2853.基于MapX的图形编辑工具包的设计【分析代码+开题报告+毕业论文】.doc
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1、开 题 报 告源代码联系本人毕业设计题目:基于MapX的图形编辑工具包的设计学院: 信息工程学院专业:地理信息系统学号: 姓名: 指导老师: 一、 目的和意义 图形编辑在地理信息系统中一直占据着重要的地位。通过数字化和矢量化操作,点、线类数据及区域边界等开始进入系统,由于系统和人工的因素造成了一定的误差,因此,编辑过程是必不可少的步骤,它能辅助提高绘图精度,协助快速利用计算机提供的丰富的色彩和多样化的图示技术,寻求图形的最佳表现形式,有利于空间数据的表达,分析和利用,更好的提供空间决策支持。 然而,图形编辑模块也是地理信息系统中所含功能最琐碎的部件, 现有的GIS软件由于各有所侧重,在图形编辑
2、功能中多多少少都存在些不足或不方便使用的地方。例如: ArcMap的符号功能不够完善,当对管线加注方向是常常无法正确放置箭头符号的位置,给用户带来很大的不便。 随着计算机技术、计算机图形学、地理信息系统等多门学科的发展,图形编辑技术得到极大的发展。一个较好的图形编辑软件,不仅要功能强大,而且要使用方便。只有不断的对现有的图形编辑功能进行拓展和完善,才能满足广大用户日益增加的需求。因此,本课题的研究目的也就是要对现有的编辑功能中的不足之处进行优化设计,以达到功能的完善,寻求一种更方便于用户使用的编辑方法,来提高图形编辑的效率。二、 国内外现状及本课题主攻方向 随着计算机硬件技术和图形图像学的不断
3、发展,图形编辑的理论与技术已发展到比较成熟的阶段,出现了许许多多与数字地图制图及图形编辑相关的软件产品,例如, 通用图形类软件: CorleDraw, FreeHand, Illustrator,PhotoShop;基础制图类软件: AutoCAD, MAPGIS, MicroStation, 方正智绘;GIS类软件:ARC/INFO, MapInfo。但是,这些软件的编辑功能或多或少的存在功能不够完善或使用不方便的地方。以MapInfo为例, MapInfo中的图形编辑功能多为单命令单操作的形式,用户常常需要通过多个命令的组合来完成某项图形编辑的任务。例如,用户要擦除对象或对象的一部分,需要
4、执行以下的命令:首先,在“地图”菜单栏中选中“图层控制”,设置对象所在图层为可编辑;然后,选择要被擦除的对象,并在“对象”栏中选择“设置目标”,设置要被擦除的目标;再然后,创建并选择擦除对象;最后,选择“对象”栏中的“擦除”命令,至此完成擦除操作。可见,一项擦除操作需要用到“图层设置”、“对象选择”、“目标设置”、“对象创建”、“擦除”一系列的命令来完成,对于初学者和没有GIS专业知识的用户来说是不易掌握的。因此,本课题的主攻方向是进行图形编辑工包的设计与实现,完成图形编辑的基本功能,并寻求一种更方便于用户使用的编辑方法,来提高图形编辑的效率。三、主要研究内容、途径及技术路线 1)主要研究内容
5、:首先是图形编辑内容和方法的研究,图形编辑的内容如下:1、图形变换:放大、缩小、平移,全图及居中显示;2、图形编辑:删除、增加、移动、拷贝;3、图形整饰:线形、颜色、符号、注记;4、拓扑关系:节点匹配、组合目标、拓扑检验。然后,以面向对象的思想为指导,以Visual Basic语言作为开发平台,在MapX的基础上进行图形编辑工具包的设计与软件开发。使得工具包的内容应便于以后开发软件时进行自由的功能组合与取舍。2)途径: 1、基于MapX的面向对向的方法在地理信息系统中面向对象的方法以呈点状分布的、呈线状分布的、呈面状分布的和呈体状分布的四种几何类型来抽象观察和描述地理现象。在进行二维的矢量表达
6、时,地理现象又被进一步抽象为点状图形、线状图形和面状图形。所有点状、线状和面状图形构成了GIS图形编辑的问题空间。MapX是美国MapInfo公司推出的一种基于OLE技术的嵌入式GIS组件,其基本组成单元是Object(单个对象)与Collection(集合)。其中集合包括对象,是多个对象的组合。每种对象集合负责处理地图某一方面的功能。它是一种功能强大的地图控件,利用它可以很容易地在用户应用程序中嵌入各种地图功能;并且可以使用VB,VC+等面向对象语言对其进行编程控制。确定图形编辑的功能体系技术路线:确定图形编辑工具包所具有的功能模块及个模块之间的关系图形编辑工具包的框架及界面设计用VB 和M
7、apX实现编辑功能功能的完善工具包的测试和应用 不满意 满意 成型的图形编辑工具包 四、研究的主要阶段和进度 1、2006学年第二学期1至3周完成论文的开题工作,明确所要研究的内容及需要搜集的资料,对用户进行调查,明确课题的内容及目的。 2、第4至13周完成研究工作,其中第4周学习相关GIS软件的编辑功能,第5至13周完成工具包的研究与开发工作。3、第14周完成论文的写作;4、第15周论文答辩。五、查阅的主要文献资料包括:1 王瑞明,MapInfo5.X使用指南。北京:中国铁道出版社,2001.2 齐锐,屈韶林,用MapX开发地理信息系统。北京:清华大学出版社,2003.3 李玉祥,王红,用面
8、向对象方法研制图形编辑软件。测绘科学2004(1).4 MapinfoCorporation,Mapin ProfessionalUser,sGuide5肖计划,数字地图图形编辑系统的面向对象设计与实现,解放军信息工程大学,2003.6Kris Jamsa,Lars Klander .Visual Basic 程序设计技巧1001例,高仁忠,徐瀚伟等译,电子工业出版社,1999.7Deborah Kurata,Visual Basica 6面向对象程序设计,人民邮电出版社,1999.8张保钢,图形编辑软件的优化设计,武汉测绘科技大学学报Vo1.20 No.2 June1995. 9 M. Vi
9、svalingam, Cartgraphy, GIS, and Maps in Perspective, The Cartgraphic Journal Vol 26 June 1993.10 陈荣清,徐琼,邹时林.MapInfo下线分割对象功能的实现J.电脑开发与应用2003(2).11刘光.地理信息系统二次开发教程M.2003.112童瑞华,利用MapX开发MapInfo,国防科技大学,2001 目 录摘 要第1章 引言11.1图形编辑工具包设计的研究背景11.2图形编辑工具包设计的研究目的及意义21.3图形编辑工具包设计的研究内容及技术路线21.4论文结构及内容安排3第2章 面向对象思想
10、及ActiveX技术42.1面向对象的概念及方法42.2 ActiveX技术特性62.3 MapX地图控件分析72.4 基于MapX的开发模式102.5 在VB中使用MapX控件11第3章 图形编辑工具包的设计与实现133.1图形编辑方法分析133.2图形编辑工具包的设计143.3图形编辑工具包的实现153.4图形编辑工具包界面介绍323.5实验结果分析34第4章 结论36参考文献37致 谢38摘 要图形编辑作为地理信息系统的重要组成部分,是利用空间数据进行空间分析、决策的基础,也是地理信息系统中功能最琐碎的部件之一。本系统以面向对象的思想作为指导,进行了地理信息系统图形编辑功能的设计,并以V
11、isual Basic语言作为开发平台,在MapX的基础上初步实现了绘图,选择,擦除,合并,求交,Undo等功能。关键字:图形编辑 , MapX , VB ,面向对象 Abstract As one of the important part of GIS,graphic editing is the basic of spacial analysis and decision-making with spacial datas.It is also one of the parts of GIS with the most trivial functions.This paper analy
12、zes and designs the objects of graphic editing in geographic information system based on object-oriented idea and simply achieving the function of drawing,selecting,erasing,combining,getting intersected part,and Undo functions based on VB and MapX.Key words: graphic editing ,MapX ,VB ,OOP第1章 引言1.1图形
13、编辑工具包设计的研究背景按照GIS对数据进行采集、加工、管理、分析和表达,可将GIS基础软件分为五大子系统即:1、数据输入与转换;2、图形与文本编辑;3、数据存储与管理;4、空间查询与空间分析;5、空间数据的可视化。15作为GIS基础软件的五大子系统之一,图形编辑子系统在地理信息系统中起着十分重要和必不可少的作用。一方面,地理信息系统的诸多功能都与数据离不开,通过数字化和矢量化操作,点、线类数据及区域边界等开始进入系统,由于系统和人工的因素造成了一定的误差,这时就需要对数据进行编辑,例如删除、增加、移动图元及属性数据的修改。另一方面,为了满足空间数据可视化的要求,需要修饰图形,设计线形、颜色、
14、符号、注记,图幅接边等,使得地理信息系统更准确、直观的表达空间信息,需要用到图形编辑功能。此外,在空间查询与分析过程中,需要建立拓扑关系,如结点匹配、目标组合、多边形建立等,为空间查询分析提供数据支持。有时还经常会用到图形变换如开窗、缩放、漫游来辅助空间查询与分析。综上所述,图形编辑功能可以说贯穿地理信息系统的数据输入、空间查询与分析、空间可视化全过程。由此可见,图形编辑在地理信息系统中起着十分重要的作用。随着计算机硬件技术和图形图像学的不断发展,图形编辑的理论与技术已发展到比较成熟的阶段,出现了许许多多与数字地图制图及图形编辑相关的软件产品,例如, 通用图形类软件: CorleDraw, F
15、reeHand, Illustrator,PhotoShop;基础制图类软件: AutoCAD, MAPGIS, MicroStation, 方正智绘;GIS类软件:ARC/INFO, MapInfo。5但是,这些软件的编辑功能或多或少的存在功能不够完善或使用不方便的地方。以MapInfo为例, MapInfo中的图形编辑功能多为单命令单操作的形式,用户常常需要通过多个命令的组合来完成某项图形编辑的任务。例如,用户要擦除对象或对象的一部分,需要执行以下的命令:首先,在“地图”菜单栏中选中“图层控制”,设置对象所在图层为可编辑;然后,选择要被擦除的对象,并在“对象”栏中选择“设置目标”,设置要被
16、擦除的目标;再然后,创建并选择擦除对象;最后,选择“对象”栏中的“擦除”命令,至此完成擦除操作。可见,一项擦除操作需要用到“图层设置”、“对象选择”、“目标设置”、“对象创建”、“擦除”一系列的命令来完成,对于初学者和没有GIS专业知识的用户来说是不易掌握的。因此,由图形编辑在地理信息系统中的重要性以及现有图形编辑软件存在的不足之处给用户的使用带来不便,作为地理信息系统的一个重要组成部分,图形编辑工具包的设计也就成了一个必不可少的研究内容。1.2图形编辑工具包设计的研究目的及意义图形编辑工具包是以图形方式可视化地编辑某些图形的应用系统或功能模块,它所操作的对象是某特定系统内的图元对象,更改其位
17、置、尺寸、形状等属性、符号制作、色彩选择、图层管理、各种各样的属性编辑修改工具以及任意区域的拓扑裁剪,能实现多种编辑操作,自定义符号库、线型库和填充图案库、以及图形的存储及打印等功能。现阶段,在图形编辑的理论与方法已发展的比较成熟的情况下,图形编辑工具包的设计的研究的目的就转为对现有的编辑功能中的不足之处进行优化设计,以达到功能的完善,寻求一种更方便于用户使用的编辑方法,来提高图形编辑的效率。1.3图形编辑工具包设计的研究内容及技术路线本课题的研究内容:首先是图形编辑内容和方法的研究,图形编辑的内容如下:1、图形变换:放大、缩小、平移,全图及居中显示;2、图形编辑:删除、增加、移动、拷贝;3、
18、图形整饰:线形、颜色、符号、注记;4、拓扑关系:节点匹配、组合目标、拓扑检验。然后,以面向对象的思想为指导,以Visual Basic语言作为开发平台,在MapX的基础上进行图形编辑工具包的设计与软件开发。确定图形编辑的功能体系技术路线: 确定图形编辑工具包所具有的功能模块及个模块之间的关系图形编辑工具包的框架及界面设计用VB 和MapX实现编辑功能功能的完善 不满意成型的图形编辑工具包 满意工具包的测试和应用1.4论文结构及内容安排第一章主要介绍本课题的研究背景、目的与意义,以及研究的内容和技术路线。第二章主要介绍了面向对象的概念和方法,ActiveX技术特性以及MapX地图控件。最后介绍了
19、基与MapX的开发模式。第三章介绍图形编辑工具包的功能的设计,每个功能的实现方法,以及实验的结果分析。第四章对该图形编辑工具包优缺点进行了总结。 第2章 面向对象思想及ActiveX技术2.1面向对象的概念及方法一、面向对象的概念面向对象, 概括地说, 就是把问题抽象为对象, 设置属性(数据) , 指定事件或处理方式(代码) 来达到目的, 强调从问题域的概念到软件程序和界面的直接映射。其涉及以下几个基本概念:1、 对象, 事物的抽象(即模型) , 对象可以被定义为一个封装了状态和行为的实体; 或者说是数据结构(或属性) 和操作。所有对象都是类的实例。2、 类, 是具有相同特点的对象的集合, 或
20、者说, 类是可用于产生对象的模板。3、 消息, 消息是对象通讯的方式, 也是获得功能的方式。对象收到发给它的消息后, 或者执行一个内部操作(有时成为方法或过程) , 或者再去调用其他对象的操作。二、面向对象的方法1、封装, 把数据结构同操作数据的过程(函数) 衔接在一起, 构成具有类的类型对象。对象具有明确的功能, 并有接口与其它对象相互调用。而对象的内部代码和数据是受保护的, 别的对象不能访问。这样, 每一个对象就象一个部件一样, 在任何可调用的程序中起作用, 而其功能不变。2、继承, 是面向对象编程的一个重要机制, 编程者可以在原有的类基础上建立新类, 实现了代码的重复利用, 提高开发效率
21、。类可以以一种层次结构来安排。在这个层次结构中, 子类可以从比它高的超类中继承得到状态和方法。3、多态性, 描述的是如下现象: 如果几个子类都重新定义了超类的某个函数(都用相同的函数名) , 当消息被发送到一个子类对象时, 在执行时该消息会由于子类确定的不同而被解释为不同的操作。一个给定的类可以从不止一个超类中继承, 称之为多继承。如果采用动态联编, 继承就导致了多态性。多态性具有灵活、抽象、行为共享、代码共享等优势。三、面向对象技术的优点1、面向对象技术导致软件重用,而软件重用又是快速软件开发和高质量软件设计的基础;2、面向对象软件更易于维护。因为面向对象的软件在体系结构上具有与生俱来的弱偶
22、合,这对于软件的修改带来了较少的负面影响;3、面向对象的软件系统具有很强的适应能力和可扩充性,在创建大系统时往往可以通过集成可重用的子系统来完成。OOP与结构化的程序设计比较起来,其最大的价值就在于应用的稳定性,应用的稳定性是这样定义的:如果在需求发生小规模的变更时不至引发对程序的大规模修改,我们就说应用的稳定性很高。OOP提供了类的封装,将复杂性屏蔽在类的内部,当需求发生大规模的变更时,可能只牵扯到一个或几个类中某些方法的,因此较之结构化的程序设计提供了更好的应用稳定性。四、VB的面向对象特性1、在类模块中定义类 类模块是VB中关键的面向对象特性。类模块包含对类的定义。你可以用变量和Prop
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