GIS二次开发

GIS二次开发 目录 第1章 GIS 二次开发概述 (4学时) ....................................................................................................... 1 1.1 GIS开发模式 ............................................................................................................................... 2 1.2 组件式GIS(COMGIS) ............................................................................................................ 2 第2章 MO / VB GIS二次开发入门(5学时) ..................................................................................... 2 2.1 ESRI产品体系 ............................................................................................................................. 3 2.2 MO概述 ....................................................................................................................................... 3 2.3 建立开发环境 ............................................................................................................................... 3 2.4 开始使用MO ............................................................................................................................... 3 第3章 地图图层及几何对象(10学时) .............................................................................................. 4 3.1 地图图层相关对象 ....................................................................................................................... 4 3.2 图层与数据 ................................................................................................................................... 5 3.3 图层操作 ....................................................................................................................................... 5 3.4 动态跟踪层操作 ........................................................................................................................... 5 3.5 图层要素模型与几何对象 ........................................................................................................... 5 第4章 坐标系和投影对象(7学时) .................................................................................................... 7 4.1 坐标系 ........................................................................................................................................... 7 4.2 投影对象 ....................................................................................................................................... 7 第5章 查询数据，编辑图层(12学时) .............................................................................................. 8 5.1 数据存取对象 ............................................................................................................................... 8 5.2 数据查询 ....................................................................................................................................... 9 5.3 空间分析 ....................................................................................................................................... 9 5.4 *图层编辑 ..................................................................................................................................... 9 第6章 地图信息可视化及版面(8学时) .................................................................................. 10 6.1 图例控件的使用:Legend ............................................................................................................ 11 6.2 简单符号MapObjcts2.Symbol ................................................................................................... 11 6.3 地图渲染对象Rendering Objects .............................................................................................. 11 6.4 地图版面设计 ............................................................................................................................. 11 6.5 比例尺控件的用法 ..................................................................................................................... 11 第7章 使用空间数据库引擎SDE (6学时) ................................................................................... 12 7.1 GIS 网络应用基础 .................................................................................................................... 12 7.2 分布式GIS技术与SDE ............................................................................................................ 12 7.3 面向对象的空间数据库模型GeoDatabase ............................................................................... 12 7.4 在MO中使用SDE数据源 ....................................................................................................... 13 第8章 系统设计与软件分发(7学时) .............................................................................................. 13 8.1 地理信息系统设计与开发的步骤 ............................................................................................. 13 8.2 软件分发 ..................................................................................................................................... 14 第9章 ArcView 二次开发(5学时) ....................................................................................................... 14 9.1 ArcView基本操作...................................................................................................................... 14 9.2 ArcView 用户界面设计 ............................................................................................................. 15 9.3 Avenue脚本程序设计 ................................................................................................................ 15 第10章 ArcObjects 二次开发环境WebGIS 应用开发(6学时) ..................................................... 15 10.1 ArcObjects二次开发环境 .......................................................................................................... 15 10.2 WebGIS应用开发基础 .............................................................................................................. 15 1 GIS二次开发 课程简介:《GIS二次开发》课程是地理信息系统专业本科生的专业必修课程。该课程计 ; 实验课:双周划学时72学时，计4个学分，周学时(讲授:单周4学时，双周2学时2学时) 学时核算:20周/学期 考试2周，放假及期中考试1周，实际教学时间17周(合68学时)。学时分配:讲授:51学时，上机实践:17学时; :10期中考试:20 期末考试:60 成绩考核:平时作业:10 程序设计 主要内容包括: , MapObjects 及VB面向对象编程 , 计算机网络基础;SQL Server 数据库基础;SDE 空间数据库引擎 , 系统分析与设计;数据库设计;软件帮助系统的实现;软件打包与分发 , ArcView 的二次开发; WebGIS 二次开发;ArcObjects 教学目的与基本要求:拟通过该门课程的学习，使学生掌握地理信息系统(GIS)二次开发的基本原理、和基本工具，为毕业设计和后续其它GIS课程的学习打下基础。学生在学完本门课程后，应能够独立进行应用型GIS数据库软件的设计和开发，掌握GIS二次开发中编码阶段和软件分发阶段需涉及的内容，具备独立和协同开发GIS应用软件的能力。学习本门课程要求学生已学习过《数据库技术》、《GIS原理》、《GIS软件应用》等专业基础课。掌握至少一门编程语言和可视化开发工具，比如Visual Basic 。 实验课要求: 上课地点:网络教室 ; MapObjects软件; Visual Basic 6开发工具; 安装程序制相关软件:ArcView GIS软件 作软件Install Shield; CHM帮助文档制作软件QuickChm、RoboHelp。 主要教学方法:课堂讲授与上机实践相结合。实验课程主要通过现场操作，教师评估的方式进行考核;综合实验要求提交#设计#。 第1章 GIS 二次开发概述 (4学时) 本章主要内容:GIS的三种开发模式(独立开发、组件开发、宿主型二次开发)的特点和适用的环境。介绍基于面向对象的编程思想和基本概念。使学生了解当前被广泛使用的各种GIS二次开发平台和产品的特点。本章的主要知识点是: 基本概念:类与对象，控件对象的属性、方法、事件 1 组件式GIS，其功能及特点 组件GIS产品及特点 难点是:对“面向对象”编程思想和基本概念的理解 1.1 GIS开发模式 1.1.1 面向对象的开发 (OOP: Object Oriented Programming) 1.1.2 面向对象程序设计模式 1.1.3 面向对象程序设计中的基本概念 1.1.4 OOP的优点 1.2 组件式GIS(COMGIS) 1.2.1 组件技术 1.2.2 组件式GIS 本章复习思考: 1. GIS的三种开发模式有何特点 2. 基本概念:类与对象，控件对象的属性、方法、事件(PME 模型) 3. 什么是组件式GIS，其功能及特点 4. 你所了解的组件GIS产品有哪些 第2章 MO / VB GIS二次开发入门(5学时) 本章主要内容是:主流GIS软件产品体系，如何建立基于GIS组件的二次开发环境;了解基于组件进行GIS软件开发的基本操作。 通过本章的学 2 习，学生应初步了解GIS 组件的基本功能和使用的环境要求。 2.1 ESRI产品体系 2.2 MO概述 2.2.1 MO的组成 2.2.2 MO 的功能与特点 2.2.3 MO 支持的数据源 2.2.4 Shape 文件 2.2.5 图像(Image)文件 2.2.6 外部数据表 2.2.7 空间数据库引擎(SDE) 2.3 建立开发环境 2.3.1 系统要求 2.3.2 安装 Microsoft Visual Basic 6.0 中文版 2.3.3 安装 ESRI MapObjects 2.2 (GIS 控件) 2.4 开始使用MO 2.4.1 认识VB 6的集成开发环境 2.4.2 在VB 6 中加载 MapObjects控件 2.4.3 如何获取帮助 2.4.4 添加地图控件及数据 3 本章复习思考题: 1. MO 是什么,有什么功能, 2. MO 支持哪几种数据类型? 3. 如何在VB中建立MO的开发环境? 4. 怎样在VB中使用MO? 本章实验内容: 实验项目1:MO/VB 开发环境(1学时) 组件GIS开发环境的构建，相关软件的安装。简单GIS功能 的实现。 第3章 地图图层及几何对象(10学时) 本章主要内容:介绍在GIS的概念模型下，一个具体的GIS组件产品是如何来表达地理空间要素的。熟悉各种几何对象:点、线、面等几何图形对象的属性、方法，并通过具体的例子了解其使用方法。了解几何对象间的各种逻辑运算和意义。通过编写一些简单的程序代码，理解图层和数据的概念，并掌握相关对象，比如图层、层集、数据链接对象的使用方法。 3.1 地图图层相关对象 3.1.1 基本概念 3.1.2 地图对象Map(控件) 3.1.3 层集对象 Layers 3.1.4 矢量层对象MapObjects2.MapLayer 4 3.1.5 影像层对象MapObjects2.ImageLayer 3.1.6 数据链接对象MapObjects2.DataConection 3.1.7 地理数据集对象MapObjects2.GeoDataset 和GeoDatasets 3.2 图层与数据 3.2.1 向地图中添加数据的方法 3.2.2 增加矢量数据 3.2.3 增加一个图像文件 3.2.4 访问图层 3.3 地图操作 3.3.1 基本操作:放大，缩小，漫游 3.3.2 基于比例尺显示图层 3.3.3 控制图层显示顺序 3.3.4 取消图层调入:DrawingCanceled事件 3.4 动态跟踪层操作 3.4.1 TrackingLayer和GeoEvent对象 3.4.2 动态跟踪图层和GeoEvent 3.4.3 缩略图功能的实现 3.4.4 *利用API扩展MapObjects 的功能 3.5 图层要素模型与几何对象 5 3.5.1 点对象:Mapobjects2.Point 3.5.2 点集对象:Mapobjects2.Points 3.5.3 部件集合:Parts 3.5.4 线对象:Mapobjects2.Line 3.5.5 多边形对象:Mapobjects2.Polygon 3.5.6 矩形对象和椭圆对象 3.5.7 几何对象的运算(交，并，差，异或) 本章复习思考题: 1. 基本概念:什么是图层,图层和数据的关系, 2. MO所定义的事件有哪些，发生的顺序是什么, 3. GIS基本功能的实现方法:通过编写代码的方式添加数据到 MAP控件中;基本操作的实现方法:放大，缩小，漫游(理解 事件,);如何访问图层对象的属性,通过编写代码的方式控制 动态跟踪层上的GeoEvent对象。 4. 几何对象的各类运算操作(求交,求并,求差,异或运算)和相应的 用途。 本章实验内容: 实验项目2:图层和数据的使用(学时:2) 了解程序中事件、方法、属性等概念，在程序中合适的位 置加入代码将地图数据加载到地图控件中。查询并显示某 一图层的相关属性，比如图层的名称、要素类型等信息。 6 编写代码实现调整地图图层顺序的功能，进一步理解地图 和图层的概念。 第4章 坐标系和投影对象(7学时) 本章主要内容:与GIS数据的处理、存储相关的基础概念，如控件坐标系、地图坐标系; 理解与地图投影有关的椭球体、基准面、投影、地理坐标系、投影坐标系的意义和相互关系，并了解MO中相应的对象的属性、方法。通过程序代码的讲解演示利用各类对象对数据进行预处理及实现数据在不同投影或坐标系统间的转换的基本方法。本章的难点是:控件坐标系到地图坐标系间的转换; 使用投影对象实现投影变换操作。 4.1 坐标系 4.1.1 控件坐标系统(Control Coordinate) 4.1.2 地图坐标(Map Coordinate) 4.1.3 地图坐标与控件坐标的转换 4.2 投影对象 4.2.1 球坐标系与平面坐标系 4.2.2 椭球体、基准面、地图投影 4.2.3 地理坐标系、投影坐标系 4.2.4 对象MapObjects2.Strings 4.2.5 投影变换 7 本章复习思考题: 1. 为一个地图控件设置动态投影的方法和步骤。 2. 如何将一个图层转换到另一个投影坐标系统下,并导出为新的 数据文件(Shape文件), 3. 将用户跟踪生成的一个几何要素转换到另一个投影下。 本章实验内容: 实验项目3:地图投影(学时:1) 将提供的数据(图层)从原来的投影转换到指定的投影下，生 成新的数据文件。 第5章 查询数据，编辑图层(12学时) 本章主要内容:介绍与GIS数据查询有关的MO对象，如数据链接对象、地理数据集对象、记录集对象的相关属性、方法及应用; 通过多个实例来说明GIS查询和空间分析功能的实现步骤; 了解空间数据编辑功能的实现方法。本章重点是GIS 基本功能的实现，即根据属性查询地理要素和地理要素属性查询，这两个问题是数据查询的两个方面，它的求解实际上是通过空间分析来实现的。本章难点是地理要素的编辑功能的实现。 5.1 数据存取对象 5.1.1 数据链接对象:MapObjects2.DataConnection 5.1.2 地理数据集对象:GeoDataset, GeoDatasets 集合 5.1.3 记录集对象:MapObjects2.RecordSet 8 5.1.4 字段对象:Field 对象，Fields 集合 5.1.5 数据表描述对象:MapObjects2.TableDesc 5.1.6 数据表对象:MapObjects2.Table 5.1.7 字段统计对象Statistics 5.2 数据查询 5.2.1 根据要素查询属性 实例:查询要素属性 实例:将图层与外部数据连接 实例:查询多媒体属性 5.2.2 根据属性查询要素 实例:构造表达式查询符合条件的要素 5.3 空间分析 5.3.1 空间分析基本概念和方法 5.3.2 实例 实例:根据空间关系赋值(Spatial Join) 实例:线性事件、利用缓冲区选取要素 实例:选择相邻要素 实例:最大化显示全部选中的要素 5.4 *图层编辑 5.4.1 创建及编辑点要素图层 9 5.4.2 创建及编辑线要素图层 5.4.3 创建及编辑多边形要素图层 本章复习思考题: 1. 怎样定位地理空间要素, 2. 如何建立图层与外部数据表的联接, 3. 如何查询图层的多媒体属性, 4. SQL的功能和用法 5. 查找符合条件的地理要素 6. 怎样实现点要素图层、线要素图层和多边形要素图层的编辑, 本章实验内容: 实验项目4:查询地图和属性(学时:2) 编写程序使用不同的算法实现对各类地理要素的定位，并 查询其相关属性，包括多媒体属性。构造SQL表达式并根 据表达式查找符合条件的要素，将地图的显示区域放大到 合适的区域以更好的显示符合条件的要素。 实验项目5:图层编辑(学时:2) 编写程序实现点要素、线要素、和多边形要素图层的编辑。 包括对现有数据的修改和新建图层。 第6章 地图信息可视化及版面设计(8学时) 本章主要内容:如何利用GIS组件来实现GIS的基本功能之一，即专 题地图的生成，实现地图信息的可视化。通过专题地图的功能从数据中发掘 10 出有用的隐含信息，从而有助于用户对数据的理解。要实现这一功能，就要熟悉各种图例对象的使用方法。本章将介绍新的编程控件:Legend和各个渲染对象的使用方法。 6.1 图例控件的使用:Legend 6.2 简单符号MapObjcts2.Symbol 6.3 地图渲染对象Rendering Objects 6.3.1 唯一值渲染:MapObjects2.ValueMapRenderer (VMR) 6.3.2 点密度渲染:MapObjects2.DotDensityRenderer (DDR) 6.3.3 分类渲染:MapObjects2.ClassBreaksRendererCBR) 6.3.4 图表渲染:MapObjects2.ChartRenderer (CR) 6.3.5 标注渲染:MapObjects2.LabelRenderer(LR) 6.3.6 组合渲染:MapObjects2.GroupRenderer (GR) 6.3.7 事件渲染:MapObjects2.EventRenderer (ER) 6.3.8 高程渲染:MapObjects2.Zrenderer (ZR) 6.4 地图版面设计 6.5 比例尺控件的用法 本章复习思考题: 1. 各种渲染对象的用途是什么，了解其基本操作。 2. 图例控件的使用方法。 本章实验内容: 11 实验项目6:地图信息可视化及专题图(学时:2 ) 掌握图例控件的使用方法，运用MO提供的渲染对象生成各 类专题地图。 第7章 使用空间数据库引擎SDE (6学时) 本章主要内容:介绍在GIS多用户应用环境下，与实现数据的共享的相关知识，如GIS网络应用的基础知识、基于文件共享和基于“客户/服务器”模式的两种分布式GIS技术的特点。了解分布式GIS数据库产品,SDE、分布式GIS数据模型(Geodatabase)的基本概念和应用环境。 7.1 GIS 网络应用基础 7.1.1 计算机网络 7.1.2 TCP/IP协议 7.1.3 C/S 及B/S应用结构体系 7.2 分布式GIS技术与SDE 7.2.1 GIS用体系结构的发展演化 7.2.2 分布式GIS技术 7.2.3 ArcSDE产品 7.3 面向对象的空间数据库模型GeoDatabase 7.3.1 Geodatabase空间数据模型 7.3.2 Geodatabase的特点的适用环境 12 7.4 在MO中使用SDE数据源 7.4.1 数据准备 7.4.2 连接数据源的步骤 本章复习思考题: 1. TCP/IP 指的是什么, 2. 分布式GIS的特点, 3. Geodatabase是什么, 4. 怎样构造分布式GIS应用和开发环境, 本章实验内容: 实验项目7:连接SDE数据源(学时:2 ) 了解局域网(LAN)的相关知识，掌握其配置和管理的基本 方法;安装SQL Server 、ArcSDE，将数据导入空间数据库管 理系统中，利用MO编写应用程序与之连接。 第8章 系统设计与软件分发(7学时) 本章主要内容:了解完整的GIS应用开发过程:系统分析和设计、编码实现、软件分发、后期维护这几个主要阶段。本章就系统设计的概念、内容进行论述，并且就软件分发阶段涉及到的一些常用软件的使用进行了介绍。 8.1 地理信息系统设计与开发的步骤 8.1.1 用户需求分析 13 8.1.2 地理信息系统的软、硬件配置设计 8.1.3 数据库设计 8.1.4 用户界面设计 8.1.5 地理信息系统的标准化 8.2 软件分发 8.2.1 联机帮助文档的制作 8.2.2 安装程序制作工具 8.2.3 相关工具软件介绍 本章复习思考题: 1. GIS二次开发的基本内容, 2. 怎样将完成后的软件分发给最终用户，需要什么相关工具, 本章实验内容: 实验项目8:软件分发(学时:2) 了解联机帮助文档制作的相关软件，生成MO应用安装 程序并在客户的计算机上进行安装。 第9章 ArcView 二次开发(5学时) 大部分GIS产家都提供了基于GIS平台软件的定制开发环境，这种开发方式与基于组件的开发方式有本质的不同。本章介绍的是ArcView GIS定制开发环境，重点内容是Avenue开发语言。 9.1 ArcView基本操作 14 9.2 ArcView 用户界面设计 9.3 Avenue脚本程序设计 本章复习思考题: 1. ArcView编程环境下定制开发的内容包括哪些内容, 2. 基于Avenue对象编程语言的定制开发与基于GIS组件的二次 开发有何异同, 本章实验内容: 实验项目9:ArcView二次开发(学时:2 ) 定制ArcView的用户界面，学习并掌握自定义对话框的生成 和使用，并利用Avenue语言编写相关代码实现相应的操作。 第10章 ArcObjects 二次开发环境WebGIS 应用开发(6学时) 本章主要内容:了解基于互联网的GIS开发环境,WebGIS的概念、产品和实现方法。WebGIS是GIS面向大众化应用的一个领域，普通的用户不需要很多的专业知识就可以使用到GIS带来的方便，体验无所不在位置服务和空间信息查询。介绍一种功能更为强大，也更复杂的组件GIS开发平台，使学生了解GIS开发领域的最新发展。 10.1 ArcObjects二次开发环境 10.2 WebGIS应用开发基础 本章思考题: 如何构建WebGIS应用和开发环境, 15 本章实验内容: 实验项目10:WebGIS开发环境(学时:1) 了解WebGIS的应用和开发环境，认识 ArcIMS，学习配置 WebGIS服务器的全过程。 总结全课程(3学时) 参考书: 自编,《GIS二次开发,使用MapObjects》 薛伟.《MapObjects-地理信息系统程序设计》国防工业出版社 ,2004 年 毛峰.《ArcGIS开发与实践》科学出版社 ,2004 年 云南大学资源环境学院地理信息科学系 16