基于MapX的城市网吧管理信息系统分析.docx
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基于MapX的城市网吧管理信息系统分析
基于MapX的城市网吧管理信息系统分析
摘要
网吧作为网络知识信息和娱乐信息的载体已成为人们相互交流的重要平台。
随着城市网吧数量的增多引发了网吧管理的一系列问题。
行政部门常规的网吧管理方式大多为人工计算与统计。
管理信息系统与地理信息系统的结合已在诸多领域得到应用，所以可将二者集成为网吧管理信息系统从而为网吧管理提供便利。
系统基于Windows平台，采用MIS与GIS相结合的解决方案，开发工具采用Delphi7.0，GIS组件采用MapX。
首先通过对系统开发模式的分析，结合系统实际情况需要采用C/S的开发模式，并选择Access作为系统后台数据管理工具。
通过对Dijkstra算法和A*算法的介绍和分析，确定了系统路径规划功能的实现选用A*算法。
在开发方案分析和选择的基础上，对系统实行概要设计和详细设计，主要完成网吧的基本信息管理设计和地理信息管理设计。
其中基本信息管理包括网吧及电脑数量的统计分析，地理信息管理包括网吧地理位置查询和路径查询。
然后分析了系统设计过程中遇到的问题及采用的解决方法和技术，其中介绍了MIS和GIS的结合技术及路网拓扑结构的提取和构建等，并探讨了附加链表的Dijkstra算法及改变切换标准的双向启发式算法的优化方案。
通过试运行表明系统能够实现预期功能，可方便、快捷的对城市网吧信息实行管理。
关键词：
管理信息系统、地理信息系统、MapX、路径规划
Abstract
Ascarrierofnetworkknowledgeandentertainment,Internetcafeshavebecomethemainplatformforinteraction.SeriesofproblemscomesintobeingbecauseoftheincreasingofInternetcafesinthecity.Internetcafesmanagementofadministrationaremostlymanualcalculationandstatistics.Integrationofmanagementinformationsystemsandgeographicinformationsystemsareusedinmanyfields,sotheycanbeintegratedasinternetcafesmanagementinformationsystems,makingaconvenienceofthemanagementofinternetcafes.
BasedontheWindowsplatform,thesystemusedGISandMISintegrationmethods,tookDelphi7.0andMapXasdeveloptools.Firstly,analyzedthedevelopmodelsofthesystem,accordingtotheactualneeds,usedtheC/Sdevelopmodes,andselectedAccessasbackgrounddataprocesstooloftheSystem.TheDijkstraalgorithmandA*algorithmwereintroducedandanalyzed,thenthelatterwaschosenasthemethodforpathprogramminginthesystem.Basedonanalysisandselectionofdevelopmethods,thesystemwassummarilyanddetailedlydesigned,mainlyincludedbasicinformationmanagementdesignandgeographicinformationmanagementdesign.BasicinformationmanagementincludedstatisticalanalysisofthenumberofInternetcafesandcomputers,geographicinformationmanagementincludedenquiriesofInternetcafeslocationandroutes.Thenanalyzedregularproblems,alongwithcorrespondingsolutionsandtechniques,presentedtheintegratedtechnique,alongwithextractionandconstructionofnetworktopologyofMISandGIS,discussedtheoptimizeplanofaccessionallinkDijkstraalgorithmsandswitchstandardchangedouble-wayheuristicalgorithms.Thetestresultindicatedthatthesystemrealizesexpectedfunctions,andmanagesthecityInternetcafesinformationconvenientlyandquickly.
Keywords：
MIS,GIS,MapX,pathprogramming
目录
第一章绪论4
1.1引言4
1.2课题来源及研究的必要性4
1.3系统设计目标和原则5
1.3.1系统设计目标5
1.3.2系统设计原则6
第二章管理信息系统与地理信息系统的结合6
2.1管理信息系统和地理信息系统7
2.1.1管理信息系统7
2.1.2地理信息系统8
2.2二者的集成9
2.2.1MIS和GIS的数据处理9
2.2.2MIS和GIS集成的可行性9
2.2.3MIS和GIS集成技术9
第三章系统实现方案的分析与选择10
3.1开发模式选择10
3.2系统数据库的选择10
3.3系统开发平台的选择11
3.4组件式GIS的技术基础11
3.5路经规划算法的选择12
小结12
参考文献22
第一章绪论
1.1引言
网络化和信息化是当今社会发展的主要潮流。
网吧作为网络知识信息和娱乐信息的载体，已成为人们相互交流的重要场所。
一个城市的网吧数量是不容忽视的。
随之而来的网吧管理也给行政管理部门带来了越来越大的工作量。
常规的网吧管理工作一直是基于手工操作的，给行政管理部门带来了很大的不便。
随着城市地理信息系统应用范围的持续拓宽和管理信息系统的飞速发展，利用城市网吧管理信息系统（包括地理信息）的管理模式已成为网吧管理的有效途径之一。
这就要求将管理信息系统与地理信息系统结合起来为网吧的管理部门服务。
1.2课题来源及研究的必要性
绝大部分城市的网吧信息集中统一管理一直采取简单的数据库实行，并无人机交互的操作界面。
数据库内包含的数据即是网吧的基本信息，如序号、名称和地址等。
当需要实行信息统计时，要人工实行计算，或者导出成电子表格形式实行筛选式信息统计；当需要向上级部门实行工作汇报时，要自制表格、填写后打印上交。
这样工作方式使得网吧信息的集中统一管理效率低下，虽然有时工作量不大，但是当需要同时实行多项数据统计时，工作量即是比较可观了。
针对这个状况，开发一个网吧管理信息系统成为解决该问题的有效途径。
利用管理信息系统和地理信息系统相结合的模式管理城市网吧信息与以往的管理方式相比有以下几个优点：
（1）高效、准确的网吧基本信息统计。
通过人机界面实行交互，而不是直接操作数据库，不但让用户在视觉上觉得轻松愉悦，还能够大大提升信息统计的效率。
在数据统计的准确度方面，利用系统实行统计的准确度基本上能达到100%，而人工的统计则会因为多种因素产生偏差。
（2）方便快捷的工作汇报。
除利用该系统实行信息查询外，还能够实行工作汇报。
利用开发工具的报表设计功能，根据使用者对工作汇报内容的确定，系统实现了报表的浏览和打印功能。
当需要实行工作汇报时只要实行简单的操作就能够打印出需要的汇报文件，很轻松的解决了工作人员自制表格填写数据的繁琐。
（3）安全、可靠的数据维护。
数据的备份与还原功能制止了因为误操作对数据库内数据准确度的影响。
数据备份能够保障数据的安全性，当不小心错误的修改了相关信息，能够通过数据的还原补充。
这相对于以往的直接对数据库实行操作，具有更高的安全性。
（4）系统的安全性。
通过身份确认及使用权限的划分，保证了系统的安全性，防止负责网监工作之外的人对系统实行操作及窃取资料。
1.3系统设计目标和原则
一个系统的开发成功与否，最关键的因素是人。
即人在使用系统过程中系统是否具有使用方便和使用长久性。
所以为系统的开发确立设计目标和原则直接影响到系统的开发思想和理念及系统投入使用的状况。
1.3.1系统设计目标
城市网吧管理信息系统开发目的是为了更加好的为城市网吧管理服务。
以往的网吧管理在信息处理方面仅仅单纯的创建一个电子表格或者是一个简易的数据库。
在工作中如遇到信息统计和信息查询的问题时，需要人工操作实行计算和管理。
系统以C/S（Client/Server）模式，即客户机/服务器模式作为开发模式，充分利用了现代计算机技术及迅速发展的地理信息系统技术、数据库技术、分布式计算技术等，实现网吧信息的现代化管理。
确定基于MapX的城市网吧管理信息系统的设计目标为：
（1）实现网吧基本信息的管理，包括数据统计、数据更新、数据备份及还原等。
（2）实现网吧地理信息的管理，包括地理信息的查询、地图的各种操作等。
（3）实现日常工作汇报的报表制作。
（4）系统运行界面结构简单、层次清晰，使用方便[2]。
（5）保证系统安全、可靠运行。
系统应通过身份认证、权限检查以解决系统的安全性和保密性等问题，防止信息泄露和对系统管理员操作功能的入侵。
（6）系统应具有良好的升级性，使得系统能够适合信息管理发展的需要。
城市建设日新月异，因为系统加载了城市地图，这就涉及到了地图的升级问题。
网吧地理位置的变化直接影响到系统地理信息查询的准确性和完整性。
即时对系统地图实行升级或编辑能够反映最新的城市地理信息的变化，以保证系统运行的准确性和可靠性。
1.3.2系统设计原则
结合以上的系统设计目标，在系统开发过程中需遵循以下原则：
（1）模块化设计原则。
在对网吧管理系统所需功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块组合就能够构成完整的系统，以满足使用者的需求。
采用模块化设计原则能够减少系统开发的时间，有利于系统的扩充修改，单个模块的修改不会牵连到整个系统的修改。
（2）高管理性、安全性原则。
系统设计时充分考虑高管理性原则，强调技术与业务的紧密结合，注重管理性，最大限度的满足实际情况工作中的需要。
在系统操作环境中，对系统的权限管理要严格控制，防止非法用户增减操作人员帐号和修改他人密码及非法操作数据库。
（3）实用性和先进性原则。
实用性和先进性从系统可操作性方面来讲是最重要的一个环节。
实用性直接影响到系统开发的必要性及是否成功，而先进性则是系统使用寿命的一个很好验证。
所以，在系统开发的时候要以实用性和先进性为原则，保证系统的使用频率和使用周期。
第二章管理信息系统与地理信息系统的结合
管理信息系统和地理信息系统以计算机等各种技术的发展为依托，在社会的各个领域发挥着重要的作用，使人们摆脱了人工管理信息的繁琐。
随着管理信息系统和地理信息系统应用范围的持续扩大，人们对信息管理的要求也逐渐提升，这导致管理信息系统和地理信息系统不再是两个独立的不相关的系统，越来越多的领域开始应用管理信息系统和地理信息系统相结合的方式来解决日常工作方面的信息管理问题。
2.1管理信息系统和地理信息系统
2.1.1管理信息系统
（1）管理信息系统的概念。
管理信息系统（简称MIS，ManagementInformationSystem），顾名思义是一个由人、计算机等组成的，能实行信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用的系统。
它的主要控制对象是数据库。
事实上，关于管理信息系统的概念并没有统一的定义。
但是各种不同的定义，它们的基本概念结构雷同[3]，下面给出其概念结构图，如图2.1所示：
图2.1MIS概念结构图
（2）管理信息系统的特点。
管理信息系统具有以下几个方面的特点：
◆MIS是一个人机结合的辅助管理系统。
管理和决策的主体是人，计算机系统仅仅工具和辅助设备。
◆主要应用于结构化问题的解决。
◆以高速度低成本完成数据的处理业务，追求系统处理问题的效率。
◆目标是要实现一个相对稳定的、协调的工作环境。
因为系统的工作方法、管理模式和处理过程是确定的，所以系统能够稳定协调地工作。
（3）管理信息系统的发展趋势。
当前，管理信息系统正在朝着智能化、集成化和网络化等方向的趋势发展。
智能方向的突出代表就是决策支持系统与专家系统的结合，即智能决策支持；集成方向的突出代表就是计算机集成制造系统与ERP（企业资源计划，EnterpriseResourcePlanning）；网络方向的典型代表就是电子商务[4]。
下面分别介绍如下：
◆智能决策支持。
决策支持系统，是协助决策者利用数据、模型、方法、知识推理等去解决非结构化决策问题的人机交互系统；专家系统是一个利用知识和推理过程来解决需要特殊的、重要的人类专家才能解决的复杂问题的计算机智能程序。
现在，人们经常将决策支持系统和专家系统结合起来，形成智能决策系统。
这样结合不是专家系统和决策支持系统的简单结合，而是需要大大的提升。
经过实践应用，智能决策系统已经成为管理信息系统向智能方向发展的典型代表。
◆电子商务。
电子商务能够这样理解，在开放的网络环境中实行、并在整个商务过程中发生的电子数字化信息交换。
电子商务流通系统可分为两大类：
即商对商系统（B-B系统，BusinesstoBusiness）和商对客系统（B-C系统，BusinesstoCustomer）。
现在绝大部分电子商务系统都是B-C系统，而以后可能引起流通系统产生变化的主要是B-B系统。
电子商务技术给企业所带来的最大利益是使得企业可能从传统的时间和空间的制约条件中解脱出来，实行更有效、更迅速的商业活动。
2.1.2地理信息系统
（1）地理信息系统的概念。
地理信息系统，顾名思义是处理地理信息的系统。
地理信息是指直接或间接与地球上的空间位置相关的信息，又常称为空间信息。
一般来说，GIS可定义为：
“用于采集、存储、管理、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术”。
从GIS系统应用角度，可进一步定义为：
“GIS由计算机系统、地理数据和用户组成，通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源评价与管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务”。
（2）地理信息系统的特点。
与一般的管理信息系统相比，地理信息系统具有以下特点[5]：
◆地理信息系统在分析处理问题中使用了空间数据与属性数据，并通过数据库管理系统将两者联系在一起共同管理、分析和应用，从而提供了理解地理现象的一种新的思维方法；而管理信息系统则只有属性数据库的管理，即使存储了图形，也往往以文件等机械形式存储，不能实行相关空间数据的操作，如空间查询、检索、相邻分析等，更无法实行复杂的空间分析。
◆地理信息系统强调空间分析，通过利用空间解析式模型来分析空间数据，地理信息系统的成功应用依赖于空间分析模型的研究与设计。
2.2二者的集成
2.2.1MIS和GIS的数据处理
MIS和GIS都是以计算机为核心的信息处理系统，都具有数据量大和数据之间关系复杂的特点。
但GIS主要处理空间数据，例如，土地资源、森林资源、交通运输网络、人口分布等数据。
而MIS主要处理物资、设备、资金、产量、库存、劳动力以及人事档案、生产合同、计划任务等非空间数据。
2.2.2MIS和GIS集成的可行性
GIS和MIS处理的数据虽然不同，但是它们的部分功能却具有交叉性，例如都具有信息采集、存储、处理、分析、管理、更新和输出等功能[6]。
如果将GIS看成MIS的一部分，它的主要功能相当于MIS系统中的信息处理系统。
所以在理论上可将两种系统通过某种技术或平台集成到一个系统中，在发挥各自优势的同时，又能形成集成后的高效处理和管理功能，为实际情况的生产、生活服务。
在MIS系统中集成部分GIS功能，这样应用模式将越来越广泛。
同时，组件式GIS和WebGIS技术都有利于实现MIS和GIS的无缝集成。
2.2.3MIS和GIS集成技术
将MIS与GIS集成当前主要有两种技术：
（1）以COM技术为平台的GIS组件集成。
COM技术将在3.4.1中做详细介绍。
COM技术为GIS与MIS等集成提供了技术背景。
GIS组件封装了GIS底层的技术细节，如对空间数据库的访问管理、地图图形引擎、空间查询定位、制图输出等功能，对应用开发者开放二次开发接口，能够在应用项目中方便地实现GIS功能，同时又能够实现MIS的需求。
系统将采用此种技术实现MIS与GIS的集成。
（2）WebGIS技术也为GIS与MIS的技术集成提供了良好的解决方案，将在总结与展望中介绍。
第三章系统实现方案的分析与选择
3.1开发模式选择
C/S模式的管理信息系统产生于上世纪70年代并创立了一种分布式应用标准。
它是一种客户机/服务器的结构。
此结构把数据库内容放在远程服务器上，而在客户机上安装相对应软件。
C/S模式在技术上很成熟，它的主要特点包括：
（1）交互性强。
客户端有一套完整的应用程序，在出错提示、在线协助等方面都有强大的功能，并且能够在子程序间自由切换。
（2）系统安全性高。
C/S模式一般面向固定的用户群，能够对权限实行多层次校验，具有更安全的存取模式，对信息安全的控制水平很强，适于高度机密的信息系统使用。
（3）网络通信量低。
C/S模式只有两层结构，网络通信量只包括Client与Server之间的通信量，网络通信量低。
适合处理大量的数据信息。
（4）响应速度快。
这与它的结构模式是密不可分的。
3.2系统数据库的选择
结合本系统的实际情况需要，选择Access数据库管理作为本系统的数据管理工具。
Access数据库是美国Microsoft公司于1994年推出的微机数据库管理系统。
它具有界面友好、易学易用、开发简单、接口灵活等特点，是典型的新一代桌面数据库管理系统。
其主要特点如下[9]：
（1）完善的管理各种数据库对象，具有强大的数据组织、用户管理、安全检查等功能。
（2）强大的数据处理功能。
在一个工作组级别的网络环境中，使用Access开发的多用户数据库管理系统具有传统的XBASE（DBASE、FoxBASE的统称）数据库系统所无法实现的C/S模式和相对应的数据库安全机制，Access具备了很多先进的大型数据库管理系统所具备的特征，如事务处理/出错回滚水平等。
（3）能够方便地生成各种数据对象，利用存储的数据创建窗体和报表，可视性好。
（4）作为Office套件的一部分，能够与Office集成，实现无缝连接。
（5）能够利用Web检索和发布数据，实现与Internet的连接。
Access主要适用于中小型应用系统，或作为客户机/服务器系统中的客户端数据库。
综合以上Access的特点，且有过使用基础，所以本系统的数据库选择Access数据库。
3.3系统开发平台的选择
本系统选用Delphi7.0作为开发平台。
Delphi自从1995年2月诞生以来，获得了巨大的荣誉和广泛的影响力，以可视化编程、强大的编译功能、友好的用户界面得到大家的广泛应用。
它的主要特点是：
（1）高效的可视化组件库和面向对象的架构。
（2）具有多种操作向导和在线协助，大大方便程序编写。
（3）界面设计所见即所得和鼠标拖曳方式，能够轻松设计出华丽的界面。
（4）支持各种最新及最常用的技术如Win32API，OLE，COM，DCOM，ActiveX等。
（5）具有强大的面向网络编程功能，其C/S模式的开发工具在高性能的快速应用程序开发领域成为行业标准。
3.4组件式GIS的技术基础
组件式GIS是面向对象技术和组件式软件在GIS软件开发中的应用。
下面首先了解一下组件式GIS所依赖的技术基础－组件式对象模型COM和ActiveX控件。
（1）组件式对象模型COM。
COM是组件式对象模型（ComponentObjectModel）的英文缩写，是OLE（ObjectLinking&Embedding）和ActiveX共同的基础，其作用是使各种软件构件和应用软件能够用一种统一的标准方式实行交互。
COM不是一种面向对象的语言，而是一种二进制标准。
COM所创建的是一个软件模块与另一个软件模块之间的链接。
当这样链接创建之后，模块之间就能够通过称之为“接口”的机制来实行通信。
COM标准增加了保障系统和组件完整的安全机制，扩展到分布式环境。
这样基于分布式环境下的COM被称作DCOM（DistributeCOM）。
DCOM实现了COM对象与远程计算机上的另一个对象之间直接实行交互。
COM本质上仍然是客户/服务器模式。
客户（通常是应用程序）请求创建COM对象并通过COM对象的接口操纵COM对象。
服务器根据客户的请求创建并管理COM对象。
客户和服务器这两种角色并不是绝对的。
（2）ActiveX和ActiveX控件。
ActiveX是一套基于COM的能够使软件组件在网络环境中实行互操作而不管该组件是用何种语言创建的技术。
实际情况上是对象嵌入与链接（OLE）的新版本，使OLE接口增强了对数据和特性的管理，效率更高，而且更加便于实行Internet互操作。
作为针对Internet应用开发的技术，ActiveX被广泛应用于Web服务器以及客户端的各个方面。
同时，ActiveX技术也被用于方便地创建普通的桌面应用程序。
ActiveX控件是充分利用OLE和ActiveX技术的自定义控件，是基于与应用程序无关的思想而设计的，其目标是提供一种面向对象、与操作系统无关、与机器平台无关、能够在应用程序之间互相访问对象的机制。
3.5路经规划算法的选择
路径规划是协助司机在旅行前或旅行中规划行驶路线的过程，属于车辆导航领域的一个基本问题。
在本系统中用到的路径规划，则是为了方便网监干警查询到达某网吧的行驶路径，也能够实现从某一起点到某一终点的行驶路径的规划。
用于实现路径规划的方法有很多，通常采用的技术是找到最小行驶费用的路线，行驶费用能够是时间、距离、或选择路线的复杂度等等。
小结
本篇文章采用C/S模式对管理信息系统和地理信息系统实行了融合，使其在城市网吧管理中发挥重要作用。
介绍了管理信息系统和地理信息系统的概念、特点和发展趋势。
结合二者各自的发展趋势提出了二者的集成。
分析了二者在数据处理方面的特点及集成的可能性，指出了两种常用的集成技术，为本系统采用的在管理信息系统中集成地理信息系统的方法提
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