校园路线查询系统设计与实现课程设计文档格式.docx

1、更广泛的访问范围：客户可以同时访问多个位于不同地方的服务器上的最新数据，而这一 Internet/Intranet所特有的优势大大方便了GIS的数据管理，使分布式的多数据源的数据管理和合成更易于实现1。平台独立性：无论服务器、客户机是何种机器，无论WebGIS服务器端使用何种GIS软件，由于使用了通用的Web浏览器，用户就可以透明地访问WebGIS数据，在本机或某个服务器上进行分布式部件的动态组合和空间数据的协同处理与分析，实现远程异构数据的共享。可以大规模降低系统成本：普通 GIS在每个客户端都要配备昂贵的专业GIS软件，而用户使用的经常只是一些最基本的功能，这实际上造成了极大的浪费。Web

2、GIS在客户端通常只需使用 Web浏览器（有时还要加一些插件），其软件成本与全套专业GIS相比明显要节省得多。另外，由于客户端的简单性而节省的维护费用也不容忽视。更简单的操作：要广泛推广 GIS，使GIS系统为广大的普通用户所接受，而不仅仅局限于少数受过专业培训的专业用户，就要降低对系统操作的要求。通用的Web浏览器无疑是降低操作复杂度的最好选择。平衡高效的计算负载：传统的 GIS大都使用文件服务器结构的处理方式，其处理能力完全依赖于客户端,效率较低。而当今一些高级的WebGIS能充分利用网络资源,将基础性、全局性的处理交由服务器执行,而对数据量较小的简单操作则由客户端直接完成。这种计算模式能

3、灵活高效地寻求计算负荷和网络流量负载在服务器端和客户端的合理分配，是一种较理想的优化模式。3.2 WebGis的发展随着计算机技术的发展及其在GIS 中不断的深入应用,未来WebGIS 的发展趋势和发展方向将会如下：（1） 基于.NET 平台的Web GIS 系统模式。Microsoft 公司基于软件就是服务! 理念在2001 年提出的Microsoft.Net战略计划.NET 框架是生成、部署和运行Web 服务及应用程序的平台, 其战略核心是Web Service。由于Web Service是在代码级上工作的, 能够被其它软件调用, 并与其它软件交换数据, 最终形成一个能与用户交互的应用系统

4、。因此基于Web Service 的GIS 系统有望在更高层次上解决基于组件式GIS 不能很好地解决的在大范围内GIS 数据集成和共享这一GIS 难题。基于.Net 平台建立的WebGIS 系统将不再关注单个的网站和与因特网连接的单个设备, 而是让所有的计算机群、相关设备和服务商协同工作提供更加广泛和丰富的解决方案。通过Internet 标准的服务描述协议WSDL、标准的服务调用协议SOAP 和标准的数据描述语言XML 建立的基于Web Service 的GIS 系统可以解决WebGIS 的分布式、互操作等目前的技术难点和运行瓶颈，做到真正的信息共享, 使目前以单个网站为中心 信息孤岛现象将不

5、再存在。（ 2） 动态仿真、虚拟现实与WebGIS 的结合。基于三库（ 图形、影像、DEM） 一体化的实时3D 可视化技术发展非常迅速, 在PC 机上已实现GIS 环境下的三维建筑物室内外漫游、信息查询、空间分析、剖面分析等功能。随着数字地球、数字中国、数字城市等相关工作的开展, 目前基于二维的WebGIS 显然已不能满足日益需求的3D GIS 在Internet/ Intranet 上应用。结合虚拟现实的可视化优点和GIS 的空间分析功能, 运用WWW 上构建虚拟现实环境的国际标准VRML （ Virtual Reality Modeling Language） 及OpenGL 编程等技术在

6、Internet 环境下实现虚拟3D GIS 已成为国内外研究的热点。虚拟现实地理信息系统（ VRGIS） 主要是通过VRML 转换文件格式, 把GIS 信息转到VR （ 虚拟现实） 中表示。它是一个在传统的GIS 数据基础上, 利用VR 的制图功能, 采用VRML 标准的GIS 系统。把虚拟现实地理信息系统（ VRGIS） 应用到互联网上和WebGIS 技术相结合实现WebVRGIS是地理信息系统发展的必然阶段。（ 3） 移动通信技术与GIS 的有机结合。随着计算机通讯网络（ 包括有线和无线网） 的发展, 无线应用协议WAP（Wireless Application Protocol） 的完

7、善与推广, 移动通信技术将使WebGIS 的应用将得到进一步延伸。未来的GIS 用户可以随时方便地双向互动地获取Internet 通过无线网络提供的地理信息服务, 使将来的地学信息是随时随地为任何人任何事情进行4A 服务（ geoinformation for anyone and anything atanywhere and anytime） 。（ 4） 开放式地理信息系统。为了实现客户端透明地访问分布式数据以及无缝操作这些数据, 网络地理信息系统就必须进一步走向开放。随着OpenGIS 发展及以WebGIS 和OpenGIS 的相互结合, 会使OpenGIS 联盟（ OGC） 得到更广泛

8、的支持, 从而促进开放式的GIS 的发展, 使GIS 真正走向社会化、大众化。（ 5） 基于网格计算的新一代WebGIS。网格可以称之为第三代因特网应用, 它是把整个因特网整合成一台巨大的超级计算机, 实现各种资源的全面共享。网格计算是一种利用互联网或专用网络把地理上分布的各种计算机、计算机集群、存储系统和可视化系统等。基于网格计算的GIS 平台, 能够分布式、协作和智能化处理信息。网格计算已成为人们研究的热点, 随着应用的深入, 网络计算必将会运用到GIS 中并和计算资源、空间地理数据和通信等集成, 构成一个较完整的空间信息服务系统2。3.3 WebGis的应用随着近年来计算机技术的发展，W

9、ebGis技术逐步产生有以下应用：（1）地理信息的空间分布式获取。WebGIS可以在全球范围内通过各种手段获取各种地理信息。 将已存在的图形数据语言通过数字化转化为 WebGIS的基础数据，使数据的共享和传输更加方便。（2）地理信息的空间查询、检索和联机处理。利用浏览器的交互能力， WebGIS 可以实现图形及属性数据的查询检索，并通过与浏览器的交互使不同地区的客户端来操作这些数据。（3）空间模型的分析服务。在高性能的服务器端提供各种应用模型的分析与方法，通过接收用户提供的模型参数，进行快速的计算与分析，即时将计算结果以图形或文字等方式返回至浏览器端。（4）互联网上资源的共享。互联网上大量的信

10、息资源多数都具有空间分布的特征，利用WebGIS对这些信息进行组织管理，为用户提供基于空间分布的多种信息服务，提高资源的利用率和共享程度3。第2章 开发环境简介2.1 软件开发环境软件开发环境（Software Development Environment，SDE）是指在基本硬件和宿至软件的基础上，为支持系统软件和应用软件的工程化开发和维护而使用的一组软件，简称SDE。它由软件工具和环境集成机制构成，前者用以支持软件开发的相关过程、活动和任务，后者为工具集成和软件的开发、维护及管理提供统一的支持4。按照WebGis地理信息系统课程设计任务书要求，本校园路线查询系统以Windows XP系统为

11、操作平台，选用SVGDeveloper作为绘图工具，以Adobe Dreamweaver为网页页面制作工具，用C#语言进行编程，利用javascript脚本语言对网页页面进行细节修改。本图书馆管理系统便是在上述开发环境下实现系统的各项功能，体现出了SVGDeveloper制图工具、Dreamweaver开发工具和javascript脚本语言的完美结合。2.2 系统使用的技术以系统的软件开发环境为基础，主要应用一下技术：（1）SVGDeveloper技术。SVGDeveloper是一款功能强大的SVG编辑软件，利用功能强大的绘制功能，你可以绘制诸如圆形、矩形、星形等基本形状，也可以绘制文本、图像

12、和自由曲线等复杂图形。同时，SVGDeveloper还提供了其他一些高级功能使得你更加容易的创建和管理SVG程序。强大的代码编辑器，集成了语法着色和智能语法提示功能，使得你可以编写复杂的脚本程序，从而和创建更加复杂的SVG应用。它可绘制各种高质量的SVG矢量图形，提供包括矩形、椭圆、圆、直线、折线、多边形等在内的基本形状构造。（2）Dreamweaver开发工具的使用技术。Adobe Dreamweaver是一个全面的专业工具集，可用于设计并部署极具吸引力的网站和web应用程序，并提供强大的编码环境以及功能强大且基于标准的 WYSIWYG 设计表面。Dreamweaver是个原本由Macrom

13、edia公司所开发的著名网站开发工具。它使用所见即所得的接口，亦有HTML编辑的功能。它现在有Mac和Windows系统的版本。随Macromedia被Adobe收购后，Adobe也开始计划开发Linux版本的Dreamweaver。它自MX版本开始，使用了Opera的排版引擎 Presto 作为网页预览。本软件具有制作效率高、网站管理能力强、控制能力强等优点。（3）javascript脚本语言应用技术。JavaScript是一种基于对象和事件驱动并具有相对安全性的客户端脚本语言。同时也是一种广泛用于客户端Web开发的脚本语言，常用来给HTML网页添加动态功能，比如响应用户的各种操作。它最初由

14、网景公司的Brendan Eich设计，是一种动态、弱类型、基于原型的语言，内置支持类。JavaScript是Sun公司的注册商标。Ecma国际以JavaScript为基础制定了ECMAScript标准。JavaScript也可以用于其他场合，如服务器端编程。完整的JavaScript实现包含三个部分：ECMAScript，文档对象模型，字节顺序记号。javascript是一种由Netscape的LiveScript发展而来的原型化继承的面向对象的动态类型的区分大小写的客户端脚本语言，主要目的是为了解决服务器端语言，比如Perl，遗留的速度问题，为客户提供更流畅的浏览效果。当时服务端需要对数据

15、进行验证，由于网络速度相当缓慢，只有28.8kbps，验证步骤浪费的时间太多。于是Netscape的浏览器Navigator加入了Javascript，提供了数据验证的基本功能。第3章 系统设计3.1 数据库结构通过对系统功能模块和系统构架的分析研究可知，系统要实现查询路线功能所需要的数据应包括地图中的地点站名、地点编号ID、地点经纬度、邻街站等数据元素。因此系统数据库设计如下：表3-1 系统数据库序号字段名数据类型数据长度NULLPrimarykey描述1IDint4NY地点编号2站名string20地点站名3经度decimal8纵向位置纬度横向位置5邻街站相邻站名3.2 功能设计根据系统的

16、功能分析得到系统的功能模块图如下：图3-2 系统功能模块图以上是本校园路线查询系统的基本功能。3.3 系统UML图根据系统的功能设计，系统UML用例图如下：路线查询地图缩放图层控制详细显示图 3-3 管理员用例图第4章 系统实现4.1 系统主要功能经过全方位的分析和设计，本系统主要拥有校园路线查询、地图缩放功能，图层控制功能以及详细信息显示功能。校园路线查询功能：打开系统页面，可以看见页面上现实的所有站点，在页面的输入框中输入要查询的起点和终点，便可查询到地图中的任何两个站点之间的路线，点击查询按钮，输入的两个站点间的路线会清晰地显示在页面的文本框中。地图缩放功能：点击地图的大小缩放功能控制按

17、钮，然后点击图片。可放大地图的尺寸，也可所有地图的大小，点击缩放按钮后，也可在图中框选需要缩放的范围进行放大或缩小。点击还原按钮，可将地图大小还原为系统默认初始大小。图层控制功能：本系统地图共分为四个图层，分别为站点名称图层，用文本框表示；站点标记图层，用小圆圈表示；行车路线图层，由网状线条组成；建筑物图层，由类似图表示。系统运行后，分别点击各个图层的复选框，便可显示或隐藏任意图层。使地图显示更加明朗。详细信息显示功能：点击地图系统上的任意一个地点，便可显示出此地点的相关详细信息。如图所示： 图4-1 校园路线查询系统4.2 程序代码 系统页面代码如下：!DOCTYPE html PUBLIC

18、 -/W3C/DTD XHTML 1.1 plus MathML 2.0 plus SVG 1.1/ENhttp:/www.w3.org/2002/04/xhtml-math-svg/xhtml-math-svg.dtdhtml xmlns=/www.w3.org/1999/xhtml xml:lang=enhead 东油校车路线图script type=text/javascriptvar xmlDoc=new ActiveXObject（Microsoft.XMLDOM）;xmlDoc.async=false;xmlDoc.load（stations.xmlnodes=xmlDoc.doc

19、umentElement.childNodes;-搜索按钮响应函数-function search（）for（i=0;i+rn - catch（e） -求距离函数-function distance（x1,x2,y1,y2） var dx=x2-x1; var dy=y2-y1; return Math.sqrt（dx*dx+dy*dy）; -通过数组建立邻接矩阵-function create_graph（） if（form1.from.value.length=0） alert（请输入起点！ form1.from.focus（）; return false; else if（form1.t

20、o.value.length=0）请输入终点！ form1.to.focus（）; var aa=new Array（）; /定义一维数组 for（m=0;mnodes.length-1;m+） aam=new Array（）; /将每一个子元素又定义为数组 for（n=0;n for（var i=1;=nodes.length-1; for（var j=1;jj+） aai-1j-1=10000 /接下来这个for的i控制二维数组的行 for（var i=1; var x = nodes.item（i）.childNodes4.text; var t = nodes.item（i）.chil

21、dNodes2.text; var k = nodes.item（i）.childNodes3.text; var g = null; var f = null; /if（i=1） /alert（g）; /该if语句用来判断每个地铁节点中有几个邻接站 if（nodes.item（i）.childNodes.length=7） var g = nodes.item（i）.childNodes6.text; var f = nodes.item（i）.childNodes5.text; /alert（111） /alert（g） /alert（f） /alert（x） else if （nodes

22、.item（i）.childNodes.length=6） var f =nodes.item（i）.childNodes5.text; if（g） for（var j=1; var y=nodes.item（j）.childNodes0.text; var q=nodes.item（j）.childNodes2.text; var p=nodes.item（j）.childNodes3.text; if（y=g） /if（i=2） /alert（g:+nodes.item（j）.text）; aai-1j-1=distance（parseInt（t）, parseInt（q）, parseI

23、nt（k）, parseInt（p） ）; aaj-1i-1=aai-1j-1; if（f） for（var j=1; var y=nodes.item （j）.childNodes0.text; var q=nodes.item （j）.childNodes2.text; var p=nodes.item （j）.childNodes3.text; if（y=f） if（i=2） / alert（f: aai-1j-1=distance（parseInt（t）, parseInt（q）, parseInt（k）, parseInt（p） ）; aaj-1i-1=aai-1j-1; /如果邻接

24、站有2个 ，需要并列两个for，这个第1个for if（x） for（var j=1;+j） var y=nodes.item （j）.childNodes0.text; var q=nodes.item （j）.childNodes2.text; var p=nodes.item （j）.childNodes3.text; if（y=x） / alert（nodes.item（j）.text）; aai-1j-1=distance（parseInt（t）, parseInt（q）, parseInt（k）, parseInt（p） ）; /如果邻接站只有1 个，需要1个for，这是唯一的for /for1 / var v=parseInt（nodes.item（10）.childNodes1.text）; / var end=parseInt（nodes.item（20）.childNodes1.text）;/function text1（） / / var x=document.getElementsByName（start）0; / return x / / function text2（） / var y=document.getElementsByName（end / return y/ /document.form.t1.va