论文格式

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论文格式 篇1

摘要:伴随经济社会的飞速发展，高速国道干线与城市内部道路均存在基础设施建设更新速度快、交通承载压力大、信息化程度低等特点，难以满足现代道路交通体系的数字化要求，迫切要求构建便捷、高效、实时的交通地理信息系统。

本文以ArcGISEngine开发环境为基础，对道路交通信息系统与ArcEngine组件式平台拟进行概要阐述，并按照软件设计的相关原则，对道路交通地理信息系统进行了总体设计与功能模块设计。

关键词:ArcGISEngine道路交通地理信息系统组件式开发

当前国内经济迅速增长，城市化规模不断增大，以机动车保有量为代表的道路交通压力也与日俱增，国内北京、上海、天津等大型城市纷纷通过限号形式来减缓道路载荷。

现代信息技术为整合道路交通资源、实现交通数据自动化管控提供了数据支撑，有利于构建时空一体的道路交通地理信息系统。

1.道路交通地理信息系统

ArcGISEngine作为GIS嵌入式二次开发平台，可摆脱ArcGIS提供组件式多类型开发应用程序接口API，同时可与MicrosoftVisualStu-dio系统编程集成开发环境相融合，基于Microsoft.NET进行多类编程语言下的模块式开发。

以GIS地理信息技术为基础，利用ArcGISEn-gine平台将交通路网与道路设施等空间信息、车载流量与基础设施等属性数据同航摄影像、多媒体监控数据等有效衔接，实现对空间和属性数据相关的采集、编辑与分析，采用GIS最短路径、道路畅通度算法等优化选择合理的交通线路，完成公交布线与站点布设等工作，同时融合多媒体监控手段，实时显示热点路况信息，科学指挥道路交通。

2.系统功能需求分析

从应用层面分析，道路交通地理信息系统的受众群体分为交通管理方与车辆应用客户方，其中本文所探讨的基于ArcGISEngine的应用系统主要为交通管理方的C/S客户端，具体车辆客户端则可采用基于Android、ios或WindowsMobile平台的APP软件从系统设计的原则分析，应坚持安全性、共享性、可拓展性与可维护性的原则，提升道路交通地理信息系统的综合性发展。

作为道路交通地理信息系统，以数字化道路空间与属性信息为基础，在确保系统不同用户权限的条件下，提供地图量测、空间漫游、数据维护等功能，检索酒店、学校、商场、企事业单位相关位置，并根据摄像头监控热点交通流量、密度数据，同时借助GPS定位、无线数据传输技术，为公交、出租等公共车辆提供位置相关服务。

3.道路交通地理信息系统总体与功能模块设计

开展道路交通地理信息系统设计前，按照相应的数据标准采集空间影像数据、基础线划图与专题交通资料，经裁切、镶嵌与校准等流程完成数据的标准化预处理，并导入系统平台空间基础数据库中，按照点、线、面要素分层，细化停车场、公交站点、高速、铁路与公路等要素信息，其空间地理基础数据库分层如下:

(1)系统分库:大地控制测量数据库、数字高程DEM与正射影像DOM数据库、数字线划DLG与遥感栅格DRG数据库，以及系统元数据库。

(2)系统逻辑分层库:以DLG数据库为例，可分为居民地、水系、道路、植被、地形等数据库分层要素信息。

(3)系统逻辑底层:包含点、线、面、注记与多媒体层等相关信息。

根据道路交通地理信息系统的应用框架，其总体设计可分为三大部分:电子地图服务模块、公共信息服务模块、空间分析与数据统计模块。

系统空间数据库GeoDatabase导入Shape、栅格、属性表等相关空间数据与属性文件，管理客户端采用地方坐标系进行配准建设，以便于后期交通设施数据的更新与维护，针对公共信息服务模块，采用经脱密处理的电子地图和遥感数据，以确保数据空间位置安全。

关于系统的具体功能模块设计如下:

(1)电子地图服务模块。

利用ArcGISEngine地图工具集组件，在VS开发平台可便捷的实现图层控制、热点注记、空间量测等功能，实现对ArcInfo、Shapefile、GRID等数据格式的加载编辑。

(2)公共信息服务模块:重在提供空间位置检索、基于位置的信息服务功能，利用ArcGISEngine的类库资源，通过ToolbarControl和VS系统中的DataGridView、Find控件完成相关地图数据的检索功能，查询要素属性信息。

(3)空间分析与数据统计模块:道路交通地理信息系统中利用空间数据检索出的要素可进行相应的聚类分析或数值统计关于空间分析功能，其主要涉及最短路径分析与缓冲区分析，根据交通需求量、流通量的变化，进行最短距离、最短时间的计算或识别相关地理实体对周边地物的影响区间，空间缓冲区分析实现的部分代码

4.结语

作为涵盖测绘信息采集处理、计算机软件编程和数据库建设等多行业学科融合的道路交通地理信息系统，以ArcGISEngine组件式开发平台为基础，通过对其进行系统需求分析与功能模块设计，明确了系统的相关服务功能，构建了系统的总体框架，为类似工程实践提供参考意义。

参考文献：

[1]刘莹.ArcGISEngine的开发及应用研究[J].城市勘测，2006(02).

[2]张国强.数字图像处理技术在交通监控领域里的应用[J].辽宁师专学报(自然科学版)，2007(04).

[3]谭健妹，刘清君，邹小梅.基于GIS的交通事故信息系统研究[J].山西科技，2007(01).

[4]李红，沈冬.基于ArcGlSEngine的地理信息数据库设计与实现[J].测绘与空间地理信息，2009(04).

[5]兰小机，王飞，彭涛.基于ArcGISEngine的查询信息系统的设计与实现[J].金属矿山，2008(02).

论文格式 篇2

摘要：探究式教以重视提高学生的发现、分析、解决问题能力的教学模式，其教学理念与我国的新课程改革理念相符。

通过对高中地理探究式教学进行分析，总结探究式教学实施经验，为高中地理应用探究式教学总结经验，提高课堂地理课堂教学效果，提升课堂教学效率，促进学生素质全面发展。

关键词：高中地理探究式教学新课程理念

在传统教学模式影响下，高中地理教学只重视学生的成绩，忽视提高学生的综合能力。

而新课程改革要求课堂教学应让学生掌握课本知识，更应让学生的综合素质获得提升。

在课堂教学中，教师需要转变教师和学生的地位，让学生成为课堂的主体，让学生主动参与课堂学习。

探究式教学方式属于培养学生主动性的教学方式，探究式教学模式与我国新课改理念相契合。

因而高中地理教师需要重视应用探究式教学模式，在探究教学过程中提高学生的主动探究能力科学素养，对学生学好地理知识以及学生的未来成长具有重要作用[1]。

笔者结合个人教学经验，对高中地理教学中应用探究式教学进行简要分析。

1、探究式教学中师生定位

1.1学生定位：探究式教学作为一种培养学生自主探究能力的教学方式，它要求每个学生都能够积极参与教学活动。

同时探究式教学要求学生在教师引导下开展探究学习，通过个人的观察、分析和研究等活动或行为总结知识，建构知识体系，而非教师通过灌输式方式将知识传授给学生。

1.自定义工具箱是什么

就像名字一样，自定义工具箱是由个人创建的工具箱，就像下面这样，可以理解成一个 .tbx 后缀的压缩包，每一个工具箱中都可以添加多个工具集、脚本工具甚至模型构建器工具。

一大堆工具箱

1.1如何添加自定义工具箱（熟悉可跳过）

第一步：右键点击 ArcToolbox ->添加工具箱

第二步：在打开的添加工具箱窗口中选中需要添加的工具，然后点击右下角的打开即可。

添加工具箱到 Arcmap

1.2如何创建自定义工具箱

点击右上角的红色工具箱符号，可以新建并重命名一个工具箱。

我们这里新创建了一个海怪工具箱，用于之后的教程演示。

新建工具箱

1.3添加一个脚本工具

新创建的工具箱就像一个大箱子，箱子呢是用来装工具的，你可以直接在工具箱中右键，然后点击添加，再点击脚本，进而创建一个脚本工具；

亦或是右键，点击新建，再点击工具集，创建一个可以自定义名称的工具集，然后在工具集里新建一个脚本工具。

这里添加的脚本工具只是一个空壳，我们后面会继续完善。

新建的工具箱位于 ../Chapter7/海怪工具箱.tbx。

2.工具箱的封装

工具箱由三部分组成，其中有两部分需要我们来控制：

一是输入界面：确定工具箱输入界面的参数定义和设置；

二是 Python 源代码：功能的实现，为 .py 后缀的脚本文件；

三是对参数行为提供额外控制的可选验证代码，其位于工具箱中（这部分自带，基本上不用修改）。

所以下面的重点就是输入界面和 Python 源代码。

2.1工具箱输入界面

工具箱输入界面，或者说图形交互界面（GUI），就像下面的几张图一样，从该界面我们可以控制工具的行为，自定义输入界面然后配合 Python 脚本，可以实现多种客制化的功能。

简单来说，你可以认为输入界面是依托于 Arcmap 的“前端”，脚本代码就是负责运行的“后端”。

导入导出工具：

为方便演示，制作一个非常简单的工具箱，它的功能呢就是把输入的要素类（数据库或者 shp ）再导出来而已，是完全没有用的导入导出功能啦，不过作为演示还是非常不错的。

制作完成后的导入导出工具的界面

第一步：

在工具箱中，右键点击添加，再点击脚本，然后修改名称，修改成你想要的名字，勾选存储相对路径名，然后点击下一页。

修改名称

第二步：

然后添加脚本文件，添加该脚本文件 ../Chapter7/toolscript/input_and_output.py，读者可以在最后的下载包中找到该文件。

然后点击下一页。

链接python脚本

第三步：

控制用户交互界面。ArcGIS 在这里内置了一整套简单但是实用的图形控件，比如输入菜单、下拉框、多选框、单选等，借由这些图形控件我们可以控制脚本工具的图形交互界面。

我们这里使用的脚本功能非常简单，上面也有说到：输入一个矢量要素类，不做任何处理，然后输出一个矢量要素类。

为了匹配这个脚本，我们需要设置一个输入图层的控件，同时为了能顺利的输出，也需要一个输出图层的控件，注意一个是输入一个是输出。

从下图可以看到，左边（左边的橙色框）是显示名称，其中输入输出控件的名称以及输入控件的名称，这里命名为输入要素和输出要素；然后在右边（右边的橙色框）的数据类型下拉框中，我们选择要素图层，这里只能做选择，不能任意输入。

设置名称和数据类型

那么输入输出是如何区分的呢？

选中输入要素（变成蓝色），然后可以看到下方（下方橙色框）的参数属性设置选项卡，这里可以对参数进行调整。

参数选项

① 类型：有三种，一般只会用到 Required 和 Optional，表示必须和可选，用于控制参数是否可以忽略不填；

② 方向： 两种，Input 和 Output，表示输入和输出，大部分情况都是使用 Input 来获得参数，Output 用于获得最后的成果数据，像是矢量、栅格或者图表；

③ 多值：Yes 或者 No，用于输入多个相同类型的数据，工具打开后就是下面这样，在输入要素中可输入多个要素类；

④ 默认：设置一个控件的默认值，直接输入即可。可配合多值一同使用，使用 （英文的分号）分开，

结果如下，可以看到一打开该工具就已经填充上了预设的多个默认值（报错是因为数据类型不是要素图层）；

⑤ 环境：工具箱的环境设置，比如掩膜、容差范围、默认数据库位置等，一般不预先设置；

⑥ 过滤器：选择文件类型可以在选择文件时只显示特定格式的文件；

⑦ 获取自：指定数据的获取源。这是个什么意思呢？比如我们想要获取图层A的某个字段，获取源就是图层A。

以下面这种图作为例子，新增名为字段的控件（上方的橙色框），数据类型也是字段，然后参数属性中获取自选择输入要素（下方橙色框）。

设置字段控件

点击完成后，打开脚本工具。在输入要素框中选择一个图层，然后再点击获取字段，如下就可以选择图层中的字段了。

获取图层的字段

⑧ 符号系统：在最下面还有一个符号系统，通常只能作用于输出的矢量图层（方向：Output），可为输出图层指定设置好的 lyr 文件样式。

设置符号系统

第四步：

点击右下方的完成，那么脚本工具的输入界面就完成了。

2.2 Python 脚本

工具箱输入界面和 Python 代码要相互配合才行，工具箱界面中的输入、输出以及各种各样的参数，在 Python 脚本文件中都得一一对应上，将输入界面中的各个参数传给 Python 脚本，这样才能让 Python 脚本按照预期的效果正常运行。

看上去有点麻烦，但实际上 arcpy 中提供了现成的函数就可以直接获得参数。

①参数对接（获取）

至于如何对接参数，我们使用刚刚的那个脚本文件举例：

../Chapter7/toolscript/input_and_output.py

# -*- coding:utf-8 -*-

import arcpy

#▶1◀

input_lyr = arcpy.GetParameterAsText(0)

output = arcpy.GetParameterAsText(1)

if __name__ == '__main__':

lyr = arcpy.mapping.Layer(input_lyr)

arcpy.CopyFeatures_management(lyr, output)

▶1◀：arcpy 提供了 GetParameterAsText(index) 函数，该函数根据输入界面的排序号码获得指定的参数。比如 GetParameterAsText(0) 获得的就是输入图层参数， GetParameterAsText(1) 获得的就是第二个参数，也就是输出图层参数。

如果有更多参数，以此类推。

②参数对接中应该注意的情况

GetParameterAsText(index) 从输入界面获得的参数都会转变成字符串，没错都是字符串。

如果你只是输入输出地址这种，那么没有问题，因为地址本来就是字符串，但是如果你设置了一个选择长度范围的长整型的控件、亦或是某种布尔值选择，最后输入到 python 脚本这里都会变成字符串。

整数变成字符串，使用 int(str) 规避；

布尔型变成字符串，True 变成了 "True"，False 变成了 "False"，这样就不能判断真假了，需要写一个判断语句或者随便你，方法很多；

还有就是一个输入控件多值的情况，所有值根据先后连接成一个字符串，中间由 、（英文分号）间隔，可以使用 split 函数分开；

ArcGIS是ESRI在全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其它多方面的计算机主流技术之后，成功地推出了代表GIS最高技术水平的全系列GIS产品。ArcGIS是一个全面的，可伸缩的GIS平台，为用户构建一个完善的GIS系统提供完整的解决方案。ArcGIS的基本体系能够让用户在任何需要的地方部署GIS功能和业务逻辑，无论是在桌面、服务器、网络还是在野外：桌面GIS（ArcGISDesktop）—ArcGIS桌面GIS软件产品是用来编辑、设计、共享、管理和发布地理信息和概念。ArcGIS桌面可伸缩的产品结构，从ArcReader，向上扩展到ArcView、ArcEditor和ArcInfo。目前ArcInfo被公认为是功能最强大的GIS产品。通过一系列的可选的软件扩展模块，ArcGISDesktop产品的能力还可以进一步得到扩展。嵌入式GIS（EmbeddedGIS）—ArcGISEngine是一个完整的嵌入式GIS组件库和工具包，开发者能用它创建一个新的、或扩展原有的可定制的桌面应用程序。使用ArcGISEngine，开发者能将GIS功能嵌入到已有的应用程序中，如基于工业标准的产品以及一些商业应用，也可以创建自定义的应用程序，为组织机构中的众多用户提供GIS功能。服务器GIS（ServerGIS）—ArcGISServer、ArcIMS和ArcSDE用于创建和管理基于服务的GIS应用程序，在大型机构和互联网上众多用户之间共享地理信息。ArcGISServer是一个中心应用服务器，它包含一个可共享的GIS软件对象库，能在企业和Web计算框架中建立服务器端的GIS应用。ArcIMS是通过开放的Internet协议发布地图、数据和元数据的可伸缩的网络地图服务器。ArcSDE是在各种关系型数据库管理系统中管理地理信息的高级空间数据服务器。移动GIS（MobileGIS）—ArcPad，支持GPS的无线移动设备，越来越多地应用在野外数据采集和信息访问中。ArcGIS桌面和ArcGISEngine可以运行在便携式电脑或平板电脑上，用户可以在野外进行数据采集、分析和乃至制定决策。Geodatabase技术所有的以上软件都可以使用geodatabase技术——为ArcGIS提供核心的地理数据模型和数据管理框架。Geodatabase里面包含了现实世界中的数据，这些数据被保存在数据库中，Geodatabase工具实现一些商业逻辑，这些工具可以被用来获取和管理GIS数据。Geodatabase可以在下列软件中访问：客户端软件产品(ArcGISDesktop)服务器端软件（ARCGISSERVER）自定义嵌入式开发的产品(ArcGISEngine)移动GIS产品(ArcPad,ArcGISDesktop,ArcGISEngine)

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