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煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 摘要摘要 隨著現(xiàn)代城市的發(fā)展 地下管線已成為人民生活和經(jīng)濟(jì)活動的命脈 也成為城市 賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ) 本文對國內(nèi)外地理信息系統(tǒng)技術(shù)和管線信息系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn) 行了綜述 分析了系統(tǒng)的開發(fā)模式和實(shí)現(xiàn)技術(shù) 確定了二次開發(fā)的控件和算法 并設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)了城市地下管線信息系統(tǒng) 本文的主要工作包括 1 分析了地下管線信息系統(tǒng)的特點(diǎn)以及與地理信息系統(tǒng)的關(guān)系 在比較分析三種開發(fā)模 式和兩種流行的 GIS 開發(fā)平臺的基礎(chǔ)上 結(jié)合 ComGIS 的特點(diǎn)和原理 基于 MapObjects 進(jìn)行二次開發(fā)形成了一套拓展的 GIS 控件 2 分析了管線數(shù)據(jù)的特點(diǎn) 設(shè)計(jì)了城市地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)編碼和管線數(shù)據(jù)組織的模 型 闡述了地理信息系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)分析的概念及常規(guī)網(wǎng)絡(luò)分析的解決方案 論述了事故分 析 最短路徑分析 緩沖區(qū)分析和縱橫斷面分析流程的方法 采用深度優(yōu)先遍歷方法實(shí) 現(xiàn) Dijkstra 算法 3 分析和提出了地下管線的信息編碼和屬性數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)方案 對管線信息的空間分析 手段作了深入的探討 在此基礎(chǔ)上 運(yùn)用 MapObjects 作為二次開發(fā)控件 以 ComGIS 為 基礎(chǔ)對地下管線信息系統(tǒng)項(xiàng)目進(jìn)行了詳盡的方案設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入 屬性查詢 空間 分析 圖形輸出 系統(tǒng)維護(hù)等多方面功能 系統(tǒng)在一定程度上解決了目前大多數(shù)系統(tǒng)的 數(shù)據(jù)格式單一 數(shù)據(jù)互操作性不強(qiáng) 或在數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化中常常出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失 錯誤改變 等問題 實(shí)現(xiàn)了比較完備的管線空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)編輯及維護(hù)功能 4 采用 C S 模式 設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了城市地下管網(wǎng)信息系統(tǒng) 并對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的幾個關(guān)鍵 問題 給出了解決方法 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 地下管線 地理信息系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫 三維可視化 C S 模式 寫作提示 摘要以最概括 最簡潔的語詞描述正文重要內(nèi)容的短文 是論文的內(nèi)容不 加注釋和評論的簡短陳述 應(yīng)盡量反映論文的主要信息 內(nèi)容包括研究目的 方法 成果和結(jié)論 具有獨(dú)立性和完整性 即不閱讀報(bào)告 論文的全文 就能獲得必要的 信息 摘要的內(nèi)容應(yīng)包含與報(bào)告 論文同等量的主要信息 寫作提示 中文摘要一般為 400 字左右 摘要前加黑體 摘要 并外加 作為 標(biāo)識 寫作提示 關(guān)鍵詞是反映畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 主題內(nèi)容的名詞 是供檢索使用的 關(guān)鍵 詞一般為 3 5 個 按詞條外延層次 學(xué)科目錄分類 由高至低順序排列 關(guān)鍵詞 之間應(yīng)以分號隔開 關(guān)鍵詞排在摘要正文部分下方 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) Abstract Along with the urban development underground pipeline has become the live vein of the people and the economic activities also become the material base of urban survival and development This paper gives a review on the development of GIS and an analysis on the characteristics of currently popular GIS platform analysis of the system development pattern and the implement technology also determines controls and algorithms for quadratic development Main content introduced in this paper includes After analyzing the special demand of Pipeline Information System PIS based on the comparative conclusions among three different development modes of GIS and two popular GIS platforms with the characteristic of the COMGIS taken into account a comprehensive solution based on MapObjects to construct the PIS is proposed Based on the characteristic of the pipeline data a plan on the encoding and a data organization model are proposed Especially the concept of the geometrical network and the relative network topology analysis are discussed The accident analysis model the algorithm to find the shortest path the buffering analysis the flow to implement the transect analysis are also introduced The Dijkstra algorithm is implemented on basis of Depth First Traversal The analysis is given on the design of the information encoding and the spatial database The main method used within the spatial analysis of PIS is introduced The comprehensive solution of the constructed PIS is introduced in detail The implemented functions include data input data query spatial analysis map output system maintain and so on To a certain extent the constructed PIS makes progress in Data Integration and System Interoperation The PIS is constructed with the C S framework on basis of MapObjects and produced solutions to several key questions in system realization Key words underground pipeline geography information system database C S mode 寫作提示 英文摘要 關(guān)鍵詞 內(nèi)容 格式與中文完全一致 英文摘要 關(guān)鍵詞前用 加粗的 Abstract 和 Key words 作為標(biāo)識 寫作提示 由于表達(dá)上的差異 英文摘要并不一定逐句直譯中文摘要 即使使用了機(jī) 器翻譯工具 也請自己再從用詞 語法方面進(jìn)行把關(guān) 不能將你的工作質(zhì)量完全交 給機(jī)器 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 目 錄 1 緒論 1 1 1 課題研究的背景與意義 1 1 2 地下管線信息系統(tǒng)的現(xiàn)狀 3 1 3 本文研究內(nèi)容 4 1 4 論文的結(jié)構(gòu) 4 2 相關(guān)理論與技術(shù)基礎(chǔ) 6 2 1 地理信息系統(tǒng) 6 2 1 1 地理信息系統(tǒng)的概念 6 2 1 2 地理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 6 2 2 地下管線系統(tǒng) 7 2 2 1 地下管線的概念 7 2 2 2 地下管線信息系統(tǒng)與 GIS 的關(guān)系 9 2 2 3 地下管線系統(tǒng)的特點(diǎn) 9 2 3 GIS 開發(fā)模式 10 2 3 1 三種開發(fā)模式 10 2 3 2 三種模式的比較 11 2 4 組件式 GIS 11 2 4 1 組件式 GIS 的特點(diǎn) 11 2 4 2 組件式 GIS 的實(shí)現(xiàn)技術(shù) 12 2 4 3 兩種比較流行的組件式 GIS 控件 13 2 4 4 MapObjects 的特點(diǎn) 15 3 地下管線信息系統(tǒng)分析 17 3 1 地下管線數(shù)據(jù)組織 17 3 1 1 數(shù)據(jù)分層 分幅管理 17 3 1 2 屬性數(shù)據(jù)編碼 17 3 1 3 地下管線信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 18 3 2 地下管線空間分析 20 3 2 1 事故分析 20 3 2 2 最短路徑分析 22 3 2 3 緩沖區(qū)分析 24 3 2 4 縱橫斷面分析 25 3 3 數(shù)據(jù)檢查 26 3 4 管線三維圖形的生成 27 3 4 1 三維可視化軟件 VRML 27 3 4 2 地下管線三維數(shù)據(jù)的提取 27 4 地下管線信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 28 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 4 1 需求分析 28 4 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 4 2 1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 29 4 2 2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 30 4 2 3 功能模塊的設(shè)計(jì) 31 4 2 4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 32 5 地下管線信息系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 34 5 1 C S 模式地下管線信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)編程 35 5 2 圖形編輯操作 38 5 3 查詢統(tǒng)計(jì) 40 5 4 空間分析 40 5 5 數(shù)據(jù)檢查 41 5 6 三維顯示 42 5 7 打印輸出 43 5 8 安全性控制及系統(tǒng)維護(hù) 44 6 總結(jié)與展望 47 致 謝 48 參 考 文 獻(xiàn) 49 附錄 A 部分代碼 53 寫作提示 上面的目錄是由 word 自動生成的 前提是 你需要將正文中的各級標(biāo)題的 樣式選擇為 標(biāo)題 1 標(biāo)題 2 或 標(biāo)題 3 當(dāng)你編輯好你的正文后 在前面的目錄中 點(diǎn)擊右鍵 選擇 更新域 更新整個目錄 確定 這樣做既省事 又能保證不會 產(chǎn)生編輯錯誤 另外 還便于在編輯中通過 視圖 菜單 文檔結(jié)構(gòu)圖 如下圖所示 在編輯中可以查看到整個文檔的結(jié)構(gòu) 并很方便地定位定位到希望編輯的位置 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 寫作提示 保留這一段后面的分節(jié)符 以保證正文開始頁碼是 1 建議編輯時(shí) 按下 常用 工具欄中的 顯示 隱藏編輯按鈕 使分頁 分節(jié) 分段等編輯符號 可見 打印時(shí)不會出現(xiàn) 這樣有助于編輯工作的進(jìn)行 寫作提示 感謝你響應(yīng) 低碳 號召而選擇 雙面打印 如果 雙面打印 請?jiān)?文件 菜單中 單擊 頁面設(shè)置 命令 單擊 頁邊距 選項(xiàng)卡 在 多頁 后 的框中 單擊 對稱頁邊距 確定 內(nèi)側(cè) 為 2 5 厘米和 外側(cè) 為 2 厘米 這樣 在雙面打印時(shí) 正面和反面的頁邊距可以對應(yīng)起來 另外 如果你的目錄頁不到 1 頁 請?jiān)诖颂幫ㄟ^插入分頁符 以保證第 1 章總是從正面開始的 翻一下任何一本 書 沒有正文第 1 頁是從反面開始的 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 0 1 緒論 1 1 課題研究的背景與意義 城市地下各類管線是一個城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施 擔(dān)負(fù)著信息傳輸 能源輸送等工作 也是城市賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ) 1 2 但由于多方面的原因 鎮(zhèn)江市現(xiàn)有地下各類專 業(yè)管線的資料殘缺不全 且有關(guān)資料精度不高或與現(xiàn)狀不符 造成在建設(shè)施工中時(shí)常發(fā) 生挖斷或挖壞地下管線 造成停氣 停水 停暖 通信中斷 污水四溢等嚴(yán)重事故 并 且因?yàn)槿狈ο鄳?yīng)的事故分析能力 對事故響應(yīng)時(shí)間不夠及時(shí) 另一方面 現(xiàn)有的地下專 業(yè)管線的資料都以圖紙 圖表等形式記錄保存 采用人工方式管理 效率低下 隨著時(shí) 代和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 城市的現(xiàn)代化步伐日趨加快 城市建設(shè) 管理 發(fā)展的矛盾日益 突出 采用高新技術(shù)和方法來高效管理地下各類專業(yè)管線 滿足決策 管理部門和施工 單位的需要已成為鎮(zhèn)江市信息管理當(dāng)務(wù)之急 寫作提示 正文主體是論文的主要組成部分 要求層次清楚 文字簡練 通順 重點(diǎn) 突出 論文主體的題序?qū)哟问潜ＷC文章結(jié)構(gòu)清晰 綱目分明的編輯手段 必須符合 學(xué)術(shù)規(guī)范要求 并前后統(tǒng)一 不得混雜使用 我們所用的題題序?qū)哟螢?1 第一 層次 章 題序和標(biāo)題居中放置 其余各層次 節(jié) 條 款 題序和標(biāo)題一律沿版 面左側(cè)邊線頂格安排 2 第一層次 章 題序和標(biāo)題距下文雙倍行距 第一層次 章 題序和標(biāo)題用小二號黑體字 題序和標(biāo)題之間空兩個字 不加標(biāo)點(diǎn) 下同 第二層次 節(jié) 題序和標(biāo)題用小三號黑體字 第三層次 條 題序和標(biāo)題用四號黑 體字 第四層次及以下各層次題序及標(biāo)題一律用小四號黑體字 3 結(jié)論 或結(jié)束 語 作為單獨(dú)一章排列 但標(biāo)題前不加 第 X 章 字樣 結(jié)論是整個論文的總結(jié) 應(yīng) 以簡練的文字說明論文所做的工作 一般不超過兩頁 寫作提示 上面第 1 章和第 1 1 節(jié)的樣式已經(jīng)分別設(shè)置為 標(biāo)題 1 標(biāo)題 2 這是自動 生成目錄 以及使用 文檔結(jié)構(gòu)圖 的基礎(chǔ) 這樣做的好處還在于簡化排版 利于保持 一致性等 寫作提示 正文用宋體小四號字 行間距 18 磅 最簡單的方法是 如果某段不符合上 述要求 用 常用 工具欄中的 格式刷 刷 一下所要排版的段落即可 寫作提示 緒論是綜合評述前人工作 說明論文工作的選題目的和意義 國內(nèi)外文獻(xiàn) 綜述 以及論文所要研究的內(nèi)容 寫作提示 互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代從網(wǎng)絡(luò)及電子書中 粘貼 一些文字來很方便 注意復(fù)制來的 文字要通過參考文獻(xiàn)注明出處 引用太過份就是抄襲了 后果很嚴(yán)重 粘貼來的文 字是搞亂版式的罪魁禍?zhǔn)字?建議一個技巧 將復(fù)制來的文字先粘貼到記事本中 去除所有的格式信息 再復(fù)制 粘貼到 Word 中來 WPS 和高版本的 Word 也提供了 不帶格式的粘貼 值得一用 免除后患 城市地下管線信息系統(tǒng)在這種背景下應(yīng)建設(shè)和應(yīng)用的需要而研制開發(fā) 系統(tǒng)的研究 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 1 開發(fā)應(yīng)充分利用現(xiàn)今蓬勃發(fā)展的地理信息系統(tǒng)技術(shù) 實(shí)現(xiàn)各類專業(yè)管線 管孔 井蓋等 的信息輸入 管理 查詢 橫縱剖面及各類專題圖的繪制 地形和各專業(yè)管線的 1 500 1 1000 圖幅和自定義圖幅輸出等等功能 以滿足地下各類管線的規(guī)劃 勘探 維 護(hù) 施工和管理的需要 為規(guī)劃 設(shè)計(jì) 施工等部門提供準(zhǔn)確可靠的地下管線的分布 走向 埋深等狀態(tài)信息及各專業(yè)屬性信息 并為將來系統(tǒng)進(jìn)一步擴(kuò)充和發(fā)展奠定基礎(chǔ) 地下管線管理信息系統(tǒng)在規(guī)劃 石化企業(yè) 自來水公司 消防 煤氣 天然氣等部 門有著廣闊的應(yīng)用 3 5 出于節(jié)約用地 節(jié)約能源 安全環(huán)保的考慮 往往把重要的管線 埋設(shè)在地下 甚至埋得很深 由于管線處在地下暗處 看不見摸不著 對管線的走向 相互間距 埋設(shè)深度無法直接了解 由于對地下管線情況了解不清 在城市建設(shè)施工中 隨時(shí)有可能發(fā)生刨斷電纜 挖斷水管 造成大面積的停水停電 通訊中斷也時(shí)有發(fā)生 給國家造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失 建立地下管線地理信息系統(tǒng)可以使地下管線變暗為明 利 用過去的資料和先進(jìn)的儀器搞清楚地下管線的確切位置 埋深 走向 埋設(shè)方式 方圓 直徑 材質(zhì)等 建立起地下管線地理信息系統(tǒng) 為規(guī)劃設(shè)計(jì)部門提供確實(shí)可靠的數(shù)據(jù) 從而在建設(shè)施工中避免了重大事故的發(fā)生 6 7 寫作提示 寫畢業(yè)論文需要用到參考文獻(xiàn) 這是一個常識 但是 使用了別人的 文字 要在文中注明出處 如上段末尾 入口站點(diǎn) 1 數(shù)字 1 與參考文獻(xiàn)后的標(biāo)號一致 加方括號 并且作為上標(biāo) 寫作提示 有歪經(jīng)講 寫作就是復(fù)制粘貼 優(yōu)秀的論文 不是這樣出來的 即使 本科生的論文 用心做 用心寫 至少可以將自己做的工作用自己的語言表達(dá)出來 學(xué) 會用這種文體表達(dá)是大學(xué)生應(yīng)該具備的素質(zhì) 所以這個鍛煉環(huán)節(jié)還是要有 不管什么能 力 都是經(jīng)過后 就練出來了 鄭重提醒 我校已經(jīng)引入了論文比對系統(tǒng) 學(xué)校對本科鄭重提醒 我校已經(jīng)引入了論文比對系統(tǒng) 學(xué)校對本科 生的論文進(jìn)行抽查 生的論文進(jìn)行抽查 2012 年底教育部公布年底教育部公布 關(guān)于對學(xué)位論文作假行為暫行處理辦法關(guān)于對學(xué)位論文作假行為暫行處理辦法 如 如 果照搬別人的文字 相似度超過一定值 按畢業(yè)設(shè)計(jì)不及格論處 果照搬別人的文字 相似度超過一定值 按畢業(yè)設(shè)計(jì)不及格論處 所以 確保自己完成 文字 如果文字來自參考文獻(xiàn) 按規(guī)范的要求 指明來源 這是可以接受的 不過 也 不能過分照抄參考文獻(xiàn)中太多的文字 在建立地下管線地理信息數(shù)據(jù)庫后 應(yīng)用地理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分析和各種專業(yè)算法 可動態(tài)模擬出管道內(nèi)各種參數(shù) 如溫度 壓力 密度 流量 做出這些物料的流動狀態(tài) 波動曲線圖 據(jù)此判斷管線上各裝置的運(yùn)行情況 發(fā)出停 開 升 降等各種指令 何 時(shí)需開足馬力 何時(shí)需關(guān)閉閥門 合理調(diào)控 以維持管線網(wǎng)的最佳運(yùn)行狀態(tài) 7 8 建立地下管線地理信息系統(tǒng)還有很多方面的應(yīng)用 如自來水管道 煤氣天然氣管道 突發(fā)事故的應(yīng)急處理系統(tǒng) 在管線地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行漏水調(diào)查等 在我國應(yīng)用地理信息系統(tǒng)管理城市地下管網(wǎng)還處于起步階段 在數(shù)據(jù)錄入 更新和 信息的應(yīng)用過程中還會遇到各種各樣的問題和困難 上述的應(yīng)用分析功能尚待進(jìn)一步研 究和開發(fā) 9 11 因此 基于鎮(zhèn)江管線信息系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)研究 為城市建設(shè)和管理提 供決策支持工具 將有助城市管理水平 主要體現(xiàn)在如下幾方面 1 借助于地下管線信息管理系統(tǒng)強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)庫已能很可靠 很完美地將一 個城市的基礎(chǔ)地理信息 各種管線 管件空間信息及它們復(fù)雜的屬性信息一體化存儲 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 2 分類 分層地進(jìn)行存儲管理 2 借助于系統(tǒng)強(qiáng)大的空間分析能力 網(wǎng)絡(luò)分析功能和其它各種模型分析功能 能 方便地對管線中的介質(zhì)運(yùn)行狀態(tài)作動態(tài)模擬 能快速準(zhǔn)確對管線運(yùn)行的突發(fā)事故作緊急 處理 能協(xié)助科學(xué)地進(jìn)行地下管線的規(guī)劃和輔助設(shè)計(jì) 能指導(dǎo)市政工程的文明施工和預(yù) 防性維護(hù)等 總之 能較完美地實(shí)現(xiàn)對城市地下管線各種深層次的管理 3 借助于地下管線信息管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行功能和三維顯示功能 使一個城市的 建設(shè)部門和管線權(quán)屬機(jī)構(gòu) 一個企業(yè)的各個管理部門 能充分實(shí)現(xiàn)管線信息的共享并進(jìn) 行各自的管理功能 能遠(yuǎn)距離瀏覽查詢和形象地觀測地下管線的復(fù)雜分布和相應(yīng)的空間 關(guān)系 4 借助于系統(tǒng)強(qiáng)大的圖形功能和數(shù)據(jù)庫管理功能 可以方便地對基礎(chǔ)地理信息 管線信息進(jìn)行修改和更新 1 2 地下管線信息系統(tǒng)的現(xiàn)狀 城市地下管線是城市經(jīng)濟(jì)活動和人民生活的命脈 任何時(shí)期 城市都極為重視地下 管線信息的管理 7 但是不同時(shí)期地下管線信息的管理有其身特點(diǎn) 1 80 年代前 所有管線的權(quán)屬部門和城建部門都建有完備的檔案室 以保存管線 的竣工圖和各種管線的屬性卡片 表冊 但隨著城市的發(fā)展 這種手工管理方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟 不上城市發(fā)展的需求 矛盾日益尖銳 2 80 年代后期至 90 年代 為摸清城市地下管網(wǎng)情況 我國開展了大規(guī)模的城市 地下管網(wǎng)普查 并率先使用計(jì)算機(jī)輔助制圖技術(shù) AutoCAD 繪制管線分布圖 使用 DBASE FOXPRO 等數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)存貯管理管線和管件的屬性信息 由于管線的空間 信息和屬性信息分別存貯于不同的介質(zhì) 很難統(tǒng)一利用和管理 也難以進(jìn)行信息的更新 3 90 年代初期至中期 隨著地理信息系統(tǒng)軟件被廣泛應(yīng)用于一些行業(yè) 也被迅速 推廣應(yīng)用于管線空間信息和屬性信息的管理 我國于 90 年代初相繼使用國外的 GIS 平臺 ArcInfo Intergraph 有的甚至用 AutoCAD 探索開發(fā)管線信息管理系統(tǒng) 與此同時(shí) 國產(chǎn) GIS 平臺研制成功 如 MapGIS 用國產(chǎn) GIS 平臺也開發(fā)出了地下管線信息管理系 統(tǒng) 如 1994 年開發(fā)成功的南京煉油廠綜合管線信息管理系統(tǒng) 江西南昌自來水管網(wǎng)信息 系統(tǒng)和蘇州市城市地下管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)等 由此城市地下管線信息管理系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn) 入一個新的階段 但是由于種種原因 目前城市地下管線的管理存在若干問題 首先 由于地下管線 現(xiàn)狀資料的缺漏和偏差而造成的盲目施工 時(shí)常損壞地下管線 導(dǎo)致停水 停電 停氣 通訊中斷 甚至引起災(zāi)害事故 其次 由于事先缺乏地下管線現(xiàn)狀資料 有些道路及管 線工程無法按設(shè)計(jì)進(jìn)行施工 不得不在現(xiàn)場修改設(shè)計(jì)方案 且覆土前又未進(jìn)行竣工測量 造成管線數(shù)據(jù)的動態(tài)更新難以實(shí)施 此外 城市管線資料來源不明確 精度不可靠 且 在傳統(tǒng)的管線資料管理模式下 圖文表格不統(tǒng)一 分類統(tǒng)計(jì) 檢索速度慢 不利綜合分 析 存在較多弊端 所以要實(shí)現(xiàn)城市管理的科學(xué)化 現(xiàn)代化 就必須實(shí)現(xiàn)管線資料的數(shù) 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 3 字化管理 對城市內(nèi)的管線進(jìn)行普查 并對管線資料的管理做出長遠(yuǎn)規(guī)劃 1 3 本文研究內(nèi)容 寫作提示 有些同學(xué)在標(biāo)題行后愿意加標(biāo)點(diǎn) 如 1 3 本文研究內(nèi)容 或 1 3 本文研究 內(nèi)容 這是不合規(guī)范要求的 注意 標(biāo)題行后不加任何標(biāo)點(diǎn) 地下管線信息系統(tǒng)一方面依賴各種比例尺的地形圖 特別是以地形圖為基礎(chǔ)的專題 管線圖來管理其空間地理位置信息 另一方面非空間信息 如管線材質(zhì) 規(guī)格 管線高 程 底程 埋設(shè)年代等 則一般是通過各種不同規(guī)格的表格數(shù)據(jù)形式來管理 這種相對 獨(dú)立且分散的基于文檔的管理方法 其弊病是顯而易見的 首先表現(xiàn)在于表格文檔和地 圖文檔的非同步更新 造成內(nèi)容上的不一致和混亂 其次 紙質(zhì)文檔有不易查詢 保存 攜帶 復(fù)制和不便于保密等缺點(diǎn) 近幾年隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展 有一些管線權(quán)屬單位也采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行地下管 線信息的管理 如通過 AutoCAD 生成地下管線圖 用 Microsoft Excel 或 Foxpro 保存管線 管點(diǎn)的屬性信息 這對地下管線信息的管理發(fā)揮著很大的作用 但也存在嚴(yán)重的不足 就是地下管線探測與信息技術(shù)分離 AutoCAD 只顯示空間數(shù)據(jù) 無法顯示屬性數(shù)據(jù) 空 間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)沒有有機(jī)的結(jié)合在一起 有時(shí)管線信息數(shù)據(jù)可能由于測量出現(xiàn)較大偏 差或者人為的原因弄錯 在入庫時(shí)沒有一個合理的機(jī)制去進(jìn)行數(shù)據(jù)正確性和合理性檢查 管線信息的查詢 統(tǒng)計(jì) 分析都要手工進(jìn)行 不僅效率低 而且容易出錯 無法形成科 學(xué) 系統(tǒng)的事故分析和決策 目前大多數(shù)系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)格式單一 數(shù)據(jù)互操作性不強(qiáng) 有的系統(tǒng)雖然支持多種 數(shù)據(jù)格式 但在數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)化中常常出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失 變形等問題 這樣使得系統(tǒng)無法 和其它相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享 造成多種系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的不一致 系統(tǒng)在使用時(shí)往往需 要重新錄入數(shù)據(jù) 給用戶使用帶來很大不便 基于原有 GIS 二次開發(fā)平臺開發(fā)的地下管 線管理系統(tǒng) 大多數(shù)只具有原平臺提供的常用空間分析功能 而缺少針對管線數(shù)據(jù)管理 所需要的網(wǎng)絡(luò)分析功能 或者只提供了很簡單的網(wǎng)絡(luò)分析功能 本文通過廣泛查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料 開發(fā)并實(shí)現(xiàn)了地下管線信息系統(tǒng) 主要工作包括 1 設(shè)計(jì)了適于管網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲的柵格矢量一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 采用這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲 管網(wǎng)數(shù)據(jù) 在保證管線數(shù)據(jù)全面 準(zhǔn)確的同時(shí) 簡化了存儲操作 提高了管網(wǎng)數(shù)據(jù)的存 儲效率 2 討論了幾種常規(guī)空間網(wǎng)絡(luò)分析包括事故分析 縱橫斷面分析 緩沖區(qū)分析以及 最短路徑分析問題的解決方案 采用深度優(yōu)先遍歷方法 實(shí)現(xiàn)了 Dijkstra 算法 3 數(shù)據(jù)錄入及入庫過程中實(shí)現(xiàn)完整性 合理性以及準(zhǔn)確性檢查 4 三維圖形顯示 5 設(shè)計(jì)了 C S 模式的網(wǎng)絡(luò)版地下管線信息系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程管線數(shù)據(jù)的管理和非 常完備的管線空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)編輯及維護(hù)功能 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 4 1 4 論文的結(jié)構(gòu) 本文主要分為六章 其主要內(nèi)容概要如下 第一章主要介紹了課題的背景和研究意義 概述了地下管線信息系統(tǒng)應(yīng)用范圍 總 結(jié)了目前現(xiàn)有的城市地下管線信息管理系統(tǒng)中存在的不足 闡述了本文的主要研究工作 第二章介紹了地理信息系統(tǒng)和地下管線信息系統(tǒng)的概念及其關(guān)系 論述了 GIS 開發(fā) 模式和組件式 GIS 第三章分析了管線數(shù)據(jù)的特點(diǎn) 設(shè)計(jì)了城市地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)編碼和管線數(shù)據(jù) 組織模型 論述了事故分析 最短路徑分析 緩沖區(qū)分析和縱 橫斷面分析流程 采用 深度優(yōu)先遍歷方法的實(shí)現(xiàn)了 Dijkstra 算法 第四章對系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析 并根據(jù)需求分析明確了系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則 在此基 礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 功能模塊和數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)字典 第五章設(shè)計(jì)了城市地下管線信息系統(tǒng)基于 MapObjects 的 C S 模式體系結(jié)構(gòu) 說明了 構(gòu)成系統(tǒng)的幾個模塊的功能 對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的幾個關(guān)鍵問題 給出了解決方法 第六章對總結(jié)全文工作 并對地下管線信息系統(tǒng)的下一步工作進(jìn)行展望 寫作提示 要開始下一章了 插入一個 分頁符 這樣做的原因有 1 每一章從新 的一頁開始 這是學(xué)術(shù)規(guī)范的要求 2 分若干空行也能讓下一章從新的一頁開始 但如果在之前增加或減少一些文字后 你將不得不 你能想到由此帶來的麻煩 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 5 2 相關(guān)理論與技術(shù)基礎(chǔ) 2 1 地理信息系統(tǒng) 2 1 1 地理信息系統(tǒng)的概念 地理信息系統(tǒng) GIS 是以采集 存儲 分析和描述整個或部分地球表面 包括大氣 層在內(nèi) 與空間和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng) 8 美國國家地理信息與分析中 心 NCGIA 于 1988 年曾給地理信息系統(tǒng)下過一個定義 為了獲取存儲檢索分析和顯示 空間定位數(shù)據(jù)而建立的計(jì)算機(jī)化的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 9 10 GIS 是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的新興技術(shù) 圍繞著這項(xiàng)技術(shù)的研究 開發(fā)和應(yīng)用形成了一門 交叉性 邊緣性的學(xué)科 主要涉及地理學(xué) 測量學(xué) 制圖學(xué) 攝影測量與遙感 計(jì)算機(jī) 科學(xué)等領(lǐng)域 11 13 GIS 是管理和研究空間數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng) 在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下 它可以對空間數(shù)據(jù) 按地理坐標(biāo)或空間位置進(jìn)行各種處理 對數(shù)據(jù) 包括地理實(shí)體的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù) 的有效管理 研究各種地理實(shí)體及相互關(guān)系 通過對多種地理要素的綜合分析 迅速地 獲取滿足應(yīng)用需要的信息 并以地圖 圖形或數(shù)據(jù)的形式表示處理的結(jié)果 12 15 2 1 2 地理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 廣義上講 地理信息系統(tǒng)由硬件設(shè)備 計(jì)算機(jī)軟件 數(shù)據(jù)和用戶四大要素組成 硬 件設(shè)備包括數(shù)據(jù)存儲設(shè)備 輸入設(shè)備 如數(shù)字化儀 掃描儀 全數(shù)字?jǐn)z影測量工作站等 輸出設(shè)備 如矢量繪圖儀 柵格式繪圖設(shè)備等 數(shù)據(jù)包括與地理實(shí)體相關(guān)的各種定量數(shù) 據(jù)和定性數(shù)據(jù) 用戶則是地理信息系統(tǒng)服務(wù)的對象 16 20 狹義的地理信息系統(tǒng)僅指計(jì)算機(jī)軟件 軟件部分由五個子系統(tǒng)組成 如圖 2 l 所示 空間數(shù)據(jù)輸入及 其它格式轉(zhuǎn)換 空間查詢 統(tǒng)計(jì) 分析 規(guī)劃 制圖與輸出 空間數(shù)據(jù)與屬 性數(shù)據(jù)編輯 空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及 后臺 GIS 系統(tǒng) 圖 2 1 GIS 軟件的結(jié)構(gòu)組成 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 6 寫作提示 此處出現(xiàn)了本文中的第一張圖 插圖要精選 圖序逐章單獨(dú)編序 如第 1 章 5 個圖 編號為圖 1 1 到圖 1 5 第 2 章 4 個圖 編號為圖 2 1 到圖 2 4 依此類 推 某章僅有一圖時(shí) 也要寫清圖序 由若干個分圖組成的插圖 分圖用 a b c 標(biāo)出 每一圖都要有圖標(biāo)題 圖序和圖標(biāo)題置于圖下方中間位置 圖序和圖標(biāo)題中 間要有兩個空格 寫作提示 有時(shí)候圖的位置不當(dāng)可能會使某頁下端留下大片空白 如果出現(xiàn)這種情況 可以適當(dāng)調(diào)整圖和文字的相對位置 即 并不一定要 如圖 1 1 后馬上出現(xiàn)圖 只 要在附近 便于讀者看到就行 圖序 標(biāo)題一定要在圖下方 且在同一頁 寫作提示 圖中文字的字號要比正文中字號小半號 例如 正文中的文字用小四號 圖中的文字用五號字 每幅圖在正文中均應(yīng)明確提及 例 圖 1 3 中所示 見圖 1 3 等 大多數(shù)時(shí)候 在正文中需要用文字對圖進(jìn)行簡要說明 寫作提示 用 word 做圖后 將圖文框等組合起來 將其環(huán)繞方式設(shè)為 上下型 或 嵌入型 這將有助于消除圖片 亂竄 的可惡現(xiàn)象 數(shù)據(jù)采集 是解決把現(xiàn)有資料轉(zhuǎn)換為計(jì)算即可處理的形式 按統(tǒng)一的參考坐標(biāo)系統(tǒng) 統(tǒng)一的編碼 統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)組織到數(shù)據(jù)庫中的處理過程 數(shù)據(jù)的采集方法包括 現(xiàn) 有地圖數(shù)字化 野外測量數(shù)據(jù) 航空攝影測量 數(shù)字式地理信息處理 屬性數(shù)據(jù)和文字 信息的錄入等 數(shù)據(jù)編輯 指對地理信息系統(tǒng)中的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)組織和修改等 包括 空間數(shù)據(jù)編輯和屬性數(shù)據(jù)編輯 空間數(shù)據(jù)編輯就是利用地理信息系統(tǒng)軟件工具 對現(xiàn)有 的己采集到的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和再加工的過程 數(shù)據(jù)存儲管理 地理數(shù)據(jù)不僅具有地理目標(biāo)的空間位置與形狀的三維信息 而且還有 空間關(guān)系和屬性信息 它不但描述地理目標(biāo)的現(xiàn)狀 還可描述地理目標(biāo)的過去和預(yù)測未 來 可以具有第四維的時(shí)間信息 作為各種專題信息的公共空間載體 數(shù)據(jù)的一致性和 穩(wěn)定性 權(quán)威性要求很高 并與各類專題數(shù)據(jù)相關(guān) 涉及面廣 數(shù)據(jù)共享性強(qiáng) 20 24 查詢與空間分析 對單幅或多幅專題圖件進(jìn)行分析運(yùn)算和指標(biāo)量算 地理信息系統(tǒng)的 查詢與空間分析功能是 GIS 的主要特色功能 是區(qū)別于一般地圖制作系統(tǒng)的主要特點(diǎn) 輸出與表示 輸出與表示是指將 GIS 內(nèi)的原始數(shù)據(jù)或經(jīng)過系統(tǒng)分析和轉(zhuǎn)換后重新組織 的數(shù)據(jù)以某種用戶可以理解的方式提交給用戶 表示方式可以是地圖 表格 圖表 文 字 數(shù)字 影像等 本文所提到的地理信息系統(tǒng)均是指狹義上的地理信息系統(tǒng) 2 2 地下管線系統(tǒng) 2 2 1 地下管線的概念 一條管線就是由管線點(diǎn)按一定連接關(guān)系構(gòu)成的線 代表實(shí)際管線的走向 管線要實(shí) 現(xiàn)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的管理就必然面對如下問題 管線的起點(diǎn) 終點(diǎn)位置 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 7 管線的屬性數(shù)據(jù) 如管徑 材料 埋設(shè)方式等 的特點(diǎn)及其表示方法 管線點(diǎn)的性質(zhì) 要解決上述問題 就必須對信息系統(tǒng)內(nèi)的每條管線給出嚴(yán)格的定義 這關(guān)系到整個 地下管線信息系統(tǒng)的綜合查詢 網(wǎng)絡(luò)分析 斷面生成等綜合功能的實(shí)現(xiàn) 地下管線分為地下管道和地下電纜兩大類 地下管道包括給水 排水 煤氣 熱力及工業(yè)管道 地下電纜包括電力及電信電纜 各大類仍可向下細(xì)分 各類管線又設(shè)有不同的建筑物 構(gòu)筑物以及附屬設(shè)施 具體 如表 2 1 所示 表 2 1 地下管線的分類 專業(yè)建 構(gòu) 筑物附屬設(shè)施 給水水源井 給水泵站 水塔 清水池 凈化池 閥門 水表 消火栓 排水閥 排 泥閥 預(yù)留接頭 各種窨井 排水排水泵站 沉淀池 化糞池 凈化 構(gòu)筑物 暗溝 地面出口 檢查井 跌水井 水封井 仲洗井 沉泥井 排污裝置 燃?xì)?熱力 工業(yè) 抽水井 調(diào)壓房 煤氣站 鍋爐房 動力站 儲氣罐 冷氣塔 濃縮器 排氣 排水 排污 裝置 凝 水缸 各種窨井 電力變電所 配電室 電纜檢修井 各 種塔 桿 桿上變壓器 露天地面變壓器 通訊電纜檢修井 控制室 變換站 塔 桿 增音站 差轉(zhuǎn)臺 交接箱 分線箱 各種窨井 寫作提示 表格是表現(xiàn)力比較強(qiáng)的形式之一 鼓勵在論文中用表格 表格也逐章單獨(dú) 編序 如表 4 1 表 5 3 某章僅有一表時(shí) 也要寫清表序 表 x 1 每一個表格都 要有表標(biāo)題 表格序和表格標(biāo)題置于表格上方中間位置 表格序和表格標(biāo)題中間要 有兩個空格 寫作提示 表中文字的字號要比正文中字號小半號 例如 正文中的文字用小四號 表中的文字用五號字 每張?jiān)谡闹芯鶓?yīng)明確提及 例 表 1 3 中所示 見表 1 3 等 寫作提示 如果一張表格要跨頁時(shí) 請選中表格的表頭行 點(diǎn)擊 表格 菜單 選擇 標(biāo)題行重復(fù) 可以使表頭在下頁自動出現(xiàn) 這樣做 當(dāng)版面發(fā)生變化時(shí) 表格也 自動變化 寫作提示 表格的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡潔 表格中各欄都應(yīng)標(biāo)注量和相應(yīng)的單位 表格內(nèi)數(shù)字須 上下對齊 相鄰欄內(nèi)的數(shù)值相同時(shí) 不能用 同上 同左 和其它類似用詞 應(yīng) 一一重新標(biāo)注 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 8 這些建構(gòu)筑物和附屬設(shè)施按照其本身的運(yùn)轉(zhuǎn)特性有機(jī)結(jié)合 構(gòu)成城市的生命線工程 以給水管網(wǎng)為例 它是一個由各種管道 水源 泵站 水塔 調(diào)節(jié)閥 減壓閥 止回閥 等 用戶等多種設(shè)施構(gòu)成的龐大而復(fù)雜的輸水管道系統(tǒng) 2 2 2 地下管線信息系統(tǒng)與 GIS 的關(guān)系 地下管線信息系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式之一是由城市各職能部門和各有關(guān)行業(yè)的實(shí)體以各自 成熟運(yùn)行的專業(yè) 或?qū)ｎ} GIS 以一定方式集成為一體 地下管線信息系統(tǒng)是以城市地下管 線信息為主要對象的空間信息系統(tǒng) 地下管線信息自身有確定的空間定位 能夠自成體 系 它是系統(tǒng)空間信息的一種組成部分 地下管線信息系統(tǒng)就是在 GIS 基礎(chǔ)上開發(fā)出來 的綜合性系統(tǒng) 它與 GIS 系統(tǒng)一樣都包含數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)編輯 數(shù)據(jù)存儲管理 查詢與 空間分析五個部分 3 5 8 城市地下管線信息系統(tǒng)是城市地理信息系統(tǒng) UGIS 重要的組成部分 是 GIS 在城 市管理中的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用 是對 GIS 的發(fā)展和延伸 2 2 3 地下管線系統(tǒng)的特點(diǎn) 從功能上來說 城市地下管線信息系統(tǒng)應(yīng)能快速提供現(xiàn)勢性強(qiáng) 真實(shí)準(zhǔn)確的地下管 線信息 并能實(shí)現(xiàn)快速查詢 綜合分析 輔助設(shè)計(jì)等操作 從而為城市的發(fā)展預(yù)測 規(guī) 劃決策等管理提供可靠的依據(jù) 同時(shí) 它不同于一個單純的 MIS 信息管理系統(tǒng) DSS 決策支持系統(tǒng) OA 辦公自動化系統(tǒng) 等 它是在某種條件下各系統(tǒng)的綜合運(yùn) 用 不僅應(yīng)用于城市管線的日常管理工作 還可以進(jìn)行城市規(guī)劃的輔助設(shè)計(jì)等管理方面 6 8 根據(jù)對城市地下管線信息系統(tǒng)的功能要求 可歸納出該系統(tǒng)的如下特征 1 有效地實(shí)現(xiàn)對空間數(shù)據(jù) 圖形數(shù)據(jù) 和非空間數(shù)據(jù) 屬性數(shù)據(jù) 這兩種不同性質(zhì) 數(shù)據(jù)的操作和管理 空間數(shù)據(jù)表示所描述特征的幾何位置 非空間數(shù)據(jù)是對此位置上特 征的屬性描述 兩者有效的結(jié)合才能使 GIS 的統(tǒng)計(jì)與分析 優(yōu)勢得以充分發(fā)揮 2 所需存儲 處理的數(shù)據(jù)量大 內(nèi)容繁雜 地下管線信息系統(tǒng)以城市地下管線空間 信息為主要操作對象 而任何城市的地下管線 都包括電力 通訊 燃?xì)?熱力 上水 雨水 污水 工業(yè)及各種其它管道 它們隸屬于不同的專業(yè)部門管理 建設(shè)和維修 但 又是一個有機(jī)的整體 城市地下管線信息系統(tǒng)對這些空間特征的表示 甚至比常規(guī)地形 特征描述更為復(fù)雜 3 點(diǎn)線相連 有機(jī)結(jié)合 各種地下管線不同的井位與地面建立聯(lián)系 如給水管道通 過檢修井 各種水表 閥門與地面建立關(guān)聯(lián) 在地下管網(wǎng) GIS 中 它們以不同的地理特 征表達(dá) 以 MapObjects 平臺為例 管線用線 line 表示 井位用點(diǎn) Point 表示 且 以不同的圖層來區(qū)別 而 ARC INFO 中管線可用弧表示 井位用結(jié)點(diǎn)表示 以不同的編 碼來區(qū)別 不論用何種方式 都須構(gòu)成點(diǎn) 線結(jié)合的整體 形成管網(wǎng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 4 三維立體的表示 實(shí)現(xiàn) 分析困難 地下管線信息不但數(shù)據(jù)量大 內(nèi)容繁雜 更 有位于地下 層層疊加的特點(diǎn) 常常在地下上 下交叉多層 每層并排鋪設(shè)多根管線 各類型管線形成縱橫交錯的地下管線立體空間 目前普遍使用的二維 GIS 技術(shù) 是采用 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 9 地下 或地上架空 數(shù)據(jù)投影至地表 再加以處理 所有這些系統(tǒng)處理的二維平面圖形 都 定位于地表 在某一位置上 形成 層 對于這樣的二維系統(tǒng) 可以用公式 2 1 表達(dá) 2 1 yxfV 2 2 zyxfV 其中公式 2 1 中 x y 是平面坐標(biāo) V 是對應(yīng)于此點(diǎn)的屬性數(shù)據(jù) 對子不同的層 V 表示不同的含義 對于三維系統(tǒng) 可擴(kuò)展為公式 2 2 其中 x y z 是表示空間真實(shí)坐標(biāo) 它在三維空間連續(xù) 自由變化 V 是表示該點(diǎn)的屬性值 有相對唯一性 但由于三維數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性 三維 GIS 技術(shù)尚存在許多爭議 公式 2 2 表達(dá)地下管網(wǎng)信息在目前階段 還不成熟 而二維系統(tǒng)在對地下管網(wǎng)信息的描述和空間分析方面受到一定限制 25 28 寫作提示 公式最好用 公式編輯器 或 MathType 等工具編寫 公式變量用斜體 矢量 張量 矩陣為斜體加粗 寫作提示 論文中重要的或者后文中須重新提及的公式應(yīng)注序號并加圓括號 序號逐 章編序 如 4 10 序號排在版面右側(cè) 且距右邊距離相等 公式與序號之間不 加虛線 5 決策支持 決策支持在 GIS 平臺基礎(chǔ)上建立適合于地下管線信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù) 分析 規(guī)劃 2 3 GIS 開發(fā)模式 2 3 1 三種開發(fā)模式 1 獨(dú)立開發(fā) 指不依賴于任何 GIS 工具軟件 從空間數(shù)據(jù)的采集 編輯 數(shù)據(jù)的處理分析及結(jié)果 輸出 所有的算法都由開發(fā)者獨(dú)立設(shè)計(jì) 然后選用某種程序設(shè)計(jì)語言 如 Visual C Delphi 等 在一定的操作系統(tǒng)平臺上編程實(shí)現(xiàn) 這種方式的好處在于無須依賴任何 商業(yè) GIS 工具軟件 減少了開發(fā)成本 另一方面對于大多數(shù)開發(fā)者來說 能力 時(shí)間 財(cái)力方面的限制使其開發(fā)出來的產(chǎn)品很難在功能上與商業(yè)化 GIS 工具軟件相比 而且在 購買 GIS 工具軟件上省下的錢可能還抵不上開發(fā)者在開發(fā)過程中絞盡腦汁所花的代價(jià) 2 基于應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā) 指基于 GIS 平臺軟件上進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā) 大多數(shù) GIS 平臺軟件都提供了可供用戶 進(jìn)行二次開發(fā)的的腳本語言 如 ESRI 的 ArcView 提供了 Avenue 語言 MapInfo 公司的 MapInfo Professional 提供了 MapBasic 語言等等 用戶可以利用這些腳本語言 以原 GIS 軟件為開發(fā)平臺 開發(fā)出自己的針對不同應(yīng)用對象的應(yīng)用程序 這種方式省時(shí)省心 但 進(jìn)行二次開發(fā)的腳本語言 作為編程語言 功能極弱 用它們來開發(fā)應(yīng)用程序仍然不盡 如人意 并且所開發(fā)的系統(tǒng)不能脫離 GIS 平臺軟件 是解釋執(zhí)行的 效率不高 3 基于組件的二次開發(fā) 大多數(shù) GIS 軟件商都提供商業(yè)化的 GIS 組件 如 ESRI 公司的 MapObjects MapInfo 公司的 MapX 等 這些組件都具備 GIS 的基本功能 開發(fā)人員可以基于通用軟件開發(fā)工 具 尤其是可視化開發(fā)工具 如 Visual C Delphi Visual Basic Power Builder 等為 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 10 開發(fā)平臺 進(jìn)行二次開發(fā) 利用 GIS 工具軟件生產(chǎn)廠家提供的建立在 OCX 技術(shù)基礎(chǔ)上的 GIS 功能控件 如 ESRI 的 MapObjects MapInfo 公司的 MapX 等 在 Delphi Visual C 等編程環(huán)境中 直接嵌入這些 GIS 控件 實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)的各種功能 2 3 2 三種模式的比較 由于獨(dú)立開發(fā)難度太大 單純二次開發(fā)受 GIS 工具提供的編程語言的限制差強(qiáng)人意 因此結(jié)合 GIS 工具軟件與當(dāng)今可視化開發(fā)語言的集成二次開發(fā)方式就成為 GIS 應(yīng)用開發(fā) 的主流 它的優(yōu)點(diǎn)是既可以充分利用 GIS 工具軟件對空間數(shù)據(jù)庫的管理 分析功能 又 可以利用其它可視化開發(fā)語言具有的高效 方便等編程優(yōu)點(diǎn) 集二者之所長 不僅能大 大提高應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)效率 而且使用可視化軟件開發(fā)工具開發(fā)出來的應(yīng)用程序具有更 好的外觀效果 更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫功能 而且可靠性好 易于移植 便于維護(hù) 尤其是使 用 OCX 技術(shù)利用 GIS 功能組件進(jìn)行集成開發(fā) 更能表現(xiàn)出這些優(yōu)勢 集成二次開發(fā)方法唯一的缺點(diǎn)是前期投入比較大 需要同時(shí)購買 GIS 工具軟件和可 視化編程軟件 但 工欲善其事 必先利其器 這種開發(fā)方式高效而且實(shí)用 目前許多軟件公司都開發(fā)了很多 ActiveX 控件 合理選擇和運(yùn)用現(xiàn)成的控件 減少了 開發(fā)者的編程工作量 使開發(fā)者避開某些應(yīng)用的具體編程 直接調(diào)用控件 以實(shí)現(xiàn)各種 具體應(yīng)用功能 不僅可以縮短程序開發(fā)周期 使編程過程更簡潔 用戶界面更友好 而 且可以使程序更加靈活 簡便 系統(tǒng)維護(hù)更容易 應(yīng)用系統(tǒng)間也能更容易地進(jìn)行無縫集 成 29 31 2 4 組件式 GIS 2 4 1 組件式 GIS 的特點(diǎn) 組件式 GIS 也稱 ComGIS 是面向?qū)ο蠹夹g(shù)和組件式軟件在 GIS 軟件開發(fā)中的應(yīng)用 認(rèn)識 ComGIS 首先要了解它所依賴的技術(shù)基礎(chǔ) 組件式對象模型和 ActiveX 控件 COM Component object Model 是 OLE 和 ActiveX 共同的基礎(chǔ) 它建立的就是一個軟件 模塊與另外一個軟件模塊之間的鏈接 當(dāng)這種鏈接建立之后 模塊之間就可以通過被稱 為 接口 的機(jī)制來進(jìn)行通信 32 35 ActiveX 是一套基于 COM 的 可以使軟件組件在各種開發(fā)語言 開發(fā)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)環(huán) 境中進(jìn)行互操作而不管組件是用何種語言創(chuàng)建的技術(shù) 32 33 ActiveX 控件是一種可編程 可重用的基于 COM 的對象 ActiveX 控件通過屬性 事件 方法等接口與應(yīng)用程序進(jìn)行 交互 ComGIS 不是一種簡單技術(shù)在 GIS 軟件開發(fā)中的應(yīng)用 而是一種全新的 GIS 軟件技 術(shù)體系 不僅僅是 GIS 組件式軟件技術(shù)給整個軟件產(chǎn)業(yè)帶來了一場技術(shù)革命 ComGIS 基于組件對象平臺 具有標(biāo)準(zhǔn)的接口 允許跨語言應(yīng)用 因而使 GIS 軟件的 可配置性 可擴(kuò)展性和開放性更強(qiáng) 使用更靈活 二次開發(fā)更方便 ComGIS 不僅可以成功地解決傳統(tǒng) GIS 在軟件開發(fā) 應(yīng)用系統(tǒng)集成和用戶學(xué)習(xí)使用等 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 11 方面面臨的困難 而且有利于降低成本 具有無限擴(kuò)展性等特點(diǎn) 因此 國際上大多數(shù) GIS 軟件公司把開發(fā) ComGIS 軟件作為重要的發(fā)展戰(zhàn)略 ComGIS 是當(dāng)今 GIS 發(fā)展的重要 趨勢 ComGIS 的基本思想是把 GIS 的各大功能模塊劃分為幾個控件 每個控件完成不同的 功能 各個 GIS 控件之間 以及 GIS 控件與其他非 GIS 控件之間 可以方便地通過可視 化的軟件開發(fā)工具集成起來 形成最終的 GIS 應(yīng)用系統(tǒng) ComGIS 的發(fā)展順應(yīng)了當(dāng)今軟件技術(shù)的發(fā)展潮流 極大地方便了應(yīng)用和系統(tǒng)集成 同 傳統(tǒng)的 GIS 相比 這一技術(shù)具有以下特點(diǎn) 32 1 提供高效無縫的系統(tǒng)集成方案 ComGIS 不依賴于某一種開發(fā)語言 可以嵌入 通用的開發(fā)環(huán)境 如 Visual Basic 和 Delphi 中實(shí)現(xiàn) GIS 功能 專業(yè)模型則可以使用這 些通用開發(fā)環(huán)境來實(shí)現(xiàn) 也可以插入其他的專業(yè)性模型分析控件 從而實(shí)現(xiàn)高效 無縫 的系統(tǒng)集成 2 無須專門的 GIS 開發(fā)語言 傳統(tǒng) GIS 往往有獨(dú)立的二次開發(fā)語言 如 Arc info 的 AML Mapinfo 的 MapBasic 等 使用二次開發(fā)語言 開發(fā)往往受限制 而且對用戶 和應(yīng)用開發(fā)者而言也存在學(xué)習(xí)上的負(fù)擔(dān) 對 ComGIS 來說 GIS 應(yīng)用開發(fā)者不必掌握額外 的 GIS 開發(fā)語言 只需熟悉基于 Windows 平臺的通用集成開發(fā)環(huán)境 以及 ComGIS 的各 個控件的屬性 事件和方法 就可以完成應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)和集成 3 大眾化的 GIS ComGIS 的出現(xiàn)使 GIS 不僅是專家們的專業(yè)分析工具 同時(shí)也 成為普通用戶對地理相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的可視化工具 推動了 GIS 的大眾化進(jìn)程 4 成本低 傳統(tǒng) GIS 結(jié)構(gòu)的封閉性使不同系統(tǒng)的交互性差 系統(tǒng)的開發(fā)難度大 ComGIS 提供實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的采集 儲存 管理 分析和模擬等功能 其它非 GIS 功能可 以使用專業(yè)廠商提供的專門組件 有利于降低 GIS 軟件開發(fā)成本 另外 ComGIS 本身又 可以劃分為多個控件 分別完成不同的功能 用戶可根據(jù)實(shí)際需要選擇所需控件 最大 限度地降低了用戶的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān) ComGIS 是一種全新的 GIS 概念 在同 MIS 耦合 Internet 應(yīng)用 降低開發(fā)成本和使 用復(fù)雜性等方面 具有明顯的優(yōu)勢 ComGIS 改變了 GIS 原來過于專業(yè)化的開發(fā)方式 可 以使更多的開發(fā)人員掌握 GIS 開發(fā)工具 從而使其成為一個大眾化的應(yīng)用領(lǐng)域 35 37 盡管 ComGIS 軟件提供的功能還不能完全滿足專業(yè)應(yīng)用的需要 但是隨著技術(shù)的發(fā)展 ComGIS 最終將取代傳統(tǒng)的 GIS GIS 的發(fā)展經(jīng)歷了幾個階段 組件式 GIS 是目前較流行的 GIS 系統(tǒng)開發(fā)方法 組件 式 GIS 符合當(dāng)前軟件技術(shù)的發(fā)展潮流 它使得開發(fā)成本降低 和 MIS 系統(tǒng)或者 OA 系統(tǒng) 可以無縫集成 無需別的二次開發(fā)語言 可視化的組件還支持 RAD 大大提高了應(yīng)用系 統(tǒng)的開發(fā)速度 組件式 GIS 本身劃分為多個組件 分別完成不同的功能 用戶可以根據(jù) 自己的需要選擇組件 大大降低了使用成本 2 4 2 組件式 GIS 的實(shí)現(xiàn)技術(shù) Microsoft 給出的 COM 定義是 面