專利名稱：三維gis平臺的構建方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及系統(tǒng)平臺構建技術領域，特別是涉及一種三維GIS平臺的構建方法，以及一種三維GIS平臺的構建系統(tǒng)。
背景技術：
軟件平臺的構建歸屬于軟件工程的概要設計環(huán)節(jié)，主要將一個復雜系統(tǒng)進行模塊劃分、建立模塊的層次結構及調用關系、確定模塊間的接口及人機界面。目前，三維GIS平臺功能構建方法主要包括有面向數(shù)據(jù)流、面向數(shù)據(jù)結構以及面向對象。面向數(shù)據(jù)流的平臺構建是以需求分析階段產生的數(shù)據(jù)流圖為基礎，按一定的步驟映射成軟件結構；面向數(shù)據(jù)結構的平臺構建是用數(shù)據(jù)結構作為程序設計的基礎；面向對象的平臺構建則將對象作為程序的基本單元，將程序和數(shù)據(jù)封裝其中，以提高軟件的重用性、靈活性和擴展性。然而，三維GIS平臺作為一個超大型的復雜的軟件平臺，在面向服務的技術架構下，不管是面向數(shù)據(jù)流、面向數(shù)據(jù)結構，還是面向對象，在描述平臺功能時都無法較全面合理地表達功能實現(xiàn)所需的邏輯處理和服務處理，也無法為三維GIS平臺功能的開發(fā)編碼提供依據(jù)，三維GIS平臺的構建過程難度較大，經常造成相同功能模塊重復開發(fā)、代碼共享性差，浪費大量人力物力。

發(fā)明內容
基于此，本發(fā)明提供一種三維GIS平臺的構建方法和系統(tǒng)，降低了三維GIS平臺的構建難度，能清晰詳細地表示三維GIS平臺中各個組件的調用關系和操作流向，大大提高了三維GIS平臺的構建效率。一種三維GIS平臺的構建方法，包括如下步驟獲取三維GIS平臺的功能需求信息和GIS數(shù)據(jù)，采用面向服務的方法搭建所述三維GIS平臺的技術架構；根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息，采用面向組件的方法創(chuàng)建所述技術架構的組件，分解每個所述組件包含的子組件；根據(jù)所述GIS數(shù)據(jù)采用函數(shù)分析法獲取每個所述子組件的邏輯特征，采用UML序列圖法確定各個所述子組件之間的調用關系以及每個所述子組件的操作流向；根據(jù)各個所述子組件的邏輯特征、各個所述子組件之間的調用關系以及每個所述子組件的操作流向，構建所述三維GIS平臺。一種三維GIS平臺的構建系統(tǒng)，包括獲取搭建模塊、創(chuàng)建分解模塊、獲取確定模塊和構建模塊；所述獲取搭建模塊用于獲取三維GIS平臺的功能需求信息和GIS數(shù)據(jù)，采用面向服務的方法搭建所述三維GIS平臺的技術架構；所述創(chuàng)建分解模塊用于根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息和GIS數(shù)據(jù)，采用面向組件的方法創(chuàng)建所述技術架構的組件，分解每個所述組件包含的子組件；
所述獲取確定模塊用于根據(jù)所述GIS數(shù)據(jù)采用函數(shù)分析法獲取每個所述子組件的邏輯特征，采用UML序列圖法確定各個所述子組件之間的調用關系以及每個所述子組件的操作流向；所述構建模塊用于根據(jù)各個所述子組件的邏輯特征、各個所述子組件之間的調用關系以及每個所述子組件的操作流向，構建所述三維GIS平臺。上述三維GIS平臺的構建方法和系統(tǒng)，基于組件技術首先搭建了三維GIS平臺的技術架構，根據(jù)功能需求信息創(chuàng)建技術架構的各個組件，采用函數(shù)分析法獲取組件的邏輯特征，采用UML序列圖法確定所述組件之間的調用關系和組件的操作流向，實現(xiàn)了面向服務技術架構的三維GIS平臺的功能精細化構建，平臺的構建難度低，可復用性強。


圖I為本發(fā)明三維GIS平臺的構建方法在一實施例中的流程示意圖。
圖2為最短路徑分析功能控制組件的UML序列圖。圖3為最短路徑分析服務處理組件的UML序列圖。圖4為本發(fā)明三維GIS平臺的構建系統(tǒng)在一實施例中的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。如圖I所示，是本發(fā)明三維GIS平臺的構建方法的流程示意圖，包括S11、獲取三維GIS平臺的功能需求信息和GIS數(shù)據(jù)，采用面向服務的方法搭建所述三維GIS平臺的技術架構；在構建三維GIS平臺時，首先需獲取該平臺的功能需求信息和GIS數(shù)據(jù)，其中，GIS數(shù)據(jù)包括構建所述三維GIS平臺所需的各種基礎數(shù)據(jù)，如地形圖數(shù)據(jù)、三維數(shù)據(jù)、元素屬性數(shù)據(jù)等；功能需求信息為所述三維GIS平臺應提供的功能服務，如最短路徑分析、路徑查詢、地形分析等業(yè)務功能；采用基于面向服務的技術，搭建該三維GIS平臺的技術架構；在一較佳實施例中，所述技術架構可包括表現(xiàn)層、服務層、邏輯層和數(shù)據(jù)層四個部分；采用基于面向服務的技術搭建三維GIS平臺的技術架構，能全面合理地表達功能實現(xiàn)所需的邏輯處理和服務處理，易于實現(xiàn)面向服務技術架構的三維GIS平臺的功能搭建S12、根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息，采用面向組件的方法創(chuàng)建所述技術架構的組件，分解每個所述組件包含的子組件；在本步驟中采用面向組件的方法，創(chuàng)建技術架構中的表現(xiàn)層、服務層和邏輯層包含的各個組件；在一較佳實施例中，該步驟具體可包括根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息，創(chuàng)建所述表現(xiàn)層的功能控制組件(Functional Component),分解得到所述功能控制組件的多個子功能控制組件F1' F^Fn ；根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息，創(chuàng)建所述服務層的服務處理組件(Service Component),分解得到所述服務處理組件的多個子服務處理組件S1' Sf Sn ；根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息，創(chuàng)建所述邏輯層的邏輯處理組件(Logical Component),分解得到所述邏輯處理組件的多個邏輯處理組件L1' Lf Ln ；
在本實施例中，還可包括如下一個或多個步驟將所述邏輯處理組件封裝在所述服務處理組件中；建立所述功能控制組件與所述邏輯處理組件的第一調用接口，以及建立所述功能控制組件與所述服務處理組件的第二調用接口； 建立所述邏輯處理組件與所述數(shù)據(jù)層的第一接口，以及建立所述邏輯處理組件與所述表現(xiàn)層的第二接口；功能控制組件通過調用邏輯處理組件和服務處理組件，或集成其他業(yè)務系統(tǒng)的頁面，為系統(tǒng)管理、圖形管理、典型應用等提供支撐；服務處理組件通過封裝邏輯處理組件，或調用其他業(yè)務系統(tǒng)的服務來實現(xiàn)各類空間信息展現(xiàn)和查詢分析服務等服務；邏輯處理組件作為數(shù)據(jù)層和表現(xiàn)層之間連接的橋梁，實現(xiàn)各類應用功能。
S13、采用函數(shù)分析法獲取每個所述子組件的邏輯特征，采用UML序列圖法確定各個所述子組件之間的調用關系以及每個所述子組件的操作流向；在創(chuàng)建及分解得到三維GIS平臺的各個子組件后，需確定各個組件之間的調用關系及操作流向；對于功能控制組件，可采用UML序列圖法確定；下面簡單闡述UML序列圖的原理添加參與者，根據(jù)功能操作者的類型分為管理員用戶和普通用戶兩類；建立橫向軸，橫跨圖的頂部，放置生命線符號元件，生命線畫作一個方格，一條虛線從上而下，生命線名字放置在方格里；橫向軸代表了在協(xié)作中各獨立對象的類元角色，包括功能控制組件、邏輯處理組件、服務處理組件，可分別用不同的符號表示；將功能控制組件細化為交互對象步步執(zhí)行的過程；根據(jù)執(zhí)行過程，在涉及的兩個組件對象之間使用實線箭頭繪制調用關系，箭頭之上以文字描述操作過程名，使用虛線箭頭繪制消息關系，箭頭之上為以文字描述返回的消息名；在關系接收對象的生命線上創(chuàng)建一個框，這個框稱作活動，表示接收方的方法中的控制權流向。如圖2所示，是UML序列圖法的原理在一實施例中的示意圖，在該實施例中，采用了 UML序列圖法確定了最短路徑分析功能控制組件的調用關系及操作流向；首先添加參與者，最短路徑分析面向的是普通用戶；建立橫向軸，橫跨圖的頂部，放置生命線符號元件，生命線畫作一個方格，一條虛線從上而下，生命線名字放置在方格里，橫向軸代表了在協(xié)作中各獨立對象的類元角色，包括功能控制組件(◎)、邏輯處理組件(□)、服務處理組件(CO，分別用不同的符號表示；將功能控制組件細化為交互對象步步執(zhí)行的過程；根據(jù)執(zhí)行過程，在涉及的兩個組件對象之間使用實線箭頭繪制調用關系，箭頭之上以文字描述操作流向，使用虛線箭頭繪制消息關系，箭頭之下以文字描述返回的消息；在關系接收對象的生命線上創(chuàng)建一個框，這個框稱作活動，表示接收方的方法中的控制權流向；循環(huán)執(zhí)行以上操作，直至該組件功能所有操作結束。圖2所示的最短路徑分析功能控制組件的UML序列圖，圖中采用實線箭頭表示調用關系，虛線箭頭代表消息等，圖中的符號可根據(jù)需要自行設定，在本步驟中只需采用UML序列圖法來達到確定每個子組件的調用關系和操作流向的目的即可，采用UML序列圖能非常清晰詳細地確定各組件間的調用關系和操作流向，因此在構建三維GIS平臺時難度有效減小，構建效率有效提高。下面再通過一實施例闡述UML序列圖法確定最短路徑分析服務處理組件的調用關系和操作流向的過程。對于邏輯處理組件，還需通過函數(shù)分析法獲取邏輯處理組件的邏輯特征；采用函數(shù)分析法獲取邏輯特征的步驟為采集邏輯處理組件的輸入?yún)?shù)，根據(jù)邏輯處理組件的邏輯處理方法對輸入?yún)?shù)進行處理，獲取到該邏輯處理組件的輸出參數(shù)；在本實施例中采用函數(shù)分析法獲取最短路徑分析服務邏輯組件的邏輯特征，該組件的目的是分析計算道路網(wǎng)絡上多點間的最短路徑；首先獲取該組件的輸入?yún)?shù)，對道路網(wǎng)絡上進行最短路徑分析時需先采集到輸入的經過點集和障礙點集；采用最短路徑分析方法對所述經過點集和障礙點集進行分析處理，獲取到由道路段組成的道路最短路徑并輸出，輸出參數(shù)即為上述分析處理得到的道路段。
如圖3所示是最短路徑分析服務處理組件的UML序列圖，最短路徑分析所調用的子服務處理組件有最短路徑分析服務處理組件，以最短路徑分析服務處理組件為例，首先建立橫向軸，橫跨圖的頂部，放置生命線符號元件，生命線畫作一個方格，一條虛線從上而下，生命線名字放置在方格里。橫向軸代表了在協(xié)作中各獨立對象的類元角色，包括邏輯處理組件、服務處理組件，分別用不同的符號表示；將服務處理組件細化為交互對象步步執(zhí)行的過程；根據(jù)執(zhí)行過程，在涉及的兩個組件對象之間使用實線箭頭繪制調用關系，箭頭之上以文字描述操作流向，使用虛線箭頭繪制消息關系，箭頭之上以文字描述返回消息；在關系接收對象的生命線上創(chuàng)建一個框，這個框稱作活動，表示接收方的方法中的控制權流向；循環(huán)執(zhí)行以上操作，直至該組件功能所有操作結束。S14、根據(jù)各個所述子組件的邏輯特征、各個所述子組件之間的調用關系以及每個所述子組件的操作流向，構建所述三維GIS平臺；從步驟S13中得到了各個子組件的邏輯特征、各個所述子組件之間的調用關系以及每個所述子組件的操作流向，即可構建所述三維GIS平臺。對應地，本發(fā)明還提供一種三維GIS平臺的構建系統(tǒng)，如圖4所示，包括獲取搭建模塊41、創(chuàng)建分解模塊42、獲取確定模塊43和構建模塊44 ；所述獲取搭建模塊41用于獲取三維GIS平臺的功能需求信息和GIS數(shù)據(jù)，采用面向服務的方法搭建所述三維GIS平臺的技術架構；在構建三維GIS平臺時，首先需獲取該平臺的功能需求信息和GIS數(shù)據(jù)，其中，GIS數(shù)據(jù)包括構建所述三維GIS平臺所需的各種基礎數(shù)據(jù)，如地形圖數(shù)據(jù)、三維數(shù)據(jù)、元素屬性數(shù)據(jù)等；功能需求信息為所述三維GIS平臺應提供的功能服務，如最短路徑分析、路徑查詢、地形分析等業(yè)務功能；采用基于面向服務的技術，搭建該三維GIS平臺的技術架構；在一較佳實施例中，所述獲取搭建模塊41中的技術架構包括表現(xiàn)層、服務層、邏輯層和數(shù)據(jù)層；采用基于面向服務的技術搭建三維GIS平臺的技術架構，能全面合理地表達功能實現(xiàn)所需的邏輯處理和服務處理，易于實現(xiàn)面向服務技術架構的三維GIS平臺的功能搭建。所述創(chuàng)建分解模塊42用于根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息和GIS數(shù)據(jù)，采用面向組件的方法創(chuàng)建所述技術架構的組件，分解每個所述組件包含的子組件；在本模塊中采用面向組件的方法，創(chuàng)建技術架構中的表現(xiàn)層、服務層和邏輯層包含的各個組件；在一較佳實施例中，所述創(chuàng)建分解模塊42包括第一創(chuàng)建模塊、第二創(chuàng)建模塊和第三創(chuàng)建模塊；所述第一創(chuàng)建模塊用于根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息，創(chuàng)建所述表現(xiàn)層的功能控制組件，分解得到所述功能控制組件的多個子功能控制組件Fp匕…Fn ;所述第二創(chuàng)建模塊用于根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息，創(chuàng)建所述服務層的服務處理組件，分解得到所述服務處理組件的多個子服務處理組件Si、Sf Sn ；所述第三創(chuàng)建模塊用于根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息，創(chuàng)建所述邏輯層的邏輯處理組件，分解得到所述邏輯處理組件的多個邏輯處理組件U、Iv·· ln。在一較佳實施例中，還包括如下的一個或多個模塊；封裝模塊，用于將所述邏輯處理組件封裝在所述服務處理組件中；
第一建立模塊，用于建立所述功能控制組件與所述邏輯處理組件的第一調用接口，以及建立所述功能控制組件與所述服務處理組件的第二調用接口 ；第二建立模塊，用于建立所述邏輯處理組件與所述數(shù)據(jù)層的第一接口，以及建立所述邏輯處理組件與所述表現(xiàn)層的第二接口；功能控制組件通過調用邏輯處理組件和服務處理組件，或集成其他業(yè)務系統(tǒng)的頁面，為系統(tǒng)管理、圖形管理、典型應用等提供支撐；服務處理組件通過封裝邏輯處理組件，或調用其他業(yè)務系統(tǒng)的服務來實現(xiàn)各類空間信息展現(xiàn)和查詢分析服務等服務；邏輯處理組件作為數(shù)據(jù)層和表現(xiàn)層之間連接的橋梁，實現(xiàn)各類應用功能。所述獲取確定模塊43用于根據(jù)所述GIS數(shù)據(jù)采用函數(shù)分析法獲取每個所述子組件的邏輯特征，采用UML序列圖法確定各個所述子組件之間的調用關系以及每個所述子組件的操作流向；在創(chuàng)建及分解得到平臺的各個子組件后，需確定各個組件之間的調用關系及操作流向；對于邏輯處理組件，可采用函數(shù)分析法獲取服務邏輯組件的邏輯特征；接下來再采用UML序列圖法確定每個子組件的調用關系和操作流向，采用UML序列圖能非常清晰詳細地確定各組件間的調用關系和操作流向，因此在構建三維GIS平臺時難度有效減小，構建效率有效提高。所述構建模塊44用于根據(jù)各個所述子組件的邏輯特征、各個所述子組件之間的調用關系以及每個所述子組件的操作流向，構建所述三維GIS平臺；從獲取確定模塊43中得到了各個子組件的邏輯特征、各個所述子組件之間的調用關系以及每個所述子組件的操作流向，即可構建所述三維GIS平臺本發(fā)明三維GIS平臺的構建方法和系統(tǒng)，基于組件技術首先搭建了三維GIS平臺的技術架構，根據(jù)功能需求信息創(chuàng)建技術架構的各個組件，采用函數(shù)分析法獲取組件的邏輯特征，采用UML序列圖法確定所述組件之間的調用關系和組件的操作流向，實現(xiàn)了面向服務技術架構的三維GIS平臺的功能精細化構建，平臺的構建難度低，可復用性強。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種三維GIS平臺的構建方法，其特征在于，包括如下步驟 獲取三維GIS平臺的功能需求信息和GIS數(shù)據(jù)，采用面向服務的方法搭建所述三維GIS平臺的技術架構； 根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息，采用面向組件的方法創(chuàng)建所述技術架構的組件，分解每個所述組件包含的子組件； 根據(jù)所述GIS數(shù)據(jù)采用函數(shù)分析法獲取每個所述子組件的邏輯特征，采用UML序列圖法確定各個所述子組件之間的調用關系以及每個所述子組件的操作流向； 根據(jù)各個所述子組件的邏輯特征、各個所述子組件之間的調用關系以及每個所述子組件的操作流向，構建所述三維GIS平臺。
2.根據(jù)權利要求I所述的三維GIS平臺的構建方法，其特征在于，所述技術架構包括表現(xiàn)層、服務層、邏輯層和數(shù)據(jù)層。
3.根據(jù)權利要求2所述的三維GIS平臺的構建方法，其特征在于，所述根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息，創(chuàng)建所述技術架構的組件，分解每個所述組件包含的子組件的步驟具體為 根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息，創(chuàng)建所述表現(xiàn)層的功能控制組件，分解得到所述功能控制組件的多個子功能控制組件； 根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息，創(chuàng)建所述服務層的服務處理組件，分解得到所述服務處理組件的多個子服務處理組件； 根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息，創(chuàng)建所述邏輯層的邏輯處理組件，分解得到所述邏輯處理組件的多個邏輯處理組件。
4.根據(jù)權利要求3所述的三維GIS平臺的構建方法，其特征在于，還包括如下的一個或多個步驟 將所述邏輯處理組件封裝在所述服務處理組件中； 建立所述功能控制組件與所述邏輯處理組件的第一調用接口，以及建立所述功能控制組件與所述服務處理組件的第二調用接口； 建立所述邏輯處理組件與所述數(shù)據(jù)層的第一接口，以及建立所述邏輯處理組件與所述表現(xiàn)層的第二接口。
5.一種三維GIS平臺的構建系統(tǒng)，其特征在于，包括獲取搭建模塊、創(chuàng)建分解模塊、獲取確定模塊和構建模塊； 所述獲取搭建模塊用于獲取三維GIS平臺的功能需求信息和GIS數(shù)據(jù)，采用面向服務的方法搭建所述三維GIS平臺的技術架構； 所述創(chuàng)建分解模塊用于根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息和GIS數(shù)據(jù)，采用面向組件的方法創(chuàng)建所述技術架構的組件，分解每個所述組件包含的子組件； 所述獲取確定模塊用于根據(jù)所述GIS數(shù)據(jù)采用函數(shù)分析法獲取每個所述子組件的邏輯特征，采用UML序列圖法確定各個所述子組件之間的調用關系以及每個所述子組件的操作流向； 所述構建模塊用于根據(jù)各個所述子組件的邏輯特征、各個所述子組件之間的調用關系以及每個所述子組件的操作流向，構建所述三維GIS平臺。
6.根據(jù)權利要求5所述的三維GIS平臺的構建系統(tǒng)，其特征在于，所述獲取搭建模塊中的技術架構包括表現(xiàn)層、服務層、邏輯層和數(shù)據(jù)層。
7.根據(jù)權利要求6所述的三維GIS平臺的構建系統(tǒng)，其特征在于，所述創(chuàng)建分解模塊包括第一創(chuàng)建模塊、第二創(chuàng)建模塊和第三創(chuàng)建模塊； 所述第一創(chuàng)建模塊用于根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息，創(chuàng)建所述表現(xiàn)層的功能控制組件，分解得到所述功能控制組件的多個子功能控制組件； 所述第二創(chuàng)建模塊用于根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息，創(chuàng)建所述服務層的服務處理組件，分解得到所述服務處理組件的多個子服務處理組件； 所述第三創(chuàng)建模塊用于根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息，創(chuàng)建所述邏輯層的邏 輯處理組件，分解得到所述邏輯處理組件的多個邏輯處理組件。
8.根據(jù)權利要求7所述的三維GIS平臺的構建系統(tǒng)，其特征在于，還包括如下的一個或多個模塊； 封裝模塊，用于將所述邏輯處理組件封裝在所述服務處理組件中； 第一建立模塊，用于建立所述功能控制組件與所述邏輯處理組件的第一調用接口，以及建立所述功能控制組件與所述服務處理組件的第二調用接口 ； 第二建立模塊，用于建立所述邏輯處理組件與所述數(shù)據(jù)層的第一接口，以及建立所述邏輯處理組件與所述表現(xiàn)層的第二接口。
全文摘要
本發(fā)明公開一種三維GIS平臺構建的方法，包括獲取三維GIS平臺的功能需求信息和GIS數(shù)據(jù)，采用面向服務的方法搭建所述三維GIS平臺的技術架構；根據(jù)所述三維GIS平臺的功能需求信息，采用面向組件的方法創(chuàng)建所述技術架構的組件，分解每個所述組件包含的子組件；根據(jù)所述GIS數(shù)據(jù)采用函數(shù)分析法獲取每個所述子組件的邏輯特征，采用UML序列圖法確定各個所述子組件之間的調用關系以及每個所述子組件的操作流向；根據(jù)各個所述子組件的邏輯特征、各個所述子組件之間的調用關系以及每個所述子組件的操作流向，構建所述三維GIS平臺。對應地本發(fā)明還公開一種三維GIS平臺的構建系統(tǒng)。本發(fā)明降低了三維GIS平臺的構建難度，大大提高了三維GIS平臺的構建效率。
文檔編號G06F9/44GK102968308SQ20121050176
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權日2012年11月29日
發(fā)明者顏璟儀, 杜旭, 齊志剛, 魏焱, 凌華明, 陳炯聰, 洪成佳, 甘杉, 劉森, 駱書劍 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學研究院