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课程设计NEW

电子沙盘系统软件产品线设计说明书

作者：

郭玮郭凯祁天沛李梦瑶袁杰路遥

完成日期：

2012/11/27

签收人：

签收日期：

修改情况记录

版本号

修改人

审定人

修订日期

修订内容描述

1.1.0

袁杰

郭玮

2012-11-27

界面与数据结构设计

1.0.6

郭凯

郭玮

2012-11-25

功能设计

1.0.5

祁天沛

郭凯

2012-11-23

测试

1.0.4

李梦瑶

郭凯

2012-11-22

UML设计图

1.0.3

袁杰

郭凯

2012-11-22

角色模型与特征模型

1.0.2

郭凯

郭玮

2012-11-20

数据流、E-R图

1.0.1

路遥

郭玮

2012-11-19

文档结构

1.0.0

郭玮

郭凯

2012-11-17

领域结构图与数据流图

1.系统概述

本系统是提供给天津市消防局战训处作为战评时使用的系统，其主要作用是代替传统的ppt形式，将火灾案例、台风路径的模拟与回放等在战评中栩栩如生的表现出来。

在系统中能够查询案例的文字数据信息、空间数据信息、案例视频信息、案例图片信息、案例处置过程导航及案例事件处置流程。

1.1文档目标

能够通过对本软件产品功能的详细阐述来能够使用户明确该软件的相关操作和产品定义。

1.2产品定义

本产品是一款基于ossimplanet的应急演练电子沙盘控制系统。

1.3产品功能描述

本产品是一个针对各种应急事件利用交通运输管制进行救援或者疏散的产品。

能够实现对火灾案例的模拟以及相应的救援路线指导。

能够实现对台风路径的模拟和回放，并进行相应的群众疏散，预防方法等。

能够实现对城市公交路线、地铁路线的实时查询和相关应急事件的处理。

能够实现对公路运输中发生的交通事故进行处理。

1.4基本术语

1.4.1UML术语

1.类图：

类图是一款结构图（structurediagram），我们可以用它来表达系统内部重要的组成结构。

一个稳定且具弹性的内部结构可以同时支撑系统对外提供的各式服务，以及系统内部复杂的运作

2对象图：

对象图（objectdiagram）也是一种结构图，用来呈现系统在特定时刻的对象（object），以及对象之间的链接（link）。

3包图：

类图、对象图和包图（packagediagram），包图主要用来为相关的元素分组。

对于拥有大量繁杂元素的项目而言，适合用包图来维护管理元素。

4活动图：

活动图是一款行为图（behaviordiagram），通常用来表达业务流程、工作流或系统流程中一连串的动作。

5序列图：

序列图用来表达系统内部一群对象的交互情况，它是一种行为图。

6用例图：

用例图（usecasediagram）是行为图的一种。

7.协作图：

协作图（CollaborationDiagram/CommunicationDiagram，也叫合作图）是一种交互图（interactiondiagram），强调的是发送和接收消息的对象之间的组织结构。

8.交互图：

序列图和协作图成为交互图。

9.时序图：

时序图（SequenceDiagram），亦称为序列图或循序图，是一种UML行为图。

它通过描述对象之间发送消息的时间顺序显示多个对象之间的动态协作。

1.5文档结构

如上图，本文档以软件开发的基本步骤（即需求->架构->系统）作为先后顺序做以阐述。

1.6资源

1.UML

2.

3.

2.领域工程：

领域分析（领域模型）

沙盘在传统的印象中只是作为一个楼盘展示和城市规划的模型化展示功能所用随着互动多媒体技术的日臻完善和应用领域的不断拓展电子沙盘在应用领域中也突破了传统的应用范畴开始成为百变星君成为诸多行业争相应用的香馍馍电子沙盘互动技术与虚拟仿真技术的科技融合让电子沙盘正真实现了应用价值最大化

2.1综述

多媒体互动电子沙盘在消防领域的应用不得不说是一个创新之举从辉煌影音数字科技获悉的行业数据分析中国将有20%的辖区消防大队开始应用电子沙盘技术对火灾进行战略布局指导了电子沙盘虚拟应用技术就这样悄无声息的被应用普及化了。

消防领域的电子沙盘应用技术以虚拟仿真系统为基础通过三维仿真的手段现场演绎高层建筑火灾发生时的蔓延规律和疏散办法现场指导员通过电子沙盘的适时现场演绎指导高度统筹整个火灾的抢险救灾办法以电子沙盘仿真模型为参照现场排兵点将快速、准确、安全的灭火救人。

2.2场景模型

数字信息化的融合应用不同辖区的消防大队可以根据自己辖区重点建筑物的建筑情况和建筑格局以及危险源信息建立数据库信息电子沙盘系统采用灵活的图标显示方式把人员、车辆、器材等消防力量做成计算机图标当有险情发生时直接在数据库抽调数据在发生火灾时指挥员通过沙盘能第一时间掌握火灾重点信息针对具体的建筑架构对火灾的蔓延途径和时间以及可能发生的紧急情况进行清晰快速的做出应对决策和抢险营救办法以及部署方案。

2.2.1领域结构图

数据爬取

2.2.2数据流图

GIS沙盘

现实世界

基于云的Web数据库

2.3角色模型

上图表明：

角色分为两大类（数据提供者、数据处理者），每一类里面又有不同的子分类，用户和系统维护者以及系统本身皆属于信息处理者，而Web爬取和传感器部分则属于数据提供者。

2.4信息模型（E-R模型）

2.4.1E-R图

上图表明：

本系统涉及的最核心元素有数据提供者（譬如数据爬取），核心数据库（基于云的、本地的）和管理员以及普通用户。

2.5特征模型

下图表现了分层次的特征职责与不同特征之间的联系：

2.6业务模型

例如城市火灾模型：

例如应急事务处理模型：

3.领域工程：

领域设计（软件体系结构）

3.1综述

本系统框架使用了职责链模式、命令模式和组合模式等设计模式，遵循单一职责原则，具有较好的可靠性、可伸缩性和可用性。

3.2系统视图模型

根据4+1视图模型进行建模：

3.2.1逻辑视图

3.2.2开发视图

3.2.3过程视图

3.2.4物理视图

3.2.5场景视图

3.3软件体系结构风格

数据抽象和面向对象风格。

3.3.1软件体系结构

3.4构件描述

3.4.1实体相关构件

Course（Server）:

课程/资料/分组管理模块

Info（Server）:

信息条管理模块

Grid（Server）:

GIS信息管理模块

Scenario（Server）:

场景管理模块

3.4.2特征相关构件

DataBase:

核心数据库

Communications:

通信中间件

Handler:

通信控制器

3.4.3业务相关构件

UserInterface:

用户界面

Course（Client）:

课程/资料/分组模块

Info（Client）:

信息条模块

GIS（Client）:

GIS信息系统模块（包括图层）

Scenario（Client）:

场景模块

Designer:

场景设计器

Player:

场景运行器

3.5连接件描述

UserInterface->Course/Info/GIS/Scenario（Client）:

用户界面与相应模块交互，实现查看等功能

Scenario->Player:

场景模块与场景运行器交互，实现场景运行

Scenario->Designer:

场景模块与场景设计器交互，实现场景设计

*->Communications:

模块与Communications交互，实现与服务器的通信

Communications->Handler:

Communications对Handler进行基于XML的远程调用，描述方法与参数，并获得反馈

Handler->*:

Handler与各个模块交互，根据客户端调用执行相应操作

*->DB:

模块与DB交互，实现数据存取和查询等操作

4.领域工程：

领域实现

4.1综述

名称：

应急电子沙盘系统领域工程标准化模型实现

面向软件系统集群：

应急系统指挥接侧集群

主要职能与可扩展性复用模式：

包含课程、信息、资料和虚拟应急场景（Scenario）管理、使用及培训功能扩展，以及应急指挥培训管理、教学和模拟工程领域。

4.2数据字典

3DGIS

Config

Earth

Boundaries.xml

Images.xml

Placenames.xml

3DSim.xml

Directories.xml

SysUser.xml

Data

Bookmarks

BookmarkConfigMeta.xml

Bookmark-Username.xml

Emergency

EvacuteSim

Actions.xml

Assembly.xml

Assembly_Route.xml

BasicInfo.xml

DisasterSite.xml

EvacuationSource.xml

EvacuationSource_Route.xml

EvacuteElements.xml

EvacutePlan.xml

Shelter.xml

Shelter_Route.xml

Resources

EventReply

EventList.xml

Event1

Actions.xml

Object.xml

Process.xml

Route.xml

Subject.xml

Tree.xml

Resources

……

PreplanView

PreplanList.xml

*

Actions.xml

Object.xml

Process.xml

Route.xml

Subject.xml

Tree.xml

Resources

……

EmergencyConfigMeta.xml

Geography

City.xml

CommPlaces.xml

Community.xml

DangerSource.xml

District.xml

Enviroment.xml

Infrastructure.xml

MapNavi.xml

RescureTeam.xml

Resource.xml

Town.xml

GeographyConfigMeta.xml

Labels

Add-ons

Earth

CountryChina

Landmark

Add-onConfigMeta.xml

Boundaries

China

*.idx

*.pkg

US

*.idx

*.pkg

BoundariesConfigMeta.xml

GPSTracking

GPSDataConfigMeta.xml

GPSData

*.plt

Graphics

GraphicsConfigMeta.xml

*

*.xml

Icons

IconsConfigMeta.xml

*

*.xml

Models

ModelConfigMeta.xml

*

*.ive

*.3ds

*.x

Pictures

PicturesConfigMeta.xml

*

*.jpg

*.png

Texts

TextsConfigMeta.xml

*

*.txt

*.xls

LabelConfigMeta.xml

Maps

2D

GoogleMap

VitualEarth

3D

*

*.ive

*.3ds

MapConfigMeta.xml

Media

MediaConfigMeta.xml

Sounds

*

*.mp3

*.wma

Videos

*

*.avi

*.wmv

LogFile

Date.log

……

3DSim

4.3构件分类1

4.3.1构件1的实现

构件1：

普通用户

能够对软件进行基本信息的注册、基本查询和相关操作；

允许的操作范围：

能够利用电子沙盘系统，对实时的公交路线查询、地铁路线查询、路径的导航以及距离的大概测定。

4.3.2构件2的实现

构件2：

管理员用户

能够对软件进行更大范围的使用，并且有一定的管理账户权限，能够对应急系统进行相应的操作。

允许的操作范围：

能够对普通用户进行查看、添加、删除等基本操作，并且能够使用软件的应急系统，能够对突发事件利用软件进行相关的处理和指导功能。

4.3.3构件3的实现

构件3：

超级用户

拥有软件的全部权利，能够对软件进行维护和修改。

允许的操作范围：

软件所有的功能都能使用，并且能够对软件进行维护和更新，能够对数据进行增加和删减。

4.3.4构件4的实现

构件4：

应急系统

能够对地铁、公路等交通信息，以及台风、火灾等突发事件进行模拟和演练

4.4构件分类2

4.4.1构件1的实现

构件1：

台风预案系统

能够对台风进行路径的模拟和回放。

选取某个台风文件，能够显示台风的登陆和移动路径，根据路径动态模拟台风移动。

能够显示台风的详细信息，也可以查询台风途经各个地区的详细地理信息，在移动过程种标绘出台风登陆的地区并且突出显示。

4.4.2构件2的实现

构件2：

火灾的模拟和应急处理

对突发火灾事件进行模拟和回放，并且能够通过软件进行相关的现场火灾模拟、消防队分配救援以及医疗团队的调度。

4.4.3构件3的实现

构件3：

交通功能

能够对公路、地铁、公交路线进行简单的查询，以及对目的地的导航和路程的计量。

还能够对交通事故进行模拟和案例回放。

4.4.4构件4的实现

构件4：

资源管理

能够对各种案例预案资源进行管理和分类储存；能够对案例进行查询和更新、删除、修改等基本功能。

4.5连接件分类1

4.5.1连接件1的实现

维护者：

维护系统中可能出现的模式违规（PatternFouls），对违规项进行标准化处理。

接受及实现其余连接件IKeeper接口事件。

4.5.2连接2的实现

萃取器：

对工程中具象化代码结构与类级结构进行抽象，递交于维护者并寻求抽象化维护。

4.5.3连接3的实现

桥接：

对领域工程中构件进行享元模式桥接，实现内部私有共享数据和云端大数据智能共享。

其连接件具体类逻辑依赖领域工程实现。

基于设计模式依赖倒置原则之二：

细节依赖抽象，因此在抽象层无法具体实现所有细节及其全部逻辑关系。

5.应用工程：

系统设计

本系统为基于C/S架构的应急电子沙盘系统。

5.1综述

本系统为基于C/S架构的应急电子沙盘系统。

主要面向用户为应急指挥管理者以及普通用户。

本系统主要功能即通过网络资源、实时信息、资料和虚拟应急场景（Scenario）的管理和使用，完成应急指挥管理、模拟工作。

5.2总体设计

5.2.1总体结构

5.2.2功能设计

5.2.3数据流图

5.2.4接口设计

用户接口为用户界面，通过系统提示用户可输入数据，系统对该输入数据进行处理并做出相应的反馈以提供用户所需要的服务；外部接口为鼠标、键盘等交互工具，另需配置一台中心服务器，本系统与其他系统通过调用相同的数据库中的数据保持一致性；内部接口为学生用户名、课程、课程名、小组名的一致性，教师用户名、课程名的一致性，场景设计师用户名、场景名的一致性。

5.2.5算法流程图

5.3数据准备

数据收集：

数据处理：

5.4数据字典

3DGIS

Config

Earth

Boundaries.xml

Images.xml

Placenames.xml

3DSim.xml

Directories.xml

SysUser.xml

Data

Bookmarks

BookmarkConfigMeta.xml

Bookmark-Username.xml

Emergency

EvacuteSim

Actions.xml

Assembly.xml

Assembly_Route.xml

BasicInfo.xml

DisasterSite.xml

EvacuationSource.xml

EvacuationSource_Route.xml

EvacuteElements.xml

EvacutePlan.xml

Shelter.xml

Shelter_Route.xml

Resources

EventReply

EventList.xml

Event1

Actions.xml

Object.xml

Process.xml

Route.xml

Subject.xml

Tree.xml

Resources

……

PreplanView

PreplanList.xml

*

Actions.xml

Object.xml

Process.xml

Route.xml

Subject.xml

Tree.xml

Resources

……

EmergencyConfigMeta.xml

Geography

City.xml

CommPlaces.xml

Community.xml

DangerSource.xml

District.xml

Enviroment.xml

Infrastructure.xml

MapNavi.xml

RescureTeam.xml

Resource.xml

Town.xml

GeographyConfigMeta.xml

Labels

Add-ons

Earth

CountryChina

Landmark

Add-onConfigMeta.xml

Boundaries

China

*.idx

*.pkg

US

*.idx

*.pkg

BoundariesConfigMeta.xml

GPSTracking

GPSDataConfigMeta.xml

GPSData

*.plt

Graphics

GraphicsConfigMeta.xml

*

*.xml

Icons

IconsConfigMeta.xml

*

*.xml

Models

ModelConfigMeta.xml

*

*.ive

*.3ds

*.x

Pictures

PicturesConfigMeta.xml

*

*.jpg

*.png

Texts

TextsConfigMeta.xml

*

*.txt

*.xls

LabelConfigMeta.xml

Maps

2D

GoogleMap

VitualEarth

3D

*

*.ive

*.3ds

MapConfigMeta.xml

Media

MediaConfigMeta.xml

Sounds

*

*.mp3

*.wma

Videos

*

*.avi

*.wmv

LogFile

Date.log

……

3DSim

5.4.1数据流定义

5.4.1.1用户注册

名称：

注册

简述：

普通用户注册登记用户信息

数据来源：

新用户

数据去向：

users表

数据组成：

用户名+密码+权限（管理员分配权限）

5.4.1.2交通查询

名称：

路况查询

简述：

对公交、地铁、公路等路况线路进行查询

数据来源：

交通信息存储表

数据去向：

用户

数据组成：

时间+线路+路程+起发时间+到达时间

5.4.1.3应急案例模拟

名称：

案例模拟与回放

简述：

对台风、火灾、交通事故等应急案例进行模拟以及录制和回放。

数据来源：

案例资源存储表

数据去向：

决策者

数据组成：

案例内容

5.4.1.4信息管理

名称：

信息管理

简述：

超级用户对软件资源进行分类和管理更新。

数据来源：

实时信息（网络等）

数据去向：

资源存储表

数据组成：

新资源

5.4.1.5场景管理

名称：

案例场景管理

简述：

管理员对场景进行选择和管理

数据来源：

场景信息

数据去向：

资源列表

数据组成：

场景编号+场景介绍+场景功能+时间和案例

5.4.1.6用户管理

名称：

用户管理

简述：

管理员或者超级用户对注册用户信息进行管理

数据来源：

用户列表

数据去向：

管理员或超级用户

数据组成：

用户名+密码+个人信息

5.5子系统1——用户信息管理系统

5.5.1内部设计

5.5.2数据流图设计

5.5.3界面设计

上图：

登录界面

下图：

创建新帐户界面

5.5.4数据结构设计

本软件内部数据结构体与XML表述的存储数据结构配置、数据文件相同，下面列出XML中存储数据结构中包含的数据、元数据的具体结构图，用以做具体表述：

SysUser.xml：

存储电子沙盘用户信息，密码经过加密处理。

根节点

字段

数据类型

是否为空

备注

SysUser

UserName

C

否

用户名

PassWord

C

是

密码（采用AES128算法机密）

PhoneNumber

C

是

电话

RealName

C

是

真实姓名

UserType

C

是

用户类型

Description

C

是

用户描述

5.5.4.1功能设计

提供现实世界与物理世界的接口，设置信息登录功能，对进入本系统的用户人员进行管理，对不用用户赋予不用使用权限。

详细功能说明见需求设计文档。

5.5.4.2接口设计

用户端与服务器端的接口参数：

name,Password;

用户通过界面提示键入相应数据，与服务端进行交互，取得服务器认证许可从而获得进入系统的权限，同时还需配置一台中心服务器，本系统与其他系统调用相同数据库中的函数而保持一致性。

5.6子系统2——应急电子沙盘模拟预案

5.6.1内部设计

5.6.2数据流图设计

5.6.3界面设计

上图：

显示界面

下图：

控制界面

5.6.4数据结构设计

本软件内部数据结构体与XML表述的存储数据结构配置、数据文件相同，下面列出XML中存储数据结构中包含的