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随着GIS应用的广泛深入,各领域对地理问题建模的需求日益增加,对GIS的地理建模能力也提出了更高的要求。传统GIS软件虽然具有地理数据处理和空间分析功能,但缺乏自动化、可视化地理处理建模和模型复用能力。从传统地理处理建模的过程看,模型需要手工绘制,每次执行都要依靠手工一步步的操作,且校准模型是一个重复的过程,建模者的工作量较大;从传统地理处理建模的用途看,一种是为解决某一具体地理问题的建模,一种是为了解决某一类地理问题,面向特定领域的建模,往往在此基础上开发出该领域的GIS软件。这些都是GIS支持地理处理建模的能力不足造成的。
本文在深入分析传统的地理处理建模存在问题的基础上,研究了功能仓库和工作流技术,在已有的地理处理建模研究的基础上,提出了基于功能仓库和工作流技术的地理处理建模方法,并通过MapGIS地理处理建模平台的实现,验证了该方案具有可行性。
论文开展的具体工作及创新点如下:
(1)研究了地理处理建模和传统的地理处理建模存在的问题,对地理处理建模的国内外现状做了分析和总结,提出了基于功能仓库和工作流地理处理建模的构想。
(2)在对功能复用理论研究的基础上,介绍了软件构件,并对支持地理建模的功能仓库的概念模型做了介绍,并通过功能仓库支持的分类方法和检索方法对功能仓库中构件的查询检索机制行进了论述,最后介绍了功能仓库的目录管理、入库管理等管理维护机制,为后面进行地理建模技术的应用研究奠定了基础。
(3)研究了工作流的基本概念、工作流管理系统和工作流参考模型,最后分析和比较了目前主流的工作流建模技术。
(4)对当前地理建模技术进行了分析,基于工作流的基本理论提出了基于工作流的地理建模技术。在对工作流建模技术研究的基础上,结合地理处理建模的特点,提出基于UML活动图的建模方法对地理处理过程的表达方式。在地理处理建模实现技术中,提出基于功能仓库和工作流技术的地理处理建模环境,并研究了构件与模型节点的映射关系以及基于这种建模环境的模型表达与执行。最后研究了地理处理建模与功能集成,提出可视化地理处理建模就是功能集成的一种有效方式。
(5)应用可视化地理处理建模技术对地理处理建模平台进行了设计与实现,其中地理处理建模平台体系设计主要包括平台体系结构、功能仓库接口定义、平台引擎控制模型和平台建模工具的设计,然后从模型管理、建模环境、模型存储、流程参数、建模图元、调用界面等方面给出了地理处理建模平台的详细实现。最后通过地理处理建模实例论证了地理处理建模关键技术的可行性、有效性和正确性,能够较好地实现一些专业的处理功能,满足地理处理建模的可视化、自动化的需求。
最后,总结了本文的研究成果,展望了该方向进一步研究的若干问题。