GIS符号虚拟机及实现方法研究】朱欣焰'苏科华|毛继国|龚健雅|仃武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉市珞喻路129号，430079）摘要：本文仔细地分析了目前符号共享困难的根源,提出了利用符号虚拟机实现符号共享的基本原理和方法:详细地阐述了符号虚的机的外部接口,内部结构及实现方法:着重探讨了如何利用JVM实现符号虚拟机的方法和技术路线,并给出了相应的实验结果和应用实例。关键字：符号，符号虚拟机，符号共享中图分类号：P208文献标识码：A—、引言空间数据的可视化表达在地理信息系统（GIS）中占有非常巫要的地位，符号化是空间数据可视化表达的巫要手段，地图符号则在符号化过程中起着关键作用。随着空间信息的共享与互操作的发展，地图符号共享的需求越来越迫切，与空间数据共享相比，GIS的地图符号共享有更美好的前景，因为対于G1S软件厂商而言，数据显然比地图符号更有保密价值S然而目前备GIS平台的符号描述方法、符号存储格式及图形能力存在着较大的差异，具体表现为：1）符号描述方法的差异，符号的描述方法分为参数法和稈序法两大类，其中参数法用一些代表基本图元及其组合方式的参数來描述符号；程序法则采用程序代码來描述一个符号的具体绘制过程。但不同平台的参数法符号的参数模型、稈序符号的开发接口都不相同，另外稈序符号编译生成的口标代码还依赖于特定的软硬件平台，这是导致符号共享困难的主要原因。2）符号存储格式的差异，大多数GIS地图符号库都是系统的内部格式，也未公开读写的接口和方法，从而给不同GIS地图符号库Z间符号要索的对应和交互带来极人的困难。3）图形绘制能力的差异，目前不同GIS平台在实现时选用的绘图API不完全相同，导致其绘图方式及绘图能力也不完全相同，这也是符号难以共享的因索2—。目前还没有很好的方法来解决这些问题，本文利用虚拟机技术來实现符号的跨平台共享，为GIS符号的共享及可视化提供了一种新的途径。二、符号虚拟机概述虚拟机是相对于真实计算机而言的一个概念，它是一个模拟真实计算机软硕件环境而工作的软件系统⑵。虚拟机的种类繁多，有像VMWare和VirtualPC这样的模拟硕件的系统级虚拟机，也有像JVM（JavaVirtualMachine3）和微软的公共语言基础设施CL1（CommonLanguageInfrastructure1,它是.Net平台的基础）这样的介于帔件和编译程序Z间的高级语言虚拟机,本文所指的是后者。虚拟机生成的代码与具体系统平台无关，所编写的程序只需一•次编译，就能到处运行，本文正是利用这一特性实现符号共享的。它的基本原理是定义一个专门用于进行符号化工作的抽彖机器（简称符号虚拟机），利用符号虚拟机来屏蔽不同GIS平台的差异性，生产符号时，只面向符号虚拟机而不是具体的GIS平台來生产符号，这样符号就能在所有实现了符号虚拟机的平台上共享。符号虚拟机采用的是程序描述法，Z所以采用程序描述法是因为作者简介：朱欣焰（1963-）,男（汉），湖北武汉人，教授，博导，长期从察地理信息系统、遥感、计算机应用研究的科研和教学工作；苏科华（1979-）,男（汉），湖北武汉人，教授，博导，从事地理信息系统、遥感研究工作；参数法没有稈序法的描述能力强，它只能描述一些给定模板类型的符号，而程序法则不受此限制。基于虚拟机的符号是用符号虚拟机上的指令进行描述的，符号本身是一种能够在符号虚拟机上执行的程序，虚拟机的特性决定了它具有很好的跨平台性。三、符号虚拟机的外部接口符号虚拟机一般被嵌入到宿主GIS平台中进行使用，如果把它当种一个黑盒子看待的话，它与宿主GIS存在着两方面的信息交互，一方面宿主G1S需要把空间数据传给符号虚拟机，另一方ifli符号虚拟机需要把符号化的结果反馈给宿主GIS,这种信息交互是通过符号化数据接口和图形绘制接口完成的(见图1错误！未找到引用源。)，当宿.+：GTS要对空间数据进行符号化时，就会通过符号化接口把空间数据传给符号虚拟机，山虚拟机的执行引擎执行被加载到内存中的符号指令进行-符号化，如果在执行-的过稈中遇到绘图操作，执行引擎就会通过图形绘制接口来冋调GIS软件的绘图函数，从而将图形绘制到了G1S软件的绘图设备上。由此可见，符号化接口和图形绘制接...