MapXtreme 和AJAX 在GIS 通信網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)中的應(yīng)用-設(shè)計(jì)應(yīng)用

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摘要：

根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)資源地理空間分布的特點(diǎn)和地理信息系統(tǒng)在空間數(shù)據(jù)管理上的優(yōu)越性，設(shè)計(jì)了基于GIS的通信網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于B/S模式開發(fā)，除實(shí)現(xiàn)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的空間及屬性數(shù)據(jù)管理的基本功能外，還能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析處理，為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)和維護(hù)管理提供輔助決策支持，提高通信網(wǎng)絡(luò)資源管理效率。

1引言

地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，簡(jiǎn)稱GIS）是指在計(jì)算機(jī)軟、硬件支持下，對(duì)現(xiàn)實(shí)客觀世界的各類與地理信息相關(guān)的資源及描述這些資源特性的屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、查詢、統(tǒng)計(jì)等功能的技術(shù)系統(tǒng)。它將地理對(duì)象的空間位置和相關(guān)屬性有機(jī)結(jié)合，從地理空間和屬性數(shù)據(jù)方面對(duì)現(xiàn)實(shí)資源對(duì)象進(jìn)行查詢、檢索、統(tǒng)計(jì)和分析，并將結(jié)果以形象、直觀的形式表達(dá)出來，為維護(hù)、分析、決策提供重要的支持系統(tǒng)。它與其它管理信息系統(tǒng)（MIS）的區(qū)別就是能夠?qū)臻g數(shù)據(jù)按地理坐標(biāo)或空間位置進(jìn)行各種處理、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理、研究各種空間實(shí)體及其相互關(guān)系。

通信網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是量大而且與地圖的關(guān)系十分密切，以光纖網(wǎng)絡(luò)為例，無論是地理資源（如機(jī)站、線路）還是設(shè)備資源（如光纜、光交接箱）都包含表征空間位置及拓?fù)潢P(guān)系的空間矢量信息，以及記錄具體內(nèi)容及本質(zhì)特征的屬性信息。改變傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)資源管理方式，能將這些數(shù)據(jù)全面直觀地在地圖上進(jìn)行顯示，并能對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，使工作人員脫離枯燥的數(shù)據(jù)文字報(bào)表，到宏觀決策的有力支持，這需要利用GIS技術(shù)開發(fā)帶有地理信息的資源管理系統(tǒng)。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2.1系統(tǒng)開發(fā)目標(biāo)

主要針對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)各業(yè)務(wù)資料、信息相對(duì)零亂，沒有標(biāo)準(zhǔn)化，不能進(jìn)行有效的檢索，不能形成信息的有機(jī)聯(lián)系，資源管理更新不能同步等問題，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)通信資源GIS管理、資源信息標(biāo)準(zhǔn)化管理、通信業(yè)務(wù)綜合管理、臺(tái)站信息綜合管理、資源調(diào)度的智能管理、各種表報(bào)資料及文書自動(dòng)生成及傳輸分發(fā)，實(shí)現(xiàn)通信資源信息標(biāo)準(zhǔn)化，業(yè)務(wù)關(guān)系邏輯化、信息交流網(wǎng)絡(luò)化，資源調(diào)度管理智能化，業(yè)務(wù)處理一體化，提高應(yīng)急方案制定、通信故障排除、通信資源分配和網(wǎng)絡(luò)管理水平，充分發(fā)揮通信資源的利用率。

2.2系統(tǒng)軟件平臺(tái)選擇

開發(fā)平臺(tái)選用了Microsoft.NET開發(fā)平臺(tái)，WebGIS的實(shí)現(xiàn)采用了MapInfo公司的MapXtreme2004作為的地理信息系統(tǒng)開發(fā)工具包，使用SQLSERVER2000數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。Maxtreme2004與數(shù)據(jù)層的通信通過使用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)訪問系統(tǒng)和協(xié)議如ADO．NET、MicrosoftSQLServer等實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)語言方面，選用了C#語言為開發(fā)工具。

2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)選用了B/S結(jié)構(gòu)的框架進(jìn)行軟件的設(shè)計(jì)和開發(fā)，將GIS和MIS有機(jī)的結(jié)合到一起，真正實(shí)現(xiàn)了圖文一體化集成的管理和控制。通信信息整合平臺(tái)是按三層模型——表現(xiàn)層、服務(wù)層和資源層來構(gòu)造系統(tǒng)的（見圖1）。數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)文件是字眼服務(wù)層，存儲(chǔ)和提供系統(tǒng)所需處理的數(shù)據(jù)資源，服務(wù)層包括應(yīng)用服務(wù)器、各種應(yīng)用開發(fā)組件和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，其功能是提供網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用工具；表現(xiàn)層提供的工具開發(fā)出具體的應(yīng)用。

圖像1：三層體系結(jié)構(gòu)圖

表現(xiàn)層是三層結(jié)構(gòu)的用戶和系統(tǒng)的交互層，與應(yīng)用邏輯層的通信協(xié)議采用HTTP協(xié)議。通過HTTP協(xié)議調(diào)用Web服務(wù)器的頁面，JSP頁面中包含的腳本語言也可以調(diào)用邏輯層中的組建，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化辦公自動(dòng)化系統(tǒng)。對(duì)于需要對(duì)地理信息進(jìn)行的操作由于性能要求比較高，由GIS組件和VS.net開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)直接調(diào)用邏輯層中的各種組件來實(shí)現(xiàn)。這種實(shí)現(xiàn)過程主要是針對(duì)現(xiàn)有的通信平臺(tái)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)來設(shè)計(jì)的，具有如下特點(diǎn)：具有方便友好的客戶交互界面，對(duì)客戶端系統(tǒng)要求比較低，即滿足瘦客戶端的要求；具有跨平臺(tái)的能力，對(duì)客戶端的瀏覽器沒有要求。

服務(wù)層主要是由各種應(yīng)用服務(wù)器構(gòu)成，他們包含了針對(duì)通行系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理和分析的邏輯。服務(wù)層將表現(xiàn)層提出的要求轉(zhuǎn)換為對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)層的要求，并將數(shù)據(jù)服務(wù)層返回的結(jié)果提交表現(xiàn)層。這使得業(yè)務(wù)處理過程透明化，充分體現(xiàn)了整個(gè)通信資源整合平臺(tái)的人性化設(shè)計(jì)思想。

資源層構(gòu)成了一個(gè)存儲(chǔ)、訪問和管理空間和非空間數(shù)據(jù)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。他存儲(chǔ)著系統(tǒng)中業(yè)務(wù)信息和包括用戶權(quán)限等控制信息。這個(gè)是整個(gè)通信信息整合平臺(tái)的基礎(chǔ)，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)已有數(shù)據(jù)的共享，又充分利用了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點(diǎn)。

這種體系結(jié)構(gòu)可以很方便的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理、應(yīng)用和發(fā)布。三層體系結(jié)構(gòu)的建立將數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的應(yīng)用分割開來，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，也大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可擴(kuò)展性。

3系統(tǒng)功能特點(diǎn)

3.1B/S模式下的GIS訪問網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)在總體上分為B/S兩層，以充分利用B/S模式的跨平臺(tái)、易擴(kuò)充、數(shù)據(jù)獨(dú)立等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)GIS功能的設(shè)計(jì)分成GIS功能層和數(shù)據(jù)請(qǐng)求層，GIS功能層是GIS的功能實(shí)現(xiàn)部分，數(shù)據(jù)請(qǐng)求層是GIS的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)部分。數(shù)據(jù)請(qǐng)求層作為一中間層，起到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的作用，對(duì)上是具有GIS特點(diǎn)的數(shù)據(jù)文件，對(duì)下是標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫記錄.這種分層設(shè)計(jì)的形式一方面充分利用了GIS現(xiàn)有研究成果；另一方面，GIS功能層和數(shù)據(jù)請(qǐng)求層的開發(fā)可同時(shí)進(jìn)行，只要接口標(biāo)準(zhǔn)不變，本層的變動(dòng)不會(huì)影響到另一層。

3.2Ajax技術(shù)的引入，提高網(wǎng)頁的響應(yīng)速度

Ajax:在頁面數(shù)據(jù)傳遞上使用了用戶體驗(yàn)佳的ajax技術(shù)，無刷新頁面技術(shù)。在該項(xiàng)目中ajax應(yīng)用在主鍵的性驗(yàn)證和數(shù)據(jù)的查詢，搜索，錄入，修改，刪除中。基本上涵蓋了整個(gè)數(shù)據(jù)庫的管理功能。實(shí)際上Ajax不是一個(gè)技術(shù)，它實(shí)際上是幾種技術(shù)，每種技術(shù)都有其獨(dú)特這處，合在一起就成了一個(gè)功能強(qiáng)大的新技術(shù)。Ajax包括：

·XHTML和CSS

·使用文檔對(duì)象模型(DocumentObjectModel)作動(dòng)態(tài)顯示和交互

·使用XML和XSLT做數(shù)據(jù)交互和操作

·使用XMLHttpRequest進(jìn)行異步數(shù)據(jù)接收

·使用JavaScript.將它們綁定在一起

傳統(tǒng)的web應(yīng)用模型工作起來就象這樣：大部分界面上的用戶動(dòng)作觸發(fā)一個(gè)連接到Web服務(wù)器的HTTP請(qǐng)求。服務(wù)器完成一些處理接收數(shù)據(jù)，處理計(jì)算，再訪問其它的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，返回一個(gè)HTML頁面到客戶端。

圖像2：傳統(tǒng)Web應(yīng)用模型(左)與Ajax模型的比較

這種舊的途徑讓我們認(rèn)識(shí)到了許多技術(shù)，但它不會(huì)產(chǎn)生很好的用戶體驗(yàn)。當(dāng)服務(wù)器正在處理自己的事情的時(shí)候，用戶在等待。每一個(gè)動(dòng)作，用戶都要等待。這里通過在用戶和服務(wù)器之間引入一個(gè)Ajax引擎，可以消除Web的開始－停止－開始－停止這樣的交互過程.它就像增加了一層機(jī)制到程序中，使它響應(yīng)更靈敏，使我們的系統(tǒng)功能更加強(qiáng)大。

不像加載一個(gè)頁面一樣，在會(huì)話的開始，瀏覽器加載了一個(gè)Ajax引擎采用JavaScript編寫并且通常在一個(gè)隱藏frame.中。這個(gè)引擎負(fù)責(zé)繪制用戶界面以及與服務(wù)器端通訊。Ajax引擎允許用異步的方式實(shí)現(xiàn)用戶與程序的交互――不用等待服務(wù)器的通訊。所以用戶再不不用打開一個(gè)空白窗口，看到等待光標(biāo)不斷的轉(zhuǎn)，等待服務(wù)器完成后再響應(yīng)。

圖像3：傳統(tǒng)Web應(yīng)用的同步交互過程(上)和Ajax應(yīng)用的異步交互過程的比較

通常要產(chǎn)生一個(gè)HTTP請(qǐng)求的用戶動(dòng)作現(xiàn)在通過JavaScript.調(diào)用Ajax引擎來代替.任何用戶動(dòng)作的響應(yīng)不再要求直接傳到服務(wù)器例如簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)校驗(yàn)，內(nèi)存中的數(shù)據(jù)編輯，甚至一些頁面導(dǎo)航引擎自己就可以處理它.如果引擎需要從服務(wù)器取數(shù)據(jù)來響應(yīng)用戶動(dòng)作假設(shè)它提交需要處理的數(shù)據(jù)，載入另外的界面代碼，或者接收新的數(shù)據(jù)引擎讓這些工作異步進(jìn)行，通常使用XML,不用再擔(dān)誤用戶界面的交互。

Xajax作為ajax的終實(shí)現(xiàn)：xajax提供了許多的功能,它們使得ajax富有特色而又功能強(qiáng)大，所以我們使用xajax代替其他PHP的ajax庫。Xajax是一個(gè)開源的PHP類庫它能夠讓你黏合HTML、CSS、JavaScript.和PHP，輕而易舉的開發(fā)功能強(qiáng)大、基于WEB的AJAX應(yīng)用軟件.使用xajax開發(fā)的應(yīng)用軟件，無需重新調(diào)入頁面，就能夠異步調(diào)用服務(wù)器端的PHP函數(shù)和更新內(nèi)容.當(dāng)應(yīng)用軟件需要異步調(diào)用的PHP函數(shù)，xajax的PHP對(duì)象都生成了對(duì)應(yīng)的封裝好了的JavaScript.函數(shù).當(dāng)被調(diào)用時(shí)，封裝的函數(shù)使用JavaScript.的XMLHttpRequest對(duì)象與服務(wù)器異步通訊，調(diào)用xajax對(duì)象對(duì)應(yīng)的PHP函數(shù).調(diào)用結(jié)束后,PHP函數(shù)由xajax返回一個(gè)xajax的XML響應(yīng)傳遞給應(yīng)用程序.XML響應(yīng)包含了特定的指令和數(shù)據(jù)，他們可以被xajax的JavaScript.消息分析器解析，并且被用于更新應(yīng)用程序的內(nèi)容.

在本系統(tǒng)中，通過使用Ajax技術(shù)，縮短了頁面的反應(yīng)和更新速度，縮短了數(shù)據(jù)庫訪問的時(shí)間，充分體現(xiàn)了新的技術(shù)對(duì)通信信息整個(gè)平臺(tái)的強(qiáng)大支撐作用。

4系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

圖像4：系統(tǒng)管理主界面

4.1查詢功能

在對(duì)各個(gè)通信子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的查詢過程中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同字段的模糊查詢和組合查詢的支持。設(shè)計(jì)了分級(jí)查詢來實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)資源信息的相關(guān)查詢。對(duì)查詢結(jié)果的報(bào)表設(shè)計(jì)采用了水晶報(bào)表工具,導(dǎo)出采用了EXCEL文件格式。

4.2GIS管理

主要實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)人員直接在瀏覽器上對(duì)通信資源的空間定位和查詢，在地圖上對(duì)各個(gè)不同的通信子網(wǎng)絡(luò)的各種操作，包括信息的查詢、地圖的放大、縮小、可見圖層的選擇、活動(dòng)圖層的選擇和臺(tái)站或節(jié)點(diǎn)的故障快速定位功能。

4.3系統(tǒng)管理

管理員業(yè)務(wù)分成了三級(jí)權(quán)限管理，管理員可以執(zhí)行所有的數(shù)據(jù)庫添加、修改、刪除、備份、恢復(fù)權(quán)限；二級(jí)用戶具有審核功能；三級(jí)用戶只具有查看和錄入的權(quán)限，可以對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行備份，沒有數(shù)據(jù)恢復(fù)的權(quán)限。

對(duì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)管理分成了三級(jí)權(quán)限。對(duì)數(shù)據(jù)的操作分為查看、添加、刪除、審核，在三級(jí)用戶錄入了數(shù)據(jù)以后，由二級(jí)用戶進(jìn)行審核入庫，用戶可以執(zhí)行所有的操作。對(duì)數(shù)據(jù)庫的維護(hù)包括手動(dòng)數(shù)據(jù)備份、手動(dòng)數(shù)據(jù)恢復(fù)和數(shù)據(jù)庫自動(dòng)定時(shí)備份。

5結(jié)束語

整個(gè)系統(tǒng)利用了已有的獨(dú)立的各個(gè)通信資