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案例：

以“某市基礎空間數(shù)據(jù)管理與應用系統(tǒng)”開發(fā)設計為例。

基礎空間數(shù)據(jù)管理與應用系統(tǒng)是數(shù)字城市建設的基礎內(nèi)容，實現(xiàn)基礎地理空間數(shù)據(jù)(包括4d數(shù)據(jù)以及其他專題數(shù)據(jù))的統(tǒng)一管理，為數(shù)字城市其他業(yè)務系統(tǒng)模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)準備與提取，既提供了一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)來源和基礎，又能方便實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)管理的一致性。

1.系統(tǒng)建設目標

基礎空間數(shù)據(jù)管理與應用系統(tǒng)是數(shù)字城市建設中的基礎內(nèi)容，實現(xiàn)基礎地理空間數(shù)據(jù)(包括4d數(shù)據(jù)以及其他專題數(shù)據(jù))的統(tǒng)一管理，主要包括空間數(shù)據(jù)的輸入、格式輸出、編輯更新、查詢統(tǒng)計、空間分析、制圖輸出、專題圖、歷史庫管理、3d分析等應用。系統(tǒng)具有海量數(shù)據(jù)管理、高效智能無縫拼接處理、多源數(shù)據(jù)融合、動態(tài)更新維護等特點。

2.系統(tǒng)建設任務

為完成系統(tǒng)建設目標，需完成以下任務。

(1)多尺度空間數(shù)據(jù)庫的建立。

制定數(shù)據(jù)格式標準與數(shù)據(jù)轉換技術方案：對基礎地理數(shù)據(jù)、專題地理空間數(shù)據(jù)和多媒體數(shù)據(jù)按照一定的技術標準和要求進行集成，實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的整合與一體化管理;統(tǒng)一數(shù)學基礎為1980西安坐標系、1985國家高程基準、地理坐標。

收集并處理各種數(shù)據(jù)：包括數(shù)字線劃圖(dlg)數(shù)據(jù)、數(shù)字柵格地圖(drg)數(shù)據(jù)、數(shù)字正射影像圖(dom)數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型(dem)數(shù)據(jù)、地名數(shù)據(jù)庫(pn)。

數(shù)據(jù)轉換與入庫：根據(jù)數(shù)據(jù)轉換與入庫技術方案完成空間數(shù)據(jù)的轉換與入庫工作。

(2)系統(tǒng)應用軟件平臺的研制。在4d基礎數(shù)據(jù)基礎上，實現(xiàn)多尺度(多分辨率)空間數(shù)據(jù)入庫功能;基于多尺度空間數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)管理功能和地圖瀏覽、地圖編輯、查詢分析、地圖輸出等地圖操作功能。

3.提交成果

(1)多尺度數(shù)據(jù)庫及入庫技術方案。

(2)全套技術文檔。

(3)空間數(shù)據(jù)管理軟件系統(tǒng)一套。

[問題]

簡述應用系統(tǒng)設計與開發(fā)總體思路。

簡述c/s網(wǎng)絡結構下的gis開發(fā)方法。

簡述本系統(tǒng)運行的網(wǎng)絡體系結構。

根據(jù)該項目的實際特點和目前計算機技術發(fā)展趨勢，設計分析系統(tǒng)開發(fā)與運行的軟硬件環(huán)境。

[參考答案]

1.按照一般性原則，gis應用系統(tǒng)的設計與開發(fā)基本上從數(shù)據(jù)庫與專業(yè)應用功能兩方面來考慮。

數(shù)據(jù)庫設計主要包括概念設計、邏輯設計、存儲設計、元數(shù)據(jù)設計等。

從概念上講數(shù)據(jù)庫由基礎地理數(shù)據(jù)、專題空間數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)共三部分構成，它們的數(shù)據(jù)源、類型、格式都是多樣的，需要一個能夠有力管理這些復雜數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫邏輯模型。

目前，在gis應用中多采用二維表的關系模型，將數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)集、數(shù)據(jù)區(qū)與數(shù)據(jù)層這三個邏輯單元進行組織與存儲。

專業(yè)應用功能的設計和實現(xiàn)，要緊緊圍繞用戶需求，針對實際管理的業(yè)務要求和工作流程，開展應用功能設計，同時包括系統(tǒng)運行的網(wǎng)絡體系結構的設計。

在統(tǒng)一標準體系、數(shù)據(jù)規(guī)則的前提下，將所有業(yè)務和問題集成到gis平臺上，進行統(tǒng)一存儲、管理、關聯(lián)，提供符合用戶管理實際要求的專業(yè)化業(yè)務模塊和各類業(yè)務綜合分析功能。

一般應包括基礎數(shù)據(jù)管理、通用數(shù)據(jù)查詢、桌面業(yè)務處理、機助專題制圖、輔助分析決策、動態(tài)數(shù)據(jù)交換、網(wǎng)絡信息發(fā)布、運行維護管理共八大功能模塊。

2.c/s網(wǎng)絡結構下的gis應用系統(tǒng)一般都要求具有較強的gis分析和查詢功能。在c/s網(wǎng)絡結構下gis的開發(fā)主要采用組件技術實現(xiàn)。

組件技術在gis中的應用已經(jīng)非常廣泛，主要的gis廠商都推出了自己的組件產(chǎn)品，如esri公司的arcobjects、arcengine、mapinfo公司的mapx等。vb、vc、delphi等支持組件標準的可視化集成開發(fā)環(huán)境的都支持組件式gis開發(fā)方式。目前，常用的組件gis開發(fā)以arcengine較多。

arcengine的開發(fā)主要依賴于arcgis產(chǎn)品體系中所提供的若干類和接口，這些類和接口分別封裝在20多個arcgis庫文件中。在開發(fā)時只需要找到對應接口，并熟悉接口調(diào)用，即能實現(xiàn)所需gis功能。

3.為適應分布在不同區(qū)域的多用戶使用系統(tǒng)的特點，并考慮系統(tǒng)中部分數(shù)據(jù)屬于保密信息的情況，系統(tǒng)應分別采用c/s和b/s兩種分布式模式，以適應并支持局域網(wǎng)和城域網(wǎng)(或互聯(lián)網(wǎng))兩種網(wǎng)絡環(huán)境。

系統(tǒng)管理工作在內(nèi)部的局域網(wǎng)采用c/s架構完成，具備數(shù)據(jù)入庫、操作與查詢功能的客戶端層構成客戶端，空間數(shù)據(jù)引擎與數(shù)據(jù)庫構成服務器端;在全用戶范圍的城域網(wǎng)內(nèi)采用b/s架構，僅能瀏覽、查詢、檢索空間數(shù)據(jù)庫的客戶端層構成瀏覽器端;空間數(shù)據(jù)引擎、webgis服務器與數(shù)據(jù)庫服務器構成服務器端。

4.系統(tǒng)開發(fā)與運行的軟硬件環(huán)境如下：

(1)軟件環(huán)境。

?操作系統(tǒng)采用windows 2000系列或windows xp操作系統(tǒng)，其中服務器可采用windows server2000或unix操作系統(tǒng)。

?數(shù)據(jù)庫可采用sqlserver或oracle數(shù)據(jù)庫。

?gis平臺可在arcgis或國產(chǎn)優(yōu)秀gis軟件任選一種。

?系統(tǒng)開發(fā)語言可選vc、delphi、vb或.net。

?辦公軟件采用office 2003或office 2010。

(2)硬件環(huán)境。

?數(shù)據(jù)存儲設備可以采用光通道磁盤陣列，通過光纖交換機與數(shù)據(jù)服務器相連。

?數(shù)據(jù)備份設備可采用磁帶機(20g或40g容量磁帶)。

?服務器采用1臺4cpu以上的服務器，兼作數(shù)據(jù)服務器和gis服務器。

?客戶端不用特別要求，選用一般主流微機即可。

?其他外設可以配置a0幅面繪圖儀、a0幅面掃描儀、打印機等。

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