系統(tǒng)總體設(shè)計說明書

..總體設(shè)計說明書引言1、編寫目的根據(jù)課程設(shè)計的要求,結(jié)合校園實際情況,我們計劃利用GIS的功能和方法做一個關(guān)于校園的高效、易用的導(dǎo)航系統(tǒng),本系統(tǒng)初步目的是為那些對大學(xué)校園還很陌生的人提供就一些服務(wù),讓他們通過此系統(tǒng)能快速知道目的地在哪,去目的地怎么走,從而節(jié)省他們寶貴的時間；以及為在校大學(xué)生提供基本的生活信息,學(xué)習(xí)信息和活動信息等。2、背景說明軟件名稱："理工之窗"導(dǎo)航系統(tǒng)項目提出者：毛超榮項目開發(fā)者：毛超榮、王世遠、楊克明、彭冠峰、宋紅見用戶：3、系統(tǒng)設(shè)計意義隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,GIS已經(jīng)深入應(yīng)用到生活的方方面面,給人們的生產(chǎn)生活帶來了很大的便利。導(dǎo)航系統(tǒng)的出現(xiàn)使人們的出行變得十分便捷,了解的GIS的強大功能后,為此我們試想用所學(xué)到的理論知識結(jié)合校園實際需求做一GIS導(dǎo)航系統(tǒng),方便廣大以學(xué)生為主體的群體的工作、生活和學(xué)習(xí),在地理信息系統(tǒng)快速發(fā)展的今天,大部分系統(tǒng)是介于大公司、大項目的設(shè)計,很少是關(guān)于一個像大學(xué)校園等小小范圍的導(dǎo)航系統(tǒng),在此背景下,本系統(tǒng)的設(shè)計為廣大師生及所有的系統(tǒng)訪問者提供一個實用的平臺,為他們帶來便利。同時也是一個窗口,通過它可以讓更多的人了解我們的學(xué)校。4、參考資料二、用戶需求分析成果1、系統(tǒng)功能需求"理工之窗"學(xué)生服務(wù)系統(tǒng)圍繞著網(wǎng)站的使用情況在用戶、信息、服務(wù)、數(shù)據(jù)等方面進行管理。從系統(tǒng)運行環(huán)境來看,系統(tǒng)建設(shè)功能大致可分為兩大部分：對外服務(wù)網(wǎng)站、內(nèi)部信息處理系統(tǒng)。本部分從內(nèi)部使用者的角度,對系統(tǒng)功能需求進行了分析和描述。1.1、系統(tǒng)總體功能需求業(yè)務(wù)系統(tǒng)是以GIS系統(tǒng)為基礎(chǔ),反映學(xué)生服務(wù)特點,是集導(dǎo)航和查詢功能于一體的的信息系統(tǒng),其中包括學(xué)習(xí)信息服務(wù)系統(tǒng)、生活信息服務(wù)系統(tǒng)、系統(tǒng)維護管理信息系統(tǒng)和人員管理信息系統(tǒng)。系統(tǒng)各功能模塊情況如下圖：1.2、功能模塊的具體內(nèi)容和需求明細"理工之窗"學(xué)生服務(wù)系統(tǒng)"理工之窗"學(xué)生服務(wù)系統(tǒng)學(xué)習(xí)信息服務(wù)生活信息服務(wù)系統(tǒng)維護管理人員信息管理空閑教室查詢學(xué)術(shù)活動查詢最佳路徑查詢位置服務(wù)社團活動查詢網(wǎng)絡(luò)維護數(shù)據(jù)庫維護數(shù)據(jù)維護普通用戶管理管理員管理、學(xué)習(xí)信息服務(wù)系統(tǒng)模塊描述：該部分主要是為同學(xué)們的學(xué)習(xí)服務(wù)的,為同學(xué)們提供實時的與學(xué)習(xí)方面有關(guān)的各種信息。空閑教室查詢功能描述：點擊空閑教室查詢按鈕,出現(xiàn)查詢目的地選擇框和查詢時間段輸入框,在兩個框中輸入相應(yīng)的文字,點擊查詢按鈕,即可查詢?nèi)齻€教學(xué)樓及各個學(xué)院沒有課的教室。所需輸入數(shù)據(jù)：目的地名稱和時間學(xué)術(shù)活動查詢功能描述：點擊學(xué)術(shù)活動查詢,出現(xiàn)地點選擇框和時間輸入框,如果單獨選擇地點選擇框會顯示該地點最近要舉行的活動,然而如果只選擇時間段則會顯示早該時間段內(nèi)哪些地方有學(xué)術(shù)活動。所需輸入數(shù)據(jù)：目標名稱和時間、生活信息服務(wù)系統(tǒng)模塊介紹：該模塊主要是為同學(xué)們的生活服務(wù)的,能為同學(xué)們的課余生活在校內(nèi)活動帶來方便。最佳路徑查詢功能描述：點擊最短路徑查詢,出現(xiàn)出發(fā)點選擇框、目的地選擇框和出行方式選擇框,其中出行方式有步行和騎自行車兩種方式供選擇,再單擊查詢按鈕,就會在學(xué)校地圖上高亮顯示出兩地之間的最短路徑,并且高亮顯示出起始點和目的地及沿途重要標志地物。所需輸入數(shù)據(jù)：出發(fā)點名稱、目的地名稱及出行方式。位置服務(wù)功能描述：點擊學(xué)校機構(gòu)查詢,出現(xiàn)目標選擇框,用戶在其中選擇要查詢的地點,然后地圖上高亮顯示目標的位置并出現(xiàn)對目標的簡要介紹,而且如果是學(xué)校機構(gòu)會有相應(yīng)的網(wǎng)址,通過單擊可以進入機構(gòu)主頁。所需輸入數(shù)據(jù)：目標名稱社團活動查詢功能描述：該子模塊功能和使用方法與學(xué)術(shù)信息查詢子模塊功能相近,只不過在此模塊中同一片場地同一時間段可以舉辦多場活動,而且同一活動可以持續(xù)很長一段時間也可更換舉辦的場地,因此它比學(xué)術(shù)活動的情況要復(fù)雜一點。所需輸入數(shù)據(jù)：活動地點和舉辦時間、系統(tǒng)維護管理信息系統(tǒng)模塊介紹：該模塊主要是為了系統(tǒng)能正常的運行而設(shè)立的,有系統(tǒng)管理員來操作,通過此模塊來保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的為用戶提供服務(wù)。網(wǎng)站維護功能描述：主要是系統(tǒng)管理員對系統(tǒng)的網(wǎng)站進行管理,保障網(wǎng)站能正常的運行,并通過對用戶的體驗進行調(diào)查和用戶的反饋意見對網(wǎng)頁進行升級改進使之更能方便用戶使用。數(shù)據(jù)庫維護功能描述：地理信息數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)的重點,對它的維護是重中之重。由于地理信息數(shù)據(jù)量龐大,管理起來難度很大,因此要統(tǒng)計好數(shù)據(jù)庫的使用情況,對數(shù)據(jù)庫進行調(diào)整使之更能安全、穩(wěn)定、有效的運行。數(shù)據(jù)維護功能描述：數(shù)據(jù)是系統(tǒng)的血液,沒有它系統(tǒng)就一無是處。要保證數(shù)據(jù)的實時性和有效性,就必須及時對數(shù)據(jù)進行更新,添加新信息。過時的信息占有一定的空間會增加系統(tǒng)的負荷,講的數(shù)據(jù)庫的性能,因此要定期進行更新。、人員信息管理系統(tǒng)模塊介紹：主要是對訪問系統(tǒng)的人員進行管理,保障系統(tǒng)安全。對普通用戶的管理主要是設(shè)置他們的訪問權(quán)限,限定他們的操作。系統(tǒng)管理員管理用來添加、刪除管理員,并對不同級別的管理員的權(quán)限進行設(shè)置,便于系統(tǒng)的維護管理。2、系統(tǒng)性能要求2.1、系統(tǒng)性能需求本系統(tǒng)在性能上盡量做到安全、實時性強、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性高、出錯率低、兼容性好等優(yōu)點。穩(wěn)定性在系統(tǒng)建設(shè)過程中,應(yīng)該高度重視穩(wěn)定性和對環(huán)境的適應(yīng)性。在進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時應(yīng)選用成熟的產(chǎn)品,保證其具有穩(wěn)定的性能。同時保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性,防止信息錯誤與丟失,保障信息傳輸完整性。系統(tǒng)穩(wěn)定性的其他方面,還表現(xiàn)在保證系統(tǒng)有效工作時間不低于99％,使系統(tǒng)故障平均間隔時間不低于300天。、可維護性"理工之窗"學(xué)生服務(wù)系統(tǒng)的可維護性包括對數(shù)據(jù)的維護和對系統(tǒng)的維護。在設(shè)計是主要從以下幾個方面進行考慮：1對正常的數(shù)據(jù)維護,管理人員可以通過系統(tǒng)本身實現(xiàn)。數(shù)據(jù)維護包括權(quán)限設(shè)置、無用數(shù)據(jù)的刪除、數(shù)據(jù)庫的清理、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)等功能。2數(shù)據(jù)的及時更新實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時性。包括活動信息的及時添加、教室變更信息的處理、學(xué)校建筑變更信息的選擇等。3全面按照軟件工程的要求來開發(fā)系統(tǒng),做到嚴格管理、嚴格測試。每個工作階段,都具備相應(yīng)的經(jīng)過嚴格審查的文檔,為將來為系統(tǒng)服務(wù)提供技術(shù)上的保證。兼容性需求本系統(tǒng)研發(fā)過程中,要充分考慮本系統(tǒng)與現(xiàn)有信息化應(yīng)用系統(tǒng)或在建應(yīng)用系統(tǒng)之間的相互兼容性、集成性、界面風(fēng)格一致性,及數(shù)據(jù)描述的一致性。、信息服務(wù)指標信息檢索響應(yīng)時間≤3秒信息查重時間≤5秒、吞吐量指標支持同時在線用戶數(shù)不低于10000。并發(fā)用戶數(shù)不低于5000。2.2系統(tǒng)安全性需求出于安全性考慮,本系統(tǒng)除了對外業(yè)務(wù)可運行于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)外,業(yè)務(wù)處理等環(huán)節(jié)放在學(xué)校內(nèi)部的VPN專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)運行,內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間要加強安全管理措施,從而保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)在運行過程中的安全。在系統(tǒng)安全問題上,應(yīng)充分考慮系統(tǒng)運行安全和信息安全兩個方面。系統(tǒng)管理運行的安全保障系統(tǒng)安全、可靠和持續(xù)運行。要求能夠防止來自外部的惡意攻擊,防止來自內(nèi)容的惡意破壞。保障系統(tǒng)的完整性、機密性和信息訪問的權(quán)限認證。要求有信息加密措施,對信息訪問實現(xiàn)嚴格控制,對訪問權(quán)限進行身份認證。安全機制的易用性在確保安全的條件下,盡量為系統(tǒng)應(yīng)用提供方便,實現(xiàn)統(tǒng)一的身份認證和基于角色的訪問控制。提供容錯風(fēng)險保障為了確保系統(tǒng)的可靠運行、數(shù)據(jù)的完整性,要求本系統(tǒng)必須提供系統(tǒng)容錯機制。信息安全,即數(shù)據(jù)安全具備嚴格的系統(tǒng)訪問權(quán)限控制,并要具有防止越權(quán)操作的技術(shù)措施；具備數(shù)據(jù)保護管理功能,確保數(shù)據(jù)安全。建立數(shù)據(jù)備份機制建立健全對數(shù)據(jù)的備份機制,利用系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)備份功能,定期、不定期的進行數(shù)據(jù)備份,并轉(zhuǎn)存到其它介質(zhì)；通過數(shù)據(jù)庫服務(wù)系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)備份計劃,由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)自動完成數(shù)據(jù)備份工作。提供容災(zāi)風(fēng)險保障鑒于信息不可損壞、丟失,要求加強系統(tǒng)的意外災(zāi)害和人為誤操作等不可預(yù)知的問題的預(yù)防和恢復(fù)措施。通過多種技術(shù)手段、管理手段加強對結(jié)果存檔數(shù)據(jù)的安全保護措施,從而保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全。GIS總體設(shè)計3.1設(shè)計目標、依據(jù)和方法設(shè)計目標：1、通過對程序的設(shè)計可開發(fā),掌握地理信息系統(tǒng)開發(fā)的基本方法,基本流程,開發(fā)的工具平臺等,能夠掌握軟件開發(fā)的思想,能夠獨立的完成軟件設(shè)計任務(wù)。2、主要針對在校大學(xué)生,為便捷學(xué)生的生活、學(xué)習(xí)提供WebGis系統(tǒng)服務(wù)平臺,系統(tǒng)實施將能夠為切合廣XX學(xué)們實際應(yīng)用。設(shè)計依據(jù)：地理信息系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)理論、GIS二次開發(fā)經(jīng)驗和理論知識、實時收集校園道路、建筑物等相關(guān)信息數(shù)據(jù)庫等。設(shè)計方法：總體設(shè)計采用自上而下的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法。子系統(tǒng)設(shè)計均采用由下而上的方法,先從實際調(diào)查出發(fā),研究其可能設(shè)計的資料,確定其校園的規(guī)劃和建設(shè),然后逐級向上綜合,子系統(tǒng)的劃分給系統(tǒng)的邏輯設(shè)計和物理設(shè)計打下基礎(chǔ),為整個系統(tǒng)的運行提供保證。層次圖層次圖〔HierarchicalChart是在軟件總體設(shè)計階段最常用的工具之一,用來描繪軟件的層次結(jié)構(gòu)。HIPO圖HIPO圖是由美國IBM公司發(fā)明的"層次＋輸入／處理／輸出圖"的英文縮寫。HIPO圖實際上由H圖〔即層次圖和IPO圖兩部分組成。這里的H圖是在層次圖的基礎(chǔ)上對每個方框進行編號,使其具有可跟蹤性。IPO圖使用簡潔的方框來方便地描述數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)輸出三部分之間的關(guān)系。3.2GIS軟件架構(gòu)目前在應(yīng)用型地理信息系統(tǒng)中,大多數(shù)都采用簡單的C/S技術(shù)構(gòu)架。C/S方式對網(wǎng)絡(luò)要求比較高,一般適用于局域網(wǎng)內(nèi)部使用。隨著Web技術(shù)的成熟,網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷增加,采用B/S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建立GIS信息系統(tǒng)完全成為可能。采用這種胖服務(wù)器、瘦客戶端的運行模式,主要的命令執(zhí)行、數(shù)據(jù)計算都在服務(wù)器完成,應(yīng)用程序在服務(wù)器安裝,客戶機不用安裝應(yīng)用程序,所有日常辦公操作可通過免費的瀏覽器來完成。3.3GIS軟、硬件配置方案硬件配置硬件包括計算機、存儲設(shè)備、數(shù)字化儀、繪圖儀、打印機及其他外部設(shè)備硬件配置的選擇取決于系統(tǒng)的任務(wù)性質(zhì)和經(jīng)費條件硬件設(shè)備的投資在GIS總投資中往往占較大比重,要考慮投資使用的優(yōu)先順序硬件設(shè)備的選擇還要根據(jù)軟件的要求和軟件的類型購置軟件配置GIS軟件選擇：基本原則性能能滿足建立系統(tǒng)的需要；具有較好的開放性和兼容性；有良好的擴充性能；有良好的用戶界面和漢化條件；性能價格比良好。注意事項技術(shù)人員均應(yīng)當研究國際、國內(nèi)GIS軟件的發(fā)展現(xiàn)狀和軟件應(yīng)用方面的動態(tài),對現(xiàn)有的軟件市場有一個比較清楚的了解。掌握廠家對軟件性能測試的研究報告和對廠家提供的性能指標的研究。根據(jù)經(jīng)濟承受能力選擇合適的軟件,避免盲目追求高指標、高性能,使應(yīng)用GIS時因有的功能閑置而造成浪費。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)選擇開發(fā)方式及語言選擇3.4GIS功能模塊設(shè)計在DFD圖的基礎(chǔ)上,用模塊結(jié)構(gòu)圖來說明各層模塊的劃分及其相互關(guān)系,劃分原則上應(yīng)細到程序級<程序單元>,每個單元必須執(zhí)行單獨一個功能<即單元已不可在細分>系統(tǒng)接口設(shè)計用戶接口內(nèi)部接口：說明本軟件內(nèi)部各模塊間的接口關(guān)系,包括：名稱、意義、數(shù)據(jù)類型、有效范圍、I/O標志；外部接口外部接口：說明本軟件同其它軟件及硬件間的接口關(guān)系,包括：名稱、意義、數(shù)據(jù)類型、有效范圍、I/O標志、格式<指輸入或輸出數(shù)據(jù)的語法規(guī)則和有關(guān)約定>、媒體；內(nèi)部接口系統(tǒng)運行設(shè)計運行模塊組合運行控制運行時間系統(tǒng)機構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計物理結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序