地理信息系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、地理信息系統(tǒng)畢業(yè)論文題目：基于gis的火車換乘系統(tǒng)專 業(yè)：地理信息系統(tǒng) 摘要自中國(guó)改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，為了適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)正在大力進(jìn)行鐵路建設(shè)。然而隨著我國(guó)鐵路的快速發(fā)展給我們出行帶來(lái)了無(wú)限便利的同時(shí)，我們?cè)谶x擇出行路線的時(shí)候也面臨著很多困難，是選擇最快的呢？還是選擇最舒適，經(jīng)濟(jì)的呢？面對(duì)這樣的問(wèn)題本系統(tǒng)給出了很好的解決辦法，幫助用戶選擇更為合適的出行方案。系統(tǒng)采用arcengine在java環(huán)境下實(shí)現(xiàn)，所用平臺(tái)為eclipse。在本系統(tǒng)當(dāng)中，用戶可以可視化的了解所關(guān)注車次、車站的詳細(xì)信息。本論文結(jié)合開(kāi)發(fā)軟件的全過(guò)程，先介紹系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的背景環(huán)境；接著對(duì)數(shù)據(jù)的來(lái)源和建

2、立進(jìn)行論述包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的創(chuàng)建和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的創(chuàng)建以及數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和建立；然后詳細(xì)描述了軟件的實(shí)現(xiàn)思路、軟件的層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能模塊設(shè)計(jì)、以及如何實(shí)現(xiàn)、組織各個(gè)功能模塊 ；最后附上實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能模塊的主要代碼?！娟P(guān)鍵字】arcengine、java、火車換乘abstractsince chinas reform and opening up of chinas economic progress, in order to meet the countrys rapid economic development, china vigorously for railway construction. wi

3、th the rapid development of chinas railway to our unlimited travel convenience at the same time, we select travel routes are faced with many difficulties, is to choose the fastest?, or choose the most comfortable, affordable? in the face of such problems this system gives very good solutions, help u

4、sers choose more appropriate travel scheme. the system uses the arcengine in a java environment, platform for eclipse. in this system, users can visually understand concerns train, station details. this paper combined with the whole process of developing software, first system development background

5、 environment; then on the data source and establish are discussed in the basic data creation and the creation of the network data, and database design and set up; and a detailed description of the software implementation ideas, software design, the hierarchy of functionality to design, implement, or

6、ganize function module; last accompanied by implementation of the various modules of the main code. key words arcengine、java、train transfer目 錄1緒論61.1引言61.2 設(shè)計(jì)論文背景61.3 火車換乘系統(tǒng)的意義61.4 火車換乘系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)71.4.1 gis技術(shù)71.4.2組件式gis71.4.3數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)81.5系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中解決的問(wèn)題81.6系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的主要路線81.7論文主要的研究?jī)?nèi)容92基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的處理流程92.1數(shù)據(jù)來(lái)源92.2網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的建立92

7、.2.1基礎(chǔ)圖層92.2.2 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集112.2.3校驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的可用性142.4本章總結(jié)153 火車換乘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)163.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)163.1.1 gis系統(tǒng)平臺(tái)163.1.2系統(tǒng)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言163.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)173.1.4系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)173.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)層次結(jié)構(gòu)搭建173.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)173.2.2系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)173.2.3系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)183.3系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)思路193.4本章總結(jié)214 火車換乘系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)224.1系統(tǒng)概述224.2系統(tǒng)界面224.3功能模塊論述234.3.1車次查詢234.3.2車站查詢244.3.3按路徑查詢244.3.4高級(jí)274.3.5

8、地圖工具284.4本章總結(jié)305總結(jié)與展望315.1論文研究成果315.2 論文的不足及進(jìn)一步工作展望31致 謝32參考文獻(xiàn)33附 錄(一) 主要程序代碼34u 1緒論l 1.1引言鐵路建設(shè)的積極推進(jìn)，更多的火車車次和鐵路運(yùn)輸線投入到使用當(dāng)中。而且隨著現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的有力步伐，也涌現(xiàn)出了很多不同種類的火車出行方式。最近的高速鐵路、省會(huì)直達(dá)都是令人振奮的消息，這樣我們出行就有了更多的選擇方式，而這僅僅是針對(duì)我們的火車。這就為出行者帶來(lái)了一定的困擾尤其是在像鄭州、北京、上海等城市有眾多的鐵路線在這里交匯，從出發(fā)點(diǎn)可以到達(dá)目的地的火車有十幾條之多，然而如何能在有限的時(shí)間內(nèi)選擇出我們最佳的出行路線呢？

9、現(xiàn)在是信息化時(shí)代，在多源化的鐵路信息中我們?nèi)绾稳フ纤麄儾⒂行У丶右越M織利用成了關(guān)鍵性的問(wèn)題。而隨著gis的發(fā)展將gis運(yùn)用到火車出行系統(tǒng)當(dāng)中，更能解決很多的出行選擇難題。同時(shí)能夠有效地組織各種信息數(shù)據(jù)，使它真正能夠?yàn)槲覀兂鲂蟹?wù)。l 1.2 設(shè)計(jì)論文背景目前很多有很多的火車查詢軟件包括網(wǎng)絡(luò)上的，然而其中的大部分都只是簡(jiǎn)單的時(shí)間數(shù)據(jù)庫(kù)查詢，就是簡(jiǎn)單的火車時(shí)刻表的查詢。對(duì)于很多用戶在日常生活中遇到的問(wèn)題不能很好的解決，更不能實(shí)現(xiàn)火車的換乘查詢，也不能將火車信息可視化的顯示在地圖當(dāng)中。這就嚴(yán)重的影響了用戶使用軟件的效果。例如某個(gè)火車查詢網(wǎng)站提供給用戶三種火車查詢的方法車站查詢、車次查詢、出發(fā)地目的

10、地查詢這三種查詢方式。每次的查詢都是只將基本的火車信息全部羅列在用戶面前，而太多的數(shù)據(jù)并不是用戶關(guān)心的數(shù)據(jù)，并且系統(tǒng)也沒(méi)有給用戶提供自定義查詢的接口從而縮小查詢的范圍使用戶更容易的得到所關(guān)心的數(shù)據(jù)。并且由于種種限制也不能將有效的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的以可視化的方式呈現(xiàn)在用戶面前，使用戶在查詢時(shí)還要逐一篩選。這只是其中的一個(gè)問(wèn)題，而本系統(tǒng)將會(huì)一一解決這樣的問(wèn)題。l 1.3 火車換乘系統(tǒng)的意義火車出行是一個(gè)十分重要的問(wèn)題，如果沒(méi)有選擇合理的出行路線方案，不但可能給出行者帶來(lái)不便，也可能由于大量出行人員由于沒(méi)有合理的選擇出行路線而造成火車的某一車次運(yùn)力壓力過(guò)大等種種情況而這都是需要我們加以重視的。面對(duì)用戶存在種

11、種困惑，本系統(tǒng)將以更加人性化的方式、更直觀的方式式將用戶所關(guān)心的問(wèn)題逐一解決。l 1.4 火車換乘系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)n 1.4.1 gis技術(shù)地理信息系統(tǒng)（ geographic information system, 簡(jiǎn)稱 gis ）作為獲取、存儲(chǔ)、分析和管理地理空間數(shù)據(jù)的重要工具、技術(shù)和學(xué)科，近年來(lái)得到了廣泛關(guān)注和迅猛發(fā)展。由于信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字時(shí)代的來(lái)臨，理論上來(lái)說(shuō)，gis可以運(yùn)用于現(xiàn)階段任何行業(yè)。gis經(jīng)過(guò)了40年的發(fā)展，到今天已經(jīng)逐漸成為一門相當(dāng)成熟的技術(shù)，并且得到了極廣泛的應(yīng)用。尤其是近些年，gis更以其強(qiáng)大的地理信息空間分析功能，在gps及路徑優(yōu)化中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。gis地

12、理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供管理、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。簡(jiǎn)單的說(shuō)，地理信息系統(tǒng)就是綜合處理和分析地理空間數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng)。n 1.4.2組件式gis組件式gis是面向?qū)ο蠹夹g(shù)和組件技術(shù)在gis軟件技術(shù)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用。組件式gis控件與其他軟件通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)跨程序、跨計(jì)算機(jī)、跨網(wǎng)絡(luò)的分布式操作。同傳統(tǒng)的gis相比較，它具有多方面的特點(diǎn)，包括:無(wú)縫集成、跨語(yǔ)言使用、易于推廣、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)捷、使用方便、成本低、可視化界面設(shè)計(jì)以及internet應(yīng)用等。組件式gis的基本思想是把gi

13、s的各大功能模塊劃分為幾個(gè)控件，每個(gè)控件完成不同的功能。各個(gè)gis控件之間，以及gis控件與其它非gis控件之間，可以方便地通過(guò)可視化的軟件開(kāi)發(fā)工具集成起來(lái)，形成最終的gis應(yīng)用6?？丶缤欢迅魇礁鳂拥姆e木，他們分別實(shí)現(xiàn)不同的功能(包括gis和非gis功能)，根據(jù)需要把實(shí)現(xiàn)各種功能的 “積木”搭建起來(lái)，就構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)。n 1.4.3數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)本系統(tǒng)使用access數(shù)據(jù)路軟件，access 是微軟公司推出的基于windows的桌面關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（rdbms，即relational database management system），是office系列應(yīng)用軟件之一。它提供了表、查詢、窗體

14、、報(bào)表、頁(yè)、宏、模塊7種用來(lái)建立數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的對(duì)象；提供了多種向?qū)А⑸善?、模板，把?shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢、界面設(shè)計(jì)、報(bào)表生成等操作規(guī)范化；為建立功能完善的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供了方便，也使得普通用戶不必編寫代碼，就可以完成大部分?jǐn)?shù)據(jù)管理的任務(wù)。access管理的對(duì)象有表、查詢、窗體、報(bào)表、頁(yè)、宏和模塊，以上對(duì)象都存放在后綴為（.mdb）的數(shù)據(jù)庫(kù)文件中，便于用戶的操作和管理。access是一個(gè)面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)工具，利用面向?qū)ο蟮姆绞綄?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的各種功能對(duì)象化，將數(shù)據(jù)庫(kù)管理的各種功能封裝在各類對(duì)象中。它將一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)作是由一系列對(duì)象組成的，對(duì)每個(gè)對(duì)象它都定義一組方法和屬性，以定義該對(duì)象的行為和外觀，用

15、戶還可以按需要給對(duì)象擴(kuò)展方法和屬性。通過(guò)對(duì)象的方法、屬性完成數(shù)據(jù)庫(kù)的操作和管理，極大地簡(jiǎn)化了用戶的開(kāi)發(fā)工作。1.5系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中解決的問(wèn)題本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中主要解決一下幾個(gè)方面的問(wèn)題1) 建立全國(guó)主要鐵路干線和主要地級(jí)市的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集。2) 實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)圖層和要素圖層模糊查詢、點(diǎn)選查詢以及數(shù)據(jù)庫(kù)的屬性查詢。3) 實(shí)現(xiàn)用戶的自定義查詢。4) 實(shí)現(xiàn)火車換乘查詢，地圖上實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示。l 1.6系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的主要路線本系統(tǒng)以全國(guó)的主要鐵路干線為研究對(duì)象，采用java語(yǔ)言結(jié)合gis二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)在gis空間數(shù)據(jù)和access屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)之上制作可視火車換乘系統(tǒng)。系統(tǒng)在java環(huán)境下引入ae類庫(kù)實(shí)現(xiàn)對(duì)ae類庫(kù)的調(diào)用，并

16、通過(guò)java的odbc.jdbc實(shí)現(xiàn)對(duì)access數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，從而實(shí)現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)操作。從應(yīng)用程序的用戶接口得到關(guān)鍵信息，通過(guò)java語(yǔ)言的處理將信息調(diào)入arcengine的類庫(kù)和access數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行處理并將結(jié)果反饋到用戶界面，從而實(shí)現(xiàn)可視化的火車信息查詢、車站查詢和換乘查詢。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新功能主要是對(duì)access數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)于火車車次和站點(diǎn)的添加、編輯的操作。l 1.7論文主要的研究?jī)?nèi)容本論文主要是對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建立整個(gè)過(guò)程的具體描述1) 闡述系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的主要背景和研究目的，以及系統(tǒng)能夠解決的問(wèn)題和系統(tǒng)建立的思路。2) 闡述系統(tǒng)所涉及的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的建立和組織的詳細(xì)

17、過(guò)程。3) 對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊的簡(jiǎn)單闡述。4) 闡述系統(tǒng)中存在的不足和缺點(diǎn)，同時(shí)也提出了解決方法和對(duì)未來(lái)的展望。5) 提供系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的主要代碼，以供以后的研究和使用。u 2基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的處理流程l 2.1數(shù)據(jù)來(lái)源從國(guó)家地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)站上下載國(guó)家1:400萬(wàn)主要的鐵路干線的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和省界數(shù)據(jù)以及主要地級(jí)市居民點(diǎn)數(shù)據(jù)shp格式。屬性數(shù)據(jù)主要通過(guò)上網(wǎng)查詢火車信息并手動(dòng)錄入數(shù)據(jù)庫(kù)。l 2.2網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的建立n 2.2.1基礎(chǔ)圖層(1) 主要城市點(diǎn)居民點(diǎn)圖層、主要鐵路干線圖層、省界線圖層、省面圖層如圖2-1所示：圖2-1 鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)圖(2) 打開(kāi)arcmap，打開(kāi)工具箱，選擇data managemen

18、t tools選擇 projections and transformations 工具，轉(zhuǎn)換圖層的坐標(biāo)系統(tǒng)，并統(tǒng)一為wgs1984投影坐標(biāo)系統(tǒng)單位為米如圖2-2所示圖2-2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)圖層坐標(biāo)系統(tǒng)n 2.2.2 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集在主要鐵路線和地級(jí)市居民點(diǎn)的基礎(chǔ)之上制作網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集(1) 創(chuàng)建地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)1 打開(kāi)arccatalog在數(shù)據(jù)文件夾上單擊右鍵，新建personal geodatabase 命名為railway，如圖2-3所示圖2-3 新建geodatabase2 在railway數(shù)據(jù)庫(kù)上新建railway feature dataset，如圖2-3所示圖2-3 新建featuredatas

19、et3 將主要鐵路線和地級(jí)市居民點(diǎn)導(dǎo)入到railway要素集當(dāng)中，選擇采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的方式建立拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，選擇railway要素?cái)?shù)據(jù)集單擊右鍵創(chuàng)建network dataset，如圖2-4所示：圖2-4 新建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集n 2.2.3校驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的可用性(1) 打開(kāi)arcmap，點(diǎn)擊菜單欄空白處選擇networkanalyst工具條激活它，添加網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集到arcmap中如下圖2-5所示圖2-5 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集圖層(3)單擊networkanalyst工具選擇new route項(xiàng)，并在圖層列表中發(fā)現(xiàn)多出了routelayer圖層，單擊networkanalyst工具條中的工具選擇兩個(gè)位置進(jìn)行最短路徑查

20、詢，單擊工具顯示最短路徑如圖2-6所示：圖2-6 測(cè)試網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集l 2.4本章總結(jié)本章主要是描述在國(guó)家主要鐵路網(wǎng)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的建立過(guò)程。先對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初期的編輯處理，然后針對(duì)國(guó)家主要鐵路干線圖層進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的建立和校驗(yàn)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集是本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。u 3 火車換乘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)gis火車換乘系統(tǒng)的建立是主要根據(jù)系統(tǒng)功能模塊的設(shè)想，系統(tǒng)遵循如下的總體設(shè)計(jì)。系統(tǒng)具體要實(shí)現(xiàn)的功能，具體化為數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢要求、地圖的可視化要求、模糊查詢、點(diǎn)選查詢要求、根據(jù)條件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)與地圖的可視化聯(lián)動(dòng)要求、最短路徑查詢。l 3.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)n 3.1.1 gis系統(tǒng)平臺(tái)arcgis作為gis

21、軟件平臺(tái)行業(yè)的領(lǐng)跑者，以她強(qiáng)大的功能一直備受行業(yè)人士的青睞。gis火車換乘系統(tǒng)采用arcgis的輕量級(jí)開(kāi)發(fā)組件arcengine，在arcgis 9系列產(chǎn)品中，arcgis desktop、arcgis engine和arcgis server都是基于核心組件庫(kù)arcobjects搭建。 arcobjects組件庫(kù)有3000多個(gè)對(duì)象可供開(kāi)發(fā)人員調(diào)用，為開(kāi)發(fā)人員集成了大量的gis功能，可以快速的幫助開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行g(shù)is項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。arcgis engine開(kāi)發(fā)包提供了一系列可以在arcgisdesktop框架之外使用的gis組件，arcgisengine的出現(xiàn)對(duì)于需要使用arcobjects的開(kāi)發(fā)

22、人員來(lái)說(shuō)是個(gè)福音，因?yàn)閍rcgisengine發(fā)布之前，基于arcobjects的開(kāi)發(fā)只能在龐大的arcgis desktop框架下進(jìn)行。.arcengine包括核心arcobjects的功能，是對(duì)ao中的大部分接口、類等進(jìn)行封裝所構(gòu)成的嵌入式組件。2.ae中的組件接口、方法、屬性與ao是相同的。arcengine具有簡(jiǎn)潔、靈活、易用、可移植性強(qiáng)等的特點(diǎn)。n 3.1.2系統(tǒng)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言本系統(tǒng)采用java語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，對(duì)于java語(yǔ)言大家肯定最熟悉不過(guò)了。java是一種簡(jiǎn)單的，面向?qū)ο蟮?，分布式的，解釋型的，健壯安全的，結(jié)構(gòu)中立的，可移植的，性能優(yōu)異、多線程的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言。java語(yǔ)言的語(yǔ)法與c語(yǔ)言和c

23、+語(yǔ)言很接近，使得大多數(shù)程序員很容易學(xué)習(xí)和使用java。另一方面，java丟棄了c+ 中很少使用的、很難理解的、令人迷惑的那些特性，如操作符重載、多繼承、自動(dòng)的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。特別地，java語(yǔ)言不使用指針，并提供了自動(dòng)的廢料收集，使得程序員不必為內(nèi)存管理而擔(dān)憂。java語(yǔ)言提供類、接口和繼承等原語(yǔ)，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，只支持類之間的單繼承，但支持接口之間的多繼承，并支持類與接口之間的實(shí)現(xiàn)機(jī)制（關(guān)鍵字為implements）。java語(yǔ)言全面支持動(dòng)態(tài)綁定，而c+ 語(yǔ)言只對(duì)虛函數(shù)使用動(dòng)態(tài)綁定?？傊琷ava語(yǔ)言是一個(gè)純的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言。java語(yǔ)言也完全支持com組件機(jī)制，這就為和ae的結(jié)合打下了

24、基礎(chǔ)，esri公司推出的ae for javasdk 這使得在java環(huán)境下的gis二次開(kāi)發(fā)更為簡(jiǎn)單方便。n 3.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)access管理的對(duì)象有表、查詢、窗體、報(bào)表、頁(yè)、宏和模塊，以上對(duì)象都存放在后綴為（.mdb）的數(shù)據(jù)庫(kù)文件中，便于用戶的操作和管理。gis平臺(tái)arcengine能夠良好的支持access數(shù)據(jù)庫(kù)，java語(yǔ)言在odbc.jdbc 的橋接模式下也能夠很好的支持access數(shù)據(jù)庫(kù)。n 3.1.4系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)本系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境為win xp 操作系統(tǒng)，以及系統(tǒng)平臺(tái)要裝有javaruntime 和 arcgisengine9.2 runtime。n 3.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)層次結(jié)構(gòu)搭建n

25、 3.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)分層、圖層管理、屬性編碼和空間索引設(shè)計(jì)，建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)，然后進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，最后建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)與屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的連接關(guān)系。 如圖3-1所示 gis火車換乘系統(tǒng) 屬性數(shù)據(jù) ( access) 空間數(shù)據(jù)(geodatabase) 關(guān)鍵字火車站圖層；鐵路干線圖層；省界線圖層；省界面圖層；車站詳情，車次所經(jīng)車站，point屬性表jdbcarcgis engine9.2 圖3-1 : 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖n 3.2.2系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)是系統(tǒng)中g(shù)is應(yīng)用環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，他的合理組織直接影響著系統(tǒng)的整體組成。本系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)主要來(lái)自于國(guó)家1:400萬(wàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，并選

26、擇需要的存儲(chǔ)在四個(gè)圖層當(dāng)中分別是省界線圖層，省界面圖層、主要鐵路線圖層、地級(jí)市以上居民點(diǎn)圖層，每一個(gè)圖層都包含了圖層名稱、空間特性、屬性數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)。另外一部分是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，它是存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌妮d體，通過(guò)國(guó)家主要鐵路創(chuàng)建而成的，也作為重要的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。n 3.2.3系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)系統(tǒng)的屬性數(shù)據(jù)主要存儲(chǔ)在access數(shù)據(jù)庫(kù)，分為三張表車次所經(jīng)車站表、車站詳情表、point屬性表（數(shù)據(jù)處理階段的系統(tǒng)生成表）因?yàn)樵谙到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)最短路徑就必須要有可用的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存在在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)上，然而個(gè)別的地級(jí)市居民點(diǎn)離網(wǎng)絡(luò)過(guò)遠(yuǎn)這樣就無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效地最短路徑分析，只能通過(guò)居民點(diǎn)查找網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)尋找最近

27、設(shè)施點(diǎn)的方法將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和城市居民點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，并作為火車站的位置，存儲(chǔ)在系統(tǒng)生成這張表中圖3-2 point屬性表圖3-3 車次所經(jīng)車站表圖3-4車站詳情表l 3.3系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)思路gis火車換乘系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)火車的可視化查詢、火車信息的修改和用戶自定義最優(yōu)換乘方案查詢，用戶可以在看到查詢結(jié)果的同時(shí)看到具體的在地圖中的信息可視化顯示。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的功能，主要有以下幾個(gè)模塊基于文本的火車站查詢，基于文本的車次查詢、基于文本的換乘方案查詢、用戶自定義換乘方案查詢、點(diǎn)選換乘方案查詢。如下圖3-5所示：結(jié)果用戶輸入車次名稱彈出窗體顯示車次詳情地圖顯示本車次所經(jīng)車站，彈出窗口顯示車站詳情列表顯示所有

28、乘坐方案，以表格形式顯示乘坐方案詳情，并排序。在地圖上顯示乘坐方案火車換乘系統(tǒng)路徑查詢車次查詢車站查詢高級(jí)用戶輸入車站名稱系統(tǒng)查找所經(jīng)車站系統(tǒng)查找車站詳情系統(tǒng)查找車次詳情系統(tǒng)查找所經(jīng)車次系統(tǒng)根據(jù)最短路徑在地圖中顯示出乘坐方案點(diǎn)擊車站名稱單擊某車次輸入出發(fā)站終點(diǎn)站在地圖圖上選擇輸入自定義選擇項(xiàng)：如價(jià)格系統(tǒng)查找所有乘坐方案系統(tǒng)查找并篩選方案單擊乘坐方案 圖35 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)思路l 3.4本章總結(jié)本章的主要內(nèi)容是基于gis火車換乘系統(tǒng)的建立過(guò)程，在分析合理選用開(kāi)發(fā)平臺(tái)、開(kāi)發(fā)方式、開(kāi)發(fā)語(yǔ)言和數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，以全國(guó)主要鐵路線為例，探討了基于arcengine的火車換乘系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立：空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，

29、并給出了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)組織結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基本功能。u 4 火車換乘系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)l 4.1系統(tǒng)概述本系統(tǒng)以中國(guó)主要鐵路干線作為研究對(duì)象，利用已有的中國(guó)鐵路網(wǎng)圖層，結(jié)合地級(jí)市居民點(diǎn)圖層數(shù)據(jù)、網(wǎng)上搜集的火車站、火車車次信息等，開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于arcengine的gis火車換乘系統(tǒng)。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用java作為可視化編程工具，結(jié)合arcengine9.2進(jìn)行開(kāi)發(fā)。在java環(huán)境下通過(guò)jdbc.odbc與access數(shù)據(jù)庫(kù)連接，用sql語(yǔ)句訪問(wèn)表中的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)火車信息的管理。利用arcengine組件提供的各種屬性、方法和工具，能夠進(jìn)行空間數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析等操作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)的管理

30、。l 4.2系統(tǒng)界面系統(tǒng)主要有菜單欄、工具欄、查詢頁(yè)簽、結(jié)果頁(yè)簽、高級(jí)頁(yè)簽組成和圖形窗口組成。系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)人性化，并可以自由更換主題，更方便了用戶使用。如圖41所示圖41系統(tǒng)主界面l 4.3功能模塊論述n 4.3.1車次查詢打開(kāi)主頁(yè)面點(diǎn)擊車次查詢單選按鈕，在車次文本框中輸入要查詢的車次號(hào)，然后點(diǎn)擊查詢，如圖42所示：圖42 車次查詢?cè)诮Y(jié)果頁(yè)簽當(dāng)中，將所有結(jié)果依照次序羅列出來(lái)，我們點(diǎn)擊第十站鄭州查看詳情如圖43所示：圖4-3車次查詢結(jié)果可以看到當(dāng)前車次，到達(dá)鄭州的時(shí)間、出站時(shí)間本車次是否有硬座、軟座等信息。n 4.3.2車站查詢單擊車站查詢單選按鈕，輸入要查詢的車站名稱：此處我們以寶雞為例，在查

31、詢結(jié)果的車次列表上我們單擊1046次列車會(huì)彈出1046次列車的詳細(xì)信息如圖4-4所示：圖4-4車站查詢結(jié)果n 4.3.3按路徑查詢本模塊是本系統(tǒng)中主要的模塊。本模塊的實(shí)現(xiàn)思路：首先從用戶輸入得到出發(fā)站和終點(diǎn)站，以出發(fā)站和終點(diǎn)站為關(guān)鍵字在數(shù)據(jù)庫(kù)中車次所經(jīng)車站表進(jìn)行遍歷。將所有含有出發(fā)站或者是終點(diǎn)站的車次分為只含有出發(fā)站的車次、只含有終點(diǎn)站的車次、既有出發(fā)站又有終點(diǎn)站的車次并分別存儲(chǔ)在list1、list2、list3中，然后對(duì)每一個(gè)list分別按照相應(yīng)的條件進(jìn)行排序并。將新的list1從出發(fā)站開(kāi)始每次增加一個(gè)站點(diǎn)向下進(jìn)行循環(huán)并分別對(duì)list2、list3進(jìn)行比對(duì)如果list2或list3中含有當(dāng)

32、前循環(huán)的站點(diǎn)則將當(dāng)前站點(diǎn)作為中轉(zhuǎn)站以當(dāng)前l(fā)ist1中的車次作為中轉(zhuǎn)前車次、以list2或list3中的車次作為中轉(zhuǎn)后車次存儲(chǔ)在方案列表中。以這樣的方法分別對(duì)list3進(jìn)行遍歷。然后要實(shí)現(xiàn)車次路徑在地圖上顯示，有兩種途徑：(1)：將每?jī)蓚€(gè)相鄰火車站之間的鐵路線進(jìn)行命名，并存儲(chǔ)在圖層中，當(dāng)用戶點(diǎn)擊換乘方案時(shí)將當(dāng)前方案所經(jīng)過(guò)的所有鐵路線段的名稱查找出來(lái)，然后再到mapbean中一一顯示。這樣做顯然非常不合適，數(shù)據(jù)處理的工作量比較大。(2)：也是本系統(tǒng)所采用的方法，得到方案所經(jīng)過(guò)的所有車站的名稱，并以這些車站作為最短路徑分析時(shí)的stops，這樣就查找出每?jī)蓚€(gè)相鄰車站之間的路徑，并存儲(chǔ)在新的圖層中顯示在

33、mapbean中。單擊按路徑查詢單選按鈕，輸入出發(fā)站名稱和目的站名稱，單擊查詢按鈕：在結(jié)果頁(yè)簽中顯示所有換乘方案。單擊能夠直接到達(dá)的換乘方案返回路徑到mapbean中如圖4-5所示：圖4-5直接到達(dá)方案單擊需要換乘的方案如圖4-6所示：圖4-6需要換乘的方案返回?fù)Q乘路徑，在地圖窗口中顯示，并且氣泡窗口會(huì)在出發(fā)站、換乘站和終點(diǎn)站處進(jìn)行提示方便用戶進(jìn)行查看。n 4.3.4高級(jí)單擊高級(jí)頁(yè)簽，輸入出發(fā)站和終點(diǎn)站，選擇并輸入到站時(shí)間段、車次類型等信息。點(diǎn)擊查詢，所有方案存儲(chǔ)在表格當(dāng)中，表格某一行在地圖中顯示當(dāng)前換乘路徑，并彈出路程長(zhǎng)度如圖4-7所示。圖4-7 高級(jí)查詢結(jié)果在查詢結(jié)果的表格中單擊全程時(shí)間或

34、者硬座價(jià)格等列的表頭或分別按照升序或者降序進(jìn)行排列顯示。注：全程時(shí)間為從出發(fā)站到換乘站、在換乘站等待換乘時(shí)間、從換乘站到終點(diǎn)站時(shí)間之和。價(jià)格為零表示此車次沒(méi)有此類座位如圖4-8所示。圖4-8 方案排序n 4.3.5 地圖工具(1) 點(diǎn)擊工具欄中測(cè)量距離工具，在map中單擊左鍵選擇端點(diǎn)后，單擊右鍵計(jì)算距離如圖4-9所示圖4-9 測(cè)量結(jié)果(2) 單擊工具欄中周邊查詢工具，然后輸入緩沖區(qū)距離，查找出當(dāng)前距離范圍內(nèi)的所有火車站，如圖4-10所示圖4-10 周邊查詢結(jié)果(3) 單擊菜單欄中的選擇窗口菜單，選擇顯示鷹眼如圖4-11。圖4-11 鷹眼(4)單擊菜單欄中的圖上選擇，分別選擇矩形查詢、圓形查詢，

35、進(jìn)行空間查詢圖4-12 查詢方式圖4-13 矩形框查詢 圖4-14 圓形框查詢單擊主題選擇菜單，用戶可以選擇合適的界面風(fēng)格如圖415所示：圖4-15 主題風(fēng)格選擇l 4.4本章總結(jié)本章的主要內(nèi)容是gis火車換乘系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與集成，主要包括系統(tǒng)概述，系統(tǒng)界面以及功能模塊的實(shí)現(xiàn)。在功能實(shí)現(xiàn)部分，本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了車次查詢、車站查詢、路徑查詢、周邊查詢、測(cè)量距離等功能。u 5總結(jié)與展望l 5.1論文研究成果本系統(tǒng)以全國(guó)鐵路干線為研究對(duì)象，從gis過(guò)車換乘系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取和建立、數(shù)據(jù)庫(kù)的建立等幾個(gè)方面著手，初步分析研究了火車換乘的方法、空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)以及系統(tǒng)平臺(tái)的建立。利用已有的全

36、國(guó)鐵路網(wǎng)地圖，結(jié)合網(wǎng)上搜集的火車車次信息等，利用java結(jié)合arcengine9.2平臺(tái)建立火車換乘系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以脫離相關(guān)gis軟件獨(dú)立運(yùn)行，主要包括地圖操作、車次查詢、車站查詢、路徑查詢、周邊查詢、測(cè)量距離等功能模塊，實(shí)現(xiàn)了較為簡(jiǎn)單的gis火車換乘系統(tǒng)。 對(duì)gis火車換乘系統(tǒng)中的相關(guān)技術(shù)，從理論到實(shí)踐進(jìn)行了一系列基礎(chǔ)性及實(shí)驗(yàn)性的研究，主要工作有:(1) 對(duì)二維空間查詢分析技術(shù)進(jìn)行了研究，實(shí)現(xiàn)了地圖點(diǎn)狀緩沖區(qū)查詢查詢、圓形查詢、框選查詢、測(cè)距等功能。(2)實(shí)現(xiàn)了火車換乘的基本查詢功能，包括：車站查詢、車次查詢。(3) 實(shí)現(xiàn)了可視化的火車換乘查詢。l 5.2 論文的不足及進(jìn)一步工作展望由于作者

37、能力所限，就本文gis火車換乘系統(tǒng)研究而言，還有一些需要改進(jìn)和提高的地方，具體如下:(1) 系統(tǒng)實(shí)用性：本系統(tǒng)采用的是單機(jī)模式，還不能和internet進(jìn)行實(shí)時(shí)的傳遞數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)應(yīng)該采用網(wǎng)站的形式進(jìn)行開(kāi)發(fā)，不但可以讓本系統(tǒng)更好的服務(wù)于大眾，也能夠?qū)崟r(shí)的更新火車信息數(shù)據(jù)。 (2) 系統(tǒng)的交互性：本系統(tǒng)僅完成了部分內(nèi)容并且所做的工作有限，交互性不強(qiáng)。(3) 系統(tǒng)的優(yōu)化:應(yīng)在數(shù)據(jù)處理上更加精細(xì)，使系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間加快。(4) 系統(tǒng)的功能：arcengine9.2為我們提供了豐富的編程接口，很多有用的功能本系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，比如地圖編輯、屬性數(shù)據(jù)更新的功能。u 致 謝在即將畢業(yè)之際，我首先要向我的指導(dǎo)老師李老

38、師致以最誠(chéng)摯的感謝。本論文的研究工作是在導(dǎo)師的關(guān)懷和指導(dǎo)下完成的。從論文選題到撰寫完成的整個(gè)過(guò)程，李老師多次提出寶貴意見(jiàn)并給予指導(dǎo)才使得系統(tǒng)能夠圓滿完成。在課題研究期間，李同學(xué)給予了寶貴意見(jiàn)，使得自己在不斷的學(xué)習(xí)探討中，取得了不小的進(jìn)步，在此也表示衷心的感謝！同時(shí)在系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中參考了網(wǎng)上的大量實(shí)例，對(duì)我?guī)椭容^大，在此我感謝ersi社區(qū)論壇上的諸多幫助過(guò)我的人。 感謝在大學(xué)四年來(lái)傳授給我知識(shí)的地理信息系統(tǒng)教研室全體老師們，正是他們使我學(xué)到了許多寶貴的知識(shí)并擁有了不懈的動(dòng)力！最后我對(duì)所有關(guān)心我、支持我的同學(xué)們、朋友們表示感謝！u 參考文獻(xiàn)1蘭小機(jī)，劉德兒. arcobjects gis應(yīng)用開(kāi)發(fā)_

39、基于c#.net.2006年9月2湯國(guó)安，楊昕.arcgis地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程.2006年1月3 bruce eckel. thinking in java 4.2006年2月4 涂超. 泉州市電子地圖及其公交查詢功能的實(shí)現(xiàn).蘇州科技學(xué)院學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版).2006年6月5 金永超. 基于gis的公交綜合信息平臺(tái)研究與設(shè)計(jì).2007年10月.碩士論文6 張榮梅.智能交通地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2000年7羅雄.使用.net或java進(jìn)行arcengine開(kāi)發(fā)，2008年4月8欒軍.鐵路物資管理信息系統(tǒng).2007年12月9甘仞初.信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)2007年5月10 陳述彭

40、. 城市化與城市地理信息系統(tǒng)2000年3月11 謝昆青. 空間數(shù)據(jù)庫(kù).2004年1月12 程雄,王紅. gis軟件應(yīng)用-aec/info軟件操作與應(yīng)用.2004年6月u 附 錄(一) 主要程序代碼加載數(shù)據(jù)主要代碼public class mysource string ppath;iworkspacefactory pworksapcefactory;/ 創(chuàng)建工作空間工廠public ifeatureworkspace pfeatureworkspace;/ 定義工作空間ifeatureclass cityfeatureclass;ifeatureclass railwayfeaturecla

41、ss;ifeatureclass netfeatureclass;ifeatureclass junctionfeatureclass;ifeatureclass linefeatureclass;ifeatureclass mianfeatureclass;public mysource(string ppath) super();this.ppath = ppath;try pworksapcefactory = new accessworkspacefactory();pfeatureworkspace = (ifeatureworkspace) pworksapcefactory.op

42、enfromfile(ppath, 0); catch (unknownhostexception e) / todo auto-generated catch blocke.printstacktrace(); catch (ioexception e) / todo auto-generated catch blocke.printstacktrace();public ifeatureclass getcityfeatureclass() /得到地級(jí)市居民點(diǎn)的要素類try cityfeatureclass = pfeatureworkspace.openfeatureclass(地市級(jí)居

43、點(diǎn)); catch (automationexception e) / todo auto-generated catch blocke.printstacktrace(); catch (ioexception e) / todo auto-generated catch blocke.printstacktrace();return cityfeatureclass; public ifeatureclass getrailwayfeatureclass() try railwayfeatureclass = pfeatureworkspace.openfeatureclass(主要鐵路)

44、; catch (automationexception e) / todo auto-generated catch blocke.printstacktrace(); catch (ioexception e) / todo auto-generated catch blocke.printstacktrace(); return railwayfeatureclass; public ifeatureclass getjunctionfeatureclass() try junctionfeatureclass = pfeatureworkspace.openfeatureclass(r

45、ailway_nd_junctions); catch (automationexception e) / todo auto-generated catch blocke.printstacktrace(); catch (ioexception e) / todo auto-generated catch blocke.printstacktrace();return junctionfeatureclass; public ifeatureclass getlinefeatureclass() try linefeatureclass = pfeatureworkspace.openfe

46、atureclass(省界線); catch (automationexception e) / todo auto-generated catch blocke.printstacktrace(); catch (ioexception e) / todo auto-generated catch blocke.printstacktrace(); return linefeatureclass; public ifeatureclass getmianfeatureclass() try mianfeatureclass = pfeatureworkspace.openfeaturecla

47、ss(省界面); catch (automationexception e) / todo auto-generated catch blocke.printstacktrace(); catch (ioexception e) / todo auto-generated catch blocke.printstacktrace(); return mianfeatureclass; 獲得路徑方案模塊：public list getstationstrains() list stationstrains;stationstrains = new arraylist();list startst

48、opstationstrains;/ 定義含有出發(fā)點(diǎn)又含有結(jié)束點(diǎn)的車次listlist startstationstrains;/ 含有出發(fā)點(diǎn)的列車list stopstationstrains;/ 含有終點(diǎn)站的列車startstopstationstrains = new arraylist();startstationstrains = new arraylist();stopstationstrains = new arraylist();string sql = select * from 車次所經(jīng)車站;connection conn = db.getconnection();stat

49、ement sta = db.getsta(conn);resultset rs = null;list thistrainstations;list thistraindetails;try rs = sta.executequery(sql);while (rs.next() / 判斷當(dāng)前車次是否含有出發(fā)點(diǎn)和目的點(diǎn)，并存儲(chǔ)int ishaveboth = 1;int startid = 0;int stopid = 0;thistrainstations = allusedtools.convertstring(rs.getstring(所經(jīng)車站);thistraindetails = n

50、ew arraylist();for (int i = 0; i thistrainstations.size(); i+) if (thistrainstations.get(i).equals(starttext) ishaveboth = ishaveboth + 1;startid = i;if (thistrainstations.get(i).equals(stoptext) ishaveboth = ishaveboth + 2;stopid = i;if (ishaveboth = 2) / 將車次名稱添加到車次詳情中的第0個(gè)元素thistraindetails.add(0,

51、rs.getstring(車次)+ +startid);thistraindetails.addall(thistrainstations);startstationstrains.add(thistraindetails);if (ishaveboth = 4) / 將車次名稱添加到車次詳情中的第0個(gè)元素thistraindetails.add(0, rs.getstring(車次) + + startid+ + stopid);if (startid stopid) / 如果終點(diǎn)站在出發(fā)站后面則添加thistraindetails.addall(thistrainstations);startstopstationstrains.add(thistraindetails);if (ishaveboth = 3) / 將車次名稱添加到車次詳情中的第0個(gè)元素thistraindetails.add(0, rs.getstring(車次) + + stopid);thistraindetails.addall(thistrainstations);stopstationstrains.add(thistraindetails); catch (sqlexception e) / todo auto-generated catch blocke.printstacktrace(