现代地理学与信息技术的发展,使得人们能够综合运用多种数学方法与计算机动态模拟技术来量化和动态地建立一系列地理分析、规划、决策等GIS模型,并以计算机程序形式运行模型完成应用。为解决不同的地理学问题,国内外学者已研究了大量的GIS应用模型,并通过组件化共享实现模型复用,该共享方式中模型以函数形式组织,隐藏其实现细节,提供接口供外界执行模型统一调用。但对于不同模型而言,在设计与实现方面具有一定的异构性,导致GIS模型的复用性与共享性较差,所以探索一种有效的GIS模型封装方法以屏蔽模型的异构问题,是实现GIS模型共享的重要任务之一。研究人员已研发了一种基于GIS模型组件化共享设计思想的遥感专题应用系统定制平台,大量通用型GIS模型以组件的形式封装于平台中实现共享并得以快速应用。由于本文的研究工作主要是基于该平台完成的,因此文中所述GIS模型未能是严格意义上广义范围的应用模型,而是特指基于.Net框架下定制开发的地理应用处理模型。总的来说,本文主要是完善了该平台的GIS模型共享与封装机制。首先,平台虽然已封装了Dotspatial开源类库的近百个通用GIS模型,但缺少特定专题应用的GIS模型,且共享效率不高,同时,其影像读取模型存在对百兆影像读取的卡顿问题,影像渲染模型对影像的渲染效果不佳;其次,平台现有GIS模型的封装方法欠佳,未能很好屏蔽模型在结构、开发语言方面的异构问题,文中针对上述存在问题提出了解决方案;最后,平台的组件化共享形式过于单一,对于不同领域的GIS应用需求往往需要多个GIS模型组件配合完成,从而导致多个GIS模型组件往往要重复组装,因此本文提出了将GIS模型以专题应用系统形式组织并共享,扩展了共享层级,其中专题应用系统层级共享可理解为由多个GIS模型组件复合而成的针对特定地理专题的应用处理程序,该层级模型包含着一系列地理分析操作,此处的层级是特指GIS模型的某种组织形式,本文包括组件与专题应用系统两个层级。具体内容如下:(1)从多方面优化现有的组件层级的GIS模型共享。在共享效率方面,论文结合MEF技术与.Net的反射技术设计了GIS模型组件对象的延迟构造方法,使得只在模型组件功能被调用时创建对象,避免了在定制过程中组件对象的频繁创建,节省了内存空间,还提出了共享的动态管理机制,以调整模型组件搭建关系,并运用特性标记操作完成模型组件间的交互;在模型算法方面,提出了影像切分的读取方式解决平台中百兆影像读取卡顿问题,扩展了多种常用的渲染方式以优化渲染效果;在模型来源方面,除Dotspatial开源类库的通用GIS模型,本文还提取了专题应用类的GIS模型与辅助共享的布局类GIS模型,扩大了GIS模型共享范围。(2)添加了专题应用系统层级的GIS模型共享。该层级共享设计思想主要是以XML文档以及可运行程序文件形式描述专题应用系统层级GIS模型,并完成文件的在线共享。该共享层级的添加避免了对专题应用系统的重复开发,满足专题应用系统层级GIS模型复用与共享需求。(3)自主设计了GIS模型封装方法。方法主要包括针对异构模型的封装接口的设计,以完成模型的可视化封装与元数据封装;封装规则的制定,使得模型功能按照各自规则得以调用;封装流程则是基于对异构模型定性的预判,利用封装接口与规则完成GIS模型的完整封装,此处异构主要指GIS模型在编程语言、数据格式等方面存在的差异性。论文最后进行了实例展示,以验证本文GIS模型多层级共享与封装方法的可行性与有效性。综上所述,本文通过上述的研究内容,一方面使得研究及开发人员能够更专注于GIS模型算法的设计与实现,使得各领域可以根据相应GIS应用需求快速地以多种形式获取GIS模型并实现应用以处理各类的GIS问题,因此对提升GIS模型在各领域的服务能力具有重要意义;文中所设计的GIS模型封装方法也在一定程度上屏蔽了共享中存在的模型异构问题,支持了异构GIS模型在平台中的集成,便于快速的模型拓展,一定程度上扩展了GIS服务范围。