIS开发工具。集成式GIS系统的优势是各项功 能已形成独立的完整系统，提供了强大的数据输入输出功 能、空间分析功能、良好的图形平台和可靠性能，缺点是 系统复杂、庞大和成本较高，并且难于与其它应用系统集 成。
经过二次开发而得到的功能扩展。
（2）开发策略
A “自上而下”法（Top-bottom Method） B “自下而上”法（Bottom-top Method） C 综合方法（Comprehensive Method）
D 企业系统规划法（Business System Planning，BSP）
10
第1章 组件式GIS概述
GIS模块 集成式GIS 模块化GIS 核心式GIS
模块化GIS系统是把GIS系统按功能划分成一系列模块，运 行于统一的基础环境中。Intergraph公司的MGE是具有代表 性的模块化GIS系统。模块化GIS系统具有较强的工程针对 性，便于开发和应用。 核心式GIS提供了一系列动态连接库(DLL)，开发GIS应用 系统时可以采用现有的高级编程语言，通过应用程序接口 (API)访问内核所提供的GIS功能。除了一些基本的动态连 接库以外，实现各种功能的动态连接库可以被拆卸和重组， 它提供了动态连接库一级的更底层的组件化方式，给用户 提供更大的灵活性。
41
第1章 组件式GIS概述
1.3.3 可视化程序设计
相比，组件式GIS具有多方面的特点：
38
第1章 组件式GIS概述
1.3.1 开发语言平台多样
传统GIS 一般都提供一套独立的二次开发语言。这既是 GIS 基础软 件开发者的负担，同时也是用户学习上的负担；且使用系统所提供的二 次开发语言，开发能力受到限制，难以处理复杂问题。组件式 GIS不需 要专门的 GIS二次开发语言，只需实现 GIS的基本功能函数，按照 ActiveX 控件标准开发接口，有利于减轻 GIS 软件开发者的负担，而且 增强了 GIS 软件的可扩展性。组件式 GIS的用户不必掌握专门的 GIS开 发语言，只需熟悉基于Windows平台的通用集成开发环境，以及组件式 GIS 各个控件的属性、方法和事件，就可以完成应用系统的开发和集成。 组件式 GIS控件可以跨语言使用，目前，可供选择的开发环境很多，如 Visual C++、Visual Basic、VB .NET、C#、Delphi等。
程序完成相应的工作。系统升级时只需要升级服务器端程序就可以，
不用升级客户端的应用程序。B/S模式具有易于升级，便于维护，客 户端使用难度低、可移植性强等特点。
35
第1章 组件式GIS概述
36
第1章 组件式GIS概述
37
第1章 组件式GIS概述
1.3 组件式 GIS 的特点
所谓组件式 GIS，是指基于组件对象平台，以一组具有某种
（1）含义
GIS应用是指利用现成的或开发后的地理信息系统， 分析、解决实际问题的一种技术手段，并产生一定的社会、 经济效益。
（2）应用领域
A 在地方政府部门中的应用 B 在城市交通规划和管理中的应用 C 在城市基础设施管理中的应用 D 在社会经济和人文统计及商业中的应用
24
第1章 组件式GIS概述
2
第1章 组件式GIS概述
3
本章目标
掌握GIS开发与应用的有关概念
了解GIS软件体系的发展状况
掌握组件式GIS的特点
熟悉目前国内外流行的GIS应用与开发平台
4
5
6
7
8
9
第1章 组件式GIS概述
1.1 GIS开发与应用概述 1.1.1 GIS开发
（1）含义
用户根据特定需要，在一定的 GIS 开发平台基础上，
34
第1章 组件式GIS概述
（2）B/S结构
B/S模式的系统以服务器为核心，系统的开发者无需为不同级别 的用户设计开发不同的应用程序，只要把所有的功能都实现在Web服 务器上，并就不同的功能为不同级别的用户设置相应的权限就可以了。 而各个用户通过HTTP请求在权限范围内调用Web服务器上不同处理
通视性分析图
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第1章 组件式GIS概述
其他空间分析功能
• 走廊分析（两点间移动最小费用）
• • • •
叠置分析 最佳路径计算 坐标几何计算 网络分析
地图本身特征的操作功能
• 比例尺变换（地图综合能力） • 投影变换 • 几何变换（平移、旋转等）
23
第1章 组件式GIS概述
1.1.2 GIS应用
28
第1章 组件式GIS概述
GIS 软件技术体系主要指 GIS 软件的组织方式，依赖于一定的软 件技术基础，决定了 GIS 软件的应用方式、集成效率等许多方面的特 点。从发展历程看，GIS 软件技术体系可以划分为六个阶段，即：GIS 模块、集成式GIS、模块化GIS、核心式GIS、组件式GIS和网络GIS。
标准接口的、允许跨语言应用的组件提供的 GIS。这种组件称为 GIS 组件，GIS 组件之间以及 GIS 组件与其他组件之间可以通过标
准的通信接口实现交互，这种交互甚至可以跨计算机实现。
组件式 GIS 为新一代 GIS 应用提供了全新的开发工具。Super Map Objects 正是这样一个组件式 GIS平台软件，同传统的GIS软件
•
地形的挖/填方计算
16
第1章 组件式GIS概述
陕西省府谷新区三维地形分析
17
第1章 组件式GIS概述
陕西省府谷新区高程等值线分析图
18
第1章 组件式GIS概述
陕西省府谷新区坡度分析
19
第1章 组件式GIS概述
陕西省府谷新区坡向分析图
20
第1章 组件式GIS概述
地形剖面分析图
21
第1章 组件式GIS概述
GIS开发与应用
——SuperMap二次开发
杜福光 E-mail：dufug@163.com 公共邮箱：zyglgh@163.com
唐山师范学院 ·资源管理系 2012年2月
1
课 程 安 排
Super Map二次开发
第1章 组件式GIS概述 第2章 理解Super Map GIS二次开发 第3章 SuperMap Objects开发基本知识 第4章 空间数据的显示和基本操作 第5章 空间查询 第6章 空间对象编辑 第7章 跟踪层（TrackingLayer）的应用 第8章 制图
自 上 而 下
目标、战略
功 能 一 功 能 二
……
子系统1 子系统2 ……
自 下 而 上
日常业务1 日常业务2 ……
总目标
BSP
企 业 内 部
战略管理层 策略管理层 操作管理层
11
第1章 组件式GIS概述
（3） 开发步骤
前期准备：立项、调研、可行性分析、用户需求分 析； 系统设计：总体设计、标准集的产生、系统详细设 计、数据库设计； 施工：软件开发、建库、组装、试运行、调试；
GIS 软件技术的发展经历了从简单到复杂、从单一功能到多功能 的逐渐成熟完善的发展过程。传统GIS大多是基于十多年前甚至更早的 技术体系设计和开发的，在很大程度上限制了 GIS 软件的进一步发展 和应用。计算机技术和全球信息技术的飞速发展，特别是面向对象 (Object-Oriented)、可视化程序设计、组件式软件(Components Software)、 分布式计算(Distributed Computing)、多媒体(Multimedia)和 Internet/Intranet 等技术的不断出现和广泛应用，对 GIS提出了新的技术 要求，GIS软件发展到一个全新的阶段，出现了组件式 GIS （Components GIS）和网络 GIS（简称 WebGIS）。
33
第1章 组件式GIS概述
其次，维护复杂，升级麻烦。如果应用程序要升级，必须为客户 机一一升级，每个客户机上的应用程序都需要维护。此外，信息内容 和形式单一。因为传统的信息系统一般为事务处理，界面基本遵循数 据库的字段解释，开发之初就己确定，而且不能随时截取办公信息和 档案等外部信息，获得的只是单纯的文字和数字。C/S模式是早期电子 政务开发中主要应用的模式， C/S模式系统几乎可以适应任何的操作 平台，开发技术也多种多样，大部分计算机语言都能开发出C/S模式的 应用系统。随着Internet技术的发展及对信息系统的总体成本考虑，C/S 模式逐渐暴露出许多缺点。
（3）开发语言复杂
（4）难以普及
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第1章 组件式GIS概述
GIS二次开wenku.baidu.com发展模式
1.独立开发
2.宿主型二次开发
3.基于GIS 组件的二次开发
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第1章 组件式GIS概述
两种模式平台的结构：（1）C/S结构（2）B/S结构
（1）C/S结构
C/S模式系统以服务器作为数据处理和存储平台，在终端设计有专 门的应用程序进行数据的采集和初次处理，再将数据传递到服务器端， 用户必须使用客户端应用程序才能对数据进行操作。C/S模式具有交互 性强、安全性好、专业化程度高、开发手段灵活、运行速度快等特点， 但开发成本较高。C/S结构对客户端软硬件要求较高，尤其是软件的不 断升级，对硬件要求不断提高，增加了整个系统的成本，客户端越来越 臃肿。
39
第1章 组件式GIS概述
40
第1章 组件式GIS概述
1.3.2 可扩展性
在组件式软件技术背后，有一个十分庞大的组件资源库，用户可以 从不计其数的组件中挑选需要的组件与组件式 GIS 一起集成应用系统， 极大地扩展了 GIS 的功能。全球范围内有许多软件公司在编写各种各样 的控件，这些第三方(Third Parties)控件差不多可以解决任何通用软件编 程中所遇到的问题，从简单的命令按钮到动态的三维统计图，从多媒体 播放到超文本显示，几乎无所不有。这些控件中有商业软件，也有价格 很低的共享软件甚至免费软件。组件式 GIS是组件大家族中的一员，使 用组件式 GIS 集成应用系统，具有无限的扩展性。加上开发平台本身日 新月异，发展迅速，如Visual Studio .NET，因此，使用组件式 GIS结合 这些开发平台，可以更好地进行系统扩展。
第1章 组件式GIS概述
测量功能
两点间直线距离
两点间曲线或折线距离 指定区域投影面积计算 指定区域表面积计算 指定区域体积计算
缓冲区分析
点周围的缓冲区 多边形的缓冲区 直线的缓冲区 曲线的缓冲区 加权的缓冲区
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第1章 组件式GIS概述
DEM（数字高程模型）的地形分析功能
• • • • • • 三维地形分析 产生高程等值线 坡度计算 坡向计算 地形剖面分析图 景物通视性分析
组件式GIS
Web GIS
GIS软件体系发展
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第1章 组件式GIS概述
传统 GIS 软件的局限性
随着GIS应用领域的拓展，传统 GIS 软件的局限性日益突出，主要 表现在应用中的开发负担过重、应用系统集成困难、二次开发语言复杂 以及普及困难等几个方面。
局限性：
（1）开发负担过重 （2）集成困难
运行：系统交付使用和更新。
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图 地理信息系统开发步骤（据边馥苓）
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第1章 组件式GIS概述
（4）开发平台及功能
GIS开发平台是指用户根据特定需要进行二次 开发的工具型GIS。 数据输入 • 数字化输入 • 图像扫描输入 • 表格数据录入 • 外部数据转换输入 数据输出 • 图形输出 • 图像输出 • 统计图表 • 外部数据输出
图 某县土地利用类型现状图
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第1章 组件式GIS概述
图 府谷新区土地规划图
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第1章 组件式GIS概述
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第1章 组件式GIS概述
1.2 GIS软件技术体系的发展
地理信息系统（Geographic Information System，简称 GIS） 是一门学科，更是一种技术，与IT密切相关。地理信息系统是 在计算机软硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大 气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运 算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理的是多 种地理空间实体数据及其关系，包括图形数据、遥感图像数据、 属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现 象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。构建一个地理 信息系统平台来集中处理数据采集、存储、管理和分析输出等 功能非常必要，因此软件是 GIS的核心内容之一。
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第1章 组件式GIS概述
集成式GIS指集合各种功能模块的大型GIS系统软件包。 ESRI公司推出的Arc/Info，MapInfo 公司的MapInfo等都是 集成式的GIS开发工具。集成式GIS系统的优势是各项功 能已形成独立的完整系统，提供了强大的数据输入输出功 能、空间分析功能、良好的图形平台和可靠性能，缺点是 系统复杂、庞大和成本较高，并且难于与其它应用系统集 成。
经过二次开发而得到的功能扩展。
（2）开发策略
A “自上而下”法（Top-bottom Method） B “自下而上”法（Bottom-top Method） C 综合方法（Comprehensive Method）
D 企业系统规划法（Business System Planning，BSP）
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第1章 组件式GIS概述
GIS模块 集成式GIS 模块化GIS 核心式GIS
模块化GIS系统是把GIS系统按功能划分成一系列模块，运 行于统一的基础环境中。Intergraph公司的MGE是具有代表 性的模块化GIS系统。模块化GIS系统具有较强的工程针对 性，便于开发和应用。 核心式GIS提供了一系列动态连接库(DLL)，开发GIS应用 系统时可以采用现有的高级编程语言，通过应用程序接口 (API)访问内核所提供的GIS功能。除了一些基本的动态连 接库以外，实现各种功能的动态连接库可以被拆卸和重组， 它提供了动态连接库一级的更底层的组件化方式，给用户 提供更大的灵活性。
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第1章 组件式GIS概述
1.3.3 可视化程序设计
相比，组件式GIS具有多方面的特点：
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第1章 组件式GIS概述
1.3.1 开发语言平台多样
传统GIS 一般都提供一套独立的二次开发语言。这既是 GIS 基础软 件开发者的负担，同时也是用户学习上的负担；且使用系统所提供的二 次开发语言，开发能力受到限制，难以处理复杂问题。组件式 GIS不需 要专门的 GIS二次开发语言，只需实现 GIS的基本功能函数，按照 ActiveX 控件标准开发接口，有利于减轻 GIS 软件开发者的负担，而且 增强了 GIS 软件的可扩展性。组件式 GIS的用户不必掌握专门的 GIS开 发语言，只需熟悉基于Windows平台的通用集成开发环境，以及组件式 GIS 各个控件的属性、方法和事件，就可以完成应用系统的开发和集成。 组件式 GIS控件可以跨语言使用，目前，可供选择的开发环境很多，如 Visual C++、Visual Basic、VB .NET、C#、Delphi等。
程序完成相应的工作。系统升级时只需要升级服务器端程序就可以，
不用升级客户端的应用程序。B/S模式具有易于升级，便于维护，客 户端使用难度低、可移植性强等特点。
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第1章 组件式GIS概述
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第1章 组件式GIS概述
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第1章 组件式GIS概述
1.3 组件式 GIS 的特点
所谓组件式 GIS，是指基于组件对象平台，以一组具有某种
（1）含义
GIS应用是指利用现成的或开发后的地理信息系统， 分析、解决实际问题的一种技术手段，并产生一定的社会、 经济效益。
（2）应用领域
A 在地方政府部门中的应用 B 在城市交通规划和管理中的应用 C 在城市基础设施管理中的应用 D 在社会经济和人文统计及商业中的应用
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第1章 组件式GIS概述
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第1章 组件式GIS概述
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本章目标
掌握GIS开发与应用的有关概念
了解GIS软件体系的发展状况
掌握组件式GIS的特点
熟悉目前国内外流行的GIS应用与开发平台
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第1章 组件式GIS概述
1.1 GIS开发与应用概述 1.1.1 GIS开发
（1）含义
用户根据特定需要，在一定的 GIS 开发平台基础上，
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第1章 组件式GIS概述
（2）B/S结构
B/S模式的系统以服务器为核心，系统的开发者无需为不同级别 的用户设计开发不同的应用程序，只要把所有的功能都实现在Web服 务器上，并就不同的功能为不同级别的用户设置相应的权限就可以了。 而各个用户通过HTTP请求在权限范围内调用Web服务器上不同处理
通视性分析图
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第1章 组件式GIS概述
其他空间分析功能
• 走廊分析（两点间移动最小费用）
• • • •
叠置分析 最佳路径计算 坐标几何计算 网络分析
地图本身特征的操作功能
• 比例尺变换（地图综合能力） • 投影变换 • 几何变换（平移、旋转等）
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第1章 组件式GIS概述
1.1.2 GIS应用
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第1章 组件式GIS概述
GIS 软件技术体系主要指 GIS 软件的组织方式，依赖于一定的软 件技术基础，决定了 GIS 软件的应用方式、集成效率等许多方面的特 点。从发展历程看，GIS 软件技术体系可以划分为六个阶段，即：GIS 模块、集成式GIS、模块化GIS、核心式GIS、组件式GIS和网络GIS。
标准接口的、允许跨语言应用的组件提供的 GIS。这种组件称为 GIS 组件，GIS 组件之间以及 GIS 组件与其他组件之间可以通过标
准的通信接口实现交互，这种交互甚至可以跨计算机实现。
组件式 GIS 为新一代 GIS 应用提供了全新的开发工具。Super Map Objects 正是这样一个组件式 GIS平台软件，同传统的GIS软件
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地形的挖/填方计算
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第1章 组件式GIS概述
陕西省府谷新区三维地形分析
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第1章 组件式GIS概述
陕西省府谷新区高程等值线分析图
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第1章 组件式GIS概述
陕西省府谷新区坡度分析
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第1章 组件式GIS概述
陕西省府谷新区坡向分析图
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第1章 组件式GIS概述
地形剖面分析图
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第1章 组件式GIS概述
GIS开发与应用
——SuperMap二次开发
杜福光 E-mail：dufug@163.com 公共邮箱：zyglgh@163.com
唐山师范学院 ·资源管理系 2012年2月
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课 程 安 排
Super Map二次开发
第1章 组件式GIS概述 第2章 理解Super Map GIS二次开发 第3章 SuperMap Objects开发基本知识 第4章 空间数据的显示和基本操作 第5章 空间查询 第6章 空间对象编辑 第7章 跟踪层（TrackingLayer）的应用 第8章 制图
自 上 而 下
目标、战略
功 能 一 功 能 二
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子系统1 子系统2 ……
自 下 而 上
日常业务1 日常业务2 ……
总目标
BSP
企 业 内 部
战略管理层 策略管理层 操作管理层
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第1章 组件式GIS概述
（3） 开发步骤
前期准备：立项、调研、可行性分析、用户需求分 析； 系统设计：总体设计、标准集的产生、系统详细设 计、数据库设计； 施工：软件开发、建库、组装、试运行、调试；
GIS 软件技术的发展经历了从简单到复杂、从单一功能到多功能 的逐渐成熟完善的发展过程。传统GIS大多是基于十多年前甚至更早的 技术体系设计和开发的，在很大程度上限制了 GIS 软件的进一步发展 和应用。计算机技术和全球信息技术的飞速发展，特别是面向对象 (Object-Oriented)、可视化程序设计、组件式软件(Components Software)、 分布式计算(Distributed Computing)、多媒体(Multimedia)和 Internet/Intranet 等技术的不断出现和广泛应用，对 GIS提出了新的技术 要求，GIS软件发展到一个全新的阶段，出现了组件式 GIS （Components GIS）和网络 GIS（简称 WebGIS）。
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第1章 组件式GIS概述
其次，维护复杂，升级麻烦。如果应用程序要升级，必须为客户 机一一升级，每个客户机上的应用程序都需要维护。此外，信息内容 和形式单一。因为传统的信息系统一般为事务处理，界面基本遵循数 据库的字段解释，开发之初就己确定，而且不能随时截取办公信息和 档案等外部信息，获得的只是单纯的文字和数字。C/S模式是早期电子 政务开发中主要应用的模式， C/S模式系统几乎可以适应任何的操作 平台，开发技术也多种多样，大部分计算机语言都能开发出C/S模式的 应用系统。随着Internet技术的发展及对信息系统的总体成本考虑，C/S 模式逐渐暴露出许多缺点。
（3）开发语言复杂
（4）难以普及
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第1章 组件式GIS概述
GIS二次开wenku.baidu.com发展模式
1.独立开发
2.宿主型二次开发
3.基于GIS 组件的二次开发
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第1章 组件式GIS概述
两种模式平台的结构：（1）C/S结构（2）B/S结构
（1）C/S结构
C/S模式系统以服务器作为数据处理和存储平台，在终端设计有专 门的应用程序进行数据的采集和初次处理，再将数据传递到服务器端， 用户必须使用客户端应用程序才能对数据进行操作。C/S模式具有交互 性强、安全性好、专业化程度高、开发手段灵活、运行速度快等特点， 但开发成本较高。C/S结构对客户端软硬件要求较高，尤其是软件的不 断升级，对硬件要求不断提高，增加了整个系统的成本，客户端越来越 臃肿。
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第1章 组件式GIS概述
40
第1章 组件式GIS概述
1.3.2 可扩展性
在组件式软件技术背后，有一个十分庞大的组件资源库，用户可以 从不计其数的组件中挑选需要的组件与组件式 GIS 一起集成应用系统， 极大地扩展了 GIS 的功能。全球范围内有许多软件公司在编写各种各样 的控件，这些第三方(Third Parties)控件差不多可以解决任何通用软件编 程中所遇到的问题，从简单的命令按钮到动态的三维统计图，从多媒体 播放到超文本显示，几乎无所不有。这些控件中有商业软件，也有价格 很低的共享软件甚至免费软件。组件式 GIS是组件大家族中的一员，使 用组件式 GIS 集成应用系统，具有无限的扩展性。加上开发平台本身日 新月异，发展迅速，如Visual Studio .NET，因此，使用组件式 GIS结合 这些开发平台，可以更好地进行系统扩展。