领域工程是目前软件复用领域的研究热点。领域工程通过管理领域共性和变化性来开发特定领域的可复用资产,以生产和维护功能类似的软件产品家族,是实现软件大规模快速生产的有效途径。领域工程思想改变了传统软件重复开发的模式,使用领域工程的成果指导应用工程,为应用系统各个层次的复用提供支持。随着GIS应用越来越广泛,GIS软件需求也越来越大,GIS软件出现了开发独立和大量重复开发的问题。各行业各部门对于集成GIS软件功能的需求越来越迫切,而且GIS功能的应用具有行业特点,存在一定的行业稳定和变化的特点,客观上要求GIS功能具有领域定制性,因此如何构建一个优秀的GIS领域框架实现GIS软件快速大规模生产是目前研究的一个热点。本文将领域工程的思想引入到GIS开发领域中,以领域需求为驱动,以特征模型为核心,分析了GIS领域和碳排放领域的特点,提出一种基于特征的碳排放GIS建模方案,实现了领域特征模型的构建。同时为构建特定领域的软件体系结构,提出了一种特征模型到特定领域软件体系结构的映射规则,并依据此规则实现了一种具体的“平台+插件”的软件体系结构,最后通过土地利用碳排放核算系统验证了架构的可行性。本文主要研究了领域工程的三个阶段,领域分析、领域设计和领域实现。领域分析阶段主要进行上下文分析和领域建模。上下文分析主要包括领域范围分析,领域字典分析,以及用例分析。建模方式采用特征建模方法,以特征模型作为领域建模的核心,分别对领域进行服务分析,功能分析,行为特点分析,领域术语分析,共性变化性分析,交互过程分析以及质量需求分析,最后提取特征模型,为直观方便地建模,采用了基于图元的特征描述逻辑。领域设计阶段的主要任务是特定领域软件体系架构的设计。依据领域分析阶段得到的领域特征模型和特征模型领域软件体系结构的映射规则,实现特征模型元素到软件体系结构元素的映射,最终得到特定领域的软件体系结构。领域实现阶段的目标是设计阶段提出的软件体系结构的实现。主要包括开发工具选择,软件构件的设计,软件内部消息流动的设计等。