数字市政小卫星数据服务系统用户需求说明书.docx
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数字市政小卫星数据服务系统用户需求说明书.docx
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数字市政小卫星数据服务系统用户需求说明书
数字市政
“北京一号”小卫星数据服务平台
用户需求规格说明书
项目编号
文件编号
记录号
版本号
1.0
密级
总页数
29
正文
附录
编制/日期
审核/日期
批准/日期:
首都信息发展股份有限公司
二十一世纪空间技术应用股份有限公司
2006年7月
文件修订记录
版本号
*变化
状态
简要说明
(变更内容和变更范围)
变更日期
变更人
备注
1.0
C
创建文档
2006.06.22
张挺秀
*变化状态:
C——创建,M——修改,D——删除
文件审批信息
版本号
审批人
角色
审批日期
签字
备注
目录
1.文档简介4
1.1.文档目的4
1.2.文档范围4
1.3.背景描述4
1.4.参考资料5
1.5.术语表6
2.系统目标7
2.1系统概述7
2.2系统面向的用户群体8
3.“北京一号”小卫星数据业务性需求8
3.1环境卫生9
3.1.1垃圾渣土管理和监测9
3.1.2大型环境卫生设施管理和监测9
3.2城市环境综合整治13
3.2.1“城中村”整治情况管理和监测13
3.2.2社区整治情况管理和监测14
3.2.3对地表水体整治情况的管理和监测14
3.2.4对绿地改造情况的管理和监测14
3.3数据服务平台的作用15
4.系统的功能性需求15
4.1总体描述15
4.2目录管理17
4.3数据展示19
4.4数据查询检索20
4.5数据下载申请、受理21
4.6数据下载22
4.7系统管理24
5.系统的非功能性需求25
5.1非功能性需求定义25
5.2用户界面需求25
5.3系统接口需求26
5.4软件、硬件及网络环境需求26
5.5系统质量需求28
6.附录29
6.1附录1:
需求调研记录29
1.文档简介
1.1.文档目的
本文档主要是针对数字市政项目中“北京一号”小卫星数据服务系统的前期调研结果进行总结和分析,从而得出该子系统的业务需求和功能需求,它将确定系统开发的范围,为系统的设计、开发和测试等提供重要的依据,同时也是后面各阶段编写文档的重要基础,也将作为将来项目验收的重要依据文件之一。
1.2.文档范围
本文档内容将从业务需求、功能需求及性能需求三方面重点描述该系统。
首先将从业务的角度对“北京一号”小卫星遥感影像数据在数字市政业务方面的应用和对“北京一号”小卫星数据服务系统的必要性进行阐释,然后将从系统功能的角度对本系统将要实现的功能做出详细的描述,同时对“北京一号”小卫星数据服务系统的其它非功能性需求做出一个规定。
1.3.背景描述
北京市数字市政系统由于空间数据更新处理能力的限制,空间数据的采集、更新周期很长,所以系统运行一段时间后,数据将比较旧。
利用“北京一号”小卫星获取数据周期短,数据质量好的特点,数字市政系统将使得遥感影像数据的获取周期从原来的2年缩短到3个月-6个月,大大缩短了遥感数据的更新周期,确保了空间信息的实时性,提高了领导对数字市政系统关注的重大项目进行动态监测和辅助决策的能力。
“北京一号”小卫星是我国与处于小卫星技术世界领先水平的国际小卫星公司正式合作,通过引进、消化、吸收国际先进的技术和成熟经验,建设我国具有中、高分辨率双传感器的先进小卫星对地观测系统。
“北京一号”小卫星建设周期2年,在空间轨道上运行5年以上,利用“北京一号”小卫星技术,可以为政府决策提供准确依据,对我国的数字化建设产生直接的推动作用。
本项目受到我国主要遥感部门及地方政府的关注和支持,已被纳入“北京数字工程”和“奥运行动规划”之中,并将链接我国863计划中的项目共同实施。
它的实施将为北京成功举办2008年“绿色奥运”、“科技奥运”提供强有力的技术支撑。
“北京一号”小卫星能在环境卫生、城市管理综合执法、城市市容环境综合整治、城市市政基础设施方面开展遥感应用。
由于“北京一号”小卫星遥感影像数据获取数据周期短,要利用“北京一号”小卫星对数字市政系统关注的重大项目进行有效的动态监测,必须保证数字市政系统能够不断地获取最新的小卫星遥感影像数据。
“北京一号”小卫星数据服务系统利用中分辨率(32米)多光谱遥感卫星影像和高分辨率(4米)全色遥感卫星影像,进行影像融合、信息提取、变化检测和统计,得到与市政管委管理所需的遥感影像空间数据,并把这些遥感影像数据存放在遥感影像库中,然后通过这个“北京一号”小卫星数据服务平台将这些信息提供给市政管委用户。
1.4.参考资料
《北京市市级城市管理信息平台-可行性研究报告》
--2005.06.10北京市市政管理委员会
《北京市市政管理委员会数字市政项目“北京一号”小卫星数据服务平台软件需求规格说明书》--2005.05.20刘晓东、方汝云、张挺秀
《“北京一号”小卫星服务于“数字市政”遥感示范应用工作计划》2005.05赵宏
《小卫星遥感监测垃圾填埋场调研报告》2005.05赵宏
《市政管委小卫星数据服务系统建设方案-草案》2006.05.29朱振荣、张挺秀
《小卫星数据在市政领域的遥感应用业务需求》2006.06.20张挺秀
1.5.术语表
缩写、术语
解释
“北京一号”小卫星
“北京一号”小卫星是在中国科学技术部的大力支持下,由国土资源部、国家测绘局和北京市科委牵头,国土资源航空物探遥感中心、国家基础地理信息中心和二十一世纪空间技术应用股份有限公司与英国萨里卫星技术公司合作发射一颗小型对地观测卫星。
于2005年10月27日14时52分,在俄罗斯普列谢茨克发射场,用宇宙3M火箭送入预定轨道。
先后与已发射的“阿尔及利亚星、尼日利亚星、土耳其星、英国星”共同组网运行,命名为“北京一号”。
目前小卫星系统工作正常,两组相机所拍摄的图像符合核定指标。
位于西三旗基地的地面运行、管理、测控系统;地面接收、存储、数据分发服务系统;地面遥感数据预处理,标准产品深加工和应用系统等都步入正轨。
32米多光谱遥感影像数据
利用“北京一号”小卫星多光谱传感器而采集的遥感影像数据,因为数据的地面分辨率为32米(星下点),所以称此类型的数据为32米多光谱遥感影像数据。
多光谱传感器:
线阵CCD推扫成像
地面分辨率:
32米(星下点)
扫描宽度:
600公里
视场角:
47.24°
波段范围:
近红外、红、绿三个波段
辐射分辨率:
8bit
4米全色遥感影像数据
利用“北京一号”小卫星全色传感器而采集的遥感影像数据,因为数据的地面分辨率为4米(星下点),所以称此类型的数据为4米全色遥感影像数据。
全色传感器:
线阵CCD推扫成像
地面分辨率:
4米(星下点)
扫描宽度:
24公里
视场角:
1.9°
波段范围:
500nm~800nm
辐射分辨率:
10bit
星体侧摆能力:
最大至±30°
4米、32米融合遥感影像数据
对北京一号小卫星4米全色数据和32米多光谱数据进行融合,可以提高小卫星数据的空间分辨率和光谱分辨率,增强影像判读的准确性,利用32米多光谱特性和4米高分辨率特性融合而成的遥感影像数据称为4米、32米融合遥感影像数据。
2.系统目标
2.1系统概述
“北京一号”小卫星数据服务平台作为数字市政项目的一个基础的遥感影像数据服务系统,能够周期性的给市政管委用户提供最新的“北京一号”小卫星遥感影像数据。
通过建立小卫星遥感影像数据库(包括:
小卫星影像数据库、小卫星专题矢量数据库、专题报告文档数据库等),利用“数据检索”、“小卫星数据展示”、“小卫星专题信息展示”、“小卫星数据包下载”、“专题报告下载”等功能,方便快捷的为用户的业务提供辅助参考作用。
2.2系统面向的用户群体
1)市市政管委会领导
⏹管委领导可以浏览小卫星数据服务平台能够提供的数据。
⏹管委领导可以查询检索小卫星数据,并通过电子地图方式浏览数据。
2)市市政管理委各个处
⏹管委各个处有普通权限登陆本系统的人员能浏览小卫星数据服务平台能够提供的数据。
⏹管委各个处有普通权限登录本系统的人员可以查询检索小卫星数据,并通过
电子地图方式浏览数据。
⏹管委各个处的系统管理员权限用户能够查询检索小卫星数据,并通过电子地
图方式浏览数据。
⏹管委各个处的系统管理员权限用户能够通过小卫星数据服务系统下载业务系
统需要的数据。
3.“北京一号”小卫星数据业务性需求
北京市数字市政系统由于空间数据更新处理能力的限制,空间数据的采集、更新周期很长,所以系统运行一段时间后,数据将比较旧。
利用“北京一号”小卫星获取数据周期短,数据质量好的特点,数字市政系统将使得遥感影像数据的获取周期从原来的2年缩短到3个月-6个月,大大缩短了遥感数据的更新周期,确保了空间信息的实时性,提高了领导对数字市政系统关注的重大项目进行动态监测和辅助决策的能力。
“北京一号”小卫星是我国与处于小卫星技术世界领先水平的国际小卫星公司正式合作,通过引进、消化、吸收国际先进的技术和成熟经验,建设我国具有中、高分辨率双传感器的先进小卫星对地观测系统。
“北京一号”小卫星建设周期2年,在空间轨道上运行5年以上,利用“北京一号”小卫星技术,可以为政府决策提供准确依据,对我国的数字化建设产生直接的推动作用。
本项目受到我国主要遥感部门及地方政府的关注和支持,已被纳入“北京数字工程”和“奥运行动规划”之中,并将链接我国863计划中的项目共同实施。
它的实施将为北京成功举办2008年“绿色奥运”、“科技奥运”提供强有力的技术支撑。
“北京一号”小卫星能在环境卫生、城市管理综合执法、城市市容环境综合整治、城市市政基础设施方面开展遥感应用。
3.1环境卫生
北京市市政环卫方面的业务涉及到两个内设处室(市容环境管理处及环境卫生设施管理处)和1个下属事业单位(北京市垃圾渣土管理处)。
开展业务涉及:
设施管理、垃圾管理、渣土管理、市容管理(市容环境检查科)。
利用北京一号小卫星的遥感影像数据,能够对垃圾、渣土源、大型环境卫生设施进行有效的动态监测。
3.1.1垃圾渣土管理和监测
利用“北京一号”小卫星遥感影像数据,辅助全市违法乱倒垃圾、渣土监察执法工作。
利用“北京一号”小卫星遥感监测技术,按季度监测面积在150平方米以上的全市垃圾、渣土源分布情况;结合“垃圾转运许可证”、“渣土消纳许可证”等审批数据,每季度掌握已办理证的垃圾、渣土源,监测其处理或消纳(回填)面积进度,发现未办理销纳证的垃圾、渣土源位置,通过城市管理综合执法现场核查,督促补办手续。
同时,发现乱倒垃圾、渣土的违法现象。
此外,还可以按季度监测大型垃圾、渣土堆面积、数量变化情况,分析其处理进度。
3.1.2大型环境卫生设施管理和监测
利用“北京一号”小卫星遥感影像数据,辅助环卫基础设施建设选址规划,掌握面积在150平方米以上的大型市政设施的分布位置。
包括:
垃圾楼(房)、垃圾转运站、垃圾堆肥厂、垃圾焚烧厂、垃圾填埋场、垃圾综合处理厂等,辅助规划环卫基础设施合理地分布。
同时,利用动态更新的遥感影像数据(如:
每月、每季或半年)监测大型环卫设施的变化情况及其周边环境的变化情况,为大型环卫设施的管理进行监督和辅助决策支持。
如对填埋场的动态监测,在基础影像图和矢量电子地图上,标出垃圾填埋场的具体位置、面积及其它相关属性信息。
用户在图形界面上就能直接进行垃圾填埋场查询,当鼠标漫游到该垃圾填埋场时,该垃圾填埋场高亮显示,同时所有相关的属性信息,如“垃圾填埋场名称”、“位置”、“占地面积”、“填埋物种类”、“污染影响范围”、“周边环境状况”等信息以表格的形式显示,并能定制打印输出。
下面是对安定填埋场关于小卫星应用的调研情况:
例:
安定垃圾卫生填埋场遥感管理和监测
图1“北京一号”小卫星4米全色遥感影像数据
图1-1“北京一号”小卫星4米全色遥感影像数据
图2“北京一号”小卫星4米、32米融合遥感影像数据
图2-1“北京一号”小卫星4米、32米融合遥感影像数据
(一)填埋场简介
安定填埋场场区分为填埋区和生活区两部分,总建筑面积21.6公顷。
其中,生活区建筑面积1900平方米,包括:
综合楼、食堂、浴室、机修车间等。
填埋区面积167000平方米,堆体周长1764米,填埋堆体采用1:
3的坡度,总填埋高度为40米,总填埋容量为356.8万立方米,使用期限14年。
(二)垃圾填埋场遥感应用
1、利用4米全色影像制作数字高程模型,进行堆体分析,垃圾沉降度分析,一般为40厘米,报市管委。
2、利用4米与32米融合影像,做植被覆盖分析、成活率分析。
3、通过影像对垃圾填埋场区做规划,例如:
通向填埋区的垃圾坝选址、长度、宽度、土方量、分区管理等。
4、每季度对填埋区进行遥感变化监测,提供变化图斑,掌握填埋进度。
5、建立垃圾卫生填埋管理信息系统。
1填埋区管理:
在垃圾卫生填埋场分布图上展示垃圾填埋区编号、每个管理区填埋量、垃圾来源;
2填埋作业管理:
推土机编号、作业人员、出勤管理、每日填埋量;
3.2城市环境综合整治
综合整治办直属市市政管委会,分综合协调处和督促检查处,对外均以“综合整治办”名义办公,现有10名工作人员,主要负责督促检查各项环境综合整治任务的实施。
3.2.1“城中村”整治情况管理和监测
利用“北京一号”小卫星进行城中村拆迁情况遥感监测,监测单个城中村的位置、周边环境、占地面积;监测指定区域城中村的分布情况、数量;利用不同时限的“北京一号”小卫星遥感影像数据,可以有效监测“城中村”不同时间改造变化情况、拆迁状态和拆迁面积。
有利于市整治办有效监督拆除城市村庄内违法建设和逾期临时建筑,为在奥运会召开之前顺利完成城市拆迁改造任务提供更有效的宏观管理手段,为制订拆迁政策提供参考依据。
具体实施方法:
在基础影像图和矢量电子地图上,标出“城中村”的具体位置、面积及其它相关属性信息。
用户在图形界面上就能直接进行“城中村”查询,当鼠标漫游到该“城中村”时,该“城中村”高亮显示,同时所有相关的属性信息,如“项目名称”、“四到范围”、“占地面积(平方米)”、“建筑面积(平方米)”、“居民户数”、“单位个数”等信息以表格的形式显示,并能定制打印输出。
此外,在“城中村”建设管理过程中,利用动态更新的遥感数据(如:
每月、每季或半年)监测“城中村”的改造建设情况,为“城中村”的改造、建设、管理提供客观的监督和决策支持。
3.2.2社区整治情况管理和监测
利用“北京一号”小卫星遥感影像数据,可以对奥运场馆及区域、待开发建设地区、老旧居民小区、铁路沿线、河湖沿岸重点地区进行遥感动态监测,及时发现新建、改扩建项目,结合审批数据判别违法建设项目。
有利于市整治办监督市规委完成拆除城市违法建筑整治任务提供参考依据。
3.2.3对地表水体整治情况的管理和监测
利用“北京一号”小卫星遥感影像数据,能够对北京市地表水体进行综合分析与动态监测,如河流、水库、湖泊等。
通过不同时限的“北京一号”小卫星遥感影像数据,可以对不同时期的水体情况进行比对、分析,初步计算出不同时期的水域面积、储水量,得出地表水体的水域面积、储水量的变化趋势与规律。
为地表水体的综合治理工作提供辅助决策,便于制定出合理的地表水体综合治理方案与计划。
3.2.4对绿地改造情况的管理和监测
二环路绿化带断带问题综合整治是北京市园林局的重点环境治理任务,利用“北京一号”小卫星遥感影像数据,通过对不同时期“北京一号”小卫星数据进行动态监测,可以监测到不同时期的二环路绿化断带的范围、面积。
此外,利用“北京一号”小卫星遥感影像数据,能够监测不同时期城市广场绿地的改造绿化面积,从而为市综合整治办监督市园林绿化局完成绿化整治任务提供参考依据,并为市综合整治办更好的制定绿地改造方案和计划提供辅助决策作用。
3.3数据服务平台的作用
由于“北京一号”小卫星遥感影像数据获取数据周期短,要利用“北京一号”小卫星对数字市政系统关注的重大项目进行有效的动态监测,必须保证数字市政系统能够不断地获取最新的小卫星遥感影像数据。
“北京一号”小卫星数据服务系统利用中分辨率(32米)多光谱遥感卫星影像和高分辨率(4米)全色遥感卫星影像,进行影像融合、信息提取、变化检测和统计,得到与市政管委管理所需的遥感影像空间数据,并把这些遥感影像数据存放在遥感影像库中,然后通过这个“北京一号”小卫星数据服务平台将这些信息提供给市政管委用户。
4.系统的功能性需求
4.1总体描述
数字市政项目“北京一号”小卫星数据服务系统的核心作用是对管委用户提供“北京一号”小卫星遥感影像数据,“北京一号”小卫星数据以文件方式存储,其中遥感影像数据采用单文件存储;专题数据包采用压缩包格式存储。
小卫星数据的存储目录结构与数据目录结构相匹配。
小卫星数据服务系统功能建设的内容主要包括数据下载申请受理、数据目录管理、数据查询检索、数据展示、数据下载、系统管理六个模块,模块的功能划分入下所示:
1.数据目录管理:
◆数据目录维护
◆数据目录展示
2.数据展示:
◆影像展示
◆专题展示
3.数据查询检索:
◆目录树数检索
◆属性检索
4.数据下载申请、受理:
◆数据下载申请
◆数据下载受理
5.数据下载:
◆遥感影像数据下载
◆专题包下载
6.系统管理
◆用户管理
◆权限管理
◆日志管理
“北京一号”小卫星数据服务平台数据功能结构图如图1所示:
图3小卫星数据服务平台功能结构图
4.2目录管理
名称、标识符
目录管理
功能描述
说明:
小卫星数据目录结构可以分成三层:
第一层:
数据包类型(遥感影像、专题图包)。
第二层:
数据类型(4全色米遥感影像数据、32米多光谱遥感影像数据、4米32米融合遥感影像数据、专题图类型[如:
城中村专题])。
第三层:
数据(如:
2006年6月4米全色遥感影像数据、2006年6月城中村专题等)。
目录维护
1.添加数据目录节点:
根据用户的需要可以扩充数据目录,添加数据目录的节点的时候,首先查看要添加目录节点的父节点是否存在,如果不存在则先添加其父节点,然后再添加子节点。
2.修改调整目录节点的信息:
根据用户的的需要,可以更新数据目录节点的相关信息,例如:
数据节点的名称、数据节点的提供单位等。
3.删除目录节点;
根据用户的需要,可以删除数据目录节点。
当删除目录节点的时候,如果要删除目录节点下有自节点存在,则同时删除其下的所有子节点。
目录展示
1.首先显示所有目录层在数据包类型层上的节点;
2.选中某一数据包类型节点,则可以显示该节点下所有数据类型层节点;
3.选中某一数据类型层节点,则可以显示该节点下的所有数据层节点。
优先级
高
输入
业务流程
输出
维护结果
补充说明
4.3数据展示
名称、标识符
数据展示
功能描述
说明:
小卫星专题数据包包含三类数据:
第一类:
遥感影像数据。
第二层:
专题矢量数据(图层)。
第三层:
专题报告(.doc或.pdf文档)。
影像展示
1.选中要展示的遥感影像数据:
首先通过目录树或属性查询检索功能选中要展示的遥感影像数据,注意数据类型是遥感影像而不是专题数据包;
2.展示遥感影像数据:
地图展示遥感影像数据的内容,并能够进行放大、缩小、漫游、全图、鹰眼等通用功能;此外显示该遥感影像图的基本信息,如:
名称、提供单位、提供时间、下载类型等。
专题展示
1.选中要展示的专题包:
首先通过目录树或属性查询检索功能选中要展示的专题数据包,注意数据类型是专题数据包而不是遥感影像;
2.展示专题数据包:
地图展示该专题数据包包含的遥感影像数据叠加专题矢量数据,并能够进行放大、缩小、漫游、全图、鹰眼等通用功能;此外显示该专题数据包的基本信息,如:
名称、提供单位、提供时间、下载类型等;最后用户能够察看专题数据包的专题报告的内容。
优先级
高
输入
业务流程
输出
展示结果
补充说明
4.4数据查询检索
名称、标识符
数据查询检索
功能描述
目录树检索
利用目录树能够检索定位到用户要查看的数据项(目录节点),功能实现过程见4.2目录管理。
属性检索
1.快速检索:
以用户使用频率最高的检索条件为基础,提供一种最简洁明快的检索方式,使用户能够非常方便快速地检索到自己关心的数据。
2.高级检索:
提供复杂高级的组合条件检索方式,使用户在快速检索方式不能满足需求时,通过各种条件的组合进行检索。
优先级
高
输入
业务流程
输出
检索结果
补充说明
4.5数据下载申请、受理
名称、标识符
数据下载申请、受理
功能描述
说明
数据类型可以分为3类:
第一类:
是不需要申请即可以下载的数据,该类数据将用“下载”字样表示;第二类:
数据是必须经过申请并得到申请许可才能下载的数据,该类数据将用“申请”字样表示;
第三类:
数据表示遥感影像数据库中存放有该类数据,但该类数据由于数据量巨大或其他原因,不能提供下载,用户可以直接向北京市市政管委或主管部门提出申请,然后由市政管委或主管部门用户手工(用光盘、硬盘)的方式提供,该类数据将不用任何字样表示。
数据下载申请
1、如果用户所要下载的数据的下载类型需要数据下载申请,则添加下载申请单;
2、填写下载申请单,在下载申请单中填写用户想要下载的数据项名称、提供日期、提供单位、申请人、申请时间等信息;
3、发送下载申请单,等待管理用户对申请单的受理结果回执。
下载申请受理
1、管理用户根据新申请单提示,查看数据下载申请人的申请单;
2、如果用户的申请符合数据下载要求,则发送数据下载申请受理回执,提示用户申请受理批准确认,同时,对该申请用户,将能够看到申请的数据将为可下载状态;
3、如果用户的申请不符合数据下载要求,则发送数据下载申请拒绝回执,并注明下载申请拒绝的原因。
优先级
高
输入
业务流程
输出
受理回执
补充说明
4.6数据下载
名称、标识符
数据下载申请、受理
功能描述
“北京一号”小卫星数据服务平台的功能是以数据下载为核心,通过三种不同的数据下载方式完成小卫星数据的获取。
✧直接下载数据
✧申请下载数据
✧手工获取数据
对于数据下载类型为自由下载类型或通过下载申请的数据,用户可以通过下载功能下载该数据,数据下载流程图如下:
优先级
高
输入
业务流程
输出
无
补充说明
4.7系统管理
名称、标识符
系统管理
功能描述
功能信息维护
1.对系统中的所有功能点进行维护,包括功能名称和访问地址。
用户信息维护
1.用户的统一管理由门户完成,门户可以添加、修改删除用户信息,同时可以设置用户对各子系统的访问权限。
2.子系统中可以浏览用户的信息,但是不能进行增加、删除的操作。
权限维护
1.对系统中的权限基本信息进行维护。
2.对角色包含的权限的信息进行维护。
3.对用户拥有的角色信
- 配套讲稿:
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