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1、GIS设计与开发 2第3章 ArcObjects的体系结构分析 ArcObjects简称AO，是ESRI公司的ArcGIS家族中应用程序ArcMap、ArcCatalog和ArcScene的开发平台，是基于Microsoft COM技术所构建的一系列COM组件集，开人员可以在AO组件对象的基础上开发出强大的、灵活的应用系统，以适应用户的各种需求。 3.1 ArcObjects概述GIS设计与开发 3ArcGIS把GIS的基本功能都封装在AO的组件对象库中 ，这些库文件定义了一些接口，包括组件对象、方法、事 件、枚举等，开发者可以通过接口实现对对象的操作机制 。例如，ArcMap和ArcCata
2、log是ArcGIS开发者利用高级 语言调用AO的接口来实现AO基本功能的应用程序。AO为开发者提供的是一组可编程的对象，包括可视的 用户化控件。3.1 ArcObjects概述GIS设计与开发 3开发人员在开发时采用VB、VC、Delphi、.Net或类似的高级开 发语言，引用组件对象进行编程，创建动态链接库、ActiveX控件 (OCX)或可执行文件(EXE)，从而开发出符合用户要求的界面及相关 功能的软件系统。AO是基于微软组件对象模型技术(COM)而建立起来的。通过使 用COM开发语言编写一些COM组件，就可以对AO进行扩展。用户 可以像ESRI开发人员做的那样，对AO结构的任何一个部
3、分进行扩 展。AO是一套独立于平台的软件组件，是利用C+编写的，它为GIS 应用开发提供服务。3.1 ArcObjects概述GIS设计与开发 3AO可以利用Mircrosoft的组件对象模型。Com通常被认为是 一些简单的定义，用于确定对象如何被实现，如何嵌入内存， 这些对象与其它对象如何通讯。ArcGIS系统是在ArcObjects软件组件基础上建立和扩展的。 ArcObjects包括一系列的可编程组件，从细粒度的对象(比如geometry对象)到粗粒度的对象(如与ArcMap文档进行交互 的map对象)，ArcObjects为开发者提供了大量的全面的GIS功能 。作为一个开发者，可以编程
4、拓展ArcGIS Desktop应用程序， 或者使用ArcGIS Engine创建自定义的应用程序，以及使用 ArcGIS Server开发企业级的GIS应用程序。3.1 ArcObjects概述GIS设计与开发 3所有的ArcGIS之间都具有通用性，当用户开发了 某种功能后（比如桌面拓展），只需要经过一些小 的修改，这些代码就可以在其他ArcGIS产品中重复 使用了，可以充分利用代码重用来建立一个模块化 的架构。3.1 ArcObjects概述GIS设计与开发 3图2.1 AO(ArcObjects)体系结构图3.2 基于AO的开发模式分析GIS设计与开发 3ArcGIS系统是利用ArcOb
5、jects软件组件进行建立和扩展的。在ArcObjects基础上，开发者可以配置或定制ArcGIS Desktop 应用，如ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox；可以扩展ArcGIS的 结构和数据模型；利用ArcGIS Engine嵌入地图和GIS的其他功能；利用ArcGIS Server建立Web服务和应用。ArcGIS 9提供了一套完整的开发系统，允许用户完成以下工 作：(1)在应用程序中嵌入GIS图形和GIS功能；(2)构建和配置传 统的Desktop应用；(3)定制ArcGIS的应用，如ArcMap， ArcCatalog等。(4)扩展ArcGIS的结构和数据模型；
6、(5)建立Web服 务和应用。ArcGISGIS设计与开发 3ArcGIS 9为ArcGIS Engine，ArcGIS Desktop， ArcGIS Sever提供了一种共同的基于ArcObjects的开发 过程，提供了一种模块化的、可伸缩的、跨平台的结 构。ArcGISGIS设计与开发 3所谓AO，一般都是指ArcGIS Desktop版本的组件开发集， 即需要安装ArcGIS桌面版软件后才能安装这些组件开发集 ，它是所有版本中组件最全的版本，如果需要对ArcGIS产 品及其开发有个详尽的了解，学习AO是最恰当的。AO版本包括了所有的类库，其中包括ArcMap、 ArcMapUI、Arc
7、Catalog、ArcCatalogUI等组件库，这些组 件库必须在安装了桌面版软件后才能使用。 由于使用AO开发的程序必须安装桌面版软件，这使得 它的开发成本大大增加。 AO与AE(ArcGIS Engine)的区别GIS设计与开发 3从产品策略上考虑，ESRI将AO中的某些组件集单 独封装出来，起名为AE，使用AE开发的软件需要在 一个RUNTIME下运行，而不需要安装ArcGIS软件。AE是AO的一个子集。AO版本的控件只有MapControl和 PageLayoutControl两个，而AE的控件就丰富得多。AO与AE(ArcGIS Engine)的区别GIS设计与开发 3（1）Arc
8、GIS DesktopGIS设计与开发 3ArcGIS Desktop系统包含了一套应用，如ArcCatalog， ArcMap，ArcToolbox，并且具有许多扩展模块，如ArcGIS空间 分析模块(ArcGIS Spatial Analyst)、ArcGIS地统计分析模块 (ArcGIS Geostatistical Analyst)以及ArcGIS三维分析模块(ArcGIS 3D Analyst)等。 基于ArcObjects可以对ArcGIS Desktop进行定制。最简单的方式就是通过VBA(Visual Basic Application)的方式 对ArcGIS Desktop，
9、如ArcCatalog，ArcMap，ArcScene， ArcGlobe等进行定制。可以利用定制的命令(commands)、工具(tools)、菜单(menus) 、模块(modules)等对ArcGIS的应用框架进行定制。使用这种方 式相对来说非常简单，用户只需要输入很少的代码就可以实现 大部分的功能。（1）ArcGIS DesktopGIS设计与开发 3用户也可以进行进一步的高级开发，通过利用基于COM的开发语 言开发编译成DLL，创建一些新的控件或组件，从而将这些新的组 件加入到ArcGIS的定制环境中。ArcGIS Desktop也提供了很多控件。例如，用户可以使用支持 Active
10、X控件或者是.Net控件的高级开发语言利用MapControl控件和 PageLayout控件来进行二次开发。使用这些控件可以开发出一些有更多用户定制的接口的功能。如果需要利用这些控件进行开发，最好是利用ArcGIS Engine开 发工具来进行开发，该开发工具提供了更多的控件和更多的 ArcObjects功能。（1）ArcGIS DesktopGIS设计与开发 3ArcGIS Engine开发工具是一套基于组件的软件开发产品，可以 用来构建和配置传统的GIS和制图应用。ArcGIS Engine开发工具包不是一套终端用户产品，而是一个应 用开发的软件包。由ArcObjects组件构成的Arc
11、GIS Engine软件开发包是平台无关的 ，并且可以用多种开发语言来进行开发，如.NET，Java，C+，VC ，VB等。利用ArcGIS Engine可以建立只有简单的图形处理功能的GIS应用 ，也可以建立复杂的、动态的适用于不同操作系统(Windows， UNIX，Linux)的用户使用的GIS应用。（2）ArcGIS EngineGIS设计与开发 3ArcGIS Server提供了一个构建企业级GIS应用和服务的平台，可 以进行集中管理，支持多用户，包括一些高级的GIS功能，并且可 以使用工业标准进行开发和发布。ArcGIS Server提供了开发GIS Web应用和服务的框架。Arc
12、GIS Server包括两个主要的部分，即一个GIS Server服务和一 个应用开发框架（Application Developer Framework，ADF）。（3）ArcGIS ServerGIS设计与开发 3ArcGIS以ArcObjects为基础，提供了三套应用，即ArcGIS Desktop，ArcGIS Engine，ArcGIS Server。因此，相应地提供了对应这三套应用的开发方式，即:(1)定制ArcGIS Desktop应用；(2)独立的GIS应用程序开发；(3)服务器模式开发。基于AO的开发GIS设计与开发 3具体又包括以下三种方式。（1）定制ArcGIS Desk
13、top应用如果用户希望修改ArcMap、ArcCatalog的界面以适合自己的需 要，可以通过多种方式对界面进行定制。例如：1）将工具条放在一个指定的位置；2）以最适合于自己的 方式对命令按钮进行分组；3）添加一些新的宏(macros)或者是装载 一些定制的命令；4）定制模板，利用模块可以方便地处理同样的 地理数据。在这种方式下，用户可以不用写任何一行代码就可以完成大量的 定制任务。1、定制ArcGIS Desktop应用GIS设计与开发 3ArcMap和ArcCatalog都提供了VBA(Visual Basic for Application)， VBA不是一个独立的程序，它嵌入在ArcM
14、ap和ArcCatalog应用中， 它提供了一种集成编程环境，即VBE(Visual Basic Editor)。在该环境下，用户可以编写VB宏程序，并且可以立即在ArcMap 和ArcCatalog环境中进行调试。一个宏(macro)可以集成一些甚至是所有的VB功能。在VBA环境 下可以使用所有的ESRI对象库。在VBA环境下创建定制的命令非常简单。例如，用户可以创建一个新的按钮、工具、组合框、编辑框等， 然后为这些控件的事件添加代码，然后将这些具有新的功能的控件 拖到工具条上即可。（2）在ArcGIS应用环境中编写VBA宏GIS设计与开发 3用户也可以使用其他的开发环境来定制命令和工具，可
15、以使用任 何支持Microsoft组件对象模型(COM)的编程语言来开发定制组件。 创建的定制命令或工具通常是以ActiveX DLL的形式存放的，可以 很容易地将这些定制命令和工具添加到ArcMap和ArcCatalog中。如果用户希望利用编程语言而不是VBA创建这些定制命令和工 具时，必须将ArcObjects的功能打包成COM DLL，EXE，OCX或者 是.NET，这就需要创建一个VB或VB .Net工程，引用ArcObjects的 类型库，需要编写代码，然后编译成二进制文件。这些定制的组件包括两种类型：1）应用层次的组件，例如定制 的按钮，工具条、窗口等；2）Geodatabse层次
16、的组件，例如定制的 特征类。（3）创建一些定制组件来扩展ArcGIS Desktop的应用GIS设计与开发 3有许多GIS应用的用户不是GIS专业人员，不具备利用复杂的GIS 工具解决具体问题的能力。为了为GIS的非专业人员提供解决方法，开发者需要能够建立与 领域相关的、容易使用的应用程序，将复杂的GIS系统与用户友好 的开发结合在一起，如果所有的都从头开始，那么工作量将非常大 。解决此问题的方法就是提供一个基于组件的开发框架，允许用户 快速建立GIS应用程序，而ArcGIS Engine就提供了这样一个框架。2、开发独立的GIS应用程序GIS设计与开发 3ArcGIS Engine包括一个软件开发包和一个可以重复发布的运行 许可，ArcGIS Engine软件开发包不是一个终端用户，而是一个标准 的开发工具。ArcGIS Engine是由ArcObjects组件库构成的，是平台无关的，可 以被多种编程接口调用，如.NET、Java、COM、C+等。ArcGIS Engine开
