TITAN软件测试报告

梅树红
(广西基础地理信息中心)

【摘 要】 随着经济的发展以及GIS技术的发展,GIS的应用也越来越得到人们的重视和普及。市场上各种各样的GIS软件也有很多,其中TITAN GIS软件是加拿大阿波罗科技集团最近向中国市场推出的地理信息系统开发软件,日前我们就其拓扑分析、数据交换、二次开发等方面作了一些试验。本文是对测试情况的一个简要报告。
【关键词】 TITAN 地理信息系统

一、TITAN软件简介
  1、TITAN的数据结构:
  地物:是数据库的构成单位。空间地物包括线、弧、符号、文本。属性数据包括字符属性和数字属性。
  地物类:是基本地物的组织,也就是具有相似属性的地物的集合。
  主题:由一个或多个地物类组成,用于把TITAN空间数据库中的数据联接到一个存在外部数据库表中的属性数据上。 要实现空间数据与属性的联接,须通过主题。
  TITAN提供了5种主题形式:
  ※ 图形要素主题:由独立和离散的点、线、文本、符号等地物组成,与一个或多外属性表相对应。
  ※ 网络主题:由一系列线性地物组成,包括网络拓扑关系。通过网络主题完成网络拓扑分析。
  ※ 面积主题:由一系列表示封闭区域的多边形组成,包括多边形的拓扑关系。通过面积主题,形成面状地物与属性的连接,完成与面状有关的拓扑分析。
  ※ 栅格主题:使用的是栅格数据结构,即按照一定的密度单位,将所感兴趣的地区或范围划分成格网来记录数据。运用栅格主题,完成生成DEM、多边形叠加、坡度坡向计算等等栅格分析。
  ※ TIN主题:按一定的原则,由原始地物坐标点和原始高程取样点直接相边而构成的不规则三角网。通过TIN主题,可生成DEM和完成TIN分析。
  2、TITAN的组成与结构
  TITAN由三个主要部分组成:空间数据管理器(SDM)、空间数据引擎(SAE)、空间结构化查询语言S2QL。
  空间数据管理器SDM主要功能就是管理空间数据,完成空间数据输入、操作、显示和输出。空间数据引擎(SAE),它作为用户应用程序和空间数据库的中间介质,负责控制所有的空间操作。
  3、TITAN的主要功能及特点:
  ※ 提供完整的GIS数据结构各分析操作功能。支持的数据结构包括:点、线、面、注记、拓扑关系、栅格数据结构、TIN及NETWORK。
  ※ 提供与数字化仪的接口,并有空间数据建库功能。
  ※ 提供拓扑分析及三维地形分析功能,可实现三维透视、坡度坡向分析等功能。
  ※ 提供嵌入式的体系结构,即S2QL空间查询各分析语言和GIS功能函数库,用户应用程序可通过S2OL命令操作空间数据库。
  ※ 可根据需要向专业系统中加入GIS应用功能,实现功能的可裁剪性。
  ※ 开发者拥有应用系统的全面自主版权。
二、TITAN数据交换
  TITAN可支持多种数据格式的转换,测试的主要是DXF格式和ARC/INFO的UNCOMPREE格式的转换。
  (一)与DXF格式转换
  输入操作:创建合适的TITAN地物类和符号→创建输入配置方法运行转换程序
  1、 在第一次转换时系统自动生成转换表IDXF.DAT。
  2、 DXF 的图层被转换成TITAN地物类,DXF的BLOCK转换成TITAN符号。至于哪一个图层对应哪一个TITAN地物类,和BLOCK与TITAN符号之间的对应,则在创建配置方法时由用户设定。
  3、 在配置方法里还要设定的有地图维数、比例尺、平移等等都在配置方法里设置修改。
  4、 若对应的地物类或符号不存在,则转换出错,可查过程记录文件IDXF.REP。
  5、 系统通过检索要转入的DXF文件,生成一套缺省的对应方法,图层名即为缺省的地物类名,所有不容许字符都转为下划线,而不以字母打头的图层名转为DXF+图层名,符号名缺省为BLOCK名。
  6、 DXF实体类型与TITAN地物的对应关系如下表:

  输出操作:创建输出配置方法运行转换程序
  1、 在第一次转换时系统自动生成转换表EDXF.DAT。
  2、 对应一个或多个区域专题数据可以从TITAN输出到DXF文件,其中多边形边界将转换为无公共边的闭合多边形POLYLINE,多边形内的标签将转为具有文本和X,Y,Z坐标的扩充实体。多边形拓扑不输出到DXF方件。
  3、转换过程及出错信息记录在文件EDXF.REP中。
  (二)与ARC/INFO格式转换
  
输入操作:创建合适的TITAN地物类创建输入配置方法运行转换程序
  1、在第一次转换时TITAN自动生成转换表IARCEXP.DAT。

  2、TITAN读的是非压缩格式的E00文件。
  3、需先建立与ARC地物对应的地物类。TITAN在扫描E00文件,生成缺省配置表时,缺省的地物类名为ARC+ARC地物的USER-ID值。
  4、转换后网络和多边形拓扑必须重建,并且地物和多边形也须在转换后重新连接到属性表上。在创建配置方法时,TITAN自动扫描E00文件,并记录数据的USER-ID值,用于与属性表重新连接。属性表需转成DBF文件,在TITAN里重新建立与空间数据的连接。
  5、等高线的输入较特殊,TITAN记录USER-ID值,并通过USER-ID值检索与其对应的ELEV属性项的值作为高程值。如无ELEV项,则以USER-ID作为高程值。
  6、TITAN在扫描E00文件时,一个USER-ID值它自动对应一个地物类,而TITAN中一个帐号只可管理255个地物类,则如果ARC/INFO数据超过255个USER-ID值,就无法完成转换。
  7、TITAN线型地物最多有255个数据点,如果ARC地物有多于255个数据点,则TITAN自动截断它并开始一个新的线
串。
  8、输入到面积主题时,由于两个系统对坐标容限值不一样,则原来闭合的多边形可能到了TITAN变成不闭合的,则转到区域主题时要重新定义容限值。
  9、转换过程及出错信息记录在IARCEXP.REP中。
  10、E00文件中的PAL、TOL、SIN、LOG、TIC、TXT不加以处理。
  输出操作:创建输出配置方法运行转换程序
  1、在第一次转换时自动生成转换表EARCEXP.DAT。
  2、TITAN输出的是非压缩格式的E00文件,不过是以ARC作为后缀名的,要转入ARC/INFO需先改名。
  3、面积主题属性数据输出:转换程序将SAT(空间属性表,给面积主题建拓扑关系时自动生成)和与主题连接的缺省数据库表中的属性记录复制到.PAT块中。多边形标签复制到.LAB块中。转换成功后,在ARC/INFO中可恢复拓扑连接。
  4、地物主题或网络主题属性数据输出:转换程序将SAT(空间属性表,给主题建拓扑关系时自动生成)和与主题连接的缺省数据库表中的属性记录复制到.AAT块中。数据库关键字复制到.LAB块中。
  5、转换过程及出错信息记录在文件EARCEXP.REP中。
  6、TITAN地物类型与E00文件中的块对应关系如下表:
  7、TITAN不生成块 TOL、SIN、LOG
三、空间分析
  1、在栅格主题基础上可用等高线和高程点生成DEM,根据不同的地形可选用不同的算法。生成的DEM可作如下分析:
   绘制一个地形图的坡度和坡向
   画出从一个视点来说处于通视(可视)区域的轮廓
   计算出存于出口点上游集水区域的轮廓
   模拟地形表面的透视图
   利用一个DEM层实现栅格分析(归类、存储、查询、汇报表等)
   根据分类集实现栅格建模分析,生成决策支持分析模型
  2、建立网络主题后,可进行如下网络分析
   在网络的两点间找最短路径
   在网络的两点间找最小代价路径
   从一个源点跟踪网络找到沿着路径距离小于指定值的所有连接(网络可达区域)
  3、叠加分析和缓冲区分析可通过面积主题和栅格主题实现。
  4、在TIN主题基础上,可实现TIN/Voronoi分析。TIN是由点值控制生成的不规则三角网络,而Voronoi是由点值生成的多边形网络。TITAN可实现的这类分析有:从坡度层或等高线层生成TIN/Voronoi;计算曲面、地表面的面积、土方量等;由
TIN/Voronoi生成等值线。
四、二次开发
  1、开发环境 现行的TITAN可以运行在中西文Windows3.1,Windows 95和Windows NT之上。它提供的API接口和S2QL嵌入式语言支持C,C++,PowerBuilder,Visual Basic 和FoxProt等开发环境。
  2、系统设计
  第一层: 用户应用程序,TITAN提供的S2QL命令嵌入到用户应用程序代码中,程序通过S2QL命令访问空间数据库。此程序可用各种流行的开发语言开发。
  第二层: 空间访问工具(SAE),它作为用户应用程序和空间数据库的中间介质,负责控制所有的空间操作。S2QL命令由其进行解释,当其收到S2QL命令时,它允许应用程序开发者将地理信息系统(GIS)函数嵌入到他们的应用程序中,实现储如空间数据显示、拓扑分析等。
  第三层:空间和属性数据库

  3、应用程序与SAE数据的交换有三种方式:
   动态数据交换(DDE)
   动态连接库(DLL),有各种函数用于传输数据。
   VBX控件,目前版本只有16位的控件。
五、总结
  经测试,TITAN软件包的GIS空间分析功能可满足很多领域的要求,如最佳路径分析、淹没区域和边界分析、水利工程规划和计算、结合土地利用和其他属性信息进行风险灾害预测评估等等。而最主要的是它提供了S2QL语言和GIS功能函数库,则开发应用系统时,直接嵌入S2QL命令就可以完成所有对空间数据的操作,这是很多同类软件所不具备的。

作者简介:
梅树红,女,25岁,助理工程师,广西基础地理信息中心系统开发部副主任
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