第一章 概述

　　作为信息技术(Information Technologies, IT)的重要组成部分，地理信息系统（Geographic Information Systems，GIS）经过三十多年的发展，在几乎所有与空间信息相关的，诸如资源管理、城市规划、环境管理、设施管理等领域得到了广泛应用，形成了多层次和不同尺度的应用格局，并成为一个快速增长的产业（CHEN Shupeng, 1998）。与此同时，GIS软件技术体系(GIS Software Technology System)也得到很大发展。

第一节 GIS软件技术体系的发展

　　GIS是一门综合性的技术，是一种对空间数据进行采集、存储、更新、分析、输出等处理的工具，软件是其核心内容之一。GIS软件技术体系主要指GIS软件的组织方式，依赖于一定的软件技术基础，决定了GIS软件的应用方式、集成效率等许多方面的特点。从发展历程看，GIS软件技术体系可以划分为六个阶段（图1-1），即：GIS模块、集成式GIS、模块化GIS、核心式GIS、组件式GIS和万维网GIS（钟耳顺、宋关福、王尔琪、吴秋华，1998）。

一、GIS模块

　　在GIS发展的早期阶段，由于受到技术的限制，GIS软件只是满足于某些功能要求的一些模块，没有形成完整的系统 (David Maguire, Michael Goodchild and David Rhind,1995)，各个模块之间不具备协同工作的能力。这一阶段可以称为GIS模块(GIS Modules)阶段。

二、集成式GIS

　　随着理论和技术的发展，各种GIS模块走向集成，逐步形成大型的GIS软件包(GIS Package)，我们暂称之为集成式GIS (Integrated GIS)，如ESRI的Arc/Info、Genasys的GenaMap等均为集成式GIS的典型代表。集成式GIS是GIS发展的一个重要里程碑，其优点在于其集成了GIS的各项功能，形成独立完整的系统；而其缺点在于系统过于复杂、庞大，从而导致成本高，也难于与其它应用系统集成。

三、模块化GIS

　　另一类为模块化GIS (Modular GIS)，代表软件为Intergraph的MGE。模块化GIS的基本思想是把GIS按照功能划分为一系列模块，运行于统一的基础环境之上(如MicroStation)。尽管许多集成式GIS软件也可以划分为几个模块，但模块化GIS软件的模块被有目的地划分得更细。模块化GIS具有较大的工程针对性，便于开发和应用，用户可以根据需求选择所需模块。但无论是集成式GIS或是模块化GIS，都很难与管理信息系统 (MIS) 以及专业应用模型一起集成高效、无缝的GIS应用。

四、核心式GIS

　　为解决集成式GIS与模块化GIS的缺点，提出了核心式GIS (Core GIS)的概念。核心式GIS被设计为操作系统的基本扩展(张明金、张平,1995)。Windows系列操作系统上的核心式GIS提供了一系列动态链接库(DLL)，开发GIS应用系统时可以采用现有的高级编程语言，通过应用程序接口(API)访问内核所提供的GIS功能。除了一些基本的动态链接库以外，实现各种功能的动态链接库可以被拆卸和重组，它提供了动态链接库一级的更底层的组件化方式，给用户提供较大的灵活性。对数据库管理要求较高的用户甚至可以选择MIS开发工具来构造GIS应用，为GIS与MIS的无缝集成提供了全新的解决思路。但是，由于核心式GIS提供的组件过于底层，给应用开发者带来一定难度，一般用户难以掌握，也不适应可视化程序设计的潮流。目前还没有成熟的核心式GIS商业软件。

五、组件式GIS

　　随着计算机软件技术的发展，GIS组件化发展到了一个全新的阶段，出现了组件式GIS(Components GIS， 以下简称ComGIS)。所谓ComGIS，是指基于组件对象平台，以一组具有某种标准通信接口的、允许跨语言应用的组件提供的GIS。这种组件称为GIS组件，GIS组件之间以及GIS组件与其他组件之间可以通过标准的通信接口实现交互，这种交互甚至可以跨计算机实现。

　　组件式平台主要有Microsoft的COM(Component Object Model，组件对象模型)/DCOM(Distributed Component Object Model，分布式组件对象模型)和OMG的CORBA(Common Object Request Broker Architecture，公共对象请求代理体系结构)，目前Microsoft的COM/DCOM占据市场领导地位。基于COM/DCOM，Microsoft推出了ActiveX技术。作为ActiveX技术的重要内容，ActiveX控件是当今可视化程序设计中应用最为广泛的标准组件。新一代的组件式GIS也大都是ActiveX控件或者其前身OLE控件，本研究中的ComGIS也是以COM/ActiveX技术规范为基础。

　　ComGIS不是一种小技术在GIS软件开发中的应用，而是一种全新的GIS软件技术体系。不仅仅是GIS，组件式软件技术给整个软件产业带来了一场技术革命。

　　ComGIS基于组件对象平台，具有标准的接口，允许跨语言应用，因而使GIS“软件的可配置性、可扩展性和开放性更强，使用更灵活，二次开发更方便”(方裕、张晋，1998)。ComGIS不仅可以成功地解决传统GIS在软件开发、应用系统集成和用户学习使用等方面面临的困难，而且有利于降低成本，具有无限扩展性等特点（具体内容将在第二章第四节中讨论）。因此，国际上大多数GIS软件公司开始把开发ComGIS软件作为重要的发展战略，ComGIS是当今GIS发展的重要趋势。

六、万维网GIS

　　农业社会基于犁头和拉动它们的动物；工业社会基于发动机和使它们得以运转的燃料；而我们正在建设的信息社会则基于计算机和连接它们的网络(Michael L. Dertouzous, 1995)。网络与计算机同为信息社会的标志，国际互连网(Internet)的诞生更使社会信息化进入一个全新的阶段。随着Internet的迅速发展和在全球范围内的普及，对GIS的发展提出了新的挑战。几乎在开发组件式GIS的同时，出现了万维网GIS(World Wide Web GIS, 简称WebGIS或者InternetGIS)。WebGIS是Internet技术与GIS相结合的产物。GIS通过WWW功能得以扩展，真正成为一种大众使用的工具(程承旗、赖志斌、梁军、吴兴宏，1997)。从WWW的任意一个节点，Internet用户可以浏览万维网GIS站点中的空间数据、制作专题图，以及进行各种空间检索和空间分析，从而使GIS进入千家万户。已有一些公司推出了WebGIS产品，比如：MapInfo公司的MapInfo ProServer 和MapXtreme、Intergraph公司的GeoMedia Web Map、ESRI的Internet Map Server(IMS) for ArcView & MapObjects、Autodesk的MapGuide以及Bently的ModelServer/Discovery等等。目前WebGIS还处于不成熟的初级阶段，已经推出的WebGIS产品大多是利用现有GIS软件通过CGI或者Server API 构造的过渡型产品(宋关福、钟耳顺、王尔琪, 1998)。

　　随着组件式GIS的发展和分布式对象Web(Distributed Object Web)技术的逐渐成熟，未来的WebGIS将是基于COM/ActiveX或COBRA/Java开发的分布式对象WebGIS。从基础软件的角度来看，ComGIS和WebGIS之间的界限可能会变得模糊不清，而只是应用方式上的区别(宋关福、钟耳顺、王尔琪, 1998；陈云浩、郭达志，1998)。

第二节 传统GIS面临的挑战

　　由于GIS模块阶段技术不够成熟，目前已基本淘汰；核心式GIS尽管在理论上是GIS软件技术体系发展的重要阶段，但是缺乏完整、成熟的商业软件；而目前GIS界广泛使用的是以Arc/Info、GenaMap、MapInfo、ArcView等为代表的集成式GIS软件和以MGE为代表的模块化GIS软件，因此本文提及的传统GIS主要包括集成式GIS和模块化GIS。

　　传统GIS大多是基于十多年前甚至更早的技术体系设计和开发的，在很大程度上限制了GIS软件的进一步发展和应用。计算机技术和全球信息技术的飞速发展，特别是面向对象(Oject-Oriented)、可视化程序设计、组件式软件(Components Software)、分布式计算(Distributed Computing)、多媒体(Multimedia)和Internet/Intranet等技术的不断出现和广泛应用，对GIS提出了新的技术要求，传统的GIS技术体系面临着严峻的挑战(宋关福、钟耳顺，1998)，其中最为突出的方面包括开发负担过重、应用系统集成困难、二次开发语言复杂以及难于普及等问题。

一、开发负担重

　　基础软件开发负担过重是传统GIS所面临的重要问题之一。GIS为各个应用领域提供了强大的开发工具，同时，这些领域也对GIS在性能和功能方面不断地提出更高的要求。为此，GIS基础软件开发者不得不在GIS软件中实现各种各样的功能，使得GIS软件变得日益庞大和臃肿，GIS基础软件开发者的负担也日益加重。

　　为了使GIS软件成为一个完整的系统，开发者除了在软件中实现GIS的各种功能与算法外，还不得不做许多与GIS底层技术本身无关的工作。其中，用户界面（User Interfaces）就是较为突出的一例。不管是菜单、工具条、对话框等图形界面的设计，还是宏命令语法解析的实现，都在GIS软件设计和物理实现过程中占有相当比例的工作量。而且随着计算机应用的普及，越来越多没有接受过专门培训的人需要使用软件完成工作，因而对于用户界面的易操作性的要求也越来越高，这就更增加了开发者的负担。

　　另外有些功能，比如统计图表制作、数学统计分析、数据库管理等功能，在其他的专业软件中已经有相当完美的实现。但目前的绝大部分商业GIS软件中还是不得不“自成体系地”提供这些功能，导致了GIS软件与其他软件之间的大量重复劳动，也给使用者增加了学习和掌握GIS软件的负担。

　　总之，传统GIS软件的开发者往往需要花费大量的精力实现GIS技术以外的功能，这些重复劳动造成不必要的时间浪费；而且，这些耗费了不少精力实现的GIS以外的功能往往达不到专业软件的水平,不能很好满足用户的需要。因此，迫切需要一种全新的软件技术体系，提高程序的可重用性，以使得GIS软件开发者有更多的精力投入到GIS本身的技术研究和功能开发，避免在开发用户界面和关系数据管理等非GIS的功能方面花费大量精力。

二、集成困难

　　传统GIS的另一个缺陷是集成困难。建设一个GIS应用系统，实际上是对空间数据、GIS软件和各种应用模型进行集成。资源和设施管理的GIS应用更是要求GIS和管理信息系统(Management Information Systems, MIS)乃至办公自动化(Office Automation, OA)之间的有机结合，对GIS系统集成方案提出了很高的要求。但是传统GIS软件封闭的、独成体系的结构使得GIS很难与应用模型、MIS或OA实现高效的、有机的集成。归纳起来，传统的GIS基础软件的集成方案主要有如图1-2所示的四种模式。

　　模式一：通过存取中间文件的方式建立GIS软件与应用分析模型之间的数据交换通道（图1-2-a）。这种模式不适合于大量而频繁交换数据的情况，而且GIS软件与应用分析模型之间相互独立，系统整合性差。

　　模式二：直接使用GIS软件提供的二次开发语言编制应用分析模型（图1-2-b）。解决了模式一的缺陷，但是GIS所提供的二次开发语言往往不能与C、C++、FORTRAN等专业程序设计语言相比，难以开发复杂的应用模型。

　　模式三： 利用专业程序设计语言开发应用模型，并直接访问GIS软件的内部数据结构（图1-2-c）。这种模式的优点在于：可以开发出复杂的应用模型，而且用户可以选择使用各自熟悉的高级语言。但是，直接访问GIS软件数据结构无疑增加了应用开发的难度。

　　模式四： 通过动态数据交换(DDE)建立GIS与应用模型之间的快速通信（图1-2-d）。这是在DDE技术发展起来以后对第一种集成方式的改进，可以避免频繁的文件数据交换所带来的效率低下之缺陷，也避免了从GIS外部直接访问GIS数据结构的代价。但是，GIS与应用模型是分离的，这种拼接仍然是“有缝”的。

　　总之，无论使用上述哪种方案，传统GIS都很难实现与应用模型高效的、一体化的系统集成。随着时间的推移，GIS应用正逐步走向综合化。一个GIS应用项目中往往要集成GIS以外的多种功能，比如与多媒体(Multimedia)、MIS、OA和CAD的结合，与网络和无线数据通信的结合，与Internet和虚拟现实(Virtual Reality, VR)的结合等等。在系统集成方面，传统GIS将会面临越来越多的困难。

三、开发语言问题

　　开发语言也是传统GIS一直存在的问题之一。绝大多数GIS软件都提供了至少一套自成体系的二次开发语言，以便用户设计符合自己需要的GIS应用系统。在众多的GIS开发语言中，有些采用新的语法结构编制了自己的宏语言，比如Arc/Info的AML/SML等；另外一些则采用了某种传统的程序设计语言的语法结构，比如MicroStation的MDL和Atlas的Script C是基于C语言的，MicroStation 95的Basic开发语言、MapInfo的MapBasic语言以及Atlas的Script Basic等基于Basic程序设计语言。

　　前一形式的开发语言重新定义了一套语法结构，不管该语言有多简单，用户和应用开发者都需要花一定的时间和精力去熟悉其语法结构、流程控制以及大量的功能函数，才能进行GIS应用系统的编码实现。这种在业界中没有规范的开发语言让用户难以适应，功能越强的GIS开发语言，用户需要越多的时间才能掌握。

　　目前，开发语言采用通用程序设计语言的语法结构的GIS软件较多，因为程序员们一般都熟悉其语法结构，不必单独在这方面投入时间和精力，相对于前一种而言容易受到欢迎。但这样的语言与相应的专业程序设计语言之间总会有一些区别，在一定程度上造成应用开发者的不适应。而且，软件开发语言在不断发展，比如面向对象程序设计（OOP）和可视化程序设计技术在软件界已经广为接受，应用开发者不可避免地要对GIS开发语言提出相应的要求。向用户提供一套完善的开发语言已经是GIS基础软件开发者额外的负担，要跟上程序设计语言发展的潮流更令其难以集中精力发展GIS技术本身。

四、普及困难

　　难于普及是阻碍GIS应用推广和进一步发展的绊脚石。在当今的社会经济环境中，我们日常涉及的各种信息，其中80%在一定程度上与地理信息相关(XU Guanhua, 1998)，因此GIS应当是一个为大众服务的工具。GIS发展至今，尽管已经有不少比较成熟的软件系统，但这些软件大都功能繁多且系统庞大，熟悉和掌握这些软件不是一般的非专业技术人员容易做到的。另外，对大多数用户而言，往往只需要GIS中的一部分功能，仍然不得不为那些并不需要的功能花费额外的资金和精力。这两个方面的问题都给GIS技术的普及和大众化带来困难，因此从某种意义上来讲传统GIS仍然是只属于专家们的技术工具，或者说“只适合我们社会中的很有这方面才能的用户”(Liujian Qian, 1998)。

　　面对这个问题，有的GIS系统采用模块化的方式，用户可以根据实际情况选择需要的功能模块，但是这并没有从根本上解决问题。这些可以拆卸的功能模块的运行仍然依赖于一个庞大的基础功能环境，而且，系统使用的复杂性并没有因此而减少。

　　在日常生活和工作中要处理许多与地理空间有关的事务，GIS应当作为一个为大众服务的工具，而不是一个令人望而却步的专家工具。因此，普及GIS技术、使GIS软件大众化，应是GIS软件开发者的基本开发目标之一。

　　综上所述，传统GIS软件在软件开发、系统集成、用户学习等方面面临越来越多的困难，在信息技术日益复杂化和综合化的今天，面临越来越严峻的挑战。因此，迫切需要一种新型的GIS软件技术体系，以满足日益增长的GIS应用需求，并跟上软件技术发展的潮流。ComGIS正是这样一种全新的GIS软件技术体系。

第三节 ComGIS的特点

　　组件式软件技术是新一代ComGIS的重要基础(Sharon Tan,1997)， ComGIS是面向对象技术和组件式软件在GIS软件开发中的应用。ComGIS控件与其他的软件或控件是通过标准的接口通信，而且这种通信是可以跨程序、跨计算机的。

　　国际上最大的GIS厂商Intergraph推出了ComGIS软件--GeoMedia，并宣称“地理信息系统进入了一个全新的时代”。的确，ComGIS为新一代GIS应用提供了全新的开发工具。同传统GIS比较，这一技术具有多方面的特点，包括：无缝集成、跨语言使用、易于推广、成本低、无限扩展性、可视化界面设计以及Internet应用(宋关福、钟耳顺,1998)。

一、无缝集成

　　上一节讨论了传统GIS软件的几种系统集成方式，包括：①通过存取中间文件的方式建立GIS软件与应用分析模型之间的数据交换通道；②直接使用GIS软件提供的二次开发语言编制应用分析模型；③利用专业程序设计语言开发应用模型，并直接访问GIS软件的内部数据结构；④通过动态数据交换(DDE)建立GIS与应用模型之间的快速通信。但是，不论采用以上何种模式，传统的GIS软件都难于实现无缝的系统集成。ComGIS则是解决这一问题的理想方案。使用ComGIS构造应用系统的基本思路是：让GIS组件做GIS的工作，其他功能让其他的组件去完成，GIS组件与其他组件之间的联系由可视化的通用开发语言(如：Visual Basic或Delphi等)来建立。这些开发语言建立了应用系统的框架，ComGIS组件和其他组件提供了实现具体功能的“砖头”，这些“砖头”在框架的组织下构成运行的应用系统。ComGIS提供了实现GIS功能的组件，专业模型则可以使用这些通用开发环境来实现，也可以插入其它的专业性模型分析控件（图1-3）。因此，使用ComGIS可以实现高效、无缝的系统集成，如GIS与办公自动化的集成(南宁市土地信息系统实例，参见第六章第四节)，GIS与GPS数据远程网络传输和多媒体的集成(香港综合地理信息系统应用实例，参见第五章第四节)等等。

二、跨语言使用

　　传统GIS一般都提供一套独立的二次开发语言，如Arc/Info的AML、MGE的MDL、MapInfo的MapBasic等。这既是GIS基础软件开发者的负担，也给用户带来学习上的负担；而且使用系统所提供的二次开发语言，开发能力受到限制，难以处理复杂问题。ComGIS不需要专门的GIS二次开发语言，只需实现GIS的基本功能函数，按照Microsoft的ActiveX控件标准开发接口。有利于减轻GIS软件开发者的负担，而且增强了GIS软件的可扩展性。ComGIS的用户则不必掌握专门的GIS开发语言，只需熟悉基于Windows平台的通用集成开发环境，以及ComGIS各个控件的属性、方法和事件，就可以完成应用系统的开发和集成。ComGIS控件可以跨语言使用，目前，可供选择的开发环境很多，如Visual C++、Visual Basic、Visual FoxPro、Borland C++、Delphi、C++ Builder以及Power Builder等。

三、易于推广

　　当今GIS发展有两个重要的趋势：GIS的应用正在从数据库建立转向数据使用；同时，GIS正在从难于使用的系统向易于使用的系统转变(John C. Trinder, 1998)。ComGIS正是导致这些转变的重要推动力。

　　组件式技术已经成为业界标准，用户可以象使用其他ActiveX控件一样使用ComGIS控件，使非专业的普通用户也能够开发和集成GIS应用系统，推动了GIS大众化进程。ComGIS 的出现使GIS不仅是专家们的专业分析工具，同时也成为普通用户对地理相关数据进行管理的的可视化工具。

　　许多部门、组织和个人建设GIS项目的初衷并非是与人共享他们的数据，而是使用GIS来管理和维护他们拥有的财产、资源和设施。因此传统的GIS软件主要是面向地理数据的拥有者，系统非常昂贵、庞大而且复杂。随着社会信息化的进一步加深，数据共享显得越来越重要。让用户共享并且浏览数据，不但能保护数据投资，而且会产生增值效应。事实上，数据的使用者(Users)远远比数据的拥有者(Owner)或制作者(Doers)多，而数据的浏览者(Viewers)则比使用者更多。数据的拥有者、使用者和浏览者呈金字塔形(图1-4)。传统GIS主要面向数据的制作者，WebGIS则面向数据的浏览者，而ComGIS是同时面向数据的拥有者、使用者和浏览者的。因此，ComGIS同时满足专家和非专业人员的需要。

　　使用ComGIS，可以制作基于GIS的多媒体光盘。中科院地理信息产业发展中心今年6月推出的《香港之窗98》多媒体地理信息光盘即是采用Visual Basic和ComGIS软件--ActiveMap设计的，该光盘系统实现了GIS与多媒体的完美结合（图1-5），让每一个用户都有机会通过GIS技术了解并熟悉香港，让GIS走出神秘的专业殿堂，走向千家万户。

四、成本低

　　由于传统GIS结构的封闭性，使得软件变得越来越庞大，不同系统之间交互性差，系统的开发难度大。ComGIS提供空间数据的采集、存储、管理、分析和模拟等功能，至于其他非GIS功能(如关系数据库管理、统计图表制作等)则可以使用专业厂商提供的专门组件，有利于降低GIS软件开发成本。另一方面，ComGIS本身又可以划分为多个控件，分别完成不同功能，用户可以根据实际需要选择所需控件，降低了用户的经济负担。

五、无限扩展性

　　在组件式软件技术背后，有一个十分庞大的组件资源库，用户可以从不计其数的组件中挑选需要的组件与ComGIS一起集成应用系统，极大地扩展了GIS的功能。全球范围内有许多软件公司在编写各种各样的控件，这些第三方(Third Parties)控件差不多可以解决任何想象得到的通用软件编程遇到的问题，从简单的命令按钮到动态的三维统计图，从多媒体播放到超文本显示，几乎无所不有。这些控件中有商业软件，也有价格很低的共享软件甚至免费软件。基于ActiveX技术的ComGIS控件不仅可以与其他ActiveX控件集成，如果选择INPRISE公司(原Borland公司)的Delphi或者C++ Builder编程，还可以使用VCL组件扩展ComGIS控件的功能，仅仅波兰一个DSP(Delphi Super Page)Internet网站上就收集了数百兆共享或免费的VCL组件。因此，ComGIS是组件大家族中的一员，使用ComGIS集成应用系统，具有无限的扩展性。

六、可视化界面设计

　　可以使用ActiveX控件的开发语言几乎都支持可视化程序设计，因此，使用ComGIS控件集成应用系统，能可视化地设计系统界面，在窗口上布局按钮、列表框、图片框和GIS控件，可以立即反馈窗口界面的外观，实现所见即所得(What you see, what you get --WYSWYG)的界面设计。相反，使用传统GIS软件进行二次开发则需要反复的猜测和实验。

七、Internet应用

　　ActiveX组件技术加上DCOM分布式平台可以实现Internet应用， ComGIS是实现下一代分布式对象WebGIS的重要途径之一（详见第三章有关内容）。

第四节 研究现状及选题意义

　　由于技术体系原因，传统GIS面临着许多难以解决的问题，限制了其进一步发展；ComGIS不仅是解决这些问题的全新方案，而且也是实现下一代WebGIS的重要技术基础。ComGIS代表着当今GIS发展的潮流。国际上大多数GIS软件公司把开发组件式软件作为重要的发展战略。Intergraph公司宣称已经进入ComGIS时代，它推出的ComGIS软件--GeoMedia是其庞大的Jupiter计划中的一部分。ESRI在1997年年初之间推出了MapObjects，MapInfo也于1997年迅速推出MapX。美国其他一些软件公司还推出了一些GIS和地图数据浏览控件，比如Open Map和Visual Components 合作推出的GeoPoint等。国内的朝夕科技有限公司于1998年年初推出了国产ComGIS软件MapEngine。在导师的主持下，笔者负责研制了自有的ComGIS软件--ActiveMap(表1-1)。

表1-1 几个主要的ComGIS软件

　　截止到本论文完成之日，纵观国内外ComGIS研究状况，尽管已经推出了几个商业化软件，但是毫无疑问，ComGIS软件仍然处于不成熟的发展阶段。当笔者于1996年年底着手研制ComGIS软件桝ctiveMap时，GIS市场上还没有商业ComGIS产品，只有MapObjects等一两个很不完善的测试软件。而且这些系统的研制都是在商业机制下运作，出于商业机密性的考虑，当时鲜有文章论述ComGIS设计与开发，直至一年多以后的今天，仍然缺乏系统的论述。笔者等开发的ActiveMap软件已经在“香港综合地理信息系统”、“南宁市土地信息系统”、“香港之窗”等系统中成功应用并得到实践检验(表1-2)。

表1-2 ActiveMap研制、应用和发行时间表

　　本论文是作者理论和实践经验的总结，对GIS基础理论研究、GIS软件开发及GIS应用开发具有较好的参考价值，以期对发展国内的GIS软件产业有所贡献。因此本研究处于GIS软件技术研究的前沿，有重大的理论意义和使用价值；论文的选题具有积极、现实的意义。

　　本论文就ComGIS的理论、开发与应用实践作了较为深入、系统的论述，其意义和贡献主要体现在理论基础、技术实践和系统应用等三个层次(表1-3)：

　　理论基础层次：系统地探讨了GIS技术体系的发展、传统GIS的缺陷、ComGIS的特点与优势、ComGIS与WebGIS的关系、ComGIS的开发和应用。通过这些分析指出：ComGIS真正使GIS成为大众化的工具；ComGIS是GIS软件发展的潮流，为发展我国的GIS软件产业带来新的机遇。同时，率先提出使用ComGIS开发下一代分布式对象WebGIS的概念。

　　技术实践层次：分析和探讨了ComGIS软件开发所依赖的技术基础，成功地研制了自有版权的ComGIS软件--ActiveMap。在ComGIS软件的具体开发过程中，技术上力求创新，创造性地提出并实现了“媒体地理对象”、“矢量地图修饰”技术，并首次从GIS底层系统地解决了“动静态军标”编辑与标注等问题，丰富了GIS技术内涵。

　　系统应用层次：通过香港综合地理信息系统和南宁市土地信息系统两个实例，探讨了ComGIS技术在大型工程项目中的应用，很好地解决了ComGIS与办公自动化、GPS远程数据传输、多媒体、Internet、管理信息系统等技术的结合。

表1-3论文内容与组织

　　在两年多的时间里，笔者不但负责研制了ComGIS基础软件ActiveMap，而且作为首要的核心人员参与了两个大型GIS项目的建设，和两个多媒体GIS光盘产品的研制，ActiveMap在其中发挥了重要作用。论文是在相当大的工作量基础之上完成，有很大的实用性。

第五节 论文组织

　　本论文共分七章，其中第一章、第二章和第三章属于理论与技术基础范畴，第四章为技术实践，第五章和第六章讲述系统应用，最后一章为结论和建议(表1-3)

　　第一章为综述，分析了GIS技术体系的发展历程，指出组件化是GIS软件发展的重要趋势；分析了传统GIS所面临的、难以解决的问题，以及ComGIS的特点与优势，进而指出ComGIS是解决传统GIS所面临问题的全新解决方案；最后讨论了ComGIS的研究现状、论文选题意义和论文组织。

　　第二章主要讨论ComGIS的技术基础，阐述与组件式软件技术相关的各项内容，包括：组件对象模型、分布式组件对象模、对象连接与嵌入和ActiveX等，并分析了这些技术在GIS中的应用。

　　第三章介绍WebGIS的概念、应用与开发，分析了ComGIS与WebGIS之间的关系，进而指出ComGIS是开发下一代分布式对象WebGIS重要解决方案。

　　第四章基于笔者等自主开发ComGIS软件--ActiveMap的实践，讨论ComGIS软件设计与开发，并分析了动静态军标编辑与标注、多媒体地理对象、矢量地图修饰等特色功能的实现。

　　第五章介绍ComGIS的应用实例--香港综合地理信息系统，该系统为中国人民解放军驻香港部队1997年7月1日进驻香港的行动而设计开发，主要特点体现于ComGIS与多媒体、GPS、GSM、遥感等多种技术的有机集成以及军标的应用。

　　第六章介绍ComGIS的另一个应用实例--南宁土地信息系统，该系统是南宁市土地管理局用于进行城市土地管理的专业应用系统，该系统的突出特点是ComGIS与办公自动化的无缝集成。本章还介绍了编写程序直接访问MicroStation设计文件(DGN)碰到的技术问题的解决方法。

　　第七章为结论与建议。