面向对象设计的UGIS图形系统研究

"基于UGIS图形软件系统的研究 (2001年)" 本文主要探讨了基于城市地理信息系统(UGIS)的图形软件系统的设计与实现，重点关注了面向对象的程序设计方法在数据结构和存储组织上的应用，以及图形编辑和显示功能的算法。同时，文章还讨论了图形元素如何与数据库进行关联。 首先，面向对象的技术是本文的核心概念。面向对象编程是一种现代的软件开发方法，它强调将数据和操作数据的方法封装在一起，形成对象，以此提高代码的重用性和可维护性。C++作为支持面向对象特性的语言，如数据抽象、封装、继承和多态性，被广泛用于系统软件开发，是构建UGIS图形软件系统的基础。 接着，文章深入研究了图元（图形元素）的数据结构和存储组织。图元是构成图形的基本单元，包括直线、折线、多边形、圆和圆弧等。设计一个有效的数据结构和存储策略对于图形系统的性能至关重要，它决定了系统的容量、运行速度以及与数据库的关联能力。例如，直线图元的数据结构可能由起点和终点的坐标表示，而多边形则需要存储顶点序列。 在图形编辑和显示方面，文章介绍了相关算法的细节。这些算法可能涉及到图元的交互式绘制、删除、修改和编辑等操作，需要高效地处理图形变换、碰撞检测以及屏幕渲染等问题。为了实现这些功能，通常会采用层次数据结构（如四叉树或kd树）来加速空间查询，以及使用图形硬件加速图形渲染。 此外，UGIS图形系统的一个独特挑战是图形元素与数据库的关联。每个图形元素可能对应着城市地理信息中的实体，如建筑物、道路或水系。因此，需要设计一种机制来有效地链接图形数据和属性数据，确保用户可以查询和分析图形信息的同时获取相关的属性信息。这可能涉及到关系数据库模型或者空间数据库模型的使用，如使用空间索引技术（如R树）来优化空间查询性能。 这篇论文提供了对UGIS图形软件系统设计的深入理解，包括面向对象编程的应用、图形数据结构的优化以及图形元素与数据库的集成。这些研究结果对于开发高效、灵活的城市地理信息系统具有重要的指导价值，也为“数字城市”建设提供了技术支持。