随着计算机技术的不断发展、林业数字化进程的加快,林业GIS系统的建立在各地迅速开展。利用GIS进行林业作业设计、林业资源管理、森林资源及病虫害监测、森林防火监控等工作,图文并茂、形象直观、通俗易懂、效率高,在林业生产和科研中发挥了重要作用。但是目前的林业GIS应用系统开发中也存在如下的问题:工程(软硬件)重复建设,没有按统一的标准、规范和要求进行,相互对接和信息共享难度较大。信息系统的开发没有形成一个整体,各自为政的开发,既使资源共享成为空话,也使人力、财力和时间造成损失。本研究将软件工程中的关于软件复用的思想引入林业GIS系统开发和建设中,运用领域工程分析方法,对林业GIS系统进行详细的分析与设计,针对林业GIS功能需求进行领域建模,并利用构件技术在应用层次对基于领域工程的林业GIS系统进行实现,通过构建林业GIS领域模型,开发林业GIS通用构件,实现林业GIS系统主要功能的复用,基于构件和领域工程方法的林业GIS应用系统的实现可以使软件开发具备效率高、性能稳定、质量可靠、风格一致且规模宏大等优点,为林业GIS应用系统的规范化提供有力的保证,体现了新的以系统为中心,融合已有先进技术的林业GIS应用系统开发模式的发展趋势。本文主要在以下几个方面的进行了研究:(1)对目前领域工程的思想理论和方法进行了深入的研究,研究了领域工程的概念、基本假定、主要阶段、参与人员、代表性的领域工程方法,领域工程和应用工程的关系及领域工程建模工具等。(2)从林业GIS系统的实际出发,以UML作为建模工具,以领域知识为基础,通过领域工程方法对林业GIS领域中的三个成熟的系统进行分析,识别其中的共性和变化性,获得林业GIS领域架构,建立领域模型,抽取出通用的构件资源,以便在领域内复用。(3)通过领域工程得到林业GIS系统架构,基于构件技术的GIS组件和可视化开发平台在应用工程阶段实现了SF-Star林场地理信息系统,该系统通过对数据库、专业模型、功能及界面进行了构件化实现,可以实现林场对于林业资源管理、森林防火扑救指挥、造林决策支持、专题图排版打印、林业报表输出及三维显示和浏览功能需求。本研究的主要创新点有以下3个方面:(1)将软件工程中软件复用的思想引入到林业GIS系统建设中,可以实现林业GIS系统增量式的开发方式。(2)首次运用领域工程思想、理论和方法对林业GIS系统进行完整的领域分析,领域设计和领域实现,建立一套较为完善的林业GIS系统领域工程解决方案,设计可行的林业GIS领域复用模型。(3)基于林业GIS领域架构和构件技术的GIS组件在应用工程阶段实现了SF-Star林场地理信息系统,在该系统中集成并实现多个林业专业模型,对于林场管理科技水平的提高具有一定的理论意义和实践意义。本研究表明将软件工程学思想中的领域工程方法引入林业GIS系统的建设中来是切实可行的,并且可以促进林业GIS系统建设的向规范化、一致化和科学化方向发展,可以有效地减少重复开发系统造成的人力、物力及财力的浪费,大大提高林业管理工作的效率。“数字林业”将为林业GIS系统开发和建设提供一个更广泛、更形象化的信息处理环境及支持平台,推动林业生产各个环节的信息化进程,为林业和全社会提供信息服务。