管理系统设计方案.docx

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管理系统设计方案

城市古树名木管理系统设计方案

深圳市xxxxxx科技有限公司

城市古树名木管理系统设计方案

一项目概述

（一）项目背景

近年来，深圳以建设生态城市为目标，按照城区园林化，山区森林化，道路林荫化，庭院花园化的要求，致力于打造公园之城，提升园林绿化品位，形成了独具特色的城市绿色风格。

深圳将园林生态建设作为落实科学发展观的重要载体，坚定不移地坚持环境优先、以人为本、生态优先的理念，并持之以恒，才会有今天的成就，成为“国际花园城市”。

2016年数据统计，深圳市森林覆盖率达到37%以上，道路林木绿化率达到73%以上，深圳市各区线路干道，森林，公园，居民生活区，学校周边环境，种植了大量树木，与名贵树木（名木定义…），由于深圳地域面积大，古树名木种类较多、覆盖范围广，各种树木养护的方法不一样，这给城市管理部门，实时监控管理，养护存带来一定困难。

为持续推进深圳经济特区城市绿化事业的发展，科学合理规划、建设、保护和规范管理，拟建设一套城市古树名木管理系统，实现信息化管理，提升工作效率。

（二）项目目标

《城市古树名木管理系统》项目，针对城管局对古树名木在管理方面存在的问题，通过对全市的古树名木的分布在地图上进行显示，古树名木的分类管理，古树名木的基本信息管理，不同的科室可以管理不同类别的古树名木，古树名木的管理养护信息维护，古树名木的分类统计的信息化管理，实现高效科学管理目的，满足规划决策的需要。

二系统建设必要性

（一）现状描述

近年来，我市在学习借鉴发达国家和地区先进的信息化技术的基础上，实施推广了智慧城市管理系统，智慧市政管理系统，智慧社管系统等，在各自的业务领域中发挥了重要的作用，取得了显著的成效，取得了一定的成绩和经验。

但是古树名木缺乏信息化管理，一是没有相应的系统，主攻方向不明确；二是缺乏相应系统技术规范、标准，难以实现信息共享，其它信息系统的整体效益未能充分发挥。

根据城管局信息化总体规划的指导思想、建设原则、总体目标、实施战略，由城市管理局组织主要编写了《XX市树木管理系统规划方案》，以既有应用系统现行信息系统为参考，数据对接，提出整合优化的构想，提出在2018年前，完成古树名木信息化建设目标，并制定近期实施计划

（二）现状分析

1.建设的客观性

2.应用需求

三总体设计

根据全国省、市、区、县城市管理的实际情况，以与现有云计算技术与理念的应用，图元科技积累城管行业的多年经验，打造基于“云”的城市古树名木管理系统，采用B/S架构，通过建设区域性（比如全市、全省）统一管理平台，以各（市、区、部门）为用户通过互联网进行授权接入使用，不限场地时间限制，由于其操作简单、更新快捷，可以大大降低资源共享难度与管理成本。

（一）设计思线

业务上或技术上需考虑的原则，也可以从调研用户的关注点来归纳原则。

总体设计思路是采用面向服务（SOA）架构模型设计，满足高内聚，弱耦合总的设计原则：

业务架构设计分离业务和技术实现,面向服务接口设计原则，技术架构设计基于OSGI的模块设计。

主要设计原则如下：

职责分离设计原则：

平台门户（Portal）展示和后台服务相分离，不同业务处理逻辑职责分离实现；

模块化、高内聚低耦合设计原则：

基于OSGI模块化设计，按业务行为分割系统模块，可基于Plug-Ink可拔插，隔离服务单元式；

高性能、高并发原则：

随着平台业务扩展，平台用户数与业务都会相应的增长，高并发请求也会相应增长。

平台在设计时满足高性能与高并发请求；

高扩展性原则：

基于OSGi框架，面向服务的平台架构设计，保证高地扩展性；OSGi框架实现了系统模块热拔插功能，完成平台服务动态部署，增强平台的扩展性；

高可靠性原则:

平台关键部件采用主从部署（Master/Slave）或集群部署，消除平台的单点故障，保证平台的高可靠性。

同时，平台关键业务、部件提供监控机制，实时完成系统健康检查，保证系统高可用（HA）；

预警监控机制：

需要对系统依赖的各个环境（包括硬件，软件，外部网元）进行监控，一旦出现异常，能够第一时间通知到运维人员。

（二）技术线路

1.OSGi技术

OSGi技术是面向Java的动态模型系统。

OSGi服务平台向Java提供服务，这些服务使Java成为软件集成和软件开发的首选环境。

Java提供在多个平台支持产品的可移植性。

OSGi技术提供允许应用程序使用精炼、可重用和可协作的组件构建的标准化原语。

这些组件能够组装进一个应用和部署中。

OSGi服务平台提供在多种网络设备上无需重启的动态改变构造的功能。

为了最小化耦合度和促使这些耦合度可管理，OSGi技术提供一种面向服务的架构，它能使这些组件动态地发现对方。

OSGi规范的核心组件是OSGi框架。

这个框架为应用程序（被叫做组件（bundle））提供了一个标准环境。

整个框架可以划分为一些层次：

L0层执行环境是Java环境的规范。

Java2配置和子规范，像J2SE，CDC，CLDC，MIDP等等，都是有效的执行环境。

OSGi平台已经标准化了一个执行环境，它是基于基础轮廓和在一个执行环境上确定了最小需求的一个小一些的变种，该执行环境对OSGi组件是有用的。

L1模块层定义类的装载策略。

OSGi框架是一个强大的具有严格定义的类装载模型。

它基于Java之上，但是增加了模块化。

在Java中，正常情况下有一个包含所有类和资源的类路径。

OSGi模块层为一个模块增加了私有类同时有可控模块间链接。

模块层同安全架构完全集成，可以选择部署到部署封闭系统，防御系统，或者由厂商决定的完全由用户管理的系统。

L2生命周期层增加了能够被动态安装、开启、关闭、更新和卸载的bundles。

这些bundles依赖于于具有类装载功能的模块层，但是增加了在运行时管理这些模块的API。

生命周期层引入了正常情况下不属于一个应用程序的动态性。

扩展依赖机制用于确保环境的操作正确。

生命周期操作在安全架构保护之下，使其不受到病毒的攻击。

L3层增加了服务注册。

服务注册提供了一个面向bundles的考虑到动态性的协作模型。

bundles能通过传统的类共享进行协作，但是类共享同动态安装和卸载代码不兼容。

服务注册提供了一个在bundles间分享对象的完整模型。

定义了大量的事件来处理服务的注册和删除。

这些服务仅仅是能代表任何事物的Java对象。

很多服务类似服务器对象，例如HTTP服务器，而另一些服务表示的是一个真实世界的对象，例如附近的一个蓝牙手机。

这个服务模块提供了完整安全保障。

该服务安全模块使用了一个很聪明的方式来保障bundles之间通信安全。

OSGi系统设计图

2.FreeMarker介绍

FreeMarker是一个用Java语言编写的模板引擎，它基于模板来生成文本输出。

所谓模板，是预先定义好了基本内容，有着固定格式的文档，其中空出或者用占位符标识的内容，由使用者来填充，不同的使用者给出的数据是不同的。

在模板中的占位符，在模板运行时，由模板引擎来解析模板，并采用动态数据替换占位符部分的内容。

FreeMarker与Web容器无关，即在Web运行时，它并不知道Servlet或HTTP。

它不仅可以用作表现层的实现技术，而且还可以用于生成XML，JSP或Java文等。

3.SpringMVC

Spring的MVC框架主要由DispatcherServlet、处理器映射、处理器、视图解析器、视图组成。

整个处理过程从一个HTTP请求开始：

1）DispatcherServlet接收到请求后，根据对应配置文件中配置的处理器映射，找到对应的处理器映射项（HandlerMapping），根据配置的映射规则，找到对应的处理器（Handler）；2）调用相应处理器中的处理方法，处理该请求，处理器处理结束后会将一个ModelAndView类型的数据传给DispatcherServlet，这其中包含了处理结果的视图和视图中要使用的数据；3）DispatcherServlet根据得到的ModelAndView中的视图对象，找到一个合适的ViewResolver（视图解析器），根据视图解析器的配置，DispatcherServlet将视图要显示的数据传给对应的视图，最后给浏览器构造一个HTTP响应。

（三）设计原则

设计时要考虑的总体原则是：

它必须满足设计目标中的要求，并充分考虑城市古树名木管理系统的基本约定，比如系统能在UNIX和windows平台上构建系统。

城市古树名木管理系统数据在分布式存放，业务分散处理等前提下，遵循系统整体性、先进性和可扩充性原则，建立经济合理、资源优化的系统设计方案。

城市古树名木管理系统的实施作为信息化规划的实践和实现，必须遵循信息化规划方案的思想，对规划进行项目实施层面上的细化和实现。

首先必须遵循信息化规划“投资适度，快速见效；成熟稳定，总体最优”的总原则。

具体细化到信息系统分析设计和软件系统工程上来。

1.先进性原则

近年来信息技术飞速发展，用户在构建信息系统时有了很大的选择余地，但也使用户在构建系统时绞尽脑汁地在技术的先进性与成熟性之间寻求平衡。

先进而不成熟的技术不敢用，而太成熟的技术又意味着过时和淘汰。

采用当今国内、国际上最先进和成熟的计算机软硬件技术，使新建立的系统能够最大限度地适应今后技术发展变化和业务发展变化的需要，从目前国内发展来看，系统总体设计的先进性原则主要体现在以下几个方面：

（1）采用的系统结构应当是先进的、开放的体系结构；

（2）采用的计算机技术应当是先进的，如双机热备份技术、双机互为备份技术、共享阵列盘技术、容错技术、RAID技术等集成技术、多媒体技术；

（3）采用先进的网络技术，如网络交换技术、网管技术，通过智能化的网络设备与网管软件实现对计算机网络系统的有效管理与控制；实时监控网络运行情况,与时排除网络故障，与时调整和平衡网上信息流量；

（4）采用先进的现代管理技术，以保证系统的科学性。

（5）软件的投资考虑到今后的发展，不能使用落后的产品与技术，避免投资的浪费；在系统软件选型、开发技术上，达到国内外行业先进水平。

2.实用性原则

实用性就是能够最大限度地满足实际工作要求，是每个信息系统在建设过程中所必须考虑的一种系统性能，它是系统对用户最基本的承诺，所以，从实际应用的角度来看，这个性能更加重要，为了提高系统的实用性，应该考虑如下几个方面：

系统总体设计要充分考虑用户当前各业务层次、各环节管理中数据处理的便利性和可行性，把满足用户业务管理做为第一要素进行考虑。

采取总体设计、分步实施的技术方案，在总体设计的前提下，系统实施中可首先进行业务处理层与管理中的低层管理，稳步向中高层管理与全面自动化过渡，这样做可以使系统始终与用户的实际需求紧密连在一起，不但增加了系统的实用性，而且可使系统建设保持很好的连贯性；

全部人机操作设计均应充分考虑不同用户的实际需要；

用户接口与界面设计将充分考虑人体结构特征与视觉特征进行优化设计；界面尽可能美观大方，操作简便实用。

3.安全性原则

系统应能提供有效的安全保密机制，保证各单位之间的信息能够安全发送与接收。

系统应提供口令验证、加密、权限控制、电子签名等安全机制。

系统需提供完善坚实权限管理手段,具有良好的安全保密机制。

需选择良好的服务器操作系统平台与数据库，使系统处于C2安全级基础之上；采用操作权限控制、用户钥匙、密码控制、系统日志监督、数据更新严格凭证等多种手段。

网上设计采用三层结构设计，所有对数据库的访问操作行为全部封装；网站管理分权限控制、数据传输严密加密实现。

4.可靠性原则

系统在设计上要充分考虑提供安全可靠的技术和管理方式，通过增加设计，提高质量和控制业务流程等多种手段加以保障。

系统必须要保证其工作的高可靠性和高稳定性，保证常年的7X24不间断运行。

一个中大型计算机系统每天处理数据量一般都较大，系统每个时刻都要采集大量的数据，并进行处理，因此，任一时刻的系统故障都有可能给用户带来不可估量的损失，这就要求系统具有高度的可靠性。

提高系统可靠性的方法很多，一般的做法如下：

采用具有容错功能的服务器与网络设备，选用双机备份、Cluster技术的硬件设备配置方案，出现故障时能够迅速恢复并有适当的应急措施；

每台设备均考虑可离线应急操作，设备间可相互替代;

采用数据备份恢复、数据日志、故障处理等系统故障对策功能；

采用网络管理、严格的系统运行控制等系统监控功能。

5.可操作性

系统在设计上要充分考虑用户界面应方便、友好、灵活，用户应能够方便地在权限范围内于各子系统之间切换。

系统有良好的整体化设计，同时完善的帮助系统也是增强可操作性的必要辅助工具之一。

6.灵活性原则

应用系统不依赖于特定硬件环境；在系统结构一致的前提下可选择实施各模块的应用；系统具有可实施性，各模块可单独实施并使用。

7.信息准确和与时性

应用系统所有业务数据实时处理并集中。

由于各物流中心相对分散，故集中管理必然使整个系统的信息与时、准确。

尤其在检索分析和领导查询决策中，就更需要有数据实施处理的机制和管理模式。

8.开放性原则

系统采用开放性的平台，充分考虑本系统与其它系统的数据接口。

根据我们对物流信息系统信息化建设应用系统需求和系统目标的分析，实现思路是：

快速适应系统的业务需求，应用先进的软件设计思想，同时充分考虑系统长期发展的前瞻性要求，基于J2EE的多层B/S架构体系之上实现系统的灵活性、安全性，并使系统具有良好的可管理性。

重点考虑以下几点：

最大限度保护用户现有投资

任何新体系的引进都必须保证不能影响原有业务系统的性能，保证关键业务系统的正常运转，这是引进新的信息技术的前提。

本系统将充分考虑本系统的现状，最大程度地保护用户现有软硬件和网络投资。

对准备弃用的原有系统中的数据完整地迁移到新系统中，对保留使用的原有系统进行全面整合，加以充分利用。

总体规划、分步实施

系统必须本着“整体规划，统一组织，分步实施”的原则进行开发建设，系统建设应在建设之初的统一规划下，充分考虑以上多方的情况，有机的、分步骤的逐步完善。

此外，系统的建设涉与众多新的和复杂的软硬件技术，工程实施环节复杂，应按照总体设计的规划来进行分步实施。

标准化的开发与设计

系统开发与建设应做到工作标准统一、业务流程统一、服务程序统一。

在业务、软件产品、通信技术等各方面采用行业、国家和国际标准化组织制定的有关技术规范与标准。

保证信息流传递快速顺畅，网络运行安全可靠。

完备的安全体系

系统安全性也是设计与开发应用系统的首要考虑因素，是整个过程中应当遵循的准则。

应用系统在设计时制定一整套有效的安全措施以保证整个系统的安全性，能够满足本系统制定的安全管理需要，能够防止来自内、外部入侵的威胁。

9.可扩展性与可移植性

可扩展性指的是系统可以根据业务发展的需要，能够方便的升级，扩展系统的功能。

由于本次采用了集中式系统架构，数据和应用的集成集中在中间件一级进行处理，所以，也就为日后的扩展打下了良好的基础。

同时保证系统能在各种操作系统和不同的中间件平台上移植。

从本次采用的系统体系架构、开发语言到各平台服务器的选型我们都充分考虑到了移植性的要求。

10.系统性原则

从城市管理一体化的要求出发，以系统的眼光作出整体规划，做到统一设计，逐步实施,并制定统一的数据标准、网络标准和应用标准，形成决策层、调度层、操作层之间相互衔接的标准体系。

同时，由于信息化涉与面广、覆盖面宽，任务重，难度大，非一朝一夕所能够完成，因此，在实施过程中必须坚持远近结合、突出重点、急用先建、分步实施、逐步推进。

在系统设计过程中考虑系统实施的分步性、阶段性，提供逐步实施的具体方法：

先试点再推广与分阶段升级实施。

快速见效，保证满足基本需求和规划方向结合。

11.成熟性原则

系统设计和开发平台采用业界公认成熟并被广泛应用的技术，保证系统实施的进度和质量、保证系统的稳定可靠。

系统技术成熟稳定和主流相结合。

坚持以安全、实用为前提，在实施中首选先进、成熟、可靠、适应电力行业管理特点的信息技术，同时又要体现信息系统的开放性、兼容性和可扩展性，做到既满足企业业务管理和安全保密的自身需要，又要满足与相关上下游企业之间的开放对接之需要。

（四）架构设计

1.结构设计图

2.结构模型图

3.逻辑结构图

四详细设计

（一）功能设计

系统架构图

1．基础应用

（1）权限管理

根据职能业务级别，设置不同的角色，每个角色赋予不同的权限。

（2）组织结构

根据行政组织结构按市、区、下属机构、部门，人员设置，如需实现单点登录，可与其它城管系统对接，调用其它组织结构与人员。

（3）基础数据

（4）地理区域

根据树木的覆盖地理位置，设置行政市区、街道、路线干道。

2．管理应用

（1）树木类别

管理树木类别

（2）养护信息

树木养护时间，人员，方法

（3）树木基本信息

树木的编号、类别、产地、树龄、高度、直径、叶子状况，价值，养护方法，地理位置（行政区域位置和地理坐标），管理部门、养护单位，养护人等。

（4）地图展示

接入第三方地图，根据树木的位置，在地图上有相应的标记。

根据地图的放大缩小，显示不同的内容。

（5）信息录入

通过手机应用，现场养护人员，录入养护时间点人员，新种植的树木，录入树木基本信息。

（6）拍照上传

现场可通过手机拍摄树木实景，与养护情况。

（7）业务审核

养护信息审核，移植砍伐需求申请，相应的管理领导审核。

3．管理决策

（1）业务查询

根据不同的条件，查询出相应的结果。

（2）统计分析

根据不同的条件，统计出相应的结果，图形展式，或数据形式，可导出数据。

（二）界面设计

原型图

（三）网络设计

网络架构图

1.基础设施

（1）自建服务器

城市古树名木管理系统所包括的应用软件需处理来自多用户与其他系统的服务请求，所以需要采用专业的机架式或刀片式服务器设备。

应用服务器采用IntelXeonE5－2620系列8核、双CPU处理器，16G或以上内存和2TB以上磁盘存储空间，或采用磁盘阵列或SAN、NAS等网络存储设备。

数据服务器采用IntelXeonE5－2620系列8核、双CPU处理器，32G以上内存和2TB以上磁盘存储空间。

以上各系统的服务器皆为双网卡配置（千兆网卡），再加上必要的路由器和交换机，配备多台服务器实现数据备份与容灾。

（2）租赁云服务器

图元科技积累城管行业的多年经验，建立了云服务数据中心，通过网络（政务网络）提供数字化城管系统服务。

城市古树名木管理系统亦可搭建在云平台上，可减少基础设备投入，减少运维成本。

2.操作系统和数据库安装

CentOS（CommunityEnterpriseOperatingSystem，社区企业操作系统）是Linux发行版之一，它是来自于RedHatEnterpriseLinux依照开放源代码规定释出的源代码所编译而成。

由于出自同样的源代码，以用于服务器高度稳定性而著称。

MySQL是一个关系型数据库管理系统，由瑞典 MySQL AB公司开发，目前属于 Oracle 公司。

MySQL 是最流行的关系型数据库管理系统，在WEB应用方面MySQL是最好的RDBMS（RelationalDatabaseManagementSystem，关系数据库管理系统）应用软件之一。

MySQL是一种关联数据库管理系统，关联数据库将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就增加了速度并提高了灵活性。

MySQL所使用的SQL语言是用于访问数据库的最常用标准化语言。

MySQL软件采用了双授权政策，它分为社区版和商业版，由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，以与性能卓越，成为企业网站的首先。

（四）软件设计

此部分由开发人员编写

1.代码设计

　　代码设计就是通过设计合适的代码形式，使其作为数据的一个组成部分，用以代表客观存在的实体、实物和属性，以保证它的唯一性便于计算机处理。

2.数据库（文件）设计

　　根据系统分析得到的数据关系集和数据字典，再结合系统处理流程图，就可以确定出数据文件的结构和进行数据库设计。

3.输入/输出设计

　　输入/输出设计主要是对以纪录为单位的各种输入输出报表格式的描述，另外，对人机对话各式的设计和输入输出装置的考虑也在这一步完成。

4.处理流程设计

　　处理流程设计是通过系统处理流程图的形式，将系统对数据处理过程和数据在系统存储介质间的转换情况详细地描述出来。

5.程序流程设计

程序流程设计是根据模块的功能和系统处理流程的要求，设计出程序模框图，为程序员进行程序设计提供依据。

6.程序接口设计

7.系统设计文档

五实施方案

（一）总体实施规划

平台建设思路是采用面向服务（SOA）架构模型设计，满足高内聚，弱耦合总的设计原则：

业务架构设计分离业务和技术实现,面向服务接口设计原则，技术架构设计基于OSGI的模块设计。

主要设计原则如下：

●职责分离原则：

平台门户（Portal）展示和后台服务相分离，不同业务处理逻辑职责分离实现；

●模块化、高内聚低耦合原则：

基于OSGI模块化设计，按业务行为分割系统模块，可基于Plug-Ink可拔插，隔离服务单元式；

●高性能、高并发原则：

随着平台业务扩展，平台用户数与业务都会相应的增长，高并发请求也会相应增长。

平台在设计时满足高性能与高并发请求；

●高扩展性原则：

基于OSGi框架，面向服务的平台架构设计，保证高地扩展性；OSGi框架实现了系统模块热拔插功能，完成平台服务动态部署，增强平台的扩展性；

●高可靠性原则:

平台关键部件采用主从部署（Master/Slave）或集群部署，消除平台的单点故障，保证平台的高可靠性。

同时，平台关键业务、部件提供监控机制，实时完成系统健康检查，保证系统高可用（HA）；

●预警监控机制：

需要对系统依赖的各个环境（包括硬件，软件，外部网元）进行监控，一旦出现异常，能够第一时间通知到运维人员。

（二）项目建设单位

图元介绍

（三）项目实施进度计划

时间点

里程碑描述

2017.11-2017.12

完成项目需求分析，进入项目实施阶段

2017.12-2018.01

完成架构设计与基础能力系统的开发工作

2018.01-2018.01

基础实施建设（机房、网络、服务器）

2018.01-2018.06

完成应用系统的开发、APP开发工作

2018.05-2018.06

完成全流程测试工作

2018.06-2018.107

完成试运行与优化工作

分项进度计划

时间

工作内容

详细描述

2018-05到2018-06

需求调研与分析

1.项目启动

2.需求调研

3.需求分析

4.编写需求规格说明书

2018-06到2018-07

平台架构设计

1.分布式数据库方案设计

2.分布式文件系统方案设计

3.负载均衡服务器方案设计

4.大数据分析架构设计

5.用户安全中心架构设计

6.编写系统概要设计说明书

7.编写系统架构设计说明书

2018-06到2018-08

基础实施建设

1、机房建设

2、网络规划

3、服务器布署

4、操作系统、数据库安装

2018-06到2018-08

应用系统开发

2018-07到2018-09

PAD端APP（安卓与IOS）与WEB版本

2018-09到2018-10

全流程测试

1.全流程测试

2.遗留问题修改

2018-10到2018-11

试运行与优化

1.试运行

2.系统优化

（四）人员配置

（五）项目管理

1.流程制度

本项目严格按照项目管理流程进行，包括项目启动、规划、实施、监控、收尾五大过程组。