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文檔簡介
1、<p><b> 學(xué) 號:</b></p><p> HEBEI UNITED UNIVERSITY</p><p><b> 畢業(yè)設(shè)計說明書</b></p><p> GRADUATE DESIGN</p><p> 設(shè)計題目:基于唐山市地圖為唐山市區(qū)的公交站點選址系統(tǒng)<
2、/p><p><b> 學(xué)生姓名:</b></p><p><b> 專業(yè)班級:</b></p><p><b> 學(xué) 院:</b></p><p><b> 指導(dǎo)教師:</b></p><p> 2013年 6月7日&
3、lt;/p><p><b> 摘 要</b></p><p> 城市公交與人們的日常生活息息相關(guān),它是滿足人們?nèi)粘I畛鲂行枨蟮囊粋€重要節(jié)點,而公交站點是其第一要素。隨著生活節(jié)奏的日益加快,公交站點的合理化分布也越來越重要。本系統(tǒng)就是在C# 開發(fā)環(huán)境下,以ArcGIS Engine為二次開發(fā)平臺開發(fā)的唐山市公交站點選址系統(tǒng)。本系統(tǒng)是基于唐山市地圖為唐山市區(qū)的公交站點
4、選址系統(tǒng),它實現(xiàn)了緩沖區(qū)分析和定位查詢等功能,并可以以人口密度的差別實現(xiàn)公交站點的自動生成,可以使公交站點在選址過程中更合理化。這個系統(tǒng)的完成可以使公交站點在原來的基礎(chǔ)上擴(kuò)大更加合理化,給城市管理者以幫助。因此本系統(tǒng)在針對城市公交站點選址需要開發(fā)出一種功能適當(dāng)、界面友好、符合用戶操作習(xí)慣的公交站點選址系統(tǒng)。</p><p> 關(guān)鍵詞:系統(tǒng)設(shè)計;公交站點;選址</p><p><b&
5、gt; Abstract</b></p><p> Public transport in cities is closely related to people's daily lives and it is an important part for meeting people's daily travel needs in which their stations/stop
6、s are of essential importance. As the pace of life is accelerating day by day, the rational distribution of public transports stops is becoming more and more important. This system is for selection of sites for public tr
7、ansport station/stop in Tangshan City using the ArcGIS Engine as the secondary development platform in C# developm</p><p> Keywords:The system design ;Bus station;site</p><p><b> 目 錄<
8、;/b></p><p><b> 第1章 緒論1</b></p><p> 1.1 公交站點選址的選題背景1</p><p> 1.1.1 國外發(fā)展情況1</p><p> 1.1.2 國內(nèi)發(fā)展情況2</p><p> 1.1.3 GIS在公交站點選址方面的應(yīng)用3<
9、;/p><p> 1.2 本課題的來源3</p><p> 1.3 主要研究內(nèi)容、應(yīng)用價值、改進(jìn)及創(chuàng)新4</p><p> 1.4 應(yīng)用方法4</p><p> 1.5 本文內(nèi)容4</p><p> 1.6 本章小結(jié)4</p><p> 第2章 公交站點選址的研究6</
10、p><p> 2.1 公交站點合理站距選擇6</p><p> 2.2 影響整個系統(tǒng)通行能力的公交站點設(shè)計要素6</p><p> 2.3 最佳站位選址公式7</p><p> 2.4 本章小結(jié)7</p><p> 第3章 公交站點選址的需求分析和設(shè)計8</p><p> 3.
11、1 系統(tǒng)需求分析8</p><p> 3.1.1 需求分析8</p><p> 3.1.2 可行性分析8</p><p> 3.1.3 系統(tǒng)設(shè)計9</p><p> 3.1.4 系統(tǒng)設(shè)計構(gòu)架11</p><p> 3.2 應(yīng)用軟件介紹12</p><p> 3.2.1 v
12、s200812</p><p> 3.2.2 arcgis13</p><p> 3.3 詳細(xì)設(shè)計基本原則14</p><p> 3.4 系統(tǒng)功能設(shè)計14</p><p> 3.4.1 通用GIS功能模塊14</p><p> 3.4.2 空間內(nèi)插模塊15</p><p>
13、 3.5 接口說明16</p><p> 3.6 界面設(shè)計原則16</p><p> 3.7 數(shù)據(jù)庫設(shè)計17</p><p> 3.7.1 數(shù)據(jù)庫總體設(shè)計17</p><p> 3.7.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的原則18</p><p> 3.7.3 數(shù)據(jù)庫的建立19</p><p&g
14、t; 3.8 本章小結(jié)19</p><p> 第4章 系統(tǒng)實現(xiàn)21</p><p> 4.1 界面實現(xiàn)21</p><p> 4.2 系統(tǒng)工具欄及快捷菜單實現(xiàn)21</p><p> 4.2.1 工具欄21</p><p> 4.2.2 快捷菜單23</p><p> 4
15、.3 系統(tǒng)菜單欄實現(xiàn)23</p><p> 4.4 系統(tǒng)主要功能實現(xiàn)23</p><p> 4.4.1 查詢功能23</p><p> 4.4.2 分析功能26</p><p> 4.5 視圖功能26</p><p> 4.6 本章小結(jié)27</p><p> 第5章結(jié)論與
16、展望28</p><p><b> 5.1 結(jié)論28</b></p><p><b> 5.2 展望28</b></p><p><b> 參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b> 謝辭31</b></p><p
17、><b> 第1章 緒論</b></p><p> 1.1 公交站點選址的選題背景</p><p> 隨著我國城市經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展及城市化進(jìn)程的加快,城市人口高度集中并大幅度增長,由此導(dǎo)致城市交通需求量急劇上升。從城市的整體利益看,公共交通是一種耗費少、效能高的交通方式,具有私人交通不可替代的長處。作為公交運行的節(jié)點,公交站點承擔(dān)了滿足公交車輛??亢统丝蜕舷?/p>
18、車要求的任務(wù),如果公交站點規(guī)劃設(shè)計不當(dāng),不僅不能滿足公交車輛??亢蜕舷驴偷囊螅斐晒卉囕v??炕靵y,而且會對公交系統(tǒng)外部的交通系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響,甚至出現(xiàn)公交??空境蔀槁范谓煌ㄆ款i的現(xiàn)象。目前我國對公交體系的研究成果多集中在公交線網(wǎng)、客流分配以及智能調(diào)度方面,缺乏對公交站點優(yōu)化設(shè)計方面系統(tǒng)、深入的研究,公交站點的設(shè)計大多憑經(jīng)驗而定,致使我國許多大中城市公交站點設(shè)置和設(shè)計十分不規(guī)范,嚴(yán)重影響了公交運行效率、道路通行能力以及交通安全和城市環(huán)
19、境。因此,有必要對公交站點進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計研究,以均衡站點資源,提高站點疏散能力,將公交站點對于城市道路交通正常運營的負(fù)面影響降至最低。</p><p> 1.1.1 國外發(fā)展情況</p><p> GIS是六十年代中期開始發(fā)展起來的新技術(shù)。它最初為解決地理問題而起,至今已成為一門涉及測繪學(xué)科,環(huán)境科學(xué)、計算機(jī)技術(shù)等多學(xué)科的交叉學(xué)科[1]。1963年加拿大測量學(xué)家R.F.Tomlinson
20、首先提出了地理信息系統(tǒng)這一術(shù)語,并建成世界上第一個GIS(加拿大地理信息系統(tǒng)CGIS),并用于自然資源的管理和規(guī)劃。不久,美國哈佛大學(xué)提出了較完整的系統(tǒng)軟件SYMAP。這可算是GIS的起步。進(jìn)入70年代以后,由于計算機(jī)軟硬件水平的提高,促使GIS朝著實用方向迅速發(fā)展,一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家先后建立了許多專業(yè)性的GIS,在自然資源管理和規(guī)劃方面發(fā)揮了重大的作用。如從1970年到1976年,美國國家地質(zhì)調(diào)查局就建成50多個信息系統(tǒng)。其他國家如加拿
21、大、德國、瑞典和日本等國了相繼發(fā)展了自己的GIS。80年代后興起的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使地理信息的傳輸時效得到了極大的提高,它的應(yīng)用從基礎(chǔ)信息管理與規(guī)劃轉(zhuǎn)向更復(fù)雜的實際應(yīng)用,成為輔助決策的工具,并促進(jìn)了地理信息產(chǎn)業(yè)的形成。到1995年,市場上有報價的軟件已達(dá)上千種,并且涌現(xiàn)出了一些有代表性的GIS軟件。 地理信息系統(tǒng)的存在與發(fā)展已歷經(jīng)30余年。用戶的需要、技術(shù)的進(jìn)步、應(yīng)用</p><p> 在公交站點站距優(yōu)化及選址的
22、研究方面,加拿大的S.C.Wirasinghe(1981年)在文獻(xiàn)中非常系統(tǒng)地討論了公交??空酒骄鹃g距的優(yōu)化確定問題,研究在考慮公交運營成本及乘客的出行費用的基礎(chǔ)上,以時間為衡量單位建立了優(yōu)化模型。AnthonyA.Saka(2001年)在文獻(xiàn)3中提出了基于有公交運營成本限制的平均站間距優(yōu)化模型[3]。</p><p> 在公交站點通行能力方面,國外研究的比較成熟。RodrigoFernandez(2001年
23、)在文獻(xiàn)4中以此為基礎(chǔ)。充分考慮了公交的運行特性、上下游交叉口的交通狀況等諸多影響因素,改進(jìn)了計算公交停靠站通行能力的方法[4]。</p><p> 1.1.2 國內(nèi)發(fā)展情況</p><p> 我國GIS的發(fā)展雖然較晚,經(jīng)歷了四個階段,即起步(1970-1980)、準(zhǔn)備(1980-1985)、發(fā)展(1985-1995)、產(chǎn)業(yè)化(1996以后)階段。GIS已在許多部門和領(lǐng)域得到應(yīng)用,并引
24、起了政府部門的高度重視。從應(yīng)用方面看,地理信息系統(tǒng)已在資源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、城市規(guī)劃建設(shè)、土地管理、農(nóng)作物調(diào)查與估產(chǎn)、交通、能源、通訊、地圖測繪、林業(yè)、房地產(chǎn)開發(fā)、自然災(zāi)害的監(jiān)測與評估、金融、保險、石油與天然氣、軍事、犯罪分析、運輸與導(dǎo)航、110報警系統(tǒng)公共汽車調(diào)度等方面得到了具體應(yīng)用。國內(nèi)外已有城市測繪地理信息系統(tǒng)或測繪數(shù)據(jù)庫正在運行或建設(shè)中。一批地理信息系統(tǒng)軟件已研制開發(fā)成功(如GeoStar,CityStar,MapGIS,Supe
25、rMap等),一批高等院校已設(shè)立了一些與GIS有關(guān)的專業(yè)或?qū)W科,一批專門從事GIS產(chǎn)業(yè)活動的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)相繼成立。些外,還成立了“中國GIS協(xié)會”和“中國GPS技術(shù)應(yīng)用協(xié)會”等。</p><p> 2001年,同濟(jì)大學(xué)的彭國雄與莫漢康針對目前城市公交??空驹O(shè)置的常見問題,根據(jù)道路橫斷面形式及交叉口的交通狀況,從減少公交車輛與其他車輛的相互干擾出發(fā),通過定性分析,給出了一些公交站點優(yōu)化設(shè)置的解決方案[5]。<
26、;/p><p> 2002年,哈爾濱工業(yè)大學(xué)的伍拾煤對公交站點處道路通行能力、公交站點對交叉口通行能力的影響以及公交??空镜脑O(shè)置問題做了一些初步的研究[6]。東南大學(xué)的王煒、楊新苗等人在其著作中專門研究了城市公交場站的規(guī)劃方法,提出了一種基于所有乘客出行時間最小的站間距優(yōu)化模型,同時還討論了設(shè)置多個同名站點時公交??空镜耐ㄐ心芰τ嬎惴椒╗7]。同年,尹紅亮等對實測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,討論了公交車在站臺的停車情況對路段
27、行駛車速有顯著的影響,給出了以交通量和公交停車次數(shù)為自變量的二元線性回歸公式,并且進(jìn)行了嚴(yán)格的檢驗[8]。</p><p> 2003年,東南大學(xué)的李娜、陳學(xué)武通過對南京中心城區(qū)典型公交??空镜恼{(diào)查,對調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行線性和非線性回歸分析,分別建立了計算公交??空菊鹃L的回歸模型,并對參數(shù)進(jìn)行了標(biāo)定[9]。</p><p> 2004年周智勇、黃艷君等在文獻(xiàn)中考慮交叉口間距和車道寬度的影響,
28、根據(jù)在南京市和深圳市采集的實測數(shù)據(jù),對有無公交專用道的路段上非公交車和公交車以及無港灣??空緟^(qū)域的非公交車,分別提出車速模型公式;同時研究無港灣??空緟^(qū)域的影響范圍,從時問和空間上反映影響變化規(guī)律,得到一些有價值的結(jié)論[10]。</p><p> 2005年郭中華在文獻(xiàn)中基于進(jìn)站公交車輛到達(dá)隨機(jī)性,考慮不同的公交站點等價載客數(shù)與高峰小時公交平均發(fā)車數(shù),研究了我國城市道路路段公交站點實際通行能力影響因素,并且分別
29、就不同的道路斷面形式研究了公交站點公交停車頻率及時問等對交通流的影響[11]。</p><p> 1.1.3 GIS在公交站點選址方面的應(yīng)用</p><p> GIS已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到多個領(lǐng)域中,并占據(jù)著越來越重要的地位。它顯示出廣闊的應(yīng)用前景,表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性。目前,盡管直接應(yīng)用于公交站點選址的還不是很多。</p><p> 根據(jù)交通規(guī)劃中交通流量、道路狀
30、況、人口分布等相關(guān)因素和最佳站距公式確的站距,通過GIS 的緩沖區(qū)分析、疊加分析及克里金插值等空間分析方法,形象、易于理解、可視化方式表現(xiàn)出來,從而確定公交線路中公交站點的位置為交通規(guī)劃提供一種方法。 </p><p> 公交站點是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,合理布局公交站點,對滿足公交車輛???、乘客出行需求、財政支出等,具有十分重要的現(xiàn)實意義。而在公交站點布局規(guī)劃時,由于影響因素眾多,目前站點的布局一般都是采
31、用人工的方法來實現(xiàn)。但是由于問題的復(fù)雜性,得到的結(jié)果往往不太客觀與合理。地理信息系統(tǒng)(GIS)具有很強的空間數(shù)據(jù)處理和分析能力,它不僅能處理交通問題的空間和非空間數(shù)據(jù),而且還提供了許多空間分析手段。因此,GIS 成為城市交通規(guī)劃中有力的工具。目前,利用GIS 在公交站點選址方面的研究還比較少,有相關(guān)學(xué)者做過基于最優(yōu)站點數(shù)公式和GIS 的站點選址,但此方法所得站點間距太大,不符合實際情況。</p><p> 1.
32、2 本課題的來源</p><p> 隨著我國城市經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展及城市化進(jìn)程的加快,城市人口高度集中并大幅度增長,由此導(dǎo)致城市交通需求量急劇上升。與此同時,隨著經(jīng)濟(jì)的增長和人們生活水平的提高,我國汽車保有量在進(jìn)一步快速增長,在1978年我國汽車保有量還不足百萬輛,而到了2001年已達(dá)到了1610萬輛,以年均13.5%的速度增長。預(yù)計今后每年仍將以超過10%的速度增長。城市交通擁擠和由此帶來的環(huán)境與能源問題已嚴(yán)重影
33、響了我國城市居民的生活,制約了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。從城市的整體利益看,公共交通是一種耗費少、效能高的交通方式,具有私人交通不可替代的長處,而公交站點是其中的第一要素。</p><p> 1.3 主要研究內(nèi)容、應(yīng)用價值、改進(jìn)及創(chuàng)新</p><p><b> 研究內(nèi)容</b></p><p> 數(shù)據(jù)的收集和入庫:建立數(shù)據(jù)庫。</p>
34、<p> 數(shù)據(jù)的處理:地圖的矢量化、柵格化、人口密度圖層。</p><p> 以一條線路為列,進(jìn)行站點的選址分析。</p><p> 應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的緩沖區(qū)分析、疊加分析等空間分析方法,根據(jù)交通規(guī)劃中交通流量、道路狀況、人口分布等相關(guān)因素,以形象、可視化的方法表現(xiàn),從而確定公交線路中公交站點的合理位置。 </p><p><b> 系
35、統(tǒng)價值</b></p><p> 本系統(tǒng)幫助城市管理者對公交站點的合理分布提供了一個可以實現(xiàn)的平臺,幫助城市管理者避免因為人為原因造成的公交站點的分布不科學(xué),從而將公交的利益最大化。</p><p><b> 1.4 應(yīng)用方法</b></p><p> 應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的緩沖區(qū)分析、疊加分析等空間分析方法,根據(jù)以下幾方面主要考
36、慮的因素:道路兩側(cè)人口分布、道路狀況、兩相鄰站點間的距離、交通流量、經(jīng)濟(jì)繁榮情況、公園或其他公共設(shè)施、道路兩側(cè)是否有工廠。</p><p><b> 1.5 本文內(nèi)容</b></p><p> 第一章緒論,主要講了系統(tǒng)選題的來源,背景以及應(yīng)用方法。第二章公交站點選址的研究,站點選址的目標(biāo),站點選址的影響要素,以及站點選址公式。第三章系統(tǒng)的需求分析和詳細(xì)設(shè)計,系統(tǒng)的
37、各種功能設(shè)計。第四章系統(tǒng)實現(xiàn),主要介紹系統(tǒng)的各種功能。</p><p><b> 1.6 本章小結(jié)</b></p><p> 本章主要介紹了,計算機(jī)輔助公交站點選址系統(tǒng)在國內(nèi)外的現(xiàn)狀,課題來源以及設(shè)計要用的方法。借助GIS,利用它獨有的可視化平臺,借助強大的分析能力,就可以解決以往所無法體現(xiàn)的公交站點選址管理調(diào)度,更好的為城市建設(shè)貢獻(xiàn)力量。</p>
38、<p><b> 公交站點選址的研究</b></p><p> 2.1 公交站點合理站距選擇</p><p> 在設(shè)計站距時,必須先制定規(guī)劃目標(biāo),并對乘客進(jìn)入站點的距離與營運者的營運成本作交互損益分析,以作為選擇站距大小的依據(jù)。一般來說,規(guī)劃站距的目標(biāo)有以下四點:</p><p> 以乘客的觀點而言,希望所設(shè)計的站距,能夠使乘
39、客的總出行時間最小,此總出行時間包括乘客在車外的出行時間及乘客在車內(nèi)的出行時間。</p><p> 以營運者的觀點而言,希望所設(shè)計的站距,能夠使站點的覆蓋面積最大,亦即使站點的服務(wù)范圍最大以吸引更多的乘客。</p><p> 以乘客與營運者共同的觀點而言,希望所設(shè)計的站距,能夠使系統(tǒng)社會總成本最小。所謂系統(tǒng)的總成本包括乘客總出行時間成本及營運者——公交公司的營運成本。</p>
40、;<p> 配合其它方面的要求,如配合城市發(fā)展,土地使用及其地區(qū)的特性等。</p><p> 由以上四個規(guī)劃目標(biāo),可以據(jù)此建立數(shù)學(xué)規(guī)劃模型,求出最佳公交線路站距設(shè)計值,以便滿足不同規(guī)劃目標(biāo)要求。</p><p> 2.2 影響整個系統(tǒng)通行能力的公交站點設(shè)計要素</p><p> 無論是公交站點的位置、形式及其運營管理,都將影響站點和整個道路網(wǎng)絡(luò)
41、系統(tǒng)的通行能力。</p><p> 因此公交站點的設(shè)計應(yīng)該有利于消除公共汽車進(jìn)出站點時發(fā)生的擁擠,運營管理措施應(yīng)該使乘客上下車盡量便捷快速。</p><p> 影響整個系統(tǒng)通行能力的公交站點設(shè)計要素。</p><p> 公交站點提供的公共汽車泊位數(shù)目。</p><p> 公共汽車停靠站的順序。</p><p>
42、 為避免阻塞,供公共汽車匯入車流及相互超車的交通設(shè)施。</p><p> 影響公交站點選選址的重要因素。</p><p> 兩相鄰站點間的距離,這是制約公交站點選址的最基本條件之一。我國《城市道路規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》GB50220-1995 中建議市區(qū)公共汽車與電車(普通線路)的合理站距為 500 m~800 m。</p><p> 道路兩側(cè)人口分布。公交站點宜設(shè)
43、置在人口密度相對較大的地方。但是,同時從公交引導(dǎo)城市發(fā)展(TOD)的角度來說,人口過于密集的地方只需設(shè)站以保證現(xiàn)有需求,不宜增設(shè)過多;而對于公交線路通過的某些地區(qū),目前人口較為稀少,但有發(fā)展?jié)摿?,則宜設(shè)置公交站點以給該地區(qū)提供便利的交通條件,吸引人流遷徙。</p><p> 道路狀況。主要考慮交叉口和不同路段寬度、車道數(shù)對設(shè)站的影響。站點越靠近交叉口對乘客越方便,但考慮安全和交通流暢,一般應(yīng)離開交叉口 30 m
44、~ 50 m。為減少公交車停駛對其他機(jī)動車的影響,道路路段寬度大,車道數(shù)多的地點比寬度窄、車道數(shù)少的地點更適宜設(shè)置公交站點。</p><p> 交通流量。路段上公交流量的分布狀況是公交站點選址的重要依據(jù)。公交車的停駛會給其他機(jī)動車帶來一定的干擾,尤其是在未設(shè)置港灣式公交??空镜穆范危仔纬山煌ㄆ款i,因此,若路段交通狀況原本就比較擁擠,則不宜設(shè)置公交??空窘o其“雪上加霜”。</p><p>
45、; 2.3 最佳站位選址公式</p><p> 設(shè)置公共交通站點的原則為方便乘客和節(jié)省乘客出行時間。國內(nèi)利用乘客步行到站與離站時間、乘車時間之和最短的原理,推得最佳站距公式2.1[12]為:</p><p><b> ?。?.1)</b></p><p> d為站距/m;V步為乘客步行平均速度/m/s;L乘為乘客平均乘距/m;T站為站點停
46、靠時間/s。求出最佳公交站距后,在具體設(shè)置站點時,還應(yīng)根據(jù)沿線用地性質(zhì)進(jìn)行合理布置。</p><p><b> 2.4 本章小結(jié)</b></p><p> 本章主要講了,對公交站點選址的研究,選址的制約因素,以及國內(nèi)站點選址的最佳公式。</p><p> 第3章 公交站點選址的需求分析和設(shè)計</p><p> 3
47、.1 系統(tǒng)需求分析</p><p> 3.1.1 需求分析</p><p> 隨著我國城市經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展及城市化進(jìn)程的加快,城市人口高度集中并大幅度增長,由此導(dǎo)致城市交通需求量急劇上升。從城市的整體利益看,公共交通是一種耗費少、效能高的交通方式,具有私人交通不可替代的長處。作為公交運行的節(jié)點,公交站點承擔(dān)了滿足公交車輛停靠和乘客上下車要求的任務(wù),如果公交站點規(guī)劃設(shè)計不當(dāng),不僅不能滿足公
48、交車輛??亢蜕舷驴偷囊?,造成公交車輛??炕靵y,而且會對公交系統(tǒng)外部的交通系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響,甚至出現(xiàn)公交??空境蔀槁范谓煌ㄆ款i的現(xiàn)象。目前我國對公交體系的研究成果多集中在公交線網(wǎng)、客流分配以及智能調(diào)度方面,缺乏對公交站點優(yōu)化設(shè)計方面系統(tǒng)、深入的研究,公交站點的設(shè)計大多憑經(jīng)驗而定,致使我國許多大中城市公交站點設(shè)置和設(shè)計十分不規(guī)范,嚴(yán)重影響了公交運行效率、道路通行能力以及交通安全和城市環(huán)境。因此,有必要對公交站點進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計研究,以均衡站點
49、資源,提高站點疏散能力,將公交站點對于城市道路交通正常運營的負(fù)面影響降至最低。</p><p> 而基于GIS的公交站點選址的出現(xiàn)完成了這一任務(wù),通過可視化語言并結(jié)合GIS軟件、數(shù)據(jù)庫,系統(tǒng)很輕易的將各種圖文信息結(jié)合起來統(tǒng)一管理分析,城市管理者既可以查找到屬性信息和空間信息,又能進(jìn)行簡單的分析,并且還能以可視化的結(jié)果顯示出來。系統(tǒng)通過將各方面因素分配合適的比例因子實現(xiàn)公交站點的計數(shù)機(jī)輔助選址。</p>
50、;<p> 3.1.2 可行性分析</p><p> 公交站點選址系統(tǒng)選用的ESRI公司的ArcGIS9.3系列軟件,輔以ESRI ArcGIS9.3的二次開發(fā)工具ArcEngine組件及微軟公司所開發(fā)的一種面向?qū)ο?,且運行于.NET Framework之上的高級程序設(shè)計語言C#進(jìn)行設(shè)計開發(fā)。</p><p> C#是面向?qū)ο蟮淖吭皆O(shè)計,使它成為構(gòu)建各類組件的理想之選—
51、—無論是高級的商業(yè)對象還是系統(tǒng)級的應(yīng)用程序。最重要的是,C#使得C++程序員可以高效的開發(fā)程序,而絕不損失C/C++原有的強大的功能。而ArcEngine是隨ArcGIS 9一起推出的一種新的開發(fā)者產(chǎn)品,它包含了創(chuàng)建和部署用戶GIS解決方案應(yīng)用程序所需的所有內(nèi)容。使用ArcGIS Engine,開發(fā)者能夠為現(xiàn)有的應(yīng)用程序添加動態(tài)制圖和GIS功能,或者構(gòu)建他們自己的專門制圖程序。ArcEngine提供了良好定義的、跨語言的對象集,稱之為A
52、rcObjects,它包括了ArcGIS桌面用戶界面之外的所有ArcGIS功能。二者結(jié)合,本系統(tǒng)在技術(shù)上并無問題。</p><p> 3.1.3 系統(tǒng)設(shè)計</p><p> 隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展以及GIS理論與技術(shù)被廣泛應(yīng)用于公交站點選址中,進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)成為一股熱潮。許多站點選址為了進(jìn)行信息化建設(shè),紛紛著手建設(shè)適合需要的、高效的GIS應(yīng)用系統(tǒng)。GIS開發(fā)根據(jù)用戶的需要有其既定的目標(biāo)
53、,也有其階段性,包括系統(tǒng)分析、設(shè)計、實施、評價和維護(hù)等。GIS設(shè)計目標(biāo)就是通過改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計方法、嚴(yán)格執(zhí)行開發(fā)的階段劃分、進(jìn)行各階段質(zhì)量把關(guān)以及做好項目建設(shè)的組織管理工作,達(dá)到增強系統(tǒng)的實用性、降低系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用的成本、延長系統(tǒng)生命周期的目的。選用合適的系統(tǒng)設(shè)計方法,可大大減少系統(tǒng)設(shè)計過程中的錯誤,這一點在系統(tǒng)設(shè)計過程中是十分重要的。</p><p> 1 GIS設(shè)計方法的選擇</p><p&
54、gt; 為了保證信息系統(tǒng)的開發(fā)質(zhì)量,降低開發(fā)費用及提高系統(tǒng)開發(fā)的成功率,必須借助于科學(xué)的設(shè)計方法。幾十年來,人們在大量的系統(tǒng)開發(fā)實踐中,探索和發(fā)展了許多指導(dǎo)系統(tǒng)開發(fā)的理論和方法,如結(jié)構(gòu)化生命周期法、原型法和面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法等,這些方法都相對成熟和完善,而且在實踐中應(yīng)用相對廣泛。</p><p> 結(jié)構(gòu)化生命周期法規(guī)定了軟件開發(fā)過程中的各項工程活動,一般包括可行性分析、需求分析、總體設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、編碼及測試
55、六項活動,并規(guī)定了它們從上而下,相互銜接的固定次序,前一階段的成果是后一階段工作開始的基礎(chǔ)。這種開發(fā)方法為軟件開發(fā)提供了一個較為成熟和完善的管理模式,而且直觀易學(xué)。其最大的不足是缺乏靈活性,尤其是在軟件需求不明確或不準(zhǔn)確的情況下,問題更為突出;其次還有修改困難、難以維護(hù)和軟件模塊重用性差等缺點。</p><p> 原型法的主要思想是借助原型(即所開發(fā)軟件的一個早期可運行版本,它反應(yīng)了最終系統(tǒng)的部分重要特性)來輔
56、助軟件開發(fā)。在開發(fā)初期,開發(fā)人員根據(jù)自己對用戶需求的理解,利用開發(fā)工具快速構(gòu)造出原型軟件,用戶及開發(fā)人員通過對原型軟件的試運行、評價、修正和改進(jìn),逐步明確對軟件的功能需求以進(jìn)行正式開發(fā)或者直接把原型擴(kuò)充成最終產(chǎn)品。這種開發(fā)方法的優(yōu)點是增進(jìn)了開發(fā)人員和用戶對系統(tǒng)功能需求的理解,為用戶提供了一種有力的學(xué)習(xí)手段,能有效的保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量,尤其是可以大大提高用戶接受性。但是,采用原型法進(jìn)行軟件開發(fā),軟件原型是否具有代表性直接影響到軟件開發(fā)的成
57、功與否。</p><p> 面向?qū)ο蠹夹g(shù)將客觀世界(問題論域)看成是由一些相互聯(lián)系的事物(對象)組成,每個對象都有自己的運動規(guī)律和內(nèi)部狀態(tài),對象間的相互作用和相互聯(lián)系構(gòu)成了完整的客觀世界,問題的解由對象間的通訊來描述。面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法包括分析階段、高層設(shè)計、類的開發(fā)、實例的建立、組裝測試幾個階段。</p><p> 考慮到本系統(tǒng)是在自己實際需要的基礎(chǔ)上開展的,其用戶需求易于明確,還有
58、系統(tǒng)的規(guī)模容易控制,故系統(tǒng)選用的是結(jié)構(gòu)化生命周期法和原型法相結(jié)合進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計。</p><p><b> 2 總體設(shè)計要求</b></p><p> 為了使系統(tǒng)滿足科學(xué)化、合理化和經(jīng)濟(jì)化的總體設(shè)計要求,本系統(tǒng)遵循了以下基本原則。</p><p> 完備性:系統(tǒng)功能齊全完備,具有管理、處理、查詢、顯示、分析及輸出等功能;</p>
59、<p> 標(biāo)準(zhǔn)化:系統(tǒng)符合GIS的基本要求、標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范;</p><p> 系統(tǒng)性:空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)要有機(jī)地結(jié)合為一體,與其他系統(tǒng)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享;</p><p> 實用性:系統(tǒng)數(shù)據(jù)組織靈活,可以滿足不同數(shù)據(jù)分析的要求,為生產(chǎn)實踐、管理、決策服務(wù);</p><p> 可靠性:數(shù)據(jù)精度和系統(tǒng)安全都要可靠;</p><
60、p> 擴(kuò)充性:系統(tǒng)采用的是模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計,模塊獨立性強,模塊的增減及修改對整個系統(tǒng)影響很小,便于系統(tǒng)擴(kuò)充改進(jìn),使該系統(tǒng)隨著項目工程進(jìn)展情況處于不斷完善之中。</p><p> 3 公交站點選址的總體設(shè)計流程圖</p><p> 圖3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計流程圖</p><p> 系統(tǒng)總體設(shè)計流程圖主要包括:基本功能,站點選址分析,數(shù)據(jù)維護(hù),和幫助。如圖3.
61、1所示。</p><p> 3.1.4 系統(tǒng)設(shè)計構(gòu)架</p><p> 系統(tǒng)整體體系結(jié)構(gòu)被分為應(yīng)用層、分析層、數(shù)據(jù)管理層、信息源層四個層次,其層次邏輯結(jié)構(gòu)如圖3.2所示:</p><p> 圖3.2 系統(tǒng)設(shè)計架構(gòu)圖</p><p> 3.2 應(yīng)用軟件介紹</p><p> 3.2.1 vs2008</p
62、><p> Microsoft Visual Studio 2008是面向Windows Vista、Office 2007、Web 2.0的下一代開發(fā)工具,代號“Orcas”,是對Visual Studio 2005一次及時、全面的升級。VS2008引入了250多個新特性,整合了對象、關(guān)系型數(shù)據(jù)、XML的訪問方式,語言更加簡潔。使用Visual Studio 2008可以高效開發(fā)Windows應(yīng)用。設(shè)計器中可以實
63、時反映變更,XAML中智能感知功能可以提高開發(fā)效率。同時Visual Studio 2008支持項目模板、調(diào)試器和部署程序。Visual Studio 2008可以高效開發(fā)Web應(yīng)用,集成了AJAX 1.0,包含AJAX項目模板,它還可以高效開發(fā)Office應(yīng)用和Mobile應(yīng)用。</p><p> Visual Studio 2008的設(shè)計目標(biāo)主要有3點:提高開發(fā)效率、在開發(fā)過程生命周期中
64、使團(tuán)隊成員能夠更好的協(xié)作、能夠開發(fā)基于微軟最新技術(shù)的一些應(yīng)用。Visual Studio 2008支持.NET framework 3.5,并且對以前.NET framework版本進(jìn)行支持。同時,在VB3.5和C#3.5中加入了對LINQ的支持。LINQ使用戶能夠使用VB和C#編寫出類似于SQL語句這樣的指令,使得開發(fā)語言和數(shù)據(jù)庫語言彼此能夠結(jié)合起來。以前的SQL語言檢索能力很強,但是
65、并不擅長進(jìn)行復(fù)雜的運算?,F(xiàn)在VB和C#能夠獲取數(shù)據(jù),并且能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的運算。這也是在Visual Studio 2008中引入LINQ技術(shù)的原因。</p><p> 3.2.2 ArcGIS</p><p> ArcGIS Desktop是一個集成了眾多高級GIS應(yīng)用的軟件套件,它包含了一套帶有用戶界面組件的Windows桌面應(yīng)用(例如,ArcMap,ArcC
66、atalogTM,ArcTooboxTM以及ArcGlobe)。ArcGIS Desktop具有三種功能級別――ArcReader,ArcView,ArcEditorTM和ArcInfoTM,都可以使用各自軟件包中包含的ArcGIS Desktop開發(fā)包進(jìn)行客戶化和擴(kuò)展。 </p><p> GIS用戶通過部署一個集中式的GIS服務(wù)器在大型組織之內(nèi)以及Internet的用戶之間發(fā)布和共享地理信息。服務(wù)端的GIS
67、軟件適用于任何集中執(zhí)行GIS計算,并計劃擴(kuò)展支持GIS數(shù)據(jù)管理和空間處理的場合。除了為客戶端提供地圖和數(shù)據(jù)服務(wù),GIS服務(wù)器還在一個共享的中心服務(wù)器上支持GIS工作站的所有功能,包括制圖,空間分析,復(fù)雜空間查詢,高級數(shù)據(jù)編輯,分布式數(shù)據(jù)管理,批量空間處理,空間幾何完整性規(guī)則的實施等等。</p><p> ArcGIS服務(wù)器產(chǎn)品符合信息技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,可以和其它企業(yè)級的軟件完美的合作,例如Web服務(wù)器,數(shù)據(jù)庫管理
68、系統(tǒng)(DBMS)以及企業(yè)級的應(yīng)用開發(fā)框架包括.NET和JAVA2企業(yè)級平臺(J2EE)。這促使了GIS和其它大量的信息系統(tǒng)技術(shù)的整合。</p><p> ArcGIS 9.3所包含的三種服務(wù)端產(chǎn)品:</p><p> ArcSDE――一個在多種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中管理地理信息的高級空間數(shù)據(jù)服務(wù)器。ArcSDE是一個位于ArcGIS其它軟件產(chǎn)品和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)服務(wù)器,其廣泛的應(yīng)
69、用使得在跨任何網(wǎng)絡(luò)的多個用戶群體中共享空間數(shù)據(jù)庫以及在任意大小的數(shù)據(jù)級別中伸縮成為可能。</p><p> ArcIMS――是一個可伸縮的,通過開放的Internet協(xié)議進(jìn)行GIS地圖,數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)發(fā)布的地圖服務(wù)器。ArcIMS已經(jīng)在成千上萬的應(yīng)用中部署了,主要是為Web上的用戶提供數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)和地圖服務(wù)。</p><p> ArcGIS Server――是一個應(yīng)用服務(wù)器,包含了一套在
70、企業(yè)和Web框架上建設(shè)服務(wù)端GIS應(yīng)用的共享GIS軟件對象庫。ArcGIS Server是一個新產(chǎn)品,用于構(gòu)建集中式的企業(yè)GIS應(yīng)用,基于SOAP的Web services和Web應(yīng)用。</p><p> 3.3 詳細(xì)設(shè)計基本原則</p><p> GIS的開發(fā)建設(shè)和應(yīng)用是一項系統(tǒng)工程,涉及到系統(tǒng)的最優(yōu)設(shè)計、最優(yōu)控制運行、最優(yōu)管理,以及人、財、物資源的合理投入、配置和組織等諸多復(fù)雜問題
71、。需要運用系統(tǒng)工程、軟件工程等的原理和方法,結(jié)合空間信息系統(tǒng)的特點進(jìn)行實施建設(shè)。</p><p> 地理信息系統(tǒng)設(shè)計要滿足三個基本要求,即加強系統(tǒng)實用性、降低系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用的成本、提高系統(tǒng)的生命周期。</p><p> 地理信息系統(tǒng)設(shè)計的基本原則是首先進(jìn)行調(diào)查研究,掌握必要的數(shù)據(jù),否則就不可能進(jìn)行系統(tǒng)分析。只有設(shè)計出合理的邏輯模型,才有可能很好地進(jìn)行物理設(shè)計。事實上地理信息系統(tǒng)的開發(fā)是
72、一個連續(xù)有序、循環(huán)往復(fù)、不斷提高的過程,每一個循環(huán)就是—個生命周期,要嚴(yán)格劃分工作階段,保證每個階段任務(wù)很好地完成。</p><p> 地理信息系統(tǒng)的開發(fā)是一個連續(xù)有序、循環(huán)往復(fù)不斷提高的過程,每一個循環(huán)就是一個生命周期,要嚴(yán)格劃分工作階段,保證階段任務(wù)的完成。沒有調(diào)查研究和掌握必要的數(shù)據(jù),就不可能很好地進(jìn)行系統(tǒng)分析。沒有設(shè)計出合理的邏輯模型,就不可能有很好的物理設(shè)計等等。這是系統(tǒng)設(shè)計的基本原則。</p&
73、gt;<p> 設(shè)計人員開發(fā)地理信息系統(tǒng)時須遵循正確的步驟:</p><p> 第一步:根據(jù)用戶需要,確定系統(tǒng)要做哪些工作,形成系統(tǒng)的邏輯模型;</p><p> 第二步:將系統(tǒng)分解為一組模塊,各個模塊分別滿足所提出的需求;</p><p> 第三步:將分解出來的模塊,按照是否能滿足正常的需求進(jìn)行分類。對不能滿足正常需求的模塊需要進(jìn)一步調(diào)查研究
74、,以確定是否能有效地進(jìn)行開發(fā);</p><p> 第四步:制定工作計劃,開發(fā)有關(guān)的模決,并對各個模塊進(jìn)行一致性的測試,以及系統(tǒng)的最后執(zhí)行。</p><p> 3.4 系統(tǒng)功能設(shè)計</p><p> 3.4.1 通用GIS功能模塊</p><p> 通用GIS功能模塊包括圖形操作,視圖模塊,信息查詢,空間分析,專題圖制作,輸出功能等。&
75、lt;/p><p><b> 圖形操作</b></p><p> 即主要是提供給用戶對地圖的操作功能,該信息系統(tǒng)提供的圖形操作功能包括圖形的放大、縮小、自由縮放、漫游、全幅顯示、刷新、選擇。</p><p> 放大:為了方便使用者對地圖進(jìn)行放大操作,系統(tǒng)提供了簡單方便的操作方式,進(jìn)行地圖的局部放大功能:即拉框放大所希望看到的區(qū)域。</p
76、><p> 縮小:為了方便使用者對地圖進(jìn)行縮小操作,系統(tǒng)提供了簡單方便的操作方式,進(jìn)行地圖的局部縮小功能:即拉框縮小顯示所希望看到的區(qū)域。</p><p> 漫游:利用系統(tǒng)提供的地圖功能,用戶可以實現(xiàn)在地圖中任意地點的漫游。可以隨心所欲地拖動地圖使之移動到所希望的地點。</p><p> 全幅顯示;用戶通過地圖放大、地圖縮小、漫游等操作后,地圖的顯示區(qū)域和顯示比例
77、將發(fā)生很大的變化,若用戶想查看全貌時,只需簡單地選擇顯示全圖的功能,即可達(dá)到目的。</p><p><b> 視圖模塊</b></p><p> 任何一個GIS系統(tǒng)都會由很多的窗口組成,用于更詳細(xì)的從多個角度讓客戶了解信息,所以需要對視圖窗口進(jìn)行控制,為此制作了視圖模塊。本系統(tǒng)的窗口有鷹眼、圖例窗口、狀態(tài)欄窗口組成,視圖模塊實現(xiàn)了鷹眼、圖例窗口、狀態(tài)欄窗口的動態(tài)顯
78、示與否。</p><p><b> 信息查詢</b></p><p> 即主要是空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)之間雙向查詢,用戶可通過用鼠標(biāo)單擊地圖要素的方式得到它的屬性信息,該系統(tǒng)提供點選、圓選、多邊形選擇等實現(xiàn)查詢所有地圖要素的基本屬性,并直接在主界面下方顯示,這種查詢是在用戶參與下交互完成。</p><p><b> 空間分析<
79、/b></p><p> 即空間分析功能是GIS系統(tǒng)區(qū)別于計算機(jī)輔助制圖系統(tǒng)的重要特征,是GIS所特有的功能,唐山市公交站點選址系統(tǒng)提供針對GIS圖層的地理位置的定位分析等空間分析功能。 </p><p><b> 專題圖制作</b></p><p> 即不同用戶對地理要素有不同的需求,且其需求往往是針對某一專題的,因此系統(tǒng)必須具備
80、制作專題圖的功能。</p><p><b> 輸出功能</b></p><p> 即輸出功能也是城市建筑物震害預(yù)測信息系統(tǒng)的重要功能之一,具備對地圖打印輸出功能以及將地圖輸出為多種圖片格式的能力。</p><p> 3.4.2 空間內(nèi)插模塊</p><p> 空間內(nèi)插是利用周圍已知樣點數(shù)據(jù)計算未采樣位置點數(shù)據(jù)的過
81、程,并將離散點的測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為連續(xù)的數(shù)據(jù)曲面。插值的理論假設(shè)是空間位置上越靠近的點,越可能具有相似的特征值;而距離越遠(yuǎn)的點,其特征值相似的可能性越小。插值方法可以分為整體插值和局部插值方法兩種。整體插值方法用研究區(qū)域所有采樣點的數(shù)據(jù)進(jìn)行全區(qū)域特征擬合,例如簡單的全局插值和趨勢面分析:局部插值方法是僅僅用鄰近的數(shù)據(jù)點來估計未知點的值,例如移動平均法、距離反比法、樣條插值法利克里格方法。整體插值方法將小尺度的、局部的變化看作隨機(jī)的和非結(jié)構(gòu)的
82、噪聲,從而失去一部分局部變化信息。局部插值方法恰好能彌補整體插值方法的缺陷,可用于局部異常值,而且不受插值表面上其它點的插值影響。</p><p> 數(shù)據(jù)采集所得的主要是離散的采樣點數(shù)據(jù),無法反映出各種信息在整個樣區(qū)內(nèi)分布趨勢。因此,必須對采樣所得數(shù)據(jù)進(jìn)行空間內(nèi)插,得到各要素在樣區(qū)內(nèi)的空間分布圖。整個插值過程可描述為判斷各要素的空間分布規(guī)律,并依此選取合適的插值方法。通過該插值方法進(jìn)行空間內(nèi)插,生成反映要素空間
83、分布情況的柵格圖;由柵格圖生成要素空間分布的等值面圖,根據(jù)不同要素在空間上的分布規(guī)律不同,因此需要根據(jù)實際情況選取合適的插值方法,使插值所得擬合值盡可能接近真實分布情況。并將插值結(jié)果與ArcMap中的插值結(jié)查進(jìn)行檢驗。另系統(tǒng)生成處方的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是矢量結(jié)構(gòu),同時具有柵格結(jié)構(gòu)的某些特點,主要考慮施肥機(jī)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要求和易于實現(xiàn)模型的計算。因此,基于柵格的概念,將參與分析的多個圖層數(shù)據(jù)建立具有相同地理位置和網(wǎng)格大小相等的矢量處理單元,在進(jìn)行空間分
84、析時,即可如柵格數(shù)據(jù)那樣在地理位置相同的網(wǎng)格單元實現(xiàn)模型計算以及相對比較簡單的分析,從而簡化了矢量空 間分析的復(fù)雜過程。</p><p><b> 3.5 接口說明</b></p><p> 內(nèi)部接口:圖層接口 Ilayer;圖層要素接口 Ifeaturelayer; 要素接口 Ifeature;游標(biāo)接口 Ifeaturecursor;工具接口 Icommand;
85、文件過濾器接口Iqueryfilter;圖層數(shù)據(jù)集接口IDataset等。</p><p> 外部接口:本系統(tǒng)通過ArcEngine集成好的ToolbarControl, Toccontrol和Mapcontrol控件加載并對地圖進(jìn)行圖層的控制和管理操作。</p><p> 3.6 界面設(shè)計原則</p><p> 用戶界面的友好性是衡量一個軟件優(yōu)劣的重要標(biāo)志之
86、一。用戶界面是用戶和系統(tǒng)交流的窗口,是系統(tǒng)的外觀表現(xiàn)和具體操作平臺,而系統(tǒng)的用戶是多層次的,許多終端用戶并不熟悉地理信息系統(tǒng)的專業(yè)知識和理論,他們更注重和關(guān)心如何使用系統(tǒng)以及系統(tǒng)的可操作性、正確性和直觀性等,這些都必須通過用戶界面來加以體現(xiàn)。因此,友好的用戶界面是該系統(tǒng)成功應(yīng)用的關(guān)鍵之一。</p><p> 為方便用戶使用,用戶界面要符合Windows界面準(zhǔn)則。界面設(shè)計在充分滿足用戶需求的基礎(chǔ)上,還要考慮界面的
87、構(gòu)圖或布局,界面元素的位置、界面元素的一致性等問題來美化界面,提高應(yīng)用程序界面的可用性和美感。其界面設(shè)計應(yīng)遵循一般信息系統(tǒng)軟件界面設(shè)計的要求:</p><p> 第一簡潔美觀,主次分明:盡量減少不必要的花俏成份,界面做得太復(fù)雜,往往會使得用戶無所適從;</p><p> 第二提供簡單的錯誤處理:在出現(xiàn)錯誤時,系統(tǒng)應(yīng)該能檢測出錯誤,并且提供簡單的錯誤處理功能;</p>&l
88、t;p> 第三提供信息反饋:對不常用操作和至關(guān)重要的操作,系統(tǒng)應(yīng)該提供信息反饋;</p><p> 第四操作可逆:對于不具備專門知識的操作人員相當(dāng)有用;</p><p> 第五良好的聯(lián)機(jī)幫助:對于大多數(shù)不熟練用戶來說,聯(lián)機(jī)幫助具有非常重要的作用。</p><p><b> 3.7 數(shù)據(jù)庫設(shè)計</b></p><
89、p> 3.7.1 數(shù)據(jù)庫總體設(shè)計</p><p> 對任何系統(tǒng)而言,其核心模塊都是面向不同服務(wù)對象的數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響著系統(tǒng)目標(biāo)的成敗。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的開發(fā)需要數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的強有力的支持??紤]到定量的統(tǒng)計或觀測數(shù)值數(shù)據(jù)的與空間地理特征信息的不同性質(zhì),將數(shù)據(jù)的存儲與管理分為屬性數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)庫,并采用一個共同的關(guān)聯(lián)項,即GPS測得得坐標(biāo)將它們關(guān)聯(lián)起來。</p><p>
90、; 數(shù)據(jù)庫支持過程如圖3.3。</p><p> 圖3.3 數(shù)據(jù)庫支持過程圖</p><p> 地理空間數(shù)據(jù)庫的支持如圖3.4所示。</p><p> 圖3.4 地理數(shù)據(jù)庫模塊示意圖</p><p> 3.7.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的原則</p><p> 包括空間數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、命名規(guī)范、編碼標(biāo)準(zhǔn)、分層分幅標(biāo)準(zhǔn)以及屬性
91、表的設(shè)計等。</p><p> 數(shù)據(jù)是信息系統(tǒng)的血液,數(shù)據(jù)庫是以一定的組織方式存儲在一起的相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合,能以最佳方式,最少重復(fù)為多種目的服務(wù)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計時,必須滿足數(shù)據(jù)庫建設(shè)的要求,無論是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫還是輔助數(shù)據(jù)庫,都要滿足精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的要求。具體而言,數(shù)據(jù)庫的設(shè)計要遵循如下一些原則:</p><p><b> 數(shù)據(jù)庫安全穩(wěn)定</b></p><
92、;p> 數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)良好運行的關(guān)鍵,因此,必須從軟硬件平臺選型、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,確保數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定運行。采用嚴(yán)格的用戶身份認(rèn)證措施防止非法用戶的攻擊,做好數(shù)據(jù)的備份,防止數(shù)據(jù)庫的崩潰。</p><p> 數(shù)據(jù)庫設(shè)計必須規(guī)范合理</p><p> 數(shù)據(jù)庫設(shè)計必須符合數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)最小處理單元的原則,進(jìn)一步完善數(shù)據(jù)操作的安全性、完整性、一致性、并發(fā)性、保密性等。<
93、;/p><p> 空間屬性數(shù)據(jù)的存儲管理</p><p> 為了實現(xiàn)對該系統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的高效訪問和操作,便于數(shù)據(jù)更新維護(hù),必須考慮將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的設(shè)計,實現(xiàn)空間和屬性的綜合查詢和管理。</p><p> 能夠適應(yīng)數(shù)據(jù)的實時更新</p><p> 數(shù)據(jù)庫必須要做到隨時可以更新,便于使用者的操作。</p><p
94、> 系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)庫與空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是采用ArcEngine自帶的數(shù)據(jù)格式與數(shù)據(jù)存儲方式。由于系統(tǒng)中用到的屬性數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量不是特別大,所以才用把屬性數(shù)據(jù)加載到空間數(shù)據(jù)的屬性上,這樣大大的節(jié)省了程序的編寫也提高了程序的運行速度,并能實現(xiàn)地圖數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的同步更新,更加方便管理。</p><p> 3.7.3 數(shù)據(jù)庫的建立</p><p><b> 空間數(shù)據(jù)庫</b
95、></p><p> 在地理信息系統(tǒng)中,為了便于數(shù)據(jù)的組織管理、查詢與共享,就必須采用一定的標(biāo)準(zhǔn)來劃分空間數(shù)據(jù),使其從邏輯上組織為不同的信息層,并用一種易于被計算機(jī)存貯和人識別的符號系統(tǒng)表示出來,以便使具有不同屬性或特征的要素易于區(qū)別開來,這便是空間數(shù)據(jù)的分層分類與編碼。它通常采用國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),但有時由于系統(tǒng)功能需求或是為了簡便,也可以針對具體的情況來制定分類與編碼體系。空間數(shù)據(jù)類型包括地圖中的點,線,
96、面等空間實體的圖形表達(dá)。如表3-1。</p><p><b> 表3-1 圖層說明</b></p><p><b> 屬性數(shù)據(jù)庫設(shè)計</b></p><p> 屬性數(shù)據(jù)庫設(shè)計時,應(yīng)按照便于信息利用及提高信息管理效率的原則科學(xué)的規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的整體結(jié)構(gòu)。對于較為簡單的、不具有空間相對位置的屬性數(shù)據(jù),如種植制度、農(nóng)藥施用量等
97、,可直接作為空間信息圖層的擴(kuò)展屬性項存在。如表3-2。</p><p> 表3-2 圖層屬性數(shù)據(jù)</p><p> 屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)</p><p> 屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)是任何GIS系統(tǒng)不可分割的兩個部分,它們之間的關(guān)聯(lián)是任何GIS功能得以實現(xiàn)的關(guān)鍵所在,因此,本系統(tǒng)通過空間坐標(biāo)位置關(guān)聯(lián)屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)。</p><p>&l
98、t;b> 3.8 本章小結(jié)</b></p><p> 本章總結(jié)了加強系統(tǒng)實用性、降低開發(fā)成本、提高系統(tǒng)生命周期的詳細(xì)設(shè)計原則,數(shù)據(jù)是信息系統(tǒng)的血液,數(shù)據(jù)庫是以一定的組織方式存儲在一起的數(shù)據(jù)集合,遵循數(shù)據(jù)庫設(shè)計原則的前提下采用超圖中的sdb數(shù)據(jù)格式設(shè)計空間數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)并存儲。</p><p><b> 系統(tǒng)實現(xiàn)</b></p>&l
99、t;p><b> 4.1 界面實現(xiàn)</b></p><p> 界面是系統(tǒng)與用戶實現(xiàn)交互的部分,它體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體感覺,一個系統(tǒng)是否擁有好的界面是用戶能否接受該系統(tǒng)的基本前提。而一個擁有了舒適美觀、簡潔明了又通俗易懂的界面的系統(tǒng)則具有了最起碼的市場魅力,從而也為其贏得更高的使用率。</p><p> 系統(tǒng)主界面如圖4.1所示。</p><
100、p> 圖4.1 系統(tǒng)主界面</p><p> 4.2 系統(tǒng)工具欄及快捷菜單實現(xiàn)</p><p><b> 4.2.1 工具欄</b></p><p> 1)文件管理工具:包括數(shù)據(jù)的加載、打開新的工作空間及保存系統(tǒng)。</p><p> 2)地圖瀏覽工具:用戶可以在工具欄上選擇不同工具對地圖作任意操作,如圖4
101、.2,對電子地圖實施放大、縮小、漫游、全幅顯示等操作。這一部分主要是在地圖顯示的子系統(tǒng)中體現(xiàn)的,在進(jìn)行地圖的操作時,選擇不同的功能如放大,縮小,漫游等等操作,這些都是ArcEngine自帶的功能,用戶可以直接用語言調(diào)用采用以鼠標(biāo)定位點在哪里或者拉一個矩形框?qū)Φ貓D進(jìn)行區(qū)域放大,這部分和鷹眼導(dǎo)航聯(lián)系起來,用戶可以任意的瀏覽地圖的每一處如圖4.2。</p><p> 圖4.2 地圖瀏覽工具欄</p>&
102、lt;p> 3)專題圖工具條:此項功能是調(diào)用ArcEngine封裝好的符號庫,添加指北針、邊框形狀、比例尺等。同時利用ArcEngine符號渲染類,根據(jù)保存在圖層中的數(shù)據(jù)制作出專題圖。并且對于完成的專題圖,還可以輸出成各種格式的柵格圖像。如圖4.3和圖4.4所示。</p><p> 圖4.3 專題圖制作工具條</p><p> 圖4.4 專題圖制作效果圖</p>
103、<p> 4.2.2 快捷菜單</p><p> 本系統(tǒng)主要提供圖層控制菜單及地圖操作窗口的快捷菜單。圖層控制的右鍵菜單根據(jù)右鍵的位置不同而不同(如圖4.5所示),提供了圖層控制的常用的操作,如屬性表的查詢。而地圖窗口的右鍵菜單則提供了對地圖的常用的如放大、縮小、全副顯示、要素選擇等快捷工具(如圖4.5所示)。</p><p><b> 圖4.5 快捷菜單<
104、/b></p><p> 4.3 系統(tǒng)菜單欄實現(xiàn)</p><p> 一級菜單包括文件、查詢、分析、專題圖等4項。整個系統(tǒng)控制中,力求能夠在菜單中全部包含進(jìn)去,也就是說用戶可以在菜單里選擇任何系統(tǒng)功能操作。如圖4.6所示。</p><p><b> 圖4.6 一級菜單</b></p><p> 文件:包括數(shù)據(jù)
105、的加載,打開,保存,退出。</p><p> 查詢:學(xué)校查詢,道路查詢,屬性查詢,周邊設(shè)施查詢。</p><p> 分析:公交站點選址。</p><p> 專題圖:指南針,格網(wǎng),比例尺,地圖輸出,加載CAD文件。</p><p> 4.4 系統(tǒng)主要功能實現(xiàn)</p><p> 4.4.1 查詢功能</p&
106、gt;<p> 本系統(tǒng)提供了四種基本查詢功能,可以方便用戶快速在地圖上定位,方便按用戶所感興趣的不同屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢選擇,以及空間查詢可以提供給用戶查詢某一點、線、面的不同距離的空間覆蓋要素查詢。</p><p> 1)學(xué)校查詢:是一種簡單的地圖查詢方便用戶查找自己感興趣的學(xué)校區(qū)域。如圖4.7所示。</p><p><b> 圖4.7 學(xué)校查詢</b&g
107、t;</p><p> 2)道路查詢:是一種簡單的地圖查詢方便用戶查找自己感興趣的道路區(qū)域。如圖4.8所示。</p><p><b> 圖4.8 道路查詢</b></p><p> 3)按屬性選擇查詢: 該模塊除了之前提到的幾種接口,還用到了IEnumlayer接口,該接口只有Next和Reset的兩種方法,第一種方法用于遍歷圖層,后一種
108、方法初始化為第一個圖層為默認(rèn)項。按屬性選擇查詢可以使用戶按自己的感興趣的范圍進(jìn)行查詢,如圖4.9所示高亮的點是符合篩選的條件的查詢結(jié)果。</p><p><b> 圖4.9 屬性查詢</b></p><p> 4)空間查詢:本系統(tǒng)中提供的空間查詢方法主要是為用戶提供一個不同類型或是相同類型的圖層的試題之間空間上的相對關(guān)系等內(nèi)容供用戶在決策中參考。如圖4.10所示。
109、</p><p> 圖4.10 空間查詢</p><p> 4.4.2 分析功能</p><p> 公交站點選址功能:選擇一條道路,經(jīng)過各種要素的配比,進(jìn)行計算得出公交站點的位置。圖4.11中方形點為公交站點的位置。</p><p> 圖4.11 公交站點選址</p><p><b> 4.5 視圖
110、功能</b></p><p> 實現(xiàn)對鷹眼、圖例、狀態(tài)欄的動態(tài)控制。如圖4.12所示。</p><p> 圖4.12 視圖功能</p><p><b> 4.6 本章小結(jié)</b></p><p> 本章詳細(xì)介紹了基于GIS的城市公交站點選址系統(tǒng)界面如何實現(xiàn),且菜單欄功能都有些什么,并同時也將系統(tǒng)中的菜
111、單欄中能實現(xiàn)的系統(tǒng)功能如地圖瀏覽、圖查屬性等進(jìn)行了介紹并附上實現(xiàn)的效果;菜單欄中的系統(tǒng)管理功能可以實現(xiàn)視圖中對鷹眼、圖例、狀態(tài)欄的動態(tài)控制、地圖操作實現(xiàn)工具欄中相同功能、信息查詢中的學(xué)校查詢、道路查詢查詢、屬性查詢、周邊設(shè)施查詢等功能都作了詳細(xì)的設(shè)計介紹和附上設(shè)計后的效果,專題圖的實現(xiàn)方法也做了詳細(xì)介紹。最后以打印輸出作為對地圖數(shù)據(jù)的總結(jié)。</p><p><b> 第5章 結(jié)論與展望</b&g
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