[发明专利]基于ArcGIS Engine的水文复杂数据类型扩充方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于ArcGIS Engine的数据类型扩充方法，尤其涉及一种水文复杂数据类型扩充方法，属于地理信息系统数据模型领域。

背景技术

地理信息技术与地理学相关学科的交叉研究已成为趋势，在水文学科领域基于数字地球的思想提出了数字流域的概念，期待将水文现象与现代地理信息技术相结合，进一步推动水文学的研究。数字流域体系一般分为三层：数据层、模型层和应用层。

在数据层方面，现代数字流域技术已能将庞大的地理观测数据、水文观测数据以大型数据库存储，进而用地理信息系统以图形化的方式进行表达，通过形象、直观的图形展示庞大的水文地理数据，清晰地表达水文数据的空间分布特征和时间分布规律等信息，并能对水文过程做出复杂的定量分析，极大地推动了水文学的发展。

在模型层和应用层方面，水文学所涉及的专业模型也需要地理信息系统支撑，以便改进模型结构和提升模型精度，这就需要将水文模型与地理信息系统建立耦合关联。目前水文模型与地理信息系统耦合主要还是一种松散的集成模式，即首先通过专业地理信息系统软件为水文专业模型处理数据，然后将处理好的数据输出到中介数据库中，水文模型读取中介数据后运行，模型计算的结果也保存在中介数据库中，由地理信息系统软件读取显示计算结果。如目前在ArcGIS平台下的HEC_GeoRas、HEC_GeoHMS、ArcHydro等软件皆是这种模式，在这个过程中水文模型和地理信息系统软件没有实现紧密耦合，两者分别独立运行，不能做到真正意义上的可视化构模，也难以做到模型计算结果的实时分析和参数的实时调整，模型运行花费大量时间在中间过程的存储和读取上，给模型完善带来很大困难，给决策支持等应用层也带来很大复杂度。

解决问题的有效方法是将水文模型和地理信息系统完全紧密耦合，使得地理信息系统对模型的修改达到所见即所得，两者之间不需要通过外部介质交换。要实现这一目标就要求地理信息系统与模型的数据结构一致，从底层开发适合水文的GIS软件系统可以很轻易地实现这一目标，然而从底层开发难度和耗费非常大，而现有的最强大的商业GIS软件ArcGIS的数据结构又很难与水文模型的数据结构匹配，不满足要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有商业软件ArcGIS数据结构不满足水文模型需求，以ArcGIS Engine组件为基础，提出一种水文复杂数据类型的扩充方法，解决ArcGIS软件与水文模型紧密耦合的问题，使得基于此建立的数字流域体系在模型层和应用层更简洁、高效。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于ArcGIS Engine的水文复杂数据类型扩充方法，包括以下步骤：

步骤1：首先提取出水文复杂数据类型的公共特征，其次按照微软COM组件技术标准定义包含上述公共特征的抽象接口；所述公共特征为能够充分反映水文数据类型共同的信息特征；

步骤2：在步骤1中定义的抽象接口基础上，采用软件工程中面向对象的方法从中派生具体的水文复杂数据类型，在派生出的水文复杂数据类型中实现步骤1中定义的所有公共特征； 

步骤3：按照ArcGIS Engine组件的要求构建水文图层，该水文图层须能容纳步骤2得到的包含水文复杂数据类型接口的数组； 

步骤4：根据水文模型的构建需求和面向对象的方法，建立步骤2定义的具体水文复杂数据类型的对象，然后将其加入到步骤3构建的自定义水文图层中；

步骤5：将步骤4中包含有水文复杂数据对象的自定义水文图层加入到ArcGIS地图中显示。

作为本发明进一步的优化方案，步骤1所述水文数据类型共同的信息特征包括：水文复杂数据类型对象的名称、地图符号、显示范围、编号属性，以及绘图方法、点击测试方法、选择方法。

作为本发明的进一步优化方案，步骤3的具体步骤如下：

步骤a，定义一个能管理步骤1所述抽象接口数组的水文图层接口，该接口中的函数包括增加、删除、查找函数；

步骤b，按照ArcGIS Engine技术文档中的规定，采用微软COM组件技术实现一个自定义的水文图层，该水文图层可实现步骤a定义的水文图层接口，也同时能实现ArcGIS软件认可的标准接口。

作为本发明的进一步优化方案，步骤1中采用C语言的语法和IDL文件的格式定义包含所述公共特征的抽象接口类型。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：