基于GIS的电子图纸管理系统的设计与实现毕业设计.docx
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基于GIS的电子图纸管理系统的设计与实现毕业设计
基于GIS的电子图纸管理系统的设计与实现
摘要
近年来，地理信息系统（GeographicInformationSystem，简称GIS）技术的应用日益广泛，图纸管理系统作为一项基础应用在互联网迅速传播。
随着网络互联环境的逐渐成熟，互联网用户需求的快速增长，该系统在行业内的应用也不断的加强。
基于GIS的电子图纸管理系统是基于B/S模式的信息管理系统。
本论文从基于GIS的电子图纸管理系统的技术方案选择着手，对系统的开发模式、程序开发语言和系统数据库进行了比较和选择。
本系统浏览端使用目前流行的ASP.NET设计开发，后台使用SQLServer2005作为数据库支持。
基于GIS的电子图纸管理系统适用于各类大中小型企业，功能涵盖了图纸管理全过程，目标明确，用户操作方便，具有较强的适应性和可扩展性。
论文对基于GIS的电子图纸管理系统的需求进行了分析，包括功能需求分析和性能、安全性、扩展性、易用性等方面的分析。
在总体设计方面，对系统架构、系统划分、处理流程和系统数据库设计进行了讨论。
在系统详细设计阶段，从用户注册、用户登录、图纸信息统计、图层查看、图纸查询、图纸测量、图纸注释等功能项进行了详细设计和开发，包括功能实现、功能流程、代码设计和界面设计四个方面。
在系统测试阶段，对系统的性能和功能进行了较为详细的测试，并给出了相应的测试结果。
关键词：
基于GIS的电子图纸管理系统；B/S；ASP.NET
Abstract
Inrecentyears,theuseofGeographicInformationSystem（GIS）hasgaineditspopularityinthecontemporaryworld.TheManagementSystemofDrawings（MSD）,asabasicapplication,hasbeenbrisklyspreadingintheInternetindustry.AsaresultfromtheglobalexpansionofInternet,Internetclients’demandhasbeensteadilyincreasing,whichinreturn,hasledtotheGISgainingitsusageinthecomputingindustry.
TheMSDfunctionsbytheB/SInformationManagementSystem.ThisreportbeginsbyexaminingandcomparingthetechnicalfunctionsoftheMSD,thesystemdevelopmenttype,programminglanguageanddatabase.ThebrowserofthissystemadoptstheprevalentASP.NETdesignwithSQLServer2005actingasthebackground-supportingdatabase.Thissystemissuitableformostindustrieswithdisregardstothesizeofthecompany.TheMSDisasolidsystemwiththepotentialtoexpandandgainusageamongusersbecauseofitssimplicitytooperatethesystem,aclearlyaimedtargetandtheabilityoftheprogramtofunctionandshowtheentireprocessofdrawingsmanagement.
ThispaperfocusestheanalysisonthedemandsoftheMSD,includingtheanalysisoffunctiondemand,safety,performance,extension,andtheeasinesstooperatethesystem.Theframeworkofthesystempartitioning,processflow,andthesystem’sdatabaseisanalyzedfromthegeneraldesignperspective.Furthermore,atthestageofdetaileddesign,anexhaustiveanalysisfromuserregistration,managedrawing,classifiedindex,criticizedrawing,inclusiveofaccomplishfunction,functionalflow,codeandinterfacedesign.Thestudyincludesthesuccessimplementationofdemandingfunctions,functionflow,codeandinterfacedesign.Ultimately,afterpassingthefinalstageofassessingthesystem’sfunctionalityandperformance,anappropriateoutcomeisstemmedfromtheaboveseriesoftest.
Keywords:
TheManagementSystemofDrawings;B/S;ASP.NET
第1章概述
基于互联网的飞速发展，网络时代给信息处理、信息传输提供了一个更加快捷、更加安全的平台。
基于Web的电子图纸管理系统更加需要基于网络的便捷管理。
因而，开发基于GIS的电子图纸管理系统具有很强的现实意义。
1.1背景与意义
近年来，科技的发展迅猛异常，其中以计算机技术尤为突出，更有网络技术、多媒体技术的日趋成熟以及面向对象的软件设计历年的逐渐推广，这一切都为计算机的应用揭开了新的篇章[1]。
互联网中无穷无尽的内容让我们目不暇接，因而利用网络进行信息管理，因其使用方便，不受地域、场所等条件限制和更易于管理的优点而愈加受到重视。
目前流行的网络开发模式是C/S与B/S模式。
Client/Server模式（客户机/服务器模式）主要是在以局域网为基础的环境下展开应用的，它受到地域的限制。
而Browser/Server模式（浏览器/服务器模式）通过Internet进行通信，可以不受地域的限制，客户端负责接收用户信息，通过Internet将用户信息送入服务器并对数据进行集中处理。
基于GIS的电子图纸管理系统解决的问题主要是如何便捷地管理图纸和查看图纸信息。
其中，影响系统开发的主要问题为：
市场竞争、软件的实用及稳定性、时间限制等。
由于目前已经有一部分市场被抢占，所以需要在最短的时间内开发出一个实用稳定并可以方便地将基于GIS的电子图纸管理系统中的各类信息进行统一管理的系统。
1.2系统设计思想
基于GIS的电子图纸管理系统是为适应大规模、高效率和高质量的图纸管理要求而发展起来的现代综合管理系统，必须有一个正确的设计指导思想，通过合理选择数据结构、网络结构、操作系统以及开发环境，构建一个完善的网络体系结构，才能充分发挥本系统的优势。
根据实际需求，本系统的设计按照下述原则进行。
1.实用性
系统以用户的需求为目标，以方便用户为原则，同时融入先进的管理理念。
根据用户需求，度身订造一套先进的基于GIS的电子图纸管理系统，并在统一的网站图形界面下提供各种实用功能，尽可能降低使用前的培训和使用中的维护时间。
充分满足现在及未来的各种需求，真正为图纸管理提供强有力的支持。
2.先进性
本设计将充分应用现有成熟的计算机技术、网络技术、软件开发技术，为用户提供高性能的系统。
系统采用先进的B/S模式，采用SQLServer2005作为数据后台，方便快捷地将电子图纸管理系统中的各类信息进行统一的管理。
3.高可靠性
一个实用的系统同时必须是可靠的，本设计通过合理先进的网络设计以及软、硬件的优化选择，可保证系统的可靠性与容错性。
4.高安全性
在设计中，将充分利用网络软、硬件提供的各种安全措施，在保证用户共享资源的条件下，保证关键数据的安全性。
5.采用标准技术
本系统的所有设计遵循国际上现行的行业标准进行，以提高系统的开放性。
6.可维护性
系统的设计要方便维护，包括硬件的维护，软件的维护（更新、升级等）以及网络的维护。
7.可扩展性及灵活性
系统的设计以方便未来业务的扩展和系统扩充为目标，系统要求能够方便的升级，充分保护系统的投资。
1.3系统开发环境介绍
本系统采用B/S结构，运行平台为Windows7，系统开发平台为ASP.NET，系统开发语言为C#，系统后台数据库为SQLServer2005。
1.3.1B/S结构的数据库访问模式
在B/S体系结构系统中，用户通过浏览器向分布在网络上的许多服务器发出请求，服务器对浏览器的请求进行处理，将用户所需要的信息返回到浏览器[2]。
B/S结构简化了客户机的工作，客户机上只需配置少量的客户端软件。
服务器将担负更多的工作，对数据库的访问和应用程序的执行将在服务器上完成。
浏览器发出请求，而其余如数据请求、加工、结果返回以及动态网页生成等工作全部由WebServer完成[3]。
实际上B/S体系结构是把二层C/S结构的事务处理逻辑模块从客户机的任务中分离出来，由Web服务器单独组成一层来负担其任务，这样客户机的压力减轻了，把负荷分配给了Web服务器。
B/S三层体系结构如图1-1所示。
图1-1B/S三层架构示意图
这种结构不仅把客户机从沉重的负担和不断对其提高的性能的要求中解放出来，也把技术维护人员从繁重的维护升级工作中解脱出来。
由于客户机把事务处理逻辑部分分给了功能服务器，使客户机一下子“苗条”了许多，不再负责处理复杂计算和数据访问等关键事务，只负责显示部分，所以维护人员不再为程序的维护工作奔波于每个客户机之间，而把主要精力放在功能服务器上程序的更新工作。
这种三层结构在层与层之间相互独立，任何一层的改变不会影响其它层的功能。
1.3.2IIS简介
1.IIS的功能
InternetInformationServices（IIS）5.0是MicrosoftWindows2000Server内建的Web伺服器，能让您在企业内部网络或网际网络上轻松共享文件和资讯[4]。
IIS5.0是Windows2000Server中最快的Web伺服器，并与MicrosoftActiveDirectory目录服务完全结合，这种结合让以Web为基础的应用软体更可靠且更具延展性。
2.IIS的结构概述
IIS5.0是Windows2000Server所提供的服务，所以能和Windows2000Server上的其他服务紧密地合作。
因为IIS5.0和Windows2000Server共用同一个安全模型（使用者账户），所以不再需要管理多余的使用者账户。
IIS5.0同时也借用Windows2000Server现有的管理工具，如系统监视器、事件检视器来处理相似的管理程序。
1.3.3ASP.NET简介
ASP.NET是ASP的下一代版本，然而ASP.NET又并非从ASP3.0自然演化而来，在许多方面，ASP.NET与ASP有着本质的不同。
ASP.NET完全基于模块与组件，具有更好的可扩展性与可定制性，数据处理方面更是引入了许多激动人心的新技术，正是这些具有革新意义的新特性，让ASP.NET远远超越了ASP，同时也提供给Web开发人员更好的灵活性，有效缩短了Web应用程序的开发周期[5]。
ASP.NET是一种建立在通用语言上的程序构架，能被用于一台Web服务器来建立强大的Web应用程序。
ASP.NET提供了稳定的性能、优秀的升级性、更快速的开发、更简便的管理、全新的语言以及网络服务。
贯穿整个ASP.NET的主题就是系统帮用户做了大部分的琐碎的工作。
ASP.NET支持多种语言，支持编译类语言，支持比如VB、VC++、C#等，更适合编写大型应用。
ASP.NET提供许多比现在的Web开发模式更强大的优势。
因为ASP.NET是基于通用语言编译运行的程序，所以它的强大性和适应性，使它可以运行在Web应用软件开发者的几乎全部的平台上[6]。
通用语言的基本库，消息机制，数据接口的处理都能无缝的整合到ASP.NET的Web应用中。
ASP.NET同时也是语言独立化的，因此用户可以选择一种最适合的语言来编写自己的程序或者把程序用很多种语言来写，现在已经支持的有C#（C++和Java的结合体）VB、JScript。
这样的多种程序语言协同工作的能力可以保护现在基于COM+开发的程序，能够完整的移植向ASP.NET。
ASP.NET使用一种字符基础的，分级的配置系统，使服务器环境和应用程序的设置更加简单。
因为配置信息都保存在简单文本中，新的设置有可能都不需要启动本地的管理员工具就可以实现。
这种被称为“ZeroLocalAdministration”的哲学观念使ASP.NET基于应用的开发更加具体和快捷。
一个ASP.NET的应用程序在一台服务器系统的安装只需要简单地拷贝一些必须的文件，不需要重新启动系统，一切就是这么简单[7]。
1.3.4SQLServer简介
通过利用SQLServer，用户能够管理以下两种类型的数据库：
联机事务处理（OLTP）数据库和联机分析（OLAP）数据库。
典型情况下，单个客户通过网络通信来访问数据库。
SQLServer具有非常卓越的可伸缩性，最大可以支持到TB级别的数据库，也可以小到小型商业服务器或便携机中[8]。
通过利用Windows2000中的Windows群集技术，用户还可以将SQLServer扩展到多个服务器中。
通过利用SQLServer您不仅可以执行事务处理、数据存储和数据分析，并且还可以创建新的应用程序。
SQLServer由一系列产品和技术组成，主要用于满足OLTP和OLAP环境的数据存储需求。
SQLServer属于一种关系型数据库管理系统，它能够完成以下任务：
（1）维护数据库数据之间的关系。
（2）保证数据存储的正确性，并且保证定义数据之间的关系的种种规则是不会被违背的。
（3）当出现系统故障的时候，将数据恢复到能够保证一致性的某种状态。
通过利用客户端/服务器构架，用户能够为各类环境合理地设计和部署应用系统[9]。
通过利用客户编程接口，应用程序能够运行在不同的客户机上，并且能够通过网络与服务器进行通信。
所有的网站系统与任何管理信息系统一样，数据库管理系统和数据是其主要部分之一。
依据信息工程原理，数据位于现代数据处理的中心，具有一个稳定的数据基础是建设MIS本质的问题，数据库设计的合理与否将直接影响到系统的性能和后期开发的难易程度。
在基于GIS的电子图纸管理系统中，后台数据库选择的是SQLServer2005，主要是因为SQLServer2005具有大型数据库的代表性，可以很好地支持客户机/服务器网络模式，能够满足各种类型的应用实体对构建网络数据库的需求，并且在操作的易用性、功能的可伸缩性、可靠性以及数据仓库等方面有显著的改进和提高。
另外，SQLServer2005与其它动态网页开发工具可以完美结合，共同搭建动态网页的运行环境，更适合我们这样一个偏小型的系统使用。
综述以上优势，此次系统设计选用SQLServer2005为后台数据库。
1.4本章小结
通过本章对课题背景、课题目的和意义的论述，明确了开发本系统具有确实可行的现实意义。
因此，为了满足用户的种种需求，应运而生了后面的系统设计思想，相信以此为系统的框架思想，一定能够完成用户需求的功能。
本章还对系统的开发环境进行了论述。
首先介绍了B/S结构的数据库访问模式以及什么是IIS，对作为运行本系统的先决条件IIS服务器进行了详细的论述，其中包括IIS的功能，IIS结构概述等。
在详述了B/S结构的数据库访问模式以及IIS后，对本系统的主要技术ASP.NET进行了介绍，其中主要介绍了什么是ASP.NET，以及ASP.NET是怎样工作的。
之所以本系统采用了ASP.NET而没有采用ASP，是因为ASP.NET具有更好的可扩展性与可定制性，执行速度较高，更广泛地被人们所使用。
相信通过以上的论述，一定会对本系统的开发环境有一个深入的、透彻的了解。
第2章基于GIS的电子图纸管理系统需求分析
需求是用户对系统提出的要求，这些要求可以是原始的、笼统的，也可以是抽象的，细节化的要求[10]。
任何一个软件系统的开发都必须以这些需求作为出发点。
软件需求分析工作质量的好坏，将对后面几个阶段的开发工作产生决定性的影响。
一个软件系统不管其设计、编码工作做得多好，若需求分析存在缺陷，不能满足用户要求，就会严重影响软件质量，并给开发者带来很大的损失。
需求分析过程是整个系统开发最重要的阶段，分析的成功与否，决定着整个系统功能的完善性以及稳定性。
2.1可行性分析
可行性分析的目的是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题能否解决。
因此，可行性研究实质上是要进行一次大大的压缩，从而简化系统分析和设计的过程。
首先，要分析和澄清问题定义。
在初步阶段定义的规模和目标，如果是正确的就加以肯定，如果是错误的就应改正，如果对目标系统有任何约束和限制，也必须把他们清楚地列举出来。
在澄清了问题定义之后，应导出系统的逻辑模型，然后从系统逻辑模型出发，探索若干个可供选择的主要方法。
对每种方法都应该仔细研究它的可行性，一般来说，至少应该达到下面的三个可行性：
1.经济可行性，即这个系统所带来的经济利益能否超过它的开发成本。
2.技术可行性，即使用现有的技术能否实现这个系统。
3.操作可行性，即系统的操作方式在这个用户群内能否行的通。
每个可行的方法都应制订一个粗略的实现进度。
当然，可行性研究最根本的任务是对以后的行动方针提出建议。
如不可行的话，应停止这项开发工程，以避免时间、资源、人力和经费的浪费；如果问题值得解决的话，就应提出一个好的解决方案，并且为工程指定一个初步设计。
可行性研究需要的时间长短取决于工程的规模，一般说来，可行性研究的成本只是预期工程总成本的5%-10%。
2.1.1经济可行性
软件的经济可行性是指软件所能带来的经济效益与开发设计所需要的投资相比，是否相适宜，同时还要看此软件能否真正给用户带来足够的经济效益。
基于GIS的电子图纸管理系统正是基于为用户提高工作效率、节省工作时间、方便操作与管理的目的而设计的。
本系统的开发在经济上是完全可行的。
开发此软件不需要大量的经费，，同时也可提高个人的实际动手能力。
2.1.2技术可行性
本电子图纸管理系统在运行时每一步都有相应的文字提示，有时还会弹出提示窗口，只要根据提示进行相应的操作即可，操作十分简单。
本系统是一套比较完整的在线网站应用程序，功能齐全，系统可以方便对图纸的查看和管理，在服务器端网页上实现图纸的分类显示，图纸信息的修改和删除，对特定信息的查询显示等实用性问题，提高了维护人员的工作效率。
因此，开发此系统在技术上是可行的。
2.1.3操作可行性
本系统用户平台直接面向普通用户，界面简单、明了，采用可视化界面，普通用户只需用鼠标就可以完成相应的数据操作，少量的数据输入是由后台管理员完成的。
对于初次使用此系统的用户，不必经过复杂的培训和学习就可以掌握本网站的操作流程。
由此可见，开发此系统在操作上是可行的。
2.2功能需求分析
1.系统应建立友好的使用界面，既要操作简单、直观、灵活，又要易于掌握，具备人性化设计。
2.系统功能需求。
询到用户相应的信息后，应在界面上显示相关的信息。
系统应具有界面相互转换的能力，在每个模块之间都应该有相互转换的部分，可以随时返回主页面来重新选择其它功能。
3.系统应具有良好的安全性。
对于网站管理人员来说，安全性就意味着他必须保证那些具有特殊数据访问权限的用户能够登录到数据库，并且能够访问数据以及对数据库对象实施各种权限范围内的操作，同时他还要防止所有非授权用户的非法操作。
2.3系统流程图
下图为本系统的系统流程图，描述了系统的操作流程。
如图2-1所示。
图2-1系统流程图
2.4系统设计目标
2.4.1系统基本目标
基于GIS的电子图纸管理系统的主要目标是使图纸管理人员更清楚地了解道路的实际状况，从而为整个道路的维护提供参考依据。
基于GIS的电子图纸管理系统包括下列五个主要功能模块：
1.用户登录模块
登录模块对普通用户与管理员用户进行识别，不同用户进入系统后对系统有不同的操作。
2.地图资源模块
该模块主要是用来显示图层信息和地图统计信息，方便用户对图纸进行管理。
3.工具栏模块
本模块有图纸放大、缩小及拖拽功能，对点进行属性查看，测量图纸上不规则图形的距离并计算面积，在地图上对多个点进行文字标注等功能。
4.地图查询模块
用户可以在本模块通过普通查询、复合查询等多种查询方法对图纸进行查询，方便用户更清楚地了解道路的实际状况，从而为整个道路的维护提供参考依据。
5.后台管理模块
在本模块管理员可以对上传的图纸进行详细信息的添加和审核，通过后普通用户才能在前台查看到图纸信息。
2.4.2系统基本要求
1.实用性
软件设计开发的最终目的就是应用。
因而本系统以实用性为终极目标，实行人性化设计，操作简单方便[11]。
2.技术性
本系统的开发环境是在Windows7的开发平台上，利用ASP.NET为前台页面开发环境，SQLServer2005为后台数据库开发。
具有安全可靠、可移植性强的特点。
3.可维护性
一个软件的生命周期也是软件开发过程中研究的一个重要课题，本软件秉承软件工程程序设计理念，注重程序的可重用性，将需重复使用的代码进行封装，减少了出错率，提高了效率。
同时，设计数据库时尽量注重数据之间的关联性，使表结构精简、紧凑，提高数据的可维护性。
2.5本章小结
需求分析过程是整个系统开发过程中最重要的阶段，分析的成功与否决定着整个系统功能的完善性以及稳定性[12]。
这一章主要论述系统的设计目标，以及根据系统的基本要求绘出系统流程图和所要开发的软件应该达到的功能要求。
最后对系统的可行性进行了分析，主要从经济、技术和操作三方面进行的分析，分析结果是本系统的技术成熟、完备、可靠，具有一定的开发前景。
第3章基于GIS的电子图纸管理系统总体设计
系统的总体设计是系统开发的关键环节，包括系统划分，处理流程设计和数据库设计这几部分。
其中系统划分至关重要，直接影响今后的数据库设计和系统开发。
3.1系统结构设计
对于工程产品来说，设计的含义是，应用各种技术和原理对设备、过程、系统做出足够详细的定义之后能够在物理上予以实现，也就是说，工程设计是一个构造过程，这个过程必须具备3个要素：
1.有一个系统的模型。
2.有一组原理或方法可以逐步地构造模型。
3.有一组评价设计质量
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