地理信息系统概要设计说明书Word格式文档下载.docx
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力于为地理信息系统间的数据和服务互操作提供统一。
W3C:
是对网络标准制定的一个非赢利组织,像HTML、XHTML、CSS、XML
的标准就是由W3C来定制。
W3C会员(大约500名会员)包括生产技术产品及服务的厂商、内容供应商、团体用户、研究实验室、标准制定机构和政府部门,一起协同工作,致力在万维网发展方向上达成共识。
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SOA:
面向服务的体系结构(Service-OrientedArchitecture,SOA)是
一个组件模型,它将应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。
接口是采用中立的方式进行定义的,它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。
这使得构建在各种这样的系统中的服务可以一种统一和通用的方式进行交互。
Webservice:
是创建可互操作的分布式应用程序的新平台。
Webservice的主要目标是跨平台的可互操作性。
为了达到这一目标,Webservice是
完全基于XML、XSD等独立于平台、独立于软件供应商的标准的。
REST(RepresentationalStateTransfer)是一种轻量级的WebService
架构风格,其实现和操作明显比SOAP和XML-RPC更为简洁,可以完全通过HTTP协议实现,还可以利用缓存Cache来提高响应速度,性能、效率和易用性上都优于SOAP协议。
SOAP(SimpleObjectAccessProtocol),它是一种标准消息传递协议,
通常是WebService的事实标准。
SOAP是以XML为基础,SOAP消息格式是由XMLSchema模式定义,通过XML命名空间使SOAP具有很强的扩展性。
WMS:
Web地图服务(WMS)利用具有地理空间位臵信息的数据制作地图。
其中将地图定义为地理数据可视的表现。
WFS:
Web地图服务返回的是图层级的地图影像,Web要素服务(WFS)返
回的是要素级的GML编码,并提供对要素的增加、修改、删除等事务操作,是对Web地图服务的进一步深入。
WCS:
Web覆盖服务(WCS)面向空间影像数据,它将包含地理位臵值的
地理空间数据作为“覆盖(Coverage)”在网上相互交换。
ESB:
企业服务总线(EnterpriseServiceBus):
传统中间件技术与XML、
Web服务等技术结合的产物。
ESB提供了网络中最基本的连接中枢,是构筑企业神经系统的必要元素。
基本功能为动态查找与路由、消息聚合与分发、消息转换、数据绑定转换。
1.4.参考资料
《河南省环境保护厅环境地理信息系统投标方案》?
《河南省环境保护厅环境地理信息系统需求分析说明书》?
《软件架构设计》?
《SOA原理.方法.实践》?
《SOA整合之道》?
《企业应用架构模式》
《WEB服务架构与开放互操作技术》
第2章.系统概述
2.1.系统开发背景
河南省近年来高度重视环境保护工作,坚持以污染防治为重点,以改善重点流域、重点区域环境质量为主线,不断加大环境保护力度。
到2009年底河南省将建成覆盖全省的多个环境环境自动监控系统。
此大规模自动监控系统建设,迫切需要一个统一的建设规范和标准,约束改造和代建的新系统。
因此,有必要建设地理信息系统,实现环境自动监控数据的空间表达,充分发挥最新通讯技术、信息技术、数据库技术、空间技术的优势,为河南省环境保护的管理、评价、决策工作提供有效支持。
2.2.建设目标
河南省建立环境地理信息系统,以充分发挥全省的环境质量、污染源自动监控系统的作用,形象展示环境自动监控数据,为河南省的环境信息化坚实打下坚实的基础,为各级环保部门的环境管理、决策服务。
具体目标如下:
建设满足省环保厅业务应用的基础地理空间数据库,数字影像数据库,
环保专业专题数据库。
建设面向省环保厅业务应用的地理信息平台,满足环保业务对空间信息
辅助决策支持应用的需求。
以基础地理空间数据库为依托,GIS能够为污染源在线自动监控系统、
环境质量管理系统、移动监察与执法系统、环境应急决策支持系统、数
据中心和综合分析系统等提供基本的电子地图和专题地图,实现空间信
息、属性信息的双向查询以及空间分析服务。
基于SOA
(Service-OrientedArchitecture,面向服务的架构),实现GISWebService与其它子系统的集成,并通过GIS发布功能为决策提供支持服
务。
提供C/S方式的环境地理信息编辑管理发布系统,基于WEB方式的环境
地理信息查询分析系统,可进行环境专题图制作与输出、查询统计汇总。
实现空气污染扩散、水污染扩散模拟展示。
实现重点监控目标三维展示。
基于环境地理信息系统,在大屏幕上实时、近实时展现环境、企业、污
染物变化等信息。
2.3.约束条件与非功能需求
根据需求调研阶段的成果,本系统的约束条件包括软件开发环境要求,系统架构需求和性能需求几部分
开发环境要求
系统需要在Oracle11g数据库管理软件,ArcGISServer9.3地理信息系统软件的基础环境下进行开发建设。
软件系统架构要求
系统采用组件式开发方式,针对普通用户(包括公众用户)的功能采用B/S模式开发,针对管理用户的功能采用C/S模式开发,系统应采用分布式B/S三层架构的方式进行开发。
要求功能菜单、发布内容可用户定制,可根据数据情况进行动态关联,特别是针对新增表及表字段,可发布、可计算、可加工、可制作等。
本系统要求采用SOA系统架构,提供良好的可扩展性和容错性,采用WebService技术。
本系统的客户展现端要求支持多种操作系统。
性能要求
一般操作响应时间应不超过1秒
按图上信息检索调图时,每次调图时间不大于5秒;
其他复杂操作最多不超过10秒;
本项目面向的用户包括河南省环境保护厅及各省辖市相关业务用户。
系
统应当支持的用户数规模为500个。
允许并发操作用户数大于50;
质量需求
以系统连续运行120小时以上系统无错误发生进行衡量;
2.4.用户
组织机构
本系统服务的机构从里到外分别是环保厅内部各职能部门、下属各市环保局、其它委办局,现阶段主要考虑的用户主要是环保厅内部各职能部门。
用户分类
专题业务用户:
包括环保厅内部相关业务部门,使用地理信息系统模块的其他系统。
可以进入专题应用系统,使用专题功能。
数据管理员:
空间数据入库、更新、编辑、地图文件管理。
系统管理员:
服务注册、发布、地图服务管理、目录管理、权限分配,地图管理,日常维护。
第3章.概念架构设计
3.1.系统划分
根据项目合同,招标文件和需求分析说明书,本系统需要实现的主要功能包括:
地理数据处理、数据质检、空间数据库管理
环境地理信息数据展示、业务应用功能、对外服务
地图服务注册、管理,系统服务管理
系统用户、角色、权限、日志等日常管理
根据系统功能和职责划分的原则,把系统分为如下子系统:
数据规整与建库、空间数据库管理系统子系统;
环境空间信息综合展示系统子系统和综合应用子系统;
服务调度管理子系统和运行维护管理子系统,如图3-1所示。
图3-1系统划分图
3.2.系统架构
系统的技术路线和架构模式,需要根据项目功能需求和性能需求,质量属性等非功能的需求、约束条件,综合考虑,因事制宜,才能满足项目的要求。
根据上文阐述,根据功能需求把系统划分为四个子系统。
环境空间信息综合展示子系统是本系统的主要对外部分,提供给厅内各个部门业务办公使用,需要尽量简便的客户段部署,方便用户使用;
同时还要向环境自动监控、数据中心、应急响应系统等大量B/S架构的系统提供电子地图,空间信息查询等服务,所以适宜使用B/S技术架构。
而空间数据管理子系统、运行维护管理子系统、服务调图管理子系统面向的用户为监控中心管理员,使用涉众较少,再者,对于复杂的空间数据入库,编辑管理,后台服务调度和运维管理,需要强调高效,实时性和可交互性。
更适合C/S的架构方案。
针对B/S的地理信息系统,采用分层架构模式是实现系统模块化的主流思想,该模式是为细化需求,降低模块间耦合,提高复用度而逐渐形成的应用系统标准模式。
此方法以传统的多层架构(至上而下为展现层、逻辑层、持久层)为基础,对整个软件系统的设计进行分解。
结合关键用例,以及质量属性与系统约束,涉及到架构的可复用性、可扩展性、易开发与维护性,并且在基于高效稳定的前提下,在系统的架构分层中提出服务层概念,包括基础服务层和数据服务层。
所谓服务层,是指将技术支撑子系统与模块单独隔离,以服务的方式提供给更高层的应用逻辑层访问,从而使得系统的开发更关注与业务逻辑的编排与组织。
从设计原则上来讲,业务逻辑属于变化的范畴,而对于技术层面来讲相对稳定。
因此将变化的部分有效隔离,完全符合面向对象设计思想的原理。
因此,整个系统的概念性架构的模式可以定位为:
采用B/S分层架构与C/S架构系统的综合运用。
在环境空间信息综合展示子系统采用B/S分层模式,而空间数据管理子系统、运行维护管理子系统、服务调图管理子系统,将采用C/S架构。
3.3.概念架构
B/S系统概念架构
B/S架构采用分层架构模式,可在概念上把整个系统划分为表现层、业务层服务层、基础服务层和数据资源层。
如图3-2所示,以以“断面信息查询”用例
为例,说明了该用例鲁棒图所涉及的各种类在分层架构上的分布情况。
图3-2B/S系统概念架构图
各层级的主要职责如下:
数据资源层:
主要完成数据的分类存贮,数据库分为四个类:
基础地理数据库:
存放基础地形数据,包括各种比例尺的矢量数据、DEM数据、影像数据。
元数据库:
存放空间数据的元数据信息,包括目录结构、编目信息、层字段信息、坐标信息、生产日期。
业务数据库:
各种业务专题数据,如污染普查数据、环境统计数据。
这些数据库是以分布的形式部署在环保局各个部门中,不必都放在信息中心。
系统数据库:
存放安全信息、配臵信息、日志信息。
基础服务层:
提供数据访问,地图访问服务。
本系统的的基础服务层由基础构件和第三方构件组成。
数据访问服务:
完成各种数据库访问,以及非结构化数据如文件数据的访问。
各类地图服务的提供,如地图访问,地图运算等。
业务逻辑层:
负责数据查询,分析运算,统计等与业务紧密相关的功能。
应用层:
负责数据资源的展现、发布、专题应用。
环境信息综合展示:
负责空间数据的浏览、查询,图层管理等基本GIS操作,以及统计,专题图输出,大气污染扩散模型,水污染扩散模型,三维系统等功能。
专题应用模块:
提供各类专题业务系统电子地图,提供空间信息和属性信息的互查等。
如在线监测系统、环统应急系统,数据中心系统。
C/S系统概
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- 地理信息系统 概要 设计 说明书