微波规划设计与核心算法研究硕士学位论文1 精品Word格式文档下载.docx

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对整个项目做了一个四层的项目的架构设计，包括框架层，公共库，应用层，组件并对于4个层次的架构展开了分解描述。

本文确立了整个项目基于GNET8.1这个实验室自主开发的平台开发，对整个项目从实现功能上做了组件划分，并根据实际的人手和任务量分配大致的人员。

本文涉及的项目的功能实现主要包括了：

栅格数据解析，地图坐标的转换，地形纹理地图的生成以及DEM数据的检索。

对于整个项目本文也做了诸多项目优化，例如：

栅格金字塔，数据缓冲区，预制颜色表等。

最后，本文通过总体质量评价，各维度的质量评价，缺陷分析来说明软件已达到了合作方的要求，成功的完成了此次项目。

关键词：

　GIS设计，栅格解析，坐标转换，地形地图，DEM检索

Abstract

TheprojectismainlytomeetthepartnerofmicrowaveplanningtoolRTNDesignerapplicationneedsbasedonatruecooperationproject.Thistoolscenarioinnetworkplanninganddesignneedsthroughaccurategeographicdata,fieldGISgeographicfactorsaswellasothermeanstoachievetheirrelatedbusinesses.Therefore,thisprojectisatoolGISSupport.

Thispaperanalyzestheproject'

soverallneeds,describestheprojectobjectives,contextdefinition,involveconstraintsandprinciplesaswellasprojectdevelopmentenvironment,theprojectmustprovidealistofinterfaces,projectmilestonecompletiontime.Theentireprojectmade​​afour-layerstructureoftheprojectdesign,includingtheframeworklayer,publiclibraries,applicationlayer,componentandframeworkforthefour-leveldecompositionlaunchedadescription.

ThisarticleestablishesthewholeprojectisbasedonGNET8.1thelabdevelopedaplatformforthedevelopmentoftheentireprojectfromthecomponenttodotoachievefunctionaldivision,andbasedontheactualamountofmanpowerandtaskallocationroughlypersonnel.

Thisarticledealswithrealizationofthemainfunctionsoftheprojectinclude:

rasterdataanalysis,mapcoordinatesconversion,terraintexturemapgenerationandDEMdataretrieval.Fortheentireproject,thisprojecthasdonealotofoptimization,forexample:

rasterpyramids,thedatabuffer,precastcolortableandsoon.

Finally,throughtheoverallqualityassessment,qualityassessmentofeachdimension,defectanalysissoftwarehasbeenreachedthepartner'

srequirements,thesuccessfulcompletionofthisproject.

KeyWords：

　GISdesign;

Gridanalysis;

Coordinatetransformation;

Topographicalmaps;

DEMretrieval

图目录

表目录

第1章绪论

1.1课题背景和来源

自从微波通信技术问世以来，微波通信已经渐渐成为是通信长途干线的主要技术传输手段。

随着手机，Pad等移动设备越来越大众化，GSM，CDMA以及3G,4G网络的大规模兴建，微波设备在移动通信网络建设中的起了十分重要的角色。

但是由于微波的波长短绕射能力差，必须在无阻挡的视线内传播才能完成正常通信，微波的站点的设计就需要紧密的结合GIS技术来进行支撑。

本次项目来源于合作方的微波规划GIS项目，又称之为DesignerGIS项目，以下简称为DGIS项目。

本次项目由浙江大学智能计算与系统实验室主导开发，采用了实验室和浙江成功软件开发有限公司共同研发的大型GIS二次开发平台GNet8.1为主要开发平台。

本次项目合作主要是为了满足合作方的微波规划工具RTNDesigner在网络规划设计场景下的需要通过精确的地理数据，实地的地理因素来规划微波网络拓扑，进行KPI计算和天线挂高计算、以及视通分析和频率分析等诸多与底层GIS技术打交道相关的业务。

由于目前而言，国内的GIS软件多数还停留在业务层面，并没有太多的平台层面的软件，同时能够方便快速的支撑微波规划领域的GIS二次开发平台也就更为稀少。

在微波规划领域中国外虽然有相应的产品化工具Pathloss，但其软件使用代价十分昂贵，并且不支持二次开发，无法对某些功能进行改进，不能满足合作方的需要。

所以我们此次的项目是非常有挑战，且有经济价值。

在这个项目中，本人是整个项目的负责人，主要研究了在GNet8.1平台下对于微波规划GIS设计与核心算法研究，以满足微波规划工具RTNDesigner的需求。

1.2国内外现状分析

1.2.1微波规划概述

在二十世纪初，为了满足战争中通信方面的需要，人们分析微波的特性，并应用于无线通信领域，实现了无线通信领域的大跃进，直到今天，微波通信技术仍然被许多国家广泛的应用在通信领域和其它领域。

统计资料显示，国外发达国家的微波中继通信在长途通信网中所占的比例高达50%以上。

其中，美国为66%，日本为50%，法国为54%[1]。

而我国自从1956年从东德引进第一套通信设备后，经过仿制和自发研制过程也取得了很大的成就[2]。

随着无线通信技术的不断发展，微波通信在通信网中占的比例越来越大。

在微波传输过程中，需要用到天线。

天线的作用是将无线电波转换为导波能量用来辐射和接受无线电波。

微波通信中使用的天线，通常都是架设在高台。

微波通信需要靠几个甚至几十个微波站接力进行无线电波的发射和接收，以达到远距离通信的目的。

而由于微波是直线传播，微波间的站点属于视距通信，两站间应无任何障碍才能进行很好的通信。

如果天线架得高则受到地面的干扰阻碍就小，但是这其中设备的造价也就要提高，所以通常是因地制宜的，所以微波的站点就必须要结合GIS技术来规划。

1.2.2GIS项目概述

GIS全称是GeographicInformationSystem即地理信息项目。

在1963年，加拿大测量学家罗杰·

汤姆林森（RogerTomlinson）提出GIS这一术语，并建成世界上第一个GIS（加拿大地理信息项目CGIS），用于自然资源的管理和规划[3]。

目前的GIS是一种采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机项目，是分析和处理地理数据的通用技术[4]。

地理信息项目是信息产业IT的重要组成部分。

它以全球地理环境项目为数据源，以计算机技术为支撑，以地理信息项目技术为核心，以“3S”（地理信息项目GIS、遥感RS、全球卫星定位项目GPS）和网络等技术的集成为手段，以政府、企业和社会公众为服务对象，具有空间数据的获取、管理、处理、分析、建模、显示和网络传输功能，既能解决综合性、复杂性的规划、决策、监测、管理等问题，又能提供一般性的查询、检索服务，是典型的工程化应用技术项目[5]。

随着社会的进步，地理信息项目的应用领域也在不断扩大，目前几乎涵盖社会经济生活的各个方面，特别在土地管理、资源环境、城市规划、测绘制图等方面得到了广泛的应用[6]。

目前已成功地应用到了包括资源管理、自动制图、设施管理、城市和区域的规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等九大类别的一百多个领域[7]。

在美国及发达国家，地理信息项目的应用遍及环境保护、资源保护、灾害预测、投资评价、城市规划建设、政府管理等众多领域[8]。

近年来，随着我国经济建设的迅速发展，加速了地理信息项目应用的进程，在城市规划管理、交通运输、测绘、环保、农业、制图等领域发挥了重要的作用，取得了良好的经济效益和社会效益[9]。

运用GIS项目，可以建立专题信息项目和区域信息项目。

专题信息项目如水资源管理信息项目、矿产资源信息项目、草场资源信息项目、水土流失信息项目等等]。

这类信息项目具有有限目标和专业特点，项目数据项的选择和操作功能是为特定的专门目的服务。

区域信息项目如加拿大国家信息项目[10]、美国OakRidge地区模式信息项目[11]等等。

这类信息项目主要以区域综合研究和全面的信息服务为目标，可以有不同的规模，其特点是数据项多，功能齐全，通常具有较强的开放性。

地理信息项目可以与遥感图像处理项目相结合。

遥感数据是地理信息项目重要信息源。

其实目前大多数GIS项目已揉进图像处理功能，并把它作为其一个子模块。

这种应用如海湾战争期间，美国国防制图局GIS实时服务，为战争需要在工作站上建立了GIS与遥感的集成项目，它能用自动影像匹配和自动目标识别技术处理，处理卫星和高低侦察机实时获得战场数字影像，及时地将反映战场现状的正射影影像叠加到数字地图上，数据直接传送到海湾前线指挥部和五角大楼，为军事决策提供24小时的实时服务[12]。

1.3国内外GIS软件存在的问题

纵观国内外的GIS企业以及其相关GIS软件，都还存在着很多不足和问题，主要表现在以下几个方面：

国内的GIS开发商多数是在应用层面的开发。

例如：

以国外软件ArcGIS为基础，进行了二次开发，虽然其GIS功能比较完善，但是没有从平台层的支撑，难以解决平台的Bug，以及没有自主的知识产权。

微波规划业务中，需要支持大量的不同格式的栅格数据和一些用户自定义的数据。

而国内外大多GIS软件，甚至包括业内领先的ArcGIS也没有对这些数据有灵活的支持。

项目要