基于GIS的交通管理系统的设计与实现

基于G I S的交通管理系统的设计与实现

集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

基于GIS的交通管理系统设计与实现

班级：地信10-1班

姓名：高长春

基于GIS的交通管理系统设计与实现

近几年，地理信息系统（GIS）的应用领域越来越广泛，在国土资源、矿产资源管理、宏观决策、管线的布局设计、交通、移动终端电子导航等许多领域都有迫切的需求。特别是随着Internet的迅猛发展和广泛应用，人们对地理信息系统的需求也与日俱增，地理信息产业得以迅猛发展。

一、背景及研究意义

在现实生活中，有很多方面都需要对路径的分析，以寻求最短路径、最优路径，如出行路线的选择、管网和管线的设计。在交通方面，无论是时间最快问题、费用最低问题，还是距离最短问题，这些问题的核心内容都是最短路径算法。所以可以利用地理信息系统中的最短路径、最优路径空间分析方法解决这些实际问题。目前，WebGIS发展极为迅速,已经深入到各个应用领域。随着国家和国际高速信息公路的建立,为全社会信息共享创造了条件。互联网(Internet)和地理信息系统(GIS)改善着地理空间信息的获取、共享、发布与分析。地理信息的特征是分布的,并具有基础性、共享性和综合性。融合空间信息系统与网络技术、基于Internet的WebGIS则为地理空间数据及其属性数据的发布、共享、查询与分析等提供了新的途径,具有广阔的应用前景。

随着社会经济的快速增长，人民生活水平的不断提高，道路交通需求旺盛。尽管近年来加大了道路基础设施建设的步伐，道路网已初具规模，形成了以快速路为主架的道路交通网络，但由于机动车数量的迅猛增长，交通拥挤问题日益严重。为解决日益严重的城市交通问题，研究和开发先进的交通状态获取与融合。交通特征提取与态势分析以及集成应用基础技术，建立符合我国国情的多粒度区域交通状态评估。预报预警和服务水平评价关键技术和系统是缓解和解决上述问题的基础和不可或缺的技术手段。研究基于WebGIS的区域交通信息系统,能够为城市道路交通管理部门提供实时以及预测的各种交通流信息。各种评价指标和区域交通服务水平。以及各种参数的统计分析等多种数据信息，从而为城市交通管理部门的指挥调度提供可靠的辅助决策支持。它不仅可以加强现有交通管理系统的功能，使其能够满足人们日益寄予厚望的城市交通的需求，而且有利于现有交通地理信息和城市管理信息各子系统的融合，加快了智能运输系统的发展，为智能运输系统的建设提供的了一个开放的平台。随着我国经济的快速健康地发展,高新技术、先进的

管理经验和调度手段的广泛应用，城市道路交通管理系统必将逐渐实现信息化、智能化，城市道路交通拥堵情况将大大改善。城市交通管理指挥调度的效率将大大提高。

二、WebGIS技术在智能交通领域应用的研究现状

Internet技术正在深刻地改变着这个世界，随着人们对地理信息需求的增加;基于Internet 发布地理数据，供全球用户查询、检索并提供GIS服务的万维网地理信息系统已成为地理信息系统发展的重要方向之一。目前已经有部分城市建设了用于指挥调度的城市交通管理系统，但是其中大多数采用的是C/S(client/serve)模式，而且功能比较单一，造成系统的维护升级不方便。系统资源冗余大，不同业务系统缺少集成管理,影响着城市交通管理指挥调度的效率。智能化的交通管理指挥调度系统的建没需要能够有效地集成目前存在的多个交通管理子系统，如交通流检测系统、视频监控系统、信息诱导系统等，同时需要提供给用户以友好的可视化界面，以提高工作效率。近年来发展起来的B/S（browser/server)模式扩充了信息处理和交换共享上的灵活性，为不同系统的集成提供了一种途径，利用它可以实现跨平台、可互操作的分布式应用，并且可以兼顾现有系统的可重用性。地理信息系统技术在交通领域中的空间数据管理、图形表现、辅助决策等方面具有良好的优势，网络技术的发展使得WeGIS发展迅速,WebGIS所具有的平台独立性等特性使得其具有更广泛的访问范围。平衡高效的计算负载以及良好的可扩展性等,可以实现与Web中的其他信息服务进行无缝集成建立灵活多样的GIS应用,并可实现移动化的访问。

三、WebGIS技术的发展趋势

近几年来,飞速发展的Internet已经成为GIS新的系统平台，利用Internet技术在Web上发布空间数据供用户查询和使用是GIS发展的必然趋势，WebGIS技术作为GIS的主要发展方向之一己是不争的事实。随着信息可视化、数据库、互联网以及多媒体技术的不断发展，构建由多个地理信息系统构成的信息系统体系,跨越传统的单个地理信息系统边界，实现多个地理信息系统之间的资源(包括数据、软件、硬件、网络)共享、互操作和协同计算，构建空间信息网格，成为WebGIS技术应用发展需要解决的关键技术问题。B/S结构应用已经由浏览器/网络服务器/数据服务器三层架构阶段进入到浏览器/网络服务器/应用服务器/数据服务器四层架构阶段。在新的四层架构中，网络服务器和应用服务器分离,并且其间还可以插入二次开发和扩展功能,其中的应用服务器一般为支持远程调用的组件式GIS平台或由组件式GIS平台封装而成。将GIS复杂数据分析与处理功能(编辑、拓扑关系的构建、对象关系的自动维护、制图)移到GIS应用服务器上,使客户端与服务端的数据传输减少到最少的程度为在Internet上实现复杂。大规模的地理信息服务提供了可能，这一新的架构带来的巨大优势是使服务器端具有极强的扩展性,因此作为应用服务器的组件式GIS所具备的功能,都可以通过B/S结构实现,W亡bGIS不再是只能满足地图浏览和查询的简

单软件了,而将成为是一个体系先进,功能强大的服务器端GIS(ServerGIS)，这种新的服务器端GIS将成为未来WebGIS技术应用的主流。

四、研究的内容和目的

基于WebGIS的区域交通信息系统主要总结了WebGIS的技术特点和优势,以强大的地理信息系统为支撑,以WebGIS为技术支撑实现了多个交通管理子系统的有效集成,并结合对道路交通服务水平评价的业务需求,通过B/S模式为用户提供交通信息的获取、可视化、预测预报、统计分析等功能,针对北京市道路交通的现状,对北京市区域交通的路段、执勤队、支队各个层次的交通流信息进行多粒度的交通服务水平评价的展示，以及对各层次对象一定时间范围内的交通流信息以及服务水平进行预测预报。将交通流的各种相关信息，以图表、浮动窗口或鼠标提示等多种方式，形象、直观地展示给用户,还提供对实时和历史交通流信息的查询以及统计和分析、生成趋势图、统计报表、多时段交通流信息对比等，通过建立此系统,使北京市城区道路交通信息管理实现信息化、可视化，从而能够为道路智能交通指挥调度管理提供辅助决策支持、预案管理等功能的实现提供了良好的技术支撑。

区域交通信息系统的目标是通过WEBGIS建立实时的城区道路路况分析系统,该系统要求使用方便、数据可靠、时效性高、造价低廉,能为出行的公众提供有效的实时路况信息和短时路况预报等功能,也能为道路交通管理部门提供辅助决策支持。

五、需求分析

根据IEEE软件工程标准词汇表(1997年)，软件需求被定义为：用户解决问题或达到目标所需的条件或权能。软件产品的需求可以分为功能性需求和非功能性需求。其中软件产品的非功能性需求是常常被轻视、甚至被忽视的一个重要方面。其实，软件产品非功能性定义不仅决定产品的质量，还在很大程度上影响产品的功能需求定义。如果事先缺乏很好的非功能性需求定义，结果往往是使产品在非功能性需求面前捉襟见肘，甚至淹没功能性需求给用户带来的价值。所谓非功能性需求,是指软件产品为满足用户业务需求而必须具有的、除功能需求以外的特性，软件产品的非功能性需求包括系统的性能、可靠性、可维护性、可扩充性、对技术和对业务的适应性等等。

系统的功能性需求

基于WebGIS的区域交通信息系统是道路交通信息和城市空间信息的快速发布、查询检索以及相关统计分析的网络信息系统，因此,系统的设计和建设必须基于WebGIS；该系统主要用户是道路交通管理部门，以后还会开放部分功能提供给广大的市民查询。因此系统界面必须简单友好，功能全面。基于WebGIS的北京市区域交通信息系统紧密结合北京市城市道路交通信息管理的实际

需求，遵循科学性、实用性、可扩展性和开放性等原则开发，该系统主要包括如下几个功能模块：

1、地图管理及交通状况监视功能。实现对地图图层的分层显示和管理、实现基本的放大、缩小、平移、漫游、地图查询、图层控制、鹰眼等操作;通过不同颜色实时显示道路交通流状况,分析目前的道路交通状况;对各个等级的道路路段进行统计。地图上业务信息应该和地图位置保持同步。

2、区域交通状态服务水平的多粒度评价以及展示,包括提供对经典区域划分的服务水平及指标展示和任意区域划分的服务水平及指标展示。即依据经典的城区划分或经典的交通区域划分显示各区域的服务水平以及用户还可以根据自己的需求,进行的任意区域划分，系统会自动计算该区域划分中各区域的各项指标参数和服务水平，并展示出来。

3、城区各主要道路和区域交通的短时预测预报,提供5分钟、10分钟、15分钟后的道路及区域交通状态的展示以及统计分析功能。以及与当前状态的对照。

4、专题地图。按行政区域，以图文并茂、简单易懂的折线图、饼状统计图、柱状统计图来显示交通状态的变化趋势、交通指标参数以及服务水平统计信息等。

5、用户管理以及权限控制。用户管理主要是用户信息添加、用户信息删除、用户信息修改等。用户权限控制主要是针对不同用户的请求作不同的权限设置。对于系统管理员级别的用户可以使用系统的配置以及编辑功能对服务器的系统参数与数据更新、修改;而一般的用户可能只具备浏览、查询、统计制图等功能"

6、其他功能。如系统管理、公告管理、日志管理等。

系统的非功能性需求

基于WebGIS的区域交通信息系统应该满足的非功能性需求:

1、系统性能

保证系统数据来源的可靠性和实时性,对信息查询的响应时间不应超过5秒。

2、系统开放性需求

系统要求能够与不同的地理信息系统,不同格式的地理信息数据相容;系统提供的功能能够支持不同的语言!操作系统的应用系统使用。

3、系统的可移植性

整个系统应具有很高的可靠性、稳定性,满足连续运行的要求。

4、数据管理能力的要求

满足数据保存至当前两年内的数据的容量管理需求;支持三年内的数据增长的管理需求。

5、数据采集频率需求

为了保证区域交通信息系统中能够对服务水平状态进行准确的监控,同时考虑到高峰时段的特殊情况,对于检测器数据采集频率为每两分钟发送一次。

六、可行性研究分析

资源可行性分析

人力资源

随着地理信息系统的发展，出现了许多的地理信息系统开发的公司，具备足够的开发人员。

软件资源

拥有基础软件ARCGIS系列软件、Oracle数据库、Eclipse集成开发工具。

设备资源

拥有足够数量的计算机。

经济可行性

成本较小，需要购买正版的ARCGIS系列软件、Oracle数据库软件、交通统计数据，地理信

息的基础数据、影像数据等等，开发人员的工资费用。

技术可行性

地理信息系统行业最近几年的发展兴起了很多新技术，以及计算机技术的发展为GIS的发展提供了更多的技术。拥有了很多开发的经验，现在的技术可以解决基于GIS的交通管理信息系统的大部分问题，不存在技术上的问题。

社会可行性

现在随着GIS的发展，GIS的应用发面越来越广泛，在交通上也出现了很多GIS应用。社会

也迫切需要一种技术解决交通方面的问题，GIS的出现解决了交通上出现的很多问题。各大城市

投入了人很多的资金用GIS解决交通方面的问题。

七、系统结构的选择

C/S又称Client/Server或客户/服务器模式。服务器通常采用高性能的PC、工作站或小型机,并采用大型数据库系统，如Oracle、Sybase、Informix或SQLServer。客户端需要安装专用的客户端软件。

B/S是Brower/Server的缩写,客户机上只要安装一个浏览器(Browser)，服务器安装Oracle、Sybase、Informix或SQLServer等数据库。浏览器通过WebServer同数据库进行数据交互。

C/S的优点是能充分发挥客户端PC的处理能力,很多工作可以在客户端处理

后再提交给服务器。对应的优点就是客户端响应速度快。缺点主要有以下几个：

1、只适用于局域网。而随着互联网的飞速发展,移动办公和分布式办公越来

越普及,这需要开发的系统具有扩展性。这种方式远程访问需要专门的技术,同

时要对系统进行专门的设计来处理分布式的数据。

2、客户端需要安装专用的客户端软件。首先涉及到安装的工作量,其次任何

一台电脑出问题，如病毒、硬件损坏、都需要进行安装或维护。特别是有很多分

部或专卖店的情况，不是工作量的问题,而是路程的问题。还有，系统软件升级

时，每一台客户机需要重新安装，其维护和升级成本非常高。

3、对客户端的操作系统一般也会有限制。

B/S最大优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。只

要有一台能上网的电脑就能使用,客户端零维护。系统的扩展非常容易,只要能上网,再由系统管理员分配一个用户名和密码,就可以使用了。甚至可以在线申请,通过公司内部的安全认证(如CA证书)后,不需要人的参与,系统可以自动分配给用户一个账号进入系统。

C/S与B/S的区别

由于B/S结构有着C/S结构无法比拟的优势,综合考虑本系统的需求,最终确定采用B/S结构作为软件开发的架构。

八、系统设计的特点

在设计整个系统时,本着良好的开放性、可扩展性、以数据为核心、系统友好性、良好的安全性等作为设计的出发点。

1、系统的开放性

本系统采用B/S结构模式,应用JZEE技术进行设计不仅从功能上体现了系统开放的特点，而且从体系上构造了一个开放的系统结构。此外，本方案的开放式结构,坚持基于通用标准和用户定制的开发思想，利用数据库。GIS等技术逐步实现数据和应用的标准化,通过标准数据接口形成开放、易集成的应用系统。

2、系统的可扩展性

在系统的结构设计上，始终遵循可扩展性的原则，在系统的数据库设计上,不仅考虑当前数据，还考虑到将可能添加或用到的相关数据;在数据管理层的设计上,还预留有对外部数据管理功能的接口，并且在功能上设计为用户自定义和系统定制相结合的方式，使用户可以自己对系统进行扩展;在数据应用层的设计上，将核心应用和前端应用进行了逻辑上的分离，核心应用力求灵活、全面、可扩展,而前端应用则提供给用户充分的自定义功能，使用户可以按实际需要进行系统功能的定制，特别是在指标运算模块和预测预报模块的设计上，系统采用模型库来存贮运算模型和公式，这样就为系统提供了理论上可无限扩展的指标运算功能。

3、以数据为核心

在GIS的应用中，数据始终是系统的核心，在本系统的设计中,也充分体现了这一思想。整个系统的设计是建立在对数据的处理和分析的基础之上的,最终目的是通过该系统的建设，能够为相关主管部门提供及时、准确、全面的有关道路交通状态的各种信息，以期为道路交通的管理、规划和决策提供依据。因而在系统的设计中，始终是以数据的获取。处理和分析为中心，通过空间数据存取引擎、查询统计引擎等一系列为提高系统数据处理质量和效率的功能模块的开发,从而实现了系统以数据为驱动，以应用为目的的最终目标。

4、系统的友好性

一个成功的应用系统，不仅要有强大的系统功能，友好的界面设计、方便的用户操作也是很重要的一面。在本系统的设计中，用户定制的思想始终贯彻在整个过程中,系统以易用性、易扩充性和易维护性为根本出发点,通过固定框架、定制模板的方式,采用组件式开发技术实现相对自由的用户定制功能。

5、系统的安全性

在系统的安全性设计上,充分考虑到了对系统用户根据管理的需要将用户划分成不同的级别，最上层是超级管理员。不同级别的管理员被赋予不同的权限。管理员可以创建新用户，分配初始密码，将用户划分为不同的用户组方便进行管理。系统将控制权限分成多个等级，可以根据需要灵活地分配给相应的用户和用户组。

系统功能分析

九、系统总体架构设计

系统资源逻辑结构

服务器端有数据库服务器和交通服务水平评价应用服务器、交通服务水平态势分析应用服务器、交通服务水平预报预测应用服务器。交通服务水平数据库服务器通过交换机从交通状态数据库服务器中读取交通状态数据，存储到交通服务水平数据库服务器中，交通服务水平评价应用服务器从服务水平数据库服务器中读取交通状态数据，通过计算获取交通服务水平，并把计算的结

果存储到交通服务水平数据库服务器中；交通服务水平态势分析应用服务器从服务水平数据库中读取服务水平数据对服务水平态势进行分析，并把分析的结果存储到本地;交通服务水平预测预报应用服务器从服务水平数据库中获取交通状态的数据和服务水平数据,对未来一段时间或指定的时间段的服务水平进行预测。交通服务水平系统客户端通过交换机和防火墙从交通服务水平数据库中获取交通服务水平数据和交通状态数据，从服务水平态势分析应用服务器中获取态势分析结果，通过可视的方式对服务水平。服务水平态势分析结果、服务水平预报预测的结果进行直观展示,对历史数据进行查询统计。

系统资源逻辑结构如下图

基于WebGIS的系统总体结构

基于WebGIS的区域交通信息系统利用WebGIS技术及组件技术的发展与应用,为城市交通管理资源的共享、信息的管理与集成以及指挥调度与辅助决策的实现提供了有利的技术支撑。按照系统的功能需求和系统的层次结构分析,将整个系统的软件结构分为如下几个层次。如下图所示

1.显示层为即为表示层,用户通过Web浏览器发送请求到服务器,与服务器进行交互,获得自己所需要的各种信息。

2.Web服务层,包含了系统所支持的web服务器,同时包括了一些道路交通管理信息系统所需要的专业化的服务和组件等,如路况分析与评价、预测预报等模块。

3.WebGIS服务层,负责接受客户端发送过来的请求进行负载平衡和服务管理,根据用户请求操作GIS数据库,为用户提供地理信息GIS服务,实现客户机与服务器的动态交互。

4.数据资源层,通过各种网络连接将各种异构分布的数据资源进行集成,为上层的服务调用提供各种数据支持"负责提供交通服务水平评价系统需要的各种必须的数据资源,包括地理信息空间数据!业务数据!动态交通流及服务水平评价结果数据。

十、系统数据库设计

区域交通信息系统数据库由基础地理信息数据库、交通状态信息及指标数据信息数据库以及属性数据组成，基础地理信息数据库包括了行政区划、水系、绿地等数据,主要是作为北京显示；交通状态信息及指标数据信息数据库包括交通流的基本状态信息、评价指标信息数据等属性数据库主要包括了行政区划基本信息,城市道路属性信息、交通状态统计数据等。

针对该系统的数据类型的复杂性,从空间特性,包括结构化和非结构化数据;从存储方式,包含数据库数据和文件数据等。如何使这些数据能够有效地管理和应用,是空间数据库设计的关键因素。基于以上考虑,我们决定选用ESRI公司的空间数据库引擎ArcSDE作为数据管理引擎，ArcSDE 可以用关系数据库(RDBMS)管理空间数据,在RDBMS中融入空间数据后，ArcSDE可以提供对空间、

非空间数据进行高效操作的数据库服务,大大提高了系统数据库设计的科学合理性,还可以大大提高数据信息检索的速度。

城市基础地理信息数据库

空间数据(SpatialData)是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据。它可以用来描述来自现实世界的目标,它具有定位、定性、时间和空间关系等特性。定位是指在一个已知的坐标系里空间目标都具有唯一的空间位置;定性是指有关空间目标的自然属性,它伴随着目标的地理位置;时间是指空间目标是随时间的变化而变化;空间关系通常又称拓扑关系。在空间数据中不可再分最小单元现象称为空间实体,空间实体是对存在于这个自然世界中地理实体的抽象,主要包括点!线!面以及实体等基本类型。在本系统的空间数据采用GIS软件平台Arclnfo进行管理和维护,各实体分别按照点、线、面等不同要素类进行分层存储,数据来源于北

京市交通管理局电子地图第三版数据,其数据格式为shapefile,其内容如下:点状数据:餐饮服

务、公司企业、科研院所、政府机关、购物、金融银行、加油站、医疗卫生、车站码头、旅游景点等。

线状数据:一级、二级、三级、四级道路,主要道路,环路,地铁等。

面状数据:行政区划、绿地、水系等。

交通状态基础数据表

下面介绍快速路检测器的实时表BJTU—EXPRESSWAY,表结构如表所示,用于保存最近两分钟内所有快速路上的检测器所有接收到的检测器的数据。

表快速路检测器实时表

下面为二环检测器的实时表CIRCUMEROADREAL,用于保存最近两分钟内

所有二环内路上的检测器所有接收到的检测器的数据"

表二环检测器实时表

交通指标主要数据表

统计分析模块的主要数据库表以及每个表功能的详细描述"

系统管理相关数据表

下面介绍的USER州FO表,为所有用户信息表,其表结构如下表所示,用于保存所有系统用户的基本信息数据

用户信息表结构

交通时段管理表TRAFFICTIMEMANAGE,其表结构如表所示,用于设定早晚高峰时间起始时间信息。

指标闭值管理表INDICTORSMANAGE,其表结构如下表所示,其主要用于设定指标的阂值范围信息。系统主要界面的设计

本文的设计目标是要建立一个基于WebGIS的北京市区域交通信息系统的网上发布站点,即要建立一个ArcMIS的网站,为交管部门和公众提供道路交通信息服务。

系统的主页面由5个一级模块组成,每个模块又由若干个二级模块构成,二级模块又由若干个三级模块构成，以及模块包括信息公告、预测预报、实时监控、统计分析、报表管理、系统管理等。系统测试与分析

系统测试是软件工程的一个重要环节。系统测试的目的是验证最终软件系统满足产品需求并且遵循系统设计。软件测试是软件质量保证的重要手段。人及测试是软件生命周期中一项非常重要且非常复杂的工作，对软件可靠性保证具有极其重要的意义。软件测试的一般过程包括：制定测试计划、需求Review、设计Review、测试设计、测试执行、回归测试、测试报告和产品发布。

本系统的测试主要包括单元测试、集成测试和系统测试。单元测试采用的工具主要是JUnit，集成测试和系统测试采用的工具主要是JMeter。功能测试主要是针对系统的需求功能来进行测试,主要的用例及其测试内容见下表所示。

十一、结论

随着各种Web技术在GIS中的推广和应用,WebGIS技术正在不断地发展并逐步走向成熟，在各个行业中的应用也将越来越广泛。本文提供的方法对实现WebGIS和智能交通行业中的分布式数据处理及WebGIS在相关领域中的应用等具有一定的意义。

本文首先分析了开发基于webGIS的北京市区域交通信息系统的重要性和必要性，然后详细的阐述了基于J2EE应用平台，利用WebGIS技术开发北京市区域

交通信息信息系统的设计，然后通过对北京市交管局提供的多年的交通流历史数

据，按照平日早晚高峰和周末早晚高峰、经过分析和整理，构建出相应的概念模型和数学模型，提出了主要的预测预报算法。并实现将交通信息数值计算结果可

视化与网络实时发布，实现了在Web上北京市区域道路交通信息的可视化和图形化。此外，还提供了功能强大的统计分析功能。

本系统的主要有如下特点：

1、采用B/S模式设计，基于WebGIS技术平台开发,在Internet上发布道路交通信息，具有适应性强、应用面广、实时性高、可移植性强等特点。

2、详细分析了基于ArcIMS地图发布平台的开发流程,以及ArclMS的体系结构，并对其开发方式进行了分析比较和优化。

3、系统结构合理!功能完善，其中服务水平评价指标计算全面、真实、系统地实现了指标体系中微、中、宏观各项指标的计算以及服务水平等级的实时评价。

4、系统实现了区域交通服务水平的实时评价技术，基于时空信息融合的服务水平预报预测技术，并实现了区域交通服务水平分层次、多粒度时空表达。

展望

随着万维网(WWW)、地理信息系统(GIS)技术的飞速发展，在网络环境下实现基于WebGIS的道路交通信息化系统，不仅可以满足道路交通管理部门对于道路交通服务水平的评价和道路交通管理的决策支持方面的需求，而且还可以为公众提供方便快捷的道理交通信息服务的实时查询，为公众选择合理的出行路线提供方便的服务。这必将成为道路交通信息化领域的重要发展趋势。

本文在这个方面作了初步的尝试，期望能将道路交通状态的信息化和公众化提高到更高的水平，但仍有很多问题没有解决好，期望能够在以后的研究中更好的完善。以下是几个主要的可以改进和增强的地方:

1、本系统的空间分析方面功能有限,没有能够实现一些复杂的空间分析功能：如矢栅叠加分析、路径分析和网络分析等。

2、本系统在提供辅助分析决策方案方面的功能的设计还不够完善，还没有实现缓解交通拥堵的建议方案功能，离真正的自动决策目标尚有一定的距离。

3、可以尝试将多媒体技术融入到系统中，将多媒体技术和GIS技术相结合起来，可以大大增强GIS的表现方式和效果,使系统的信息表达更加直观、更易于理解、与用户的交互也更加方便快捷。

4、系统的数据来源可以更加广泛，可以接入视频的数据、GPS数据，这样可以更加方便地查询到需要查询的道路，实时的视频数据。

《GIS设计与实现》复习资料

《GIS设计与实现》复习资料 默认分类2009-07-03 08:20:49 阅读341 评论0 字号：大中小订阅 《GIS设计与实现》复习资料 第一章引论 1、何谓GIS？GIS主要研究的内容是什么？ GIS是以计算机技术为依托，以具有空间内涵的地理数据为处理对象，运用系统工程和信息科学的理论，采集、储存、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统，为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。 研究内容：数据采集、数据存储、数据处理和分析、数据输出。 2、GIS逐步走向成熟的今天，其发展呈现出哪些趋势？ ①GIS趋于综合性发展②GIS数据模型研究 ③GIS数据共享和互操作促进GIS社会化发展 ④GIS产业化发 展⑤GIS软件向组件式GIS发展 3、从发展历程角度来看，GIS软件经历了哪几个阶段，各阶段的主要特点是什么？ ①集成式GIS：在一个系统中集成了GIS的各项功能； ②模块式GIS：系统分成许多相对独立的功能模块； ③核心式GIS：从底层提供GIS功能，通过API访问； ④组件式GIS：通过标准通信接口实现模块间通信及GIS与其它系统集成； ⑤万维网GIS：结合Internet，实现GIS的共享和互操作。 第二章 GIS设计思想和方法 1、GIS设计与一般信息系统设计相比较，有什么差异？

3、GIS作为一个特殊的软件领域，其设计过程有哪些区别于其他软件设计的独有特点？ 1）GIS处理的是空间数据，具有数据量庞大、实体种类繁多、实体间的关联复杂等特点。 2）GIS设计以空间数据为驱动。 3）GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门繁多。 4、什么是UML？数据质量？结构化生命周期法、原型法、编码、继承、对象？ 1）UML（Unified Modeling Language）又称统一建模语言或标准建模语言。它是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。其支持模型化和软件系统开发的图形化语言,为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持，包括由需求分析到规格，到构造和配置。 UML是一个通用的标准建模语言，可以对任何具有静态结构和动态行为的系统进行建模，而且，UML 适用于系统开发过程中从需求规格描述到系统完成后测试的不同阶段。 2）数据质量：是对空间数据在表达空间位置、空间关系、专题特征等要素时，所能达到的准确性、一致性、完整性的度量，一般描述为空间数据的可靠性和精度，用误差来表示。 3）结构化生命周期法：规定了软件开发过程中的各项工程活动，一般包括可行性分析、需求分析、总体设计、详细设计、编码及测试六项活动，并规定了它们自上而下，相互衔接的固定次序，前一阶段的成果是后一阶段工作开展的基础。 4）原型法：其主要思想是借助原型来辅助软件开发。在开发初期，开发人员根据自己对用户需求的理解，利用开发工具快速构造出原型软件，用户及开发人员通过对原型软件的试运行、评价、修正和改进，逐步明确对软件的功能需求以进行正式开发或者直接把原型扩充成最终产品。 5）编码：是根据一定的协议或格式把模拟信息转换成比特流的过程。 6）继承：是对具有层次关系的类的属性和操作进行共享的一种机制。如在一个已有的基础上加上若干新内容形成新类。

地理信息系统设计课后习题

第一章概论 1.地理信息系统包括哪几类型？试举例说明。 工具型地理信息系统：具有对各种地理空间数据进行输入、处理、管理、查询、 分析和输出等通用功能，可供其他系统调用或允许用户进行二次开发，以建立应 用型地理信息系统的操作平台，是建立应用型GIS的一条捷径。特点：对计算机 硬件适应性强，数据管理和操作效率高、功能强，具有普遍性和易拓展性，操作 简便且易掌握。示例：国外Arc/Info、GenaMap、MapInfo、MGE、GeoMedia，国 MapGIS、SuperGIS、GeoStar、CityStar 应用型地理信息系统：与特定地理区域相互联系的地理信息系统，根据用户的 需求和应用目的而设计来解决一类或多类特定应用问题，除了基本功能外还具 有解决地理空间实体与空间信息的分布规律、分布特性及相互依赖关系的应用 模型和方法。分为专题GIS和区域GIS。特点：针对性明确、专业性强，系统开 销小。示例：“塔里木河水资源管理信息系统” 2.地理信息系统设计主要有哪几种方法？各有何特点？ 结构化程序设计：是面向数据流开展需求分析工作的一种有效方法。利用一般 工程方法和有关结构概念，把它们应用于地理信息系统的设计。基本思想：一般 采用自顶向下，逐层分解的演绎分析法来定义系统的需求；地理信息系统的开发 是一个连续有序、循环往复不断提高的过程，每一个循环就是一个生命周期；分 析系统的每个细节、前后顺序和相互关系，找出各部分之间的数据接口。用结构 化的方法构筑地理信息系统的逻辑和物理模型等。特点：软件结构描述较清晰， 便于掌握系统全貌，也可逐步细化为程序语句，是一种使用相对广泛，也比较成 熟和完善的系统分析方法。但结构化分析不适合需求经常改变的系统，因此结构 化分析的前提是：面临静态需求。 原型化的设计方法：常用的一种，在开发初期不强调全面系统地掌握用户的需 求，是根据对用户需求的大致了解，由开发人员快速生成一个实实在在的初始系 统原型。随着用户和开发者对系统理解的加深，不断对原型进行修正、补充和细 化，用快速迭代的方法建立最终的系统，并提交给用户使用。步骤：确定用户需 求——开发初始原型——征求改进意见——修改完善原型——制定原型完成。 特点：有一定的盲目性，但对于非专业人员和小规模系统设计来说更加实用，有 利于用户介入系统设计工作，是种动态的软件开发技术。能够大大减少软件系统 的后期维护费用，使系统功能能够正确反映用户的需求。同时对于较复杂和具有 不确定性的系统目标有较强适应性，可使设计与实施的结合更为紧密。 面向对象的解决方法：基本思想：将系统所面对的问题，应用封装机制，按其自 然属性进行分隔，按人们通常的思维方式进行描述，建立每个对象的领域模型和 联系，既模拟信息实体的在结构又模拟动作机制，使设计出的软件尽可能直接表 现出问题求解过程。整个系统只由对象组成，对象间的联系通过消息进行。特点： 将强了对问题域和系统责任的理解；改进了与分析有关的各类人员之间的交流； 对需求的变化有较强的适应性；贯穿软件生命周期全过程的一致性、实用性；有 利于用户参与，容易扩充和重组。性质：封装性、继承性、多态性。 3.地理信息系统主要有哪几种开发方法？各自有何优缺点？ 独立开发：不依赖任何GIS工具软件，利用专业程序设计语言开发应用模型，直 接访问GIS软件的部数据结构。从空间数据的采集、编辑到数据的处理分析及结 果输出，所有算法都由开发者独立设计。优点：无需依赖任何商业GIS工具软 件，独立性强，降低了开发成本。这种系统综合程度和效率最高。缺点：开发难

交通地理信息系统题目

三、名词解释： 1.空间叠合分析:在统一空间参照系统条件下，每次将同一地区两个地理对象的图层进 行叠合，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系? 2.最佳路径： 3.空间索引：按空间位置（坐标）在空间数据库中存储和存取空间对象的技术方法，空 间位置通常是二维的平面位置。 4.仿射变换：可以对坐标数据在x和y方向进行不同比例的缩放，同时进行扭曲、旋转 和平移。 5.泰森多边形：将所有相邻气象站连成三角形，作这些三角形各边的垂直平分线于是 每个气象站周围的若干垂直平分线便围直平分线，于是每个气象站周围的若干垂直平分线便围成一个多边形。用这个多边形内所包含的一个唯一气象站的降度来表这个多边域内的降度并站的降雨强度来表示这个多边形区域内的降雨强度 6.游程编码结构：是逐行将相邻同值的栅格合并，并记录合并后栅格的值及合并栅格的 长度的一种压缩编码 7.拓扑关系：满足拓扑几何学原理的各空间数据间的互相关系。 8.空间分析:对分析空间数据有关技术的统称 9.空间数据库：指的是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与空间应用相联系 的地理空间数据的总和。一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质（硬盘、磁带、光盘等）之上。

10.数据压缩：是数据精炼的过程，其目的是删除冗余数据，节省存储空间，以利于后续 处理 11.S DE：一种能将空间图形数据也存放到大型关系数据库中管理的产品 12.地表粗糙度：反映某面积单元内地势起伏变化的复杂程度是地表面积反映某一面积单 元内地势起伏变化的复杂程度，是地表面积与投影面积之比 13.概括：交通地理数据的概括性一般是交通路线的化简综合和必要的取舍，是在抽样基 础上的进一步的数据综合。概括性并不是因为比例尺的限制使然，而是取决于研究对象的范围、环境和任务要求 14.圆锥投影：投影面为圆锥面 15.地图投影：将地球表面的地理坐标转换为平面坐标的过程 16.拓扑邻接：同类元素之间的拓扑关系 17.函数依赖：设R(U)是属性集合U上的关系模式,X与Y是U的子集，若对于R（U）的 任意一个当前值r,如果对r中的任意两个元组t和s，总有t[X] ≡s[X],就必有t[Y]≡s[Y],则称X函数决定Y,或Y函数依赖于X。记作X→Y。 18.概念模型：对现实世界的第一层简化和抽象 19.主成分分析：将多个变量通过线性变换以选出较少个数重要变量的一种多元统计分析 方法。 四、简答题 1.地理信息的主要特征：

GIS设计和开发

gis设计与开发 Gis设计与开发思路 现实需求、GIS概念模型、机理过程、人机交互系统、现实需求 开发方式：独立开发，扩展式二次开发，集成式二次开发 第一章GIS设计思想内容，标准 （一）GIS设计目标 通过改进系统设计方法，严格执行开发的内容划分，进行阶段质量把关以及做好项目建设的组织管理工作，从而达到增强系统的实用性，降低系统开发和应用的成本，延长系统生命周期的目的。 （二）GIS设计的特点 1、数据：数据量大，实体种类繁多、实体间关联复杂的特点 2、功能：GIS设计以空间数据为驱动 3、工程：GIS工程投资大，周期长，风险大，涉及部门繁多 二gis设计的理论基础 Gis工程学：GIS本身发展和将系统工程学思想引入GIS设计的产物 （一）GIS工程学体系 1、任务：寻求系统总体最优化 2、基础理论：（1）系统学思想（整体性，层次性，相关性，功能性，动态性），（2）系统工程学（3）软件工程学（4）地理信息科学三层次（理论，技术，应用） 3、方法论：根据GIS工程学的基础理论而形成的一系列程序化的基本操作技术与方法（二）GIS工程学的特点 1、以空间信息系统工程优化为目的 2、横跨多学科 3、直接面向决策，为可持续发展提供决策支持 4、与GIS产业化密切相关 三GIS设计的内容 （一）设计原则：标准化，先进性，兼容性，高效性，可靠性通用性 （二）设计内容 软件设计和数据库设计 第二章gis设计的方法 一、结构化生命周期法 1、结构化生命周期法又称结构化分析和设计方法，又称结构化系统开发方法 结构化生命周期法是系统分析员，软件工程师，程序员以及最终用户按照用户至上的原则，自顶向下分析与设计和自底向上逐步实施建立计算机系统的一个过程，是组织，管理和控制信息系统的开发过程的一种基本框架。 2、基本思想：（1）要求设计过程必须严格按照阶段进行 （2）在系统建立之前就必须严格的定义和描述用户的需求。 3、阶段划分：（1）系统开发的准备阶段 （2）调查研究及可行性研究阶段

交通地理信息系统

交通地理信息系统 1广西基础地理信息系统的构成 一个省级的基础地理信息系统不是简单的计算机软硬件系统，而是基础测绘管理工作的重要内容，必须有相应的行政管理体系与技术标准体系与之配套。因此，广西基础地理信息系统主要由计算机硬件及网络环境、软件环境、技术标准体系、管理体系、数据库等构成。 1.1计算机硬件及网络环境 广西基础地理信息系统将以广西基础地理信息中心作为网络中心，其它各测绘院、机关、测绘管理处、质量检查站等为网络节点，构成一个C/S网络结构。硬件以微机为主，网络中心使用部分服务器及工作站，外围设备包括绘图仪、扫描仪、打印机、光盘机、磁带机、数字化仪等。 1.2软件环境 系统软件采用技术成熟、应用广泛的软件，如UNIX、WINDOS95、WINDOWSNT及数据库管理软件。基础软件平台应选择国产软件，这对于将来的应用开发、数据安全及促进我国地理信息产业的发展均具有重要意义;在目前国产软件暂时不能满足要求的情况下，可先使用成熟的商业软件(如ARC/INFO,GENAMAP等)，但需要保证数据将来能移植到国产软件平台。应用软件(数据采集、数据处理软件、图形图像处理等)宜采用成熟的国产化软件，如武汉测绘科技大学的

数字摄影测量系统Virtuozo及测量平差软件包、中国测绘科学研究院的微机数字摄影测量系统、国产矢量化软件GEOSCAN、MAPVECTOR等;部分应用软件自己开发，但要避免低水平的重复开发现象。 1.3技术标准体系 系统应具有统一完整的技术体系，如数据采集标准、数据交换标准、数据建库标准、数据质量检查与控制标准、数据更新标准、数据使用标准等。技术标准应采用相应的国家标准和行业标准，当没有国标和行标时，可按国标和行标的建标指导原则建立自己的标准。此外，还应有一批训练有素的技术干部作为系统的支撑。 1.4管理体系 严格地说，广西基础地理信息系统是为满足现代基础测绘管理需要而建立的一套现代化的测绘管理系统，因此必须根据现代计算机网络及办公自动化的特点，建立一套新的管理体系，包括测绘行业管理、生产管理、质量管理、技术管理、成果管理、数据安全管理、数据版权管理等。 1.5数据库 数据库是系统的核心。广西基础地理信息系统的数据库部分包括： 管理数据库：行政办公、人事档案管理、财务管理、测绘行业管理、质量监督管理、测绘生产管理、技术管理等数据。

GIS设计与实现 期末考试复习资料

选择题 1、GIS软件体系结构设计。指软件的整体结构，即软件系统是由哪些构件及构件的连接件组成的。 GIS软件体系结构的类型： 、单机结构。GIS软件的所有的功能（输入输出、数据和应用程序）都在一台计算机上实现。随着计算机技术的发展，该结构逐渐在应用中被淘汰。 、客户机/服务器体系结构Client/Server，简称C/S）。C/S体系结构一般部署在局域网中，由客户应用程序（前台程序）和服务器程序（后台程序）组成。 C/S模式的特性 位置透明性 平台独立性 数据结构透明 分布式的查询 、浏览器/服务器体系结构（Browser/Server，简称B/S）。它是一种高度集中的分布式处 理模式，数据和GIS软件均存放在服务器 端，使用通用的浏览器作为客户端应用的 执行环境，不需在客户端进行任何软件的 安装和维护工作。 B/S模式一般采用三层结构： 客户端、应用服务器和数据服务器。 、面向地理信息服务的WebGIS。将WEB服务应用于GIS。目前正处于实验性阶段 2、GIS接口设计。 、系统与标准数据的接口。所谓“标准数据”是指常用的商业GIS软件的数据格式，如ESRI的Shp、MapInfo的Mif等格式。 、互操作接口。指设计GIS之间、GIS内各子系统之间和子系统内各个模块之间的接口，使它们能够较好地进行通讯和实现功能共享。 、空间数据与属性数据的接口。在GIS中，空间数据与属性数据的结合有两种形式：绑定式和分离式，下表给出两种结合方式的比较。 、GIS与系统开发环境的接口。CAD、OA、RDBMS是政府部门GIS工程方案中系统开发环境的组成部分。将这三者和GIS集成起来，设计良好的接口，组建高效的图文信息系统，是GIS工程方案的核心内容之一。

地理信息系统概要设计说明书

河南环保厅环境地理信息系统概要设计说明书 上海数慧系统技术有限公司 Shanghai Digital Intelligence Systems Technology Co., Ltd.

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目录 第1章.引言 (5) 1.1.目的 (5) 1.2.文档概述 (5) 1.3.术语定义 (5) 1.4.参考资料 (6) 第2章.系统概述 (6) 2.1.系统开发背景 (7) 2.2.建设目标 (7) 2.3.约束条件与非功能需求 (8) 2.3.1.开发环境要求 (8) 2.3.2.软件系统架构要求 (8) 2.3.3.性能要求 (8) 2.3.4.质量需求 (9) 2.4.用户 (9) 2.4.1.组织机构 (9) 2.4.2.用户分类 (9) 第3章.概念架构设计 (10) 3.1.系统划分 (10) 3.2.系统架构 (10) 3.3.概念架构 (11) 3.3.1.B/S系统概念架构 (11) 3.3.2.C/S系统概念架构 (13) 第4章.细化架构设计 (14) 4.1.逻辑架构 (14) 4.1.1.B/S架构 (15) 4.1.2.C/S架构模式 (20) 4.2.开发架构 (20) 4.2.1.技术路线 (21) 4.2.2.B/S浏览器端开发视图 (22) 4.2.3.B/S服务端开发视图 (23) 4.2.4.C/S架构开发视图 (24) 4.3.运行架构 (27) 4.3.1.系统启动时序图 (27) 4.3.2.河流污染扩散模型时序图 (28) 4.4.数据架构 (30) 4.5.部署架构 (31) 4.5.1.系统部署架构 (31) 4.5.2.部署设计 (32) 4.5.3.网络和硬件配置 (33)

交通地理信息系统

1.1.1 交通地理信息系统 交通地理信息系统以互联网公司城市路网底图和基础道路数据为依托，搭建XX市全市域（以城区路网为重点，兼顾城郊路网）路网完整、更新及时的可视化地图服务，作为整个智能交通系统的可视化地图支撑，构建集道路交通基础信息、业务专用图层管理、数据可视化分析服务为一体的交通管理专用可视化地图系统。 1.1.1.1 系统概述 本项目建设的交通地理信息系统地图服务功能应至少实现地图基础服务（包括：地图展示服务、地图查询服务、地理编码服务、路径规划服务、交管专用图层叠加服务、信息标注服务及轨迹纠偏服务等功能模块）和GIS应用分析等功能。 系统采用与互联网公司共建的方式建设，充分利用互联网公司现有的地图资源，完善地图底图数据，将交通地理信息系统做大做强，贴合XX市交警需求。 1.1.1.2 系统特点 交通地理信息平台是针对交管平台专门打造的地理信息平台，以公安网为基础，以电子地图为核心，以地理信息技术为支撑，对空间地理数据进行可视化展现及空间数据分析，为核心业务平台提供基础支撑。 1．集成不同栅格地图服务，对外提供统一接口 可聚合PGIS服务、其他互联网公司地图等地图服务的能力，同时容易扩展聚合其他地图服务。 2．兼容不同空间数据库引擎，对外提供统一接口 支持ArcSDE 空间数据库引擎、支持SuperMap SDX+空间数据库引擎、支持OracleSpatial空间数据库引擎，同时容易扩展兼容其他矢量数据引擎。 3．对外提供多元的二次开发接口 平台提供JavaScript 的二次开发接口。 4．对外提供丰富的业务图层样式 平台提供丰富的点、线、面业务图层样式。点图层样式包括选中、高亮、正常图标；线图层样式包括选中、高亮、正常的线颜色、线宽；面图层样式包括选中、高亮、正常的线颜

智慧交通大数据平台GIS地理信息系统基础支撑及信息化服务系统建设方案

交通指挥中心大数据信息化GIS地理信息系统及信息化服务系统 设 计 方 案 北京XX科技有限公司 2019年X月

目录 第1章前言 (5) 第2章可行性分析 (7) 2.1 目的及意义 (7) 2.2 指导思想 (7) 2.3 社会经济效益 (8) 第3章XX市道路交通管理的现状、分析及对策 (10) 3.1 XX市道路交通基本状况及存在的问题 (10) 3.2 基本对策 (11) 第4章交通交警指挥中心的构成 (13) 第5章设计依据 (15) 第6章设计方案 (17) 6.1 交通地理信息系统 (17) 6.1.1 系统概述 (17) 6.1.2 系统特点 (17) 6.1.3 框架结构 (18) 6.1.4 地图基础服务 (21) 6.1.5 GIS应用分析 (23) 6.1.6 数据采集要求 (25) 6.1.7 基础地图地理信息 (26) 6.1.8 地图图层数据采集 (26) 6.1.9 数据录入建库 (35) 6.1.10 电子地图开发内容 (38) 6.1.11 平台接口 (40) 6.1.12 性能设计 (41) 6.2 110/122/119接处警系统 (42) 6.2.1 概述 (42) 6.2.2 系统总体介绍 (45) 6.2.3 系统开通前期准备及环境要求 (53) 6.2.4 售后服务及承诺 (56) 6.3 交通信号控制系统 (58) 6.3.1 前言 (58) 6.3.2 系统原理简述 (59) 6.3.3 系统基本构成 (60) 6.3.4 控制系统软件主要特点 (66) 6.3.5 交通信号控制的方式 (69) 6.4 网络监控系统 (79) 6.4.1 系统构成 (80) 6.4.2 系统原理简述 (80) 6.4.3 设备选型说明 (81) 第1章打印 (199)

GIS设计与实现单选

GIS设计与实现自测题 一、单项选择题 1、结构化程序设计概念最早由 E.W.Dijkstra于（）年提出 A. 1965年 B. 1963年 C. 1962年 D. 1967年 2、（）是GIS中最底层和最基本的技术。 A. 地理数据存储 B. 地理空间分析 C. 地理数据处理 D. 地理数据建模 3、在成寻流程图常用符号中菱形表示（） A. 逻辑判断 B. 控制流 C. 处理步骤 D. 程序起止 4、E-R图中椭圆表示（） A. 实体 B. 属性 C. 关系 D. 联系 5、通过数据校正与（）等手段可以提高输出质量 A. 编辑与图形整饰 B. 误差消除 C. 坐标转换 D. 数字化 6、GIS软件可分为工具型软件和（） A. 应用型软件 B. 嵌入式软件 C. 基础软件 D. 数据处理软件 7、GIS软件可分为工具型软件和（） A. 应用型软件 B. 嵌入式软件 C. 基础软件 D. 数据处理软件 8、空间数据结构分为矢量结构、栅格结构和（） A. 不规则三角网 B. 拓扑数据 C. 空间数据 D. 属性数据 9、第现实地理系统的计算机模拟可分为三个层次：（）、逻辑模型和物理模型。 A. 空间分布模型 B. 概念模型 C. 数据模型 D. 应用模型 10、GIS设计以（）为驱动 A. 空间数据 B. 业务数据 C. 属性数据 D. 功能数据 11、GIS系统工程学中三维结构是（）提出的。 A. A.D.Hall B. GoodChild C. Grady Booch D. Jackbson 12、GIS系统工程学中的三维结构包含时间维、知识维和（） A. 逻辑维 B. 理论维 C. 方法维 D. 工程学 13、地理信息系统科学体系分为三个层次：理论地理信息科学、技术地理信息科学和（） A. 应用地理信息科学 B. 空间地理信息科学 C. 虚拟地理信息科学 D. 基础地理信息科学 14、结构化生命周期法将系统开发过程划分为（）个主要阶段 A. 七个 B. 六个 C. 三个 D. 五个15、面向对象技术的三个基本的概念为对 象、类和（） A. 接口 B. 继承 C. 派生 D. 超类 16、在用例图中，参与者之间主要是 （）关系 A. 泛化 B. 包含 C. 扩展 D. 继承 17、OMT采用对象模型、动态模型和（） 等来描述一个系统 A. 静态模型 B. 功能模型 C. 混合模型 D. 结构模型 18、OMT采用对象模型、动态模型和（） 等来描述一个系统 A. 静态模型 B. 功能模型 C. 混合模型 D. 结构模型 19、对象模型用（）来表示 A. 对象图 B. 类图 C. 序列图 D. 活动图 20、动态模型用（）图来表示 A. 状态图 B. 活动图 C. 数据流图 D. 动态图 21、原型从本质上可分为两种类型：丢弃 型原型和（） A. 进化型原型 B. 进取型原型 C. 渐进型原型 D. 试验型原型 22、系统定义的基本任务包括功能需求、 性能需求、环境需求和（） A. 数据需求 B. 软件需求 C. 用户需求 D. 硬件需求 23、系统定义的基本任务包括功能需求、 性能需求、环境需求和（） A. 数据需求 B. 软件需求 C. 用户需求 D. 硬件需求 24、GIS数据流图中的椭圆形图标表示（） A. 外部实体 B. 加工 C. 数据流 D. 数据存储文件 25、数据字典是关于（）的集合 A. 数据信息 B. 数据对象 C. 属性信息 D. 实体 26、数据字典和（）一起构成信息 系统的逻辑模型 A. 数据流图 B. 结构图 C. 用例图 D. 层次图 27、在用例图中，用例和参与者之间的关 系是（） A. 关联关系 B. 泛化关系 C. 包含关系 D. 扩展关系 28、在一定条件下，把新的行为加入到已 有的用例中，获得新用例称为（）用 例 A. 扩展 B. 包含 C. 关联 D. 泛化 29、GIS总体设计主要任务是将系统需求转 换为数据结构和（） A. 数据设计 B. 软件体系结构 C. 体系结构设计 D. 层次图、HPO图、结构图 30、在结构图中，尾部是空心圆表示传递 的是（） A. 数据 B. 模块调用 C. 控制信息 D. 模块名 31、面向对象的设计方法采用（）来 组织和构造系统总体设计过程 A. 类图 B. 结构图 C. 用例图 D. 层次图 32、用于建立系统与其参与者之间交互的 模型称为（） A. 边界类 B. 实体类 C. 分析类 D. 控制类 33、类的组成包括类、（）以及他们之间 的关系。 A. 接口 B. 控制流 C. 对象 D. 数据流 34、具体描述建立在类的一般描述之上， 并对其进行扩展，这种关系为（） A. 泛化关系 B. 扩展关系 C. 关联关系 D. 实现关系 35、在GIS用户界面的开发中，一般采用 （）方法 A. 原型化 B. 瀑布型 C. 结构化 D. 面向对象型 36、PDL的过程元素是（） A. 块结构 B. 语法 C. 模块 D. 数据说明 37、在序列图中，表示对象的过程处于激 活状态时，生命线是（） A. 双道线 B. 带箭头的虚线 C. 虚线 D. 垂直的虚线 38、序列图由对象、生命线、激活和（） 组成 A. 消息 B. 类 C. 用例 D. 操作 39、在活动图中，活动的起点用（） 图标表示。 A. 黑的实心圆 B. 空心圆 C. 圆角矩形 D. 平滑的圆角矩形 40、空间数据库中常用的坐标系有地理坐 标系和（） A. 平面直角坐标系 B. 屏幕坐标系

地理信息系统在交通行业中的运用

地理信息系统在交通行业中的运用 卓旺建200529033 道桥05-1 摘要：本文介绍了我在这学期在地理信息系统课中通过所学的知识对地理信息系统的理解， 并结合我的专业（道路桥梁工程）在这个领域中的运用及其重要性做了介绍，之后提出了基 于GIS的高速公路路面管理系统框架原理做为实例，并通过这学期所学软件mapinfo建立地 理信息库。最后总结了这一学期所学的知识在我专业中的前景。 关键字：地理信息系统交通地理信息系统 mapinfo 1、地理信息系统的概念 GIS是英文名称（Geographic Information System (地理信息系统)的简称，是集计算机科学、地理学、信息科学和管理科学等相关学科为一体的新兴学科。自1963年世界上第一个GIS——加拿大地理信息系统（CGIS）开发以来， GIS的理论与技术历经三十多年的发展，取得了巨大的成就。其应用已渗透到社会生活的各个领域，引起世界各国的广泛重视。GIS借助计算机，可将具有空间特征的信息可视化，为信息的使用者提供更为直观的、清晰的表达形式，并具有很强的空间分析能力。成为政府、企业进行现代化科学管理及快速决策的强有力的工具。公路信息由于具有空间特征，GIS特别适宜于对公路信息的分析处理，是公路建设管理现代化的重要手段之一。 2、GIs在交通中的发展 2.1交通信息系统具有精度要求高、规则复杂、动态化、离散化等特点，原有的信息技术已经不能完全满足交通应用的需求，而借助于GIs的强大功能，可以实现交通信息化的时代要求，交通领域中GIs的应用也越来越受到研究者和开发者的重视。交通地理信息系统是收集、整理、存储、管理、综合分析和处理空间信息和交通信息的计算机软硬件系统，是GIs技术在交通领域的延伸，是GIs与多种交通信息分析和处理技术的集成。GIS T具有较强的交通信息服务和管理功能，它可以应用在交通管理的各个环节。在交通工程领域采用GIs技术和方法研究交通规划、交通建设和交通管理及其相关的问题，具有其他传统方法无可比拟的优点。 3 、交通地理信息系统 交通地理信息系统（Geographic Information System for Transportation），英文缩写为GIS-T，是综合处理空间信息和交通信息的计算机软、硬件系统。它是GIS技术在交通领域的发展，是GIS与多种交通信息分析和处理技术的集成。

地理信息系统设计与实现答案

填空 1,需求分析过程有：需求调查、需求分析、需求文档编写三个阶段 2,数据流程图的组成：外部实体，处理过程，数据流，数据存储。 3，总体设计的原则：1）完备性2）标准化3）系统化4）兼容性，通用性，可靠性，实用性，可扩充性。 4，GIS体系架构发展经历了：面向过程，面向系统，面向服务 5，按模型结构划分，应用性GIS分为：数学模型，经验模型，概念模型 6，地理编码的原则：唯一性，合理性，可扩充性，简单性，适用性，规范性，系统性。7，主要的用户界面技术：菜单，工具栏，状态栏，目录树，分式窗口，导航器。 8，GIS总体功能模块：数据输入模块，数据库管理模块，数据处理模块，空间分析模块，数据输出模块。 9，GIS数据库设计过程：需求分析，概念设计，逻辑设计，物理设计，数据库设计 10，概念设计的结构方法：自顶向下，自底向上，逐步扩张，混合策略 11，空间数据组织：纵向分层组织，横向分块组织 名词解释 1,地理信息：是指数字、文字、图形、图象等载体所表达的地表物体与其环境之间存在的数量、质量、分布特征、联系和规律等。 地理信息的特点：属于空间信息，具有区域性、多维性和动态性。 2,系统分析：是按照系统论的观点，根据GIS用户的要求，对现有的业务流程进行全面的分析和综合，运用科学的方法为系统设计提供依据。 3,需求分析：是应用型地理信息系统设计的基础,是通过与系统潜在用户进行书面或口头交流，将收集的信息根据系统软件设计的要求归纳整理后,得到对系统概略的描述和可行性分析的论证文件。需求分析过程有：需求调查、需求分析、需求文档编写三个阶段 4,可行性分析是在对用户需求基础上，从社会因素、技术因素和经济因素方面对建立应用型地理信息系统的必要性和实现系统目标的可能性进行分析，以确定用户实力、系统环境、原始数据、数据流量、存储空间、软件系统、经费预算以及时间分析和效益分析。 5，地理编码：是指在地理数据分类的基础上，以易于计算机和认识别的代码来唯一地标识地理实体类型，这种代码是用来表征客观事物的一个或一组有序的符号。 6，数据库设计：就是根据不同的应用目的和用户请求，在一个给定的应用环境中，确定最优的数据模型、处理模式、存储结构、存取方法，建立能反映现实世界中地理实体间信息的联系，满足用户要求、能被一定的数据库管理系统(DBMS)所接受、能实现系统目标并有效存取、管理数据的数据库。 7，空间数据库：是地理信息系统在计算机物理存储介质存储的与应用相关的地理空间数据的总合，以一系列特定结构的文件形式组织后存储在介质上。 8，实体：指在计算机系统中，用来描述实际事物的计算机语义对象，是指客观存在并区别于其他事物的对象，可以是具体的对象，也可以是抽象的事件。系统分析中必须定义实体的基本类型，确定描述这些实体的数据项及流程，进而弄清实体间的联系，为最终建立数据模型奠定基础。 9，属性：对实体和联系特征的描述。实体与属性是相对而言的。联系：实体之间通过联系相互作用和关联。联系分为一对一、一对多和多对多。 10，系统维护的任务是改正软件系统在使用过程中发现的隐含错误，扩充在使用过程中用户提出的新的功能及性能要求，其目的是维护软件系统的"正常运作"。这阶段的文档是软件问题报告和软件修改报告，它记录发现软件错误的情况以及修改软件的过程。 11，对新开发的或改建的系统,根据预定的系统目标,用系统分析的方法，从技术、经济、社

GIS设计与实现

GIS设计与实现

GIS构成由4个基本要素构成：硬件、软件、数据、人员 一硬件计算机硬件环境包括从GIS数据采集 到数据处理乃至数据输出所涉及到的所有硬件 设备 ?数据采集、输入设备 ?采集设备包括测绘仪器和遥感设备 ?输入设备包括数字化仪、扫描仪以 及计算机的输入设备 ?数据存储和处理设备 ?存储设备包括磁盘、磁带机等磁存 储介质以及一些光存储介质 ?处理设备包括计算机、图像处理器、 网络设备等 ?输出设备 ?输出设备通常是标准的计算机外围 设备，如打印机、绘图仪 ?还可以通过计算机显示器或是外接 的高分辨率显示装置（如投影仪等） 进行输出 二软件 ?GIS软件可以分为工具型软件和应用型软件

?

?矢量数据结构 ?不规则三角网（TIN） ?属性数据是表征空间实体属性信息的数 据，一般用关系型数据库进行管理 四人员 ?人员是GIS的重要构成因素 ?人员在GIS中 ?对GIS软件进行开发、维护和升级 ?对GIS数据进行搜集、入库和管理 ?应用GIS进行生产生活实践，实现GIS 的价值 GIS用户：GIS最终用户、GIS专业人士、GIS开发商/系统集成商 GIS设计特点 ?GIS处理的是空间数据，具有数据量庞大、实体种类繁多、实体间的关联复杂等特点?GIS设计以空间数据位驱动 ?GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门繁多。 GIS工程学体系主要由任务、基础理论和方法论三方面组成

?任务 ?运用系统论的理论和方法，实现GIS工 程的最优设计、最优管理和最优运行， 以求得系统总体最优化 ?基础理论 ?系统学 ?地理信息科学 ?系统工程学 ?…… ?方法论 ?根据理论形成的一系列程序化的基本操 作技术与方法 地理信息科学 ?地理信息科学 ?1992年GoodChild首次提出 ?研究地理信息的本质特征与运动规律 ?被划分为三个层次 ?地理信息科学被划分为三个层次 ?理论地理信息科学 ?技术地理信息科学 ?应用地理信息科学 信息资源共享

交通地理信息系统论文

1广西基础地理信息系统的构成 一个省级的基础地理信息系统不是简单的计算机软硬件系统，而是基础测绘管理工作的重要内容，必须有相应的行政管理体系与技术标准体系与之配套。因此，广西基础地理信息系统主要由计算机硬件及网络环境、软件环境、技术标准体系、管理体系、数据库等构成。 1.1计算机硬件及网络环境 广西基础地理信息系统将以广西基础地理信息中心作为网络中心，其它各测绘院、机关、测绘管理处、质量检查站等为网络节点，构成一个C/S网络结构。硬件以微机为主，网络中心使用部分服务器及工作站，外围设备包括绘图仪、扫描仪、打印机、光盘机、磁带机、数字化仪等。 1.2软件环境 系统软件采用技术成熟、应用广泛的软件，如UNIX、WINDOS95、WINDOWSNT及数据库管理软件。基础软件平台应选择国产软件，这对于将来的应用开发、数据安全及促进我国地理信息产业的发展均具有重要意义;在目前国产软件暂时不能满足要求的情况下，可先使用成熟的商业软件(如ARC/INFO,GENAMAP等)，但需要保证数据将来能移植到国产软件平台。应用软件(数据采集、数据处理软件、图形图像处理等)宜采用成熟的国产化软件，如武汉测绘科技大学的数字摄影测量系统Virtuozo及测量平差软件包、中国测绘科学研究院的微机数字摄影测量系统、国产矢量化软件GEOSCAN、MAPVECTOR等;部分应用软件自己开发，但要避免低水平的重复开发现象。 1.3技术标准体系 系统应具有统一完整的技术体系，如数据采集标准、数据交换标准、数据建库标准、数据质量检查与控制标准、数据更新标准、数据使用标准等。技术标准应采用相应的国家标准和行业标准，当没有国标和行标时，可按国标和行标的建标指导原则建立自己的标准。此外，还应有一批训练有素的技术干部作为系统的支撑。 1.4管理体系 严格地说，广西基础地理信息系统是为满足现代基础测绘管理需要而建立的一套现代化的测绘管理系统，因此必须根据现代计算机网络及办公自动化的特点，建立一套新的管理体系，包括测绘行业管理、生产管理、质量管理、技术管理、成果管理、数据安全管理、数据版权管理等。 1.5数据库 数据库是系统的核心。广西基础地理信息系统的数据库部分包括： 管理数据库：行政办公、人事档案管理、财务管理、测绘行业管理、质量监督管理、测绘生产管理、技术管理等数据。 技术数据库：所有的技术标准、设计书、技术文档说明等。 1/25万数据库：是全国1/25万数据库的分库，包括地形、地名、数字高程模型、景观影象四个部分。 1/5万数据库。 1/1万数据库及基础数字地面高程模型。 1/5千数据库(重点地区)。 数字正射影像库。 大地测量成果数据库。 地名数据库。 境界数据库：包括国界、省界、地区界、市界、县界、乡界、村界、屯界等。

GIS在交通运输中的应用

地理信息系统在交通运输中的应用 地理信息系统结课论文 姓名：张泽英 13281150 班级：运输1305班 指导老师：王福田 目录 摘要 (1) 关键词 (1) 1地理信息系统（GIS）概述 (3) 1.1 GIS简介 (3) 1.2 GIS发展现状 (3) 2交通运输概述 (3) 2.1交通运输发展趋势 (3) 2.2将GIS运用到交通运输已势在必行 (4) 2.2.1必要性 (4) 2.2.2可行性 (4) 3 GIS在交通运输中的应用 (4) 3.1 GIS在道路运输中的应用 (4) 3.1 GIS在轨道交通中的应用 (5) 3.3 GIS在交通港站方面的应用 (6) 3.4 GIS在运输管理领域的应用 (6) 4未来发展趋势 (7) 5结语 (7) 参考文献 (7) 地理信息系统在交通运输中的应用 张泽英13281150 北京交通大学运输1305班 摘要：本文简述了地理信息系统与交通运输的发展概况，并阐述了将GIS技术运用于交通运输中的必要性与可能性。接着，文章多方位的展示了地理信息系统在道路运输、轨道交通、港站选址设计以及运输管理方面的应用。最后对未来交通运输的发展做出了预测与展望。 关键词：地理信息系统（GIS）；交通运输；应用；前景 The Application of Geographic Information System in Traffic and Transportation System Zeying Zhang 13281150 Beijing Jiaotong University Abstract: This article describes the development of GIS as well as traffic and transportation system. It proves the necessity and possibility about the application of geographic information system in traffic and transportation system. What’s more, it shows us the application of GIS in road traffic, rail transportation, and station

GIS设计与实现课程设计

目录 1．设计背景：................................................................................................................ 2．设计目标.................................................................................................................... 设计原则与设计方法...................................................................................................... 1．设计原则：................................................................................................................ 设计方法.......................................................................................................................... 三、需求分析（系统定义）.......................................................................................... 1．系统设计的方法........................................................................................................ 2．系统定义：................................................................................................................ 四、系统设计（系统结构体系、模块设计）.............................................................. 结构体系设计：.............................................................................................................. 2．系统模块设计：........................................................................................................ 五、数据库设计.............................................................................................................. 1．概述............................................................................................................................ 2．需求分析.................................................................................................................... 3．概念设计.................................................................................................................... 4．逻辑模型.................................................................................................................... 5．物理设计.................................................................................................................... 6．数据字典设计............................................................................................................ 六、系统实施计划.......................................................................................................... 七、总结.......................................................................................................................... 设计背景与目标 1．设计背景： 随着现代社会的发展，大学校园的规模日益扩展，传统的管理方法显得力不从心，为了提高效率，节省物力人力资源，大学校园的管理也将逐步实现现代信息化管理。而地理信息系统（一种基于空间数据库的空间信息处理与分析技术，已被广泛应用于市政、交通、电信、军事和旅游等领域，具有极其广泛的应用前景，从地理关系的角度分析和解决与地理信息有关的问题往往会得到意想不到的效果。）技术的发展恰好迎合了这个需求，可以为大学校园的数字化、信息化管理提供相应的技术支持，大学校园多媒体管理系统应运而生。我校虽然已经有了较完善的校园多媒体管理系统，但是身为我校地理信息系统专业的学生，专业相关的课程设计选择这个题目显得更有意义，特建立我校的空间管理GIS系统。 2．设计目标 要求包括道路及道路基本信息、建筑基本信息、校园特殊标记的空间数