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插件式GIS在流域数学模型系统的应用研究 董玲燕1，许继军1。马瑞2，杨舂花’ (1．长江水利委员会长江科学院，湖北武汉430010=2．武汉市规划设计研究院，湖北武汉430014) 摘要：本文提出在数字流域整体数学模型系统中运用插件式GIS软件开发方案，并通过插件管理各个专 业模型，将其集成到整个系统中，实现专业模块的“即插即用”。不仅提高了软件的重用性和扩展性，而 且提升了数字流域专业模型系统开发的效率。论文重点介绍插件式GIS实现方案，并通过具体的应用展 示了设计流程及实现效果。 关键词：插件式GIS；数字流域；专业模型系统；GIS应用框架；系统．T程； 1引言 数字流域是指以流域为单元，综合运用网络技术、空间信息技术、模拟技术等现代高薪技术，对全 流域的水文、气象、地理、生态环境、社会和经济状态等各种信息进行数字化采集、动态检测、综合分 析以及信息的深层融合与知识挖掘，从而实现对整个流域的动态模拟和科学管理，促进我国水资源与水 环境可持续发展的系统工程…。在数字流域的系统工程构建过程中，GIS技术是其中的关键技术，空间 信息技术、数字化采集技术以及综合分析等都涉及到了GIS，由此可见GIS在数字流域中起着不可替代 的作用。 数字流域的构建是一个巨大的复杂的系统一I：程。它既涉及到GIS、软件工程领域，也包括了专业模 型范围，在短时间之内，是无法构建这样一个功能健全复杂的数字流域系统jJ：程，在这个信息化飞速发 展的时代，势必需要寻找一种工作模式来快速地、耦合程度好并且易于扩充的系统一I：程。这个问题的解 决需要运用软件工程的思想，软件的重用性和扩展性一直是软件jl：程中从不过时的话题，从最初的面向 过程的编程方式，到面向对象编程，弭到面向组件的编程思想，都是为了提高软件开发的效率和软件代 码的可重．}}j性拉J。而插件式开发则以一种灵活、即插即用并且易于扩充的优点，在软件的可重用性中发 挥了巨大的作用，满足了用户对功能要求的多变性和扩展性，并且更为重要的是，这种扩展性不会涉及 到系统工程本身的代码安全等核心问题。这就意味着应用项目开发人员(如数字流域专业模型的开发人 员)无需从头开始搭建一个系统，只需按照一定的“协议”对插件式GIS应用框架进行集成和扩展开发， 就可以在短时间内构建出一个满足用户需求的系统工程． 2插件式GIS 2．1插件的定义 插件是一种遵循一定规范的API(应用程序接口)或按COLt接口编写出米的模块化样序，它能够“插 入”到主应用系统中，对软件功能进行加强”’。在很多大中型软件中，如著名的图像处理软件Adobe 软件开发采用。 基金项日：长江水利委员会长江科学院公益性科研院所摹金项EI(WF0901) 作者简介：董玲燕‘19¨一)．血．硬上．助理工程蛳．j：受从事地理信息系统在敷字漉域巾的应用与研究． ．281． 2．2插件式GIS的概念及其优点 本功能的应用可视化框架，一般是以exe方式存在，主要负责数据的存储与可视化，包括显示地理数据 并在此基础上进行一系列数据分析、处理和输出工作。对于跟一般通用GIS应用工程不一致的模块功能， 应用可视化框架则毫不理会，而是通过上层即插件的方式来实现，这样就避免了每次构建不同的GIS应 用工程都要从头开始的繁琐，并能在已有的应用框架下，利用已有的开发成果，定制用户所需的系统工 程，而开发人员就能更加专注于具体应用的模块功能开发，减少了工作量，避免了不必要的重复编码工 作，降低了开发成本。 插件式GIS软件开发主要有以下几个优点： ①可重用性。避免了每一个GIS应用项目都必须从头开始构建，减少了工作量； ②与语言无关。一．日．形成基本的GIS应用可视化框架，开发人员可根据自己的喜好和习惯选择开 开发人员进行编写，具有较强的独立性； ③可维护性。可维护性是指业务需求变化后能够方便地进行改变的能力141。开发人员只需通过更 改插件功能代码或增加插架功能模块，这种应用需求的改变对应用框架本身的影响很低，甚至 有时可以说毫无影响。 ④可扩展性。开发人员可根据用户的需要，以插件式程序集的方式动态扩展应用程序，而无需更 改应用可视化框架。 ． 3数字流域