基于ArcEngine二次开发的交通规划决策支持系统总体设计说明

1、.基于ArcEngine二次开发的交通规划决策支持系统总体设计说明书以武汉市洪山区为例班级：地理信息系统1103班指导老师：华丽小组成员：万印康（2011303200304） 朱克忞（2011303200302） 隋妙琦（2011303200332）目录1 引言21.1 目的21.2范围22 总体概述22.1指标描述22.2本系统上下文说明32.2.1 软件结构32.2.2 硬件结构32.3设计约束33 软件总体结构43.1分解视图43.1.1 分解说明43.1.2 各实体说明43.1.3 初始化/配置说明63.2运行视图63.3 开发视图74接口说明74.1 用户接口74.2 外部接口74.

2、2.1 硬件接口74.2.2 软件接口75 各功能实体与处理流程说明85.1 全局数据结构定义与说明85.1.1空间数据85.1.2 交通业务属性数据85.2 主要数据结构之间的关系125.3 各功能实体以及处理流程说明135.3.1 GIS图形功能模块135.3.2 数据查询模块145.3.3 统计分析模块155.3.4路网评价预测模块165.3.5 图幅打印和整饰模块175.3.6 后台管理模块186 出错处理设计186.1 出错信息186.2 出错处理设计187 开发环境说明191 引言1.1 目的 通过前面的需求设计，从而了解到了系统的绣球和数据流图，要实现系统，就需要对客户的需求进行

3、分析，以确定用户需求的物理配置，以及整个系统的处理流程和系统的数据结构、接口设计，以便对系统进行设计。1.2范围 本文档包括对系统软件、硬件结构以及设计约束的概述，同时包括了系统的接口说明，和系统各功能实体与处理流程说明。本文档还说明了系统出错的处理方式和开发环境的说明。2 总体概述2.1指标描述 通过这次的系统设计，使我们的交通规划决策支持系统结合交通规划和建设实际，能够为交通规划工作提供准确的、全面的、多尺度、多方位的空间和属性数据，为交通规划工作搭建全面完整的信息化平台，针对线性交通规划众多目标决策问题上不能通过快速有效的方法予以解决的现状，建立多尺度、多时态交通空间数据库，着重利用时空

4、数据查询、时空分析、空间统计、空间推理等功能，通过理论分析、模型建立、影响因子选定、数据库开发、应用程序设计等步骤，建立一个能为交通规划决策提供有效的、以GIS为基础的交通规划决策支持系统。2.2本系统上下文说明2.2.1 软件结构2.2.2 硬件结构CORE i3或以上PC台式机、笔记本电脑；运行时占用内存：1MB安装所需硬盘：5MB打印机：可选2.3设计约束暂无。3 软件总体结构3.1分解视图3.1.1 分解说明GIS图形功能专题业务查询图幅打印和整饰路网评价统计分析数据管理系统配置管理用户管理交通规划决策支持系统客户端评价预测模型交通规划模型系统管理后台交通规划属性数据库交通矢量空间数据

5、库用户数据库3.1.2 各实体说明3.1.2.1 GIS图形功能模块 GIS图形模块主要负责测试、连接空间数据库，修改空间要素符号，空间属性，空间数据集属性，并提供对空间数据库的简单操作，实现对图形数据的编辑，包括选中地物类（点、线、面），对地物要素的复制、剪切、删除、移动、旋转、镜像、合并、分割，绘制点、线、面，对线状或面状地物要素的节点的编辑、节点捕捉、自动构图等，并能够将编辑结果保存。3.1.2.2 数据查询模块数据查询模块主要实现对地图中地物要素的多项选择、空间数据查询和属性数据查询，同时能够实现图形属性的双向查询和多属性表查询等。地物要素的选择主要功能包括选择方式、创建选择图层、清楚

6、选择地物、放大到选择地物、查看选择结果、空间选择、属性选择、选择设置等。本模块中，用户可以通过在地图中多项选择地物来显示查询信息，而且能够在查询结构窗体中双击某一条查询行，得到地图上对应的交通路段，即实现图形属性的双向查询。属性数据查询结果窗体中，用户可以同时打开选中地物要素对应的多个属性表，实现多属性表查询。3.1.2.3 统计分析模块统计分析模块主要有空间分析、统计图生成及输出等内容。空间分析主要用来实现对交通数据中指定区域的空间叠置分析和缓冲区分析。本模块中可以对数据查询结构进行统计分析，生成统计图并打印输出。统计图中，把评价结果以图表的形式三维显示出来。三维图表设置了多种显示效果，还可

7、以设置“移动标签”，“显示标记”和“x轴坐标竖放”等显示效果。三维图表显示中，还可以设置背景图片、颜色及风格等。3.1.2.4 路网预测评价模块路网评价预测模块用于对交通数据进行最优路径计算、路段权值设定、评价指标更新和交通网指标评价等。最优路径计算用于进行两地或多地之间最优路径的计算。最优路径计算中，可以有不同的计算条件，可以计算里程、行程时间和行程费用，得到最短路径、最快路径和费用最低路径。用户还可以在这里选择不同的查询方式，可以在地图上直接点击两点进行查询，也可以在输入框多次选择地名进行选择。同时可以对路段进行回查显示。本模块可以对交通网从多个角度（按地区、年份、指标和所有指标综合起来）

8、进行评价。可以对评价结果进行相关分析，时间预测，打印和评价结果输出为Excel。本模块还可以对交通路段按照交通量的大小分段，并以不同颜色在地图上突出显示出来。3.1.2.5 图幅打印和整饰模块图幅打印和整饰模块包括制图和数据输出等内容。本模块实现图幅数据的整饰及制图输出等。制图有普通制图、拉框制图、多边形缓冲制图三种制图模式，完成地图制图的要素选择、整饰加工，主要功能有：插入标题、文本、指北针、图例、比例尺、轮廓线、图片和保存图片。本模块还可以实现多种格式的交通网数据输出及矢量数据裁剪输出。交通网数据可以输出shp文件、dwg文件、pdb文件、影像文件和图片文件。矢量数据裁剪输出包括任意多边形

9、裁剪、任意矩形裁剪、任意折线缓冲区裁剪和要素缓冲区裁剪。3.1.2.6 数据管理模块 数据管理模块是后台模块，用于数据节点相关信息查询，数据成图显示以及数据来源的管理。本模块可以查看数据节点具体信息，可以创建尺寸注记层，创建地物要素层的注记并作相关设置。3.1.2.7 系统配置管理模块系统配置管理模块是后台模块，为管理员用户提供数据备份与恢复功能，系统参数设置功能，维护系统和数据安全。点击后台的“系统管理”图表，住界面将列出各项系统参数信息和数据库连接参数信息。数据库备份界面提供给管理员用户对数据库进行备份，以便以后出现故障后能够及时的进行数据恢复。本模块可以在系统参数的设置中，设置系统管理员

10、密码更改，系统所必备的数据库连接等内容。本模块还可以显示数据字典目录及具体信息，并提供编辑系统数据字典信息的功能。3.1.2.8 用户管理模块用户管理模块是后台模块，用于添加或删除用户角色，设置各用户角色具体的子系统功能操作权限。本模块提供如下功能：用户信息及用户信息及用户组信息的添加、修改、删除，用户组树图节点编辑以及系统默认的用户排序的更改。3.1.3 初始化/配置说明 用户首先需要注册帐号，然后输入用户名密码进行登录，以便确定用户的权限。系统客户端统计分析数据查询GIS图形功能路网评价预测图幅打印和整饰3.2运行视图系统客户端的运行视图，如上图所示，图中的方框代表各子模块进行，箭头代表各

11、模块间通信。系统客户端启动后主要有五个主要运行模块，分别是GIS图形功能模块、数据查询模块、统计分析模块、路网评价预测模块、图幅打印和整饰模块。各个模块说明见需求分析以及上文中对各实体的说明。系统管理系统配置管理数据管理用户管理系统管理的运行视图如上图所示，图中的方框代表各子模块进行，箭头代表各模块间通信。系统管理启动后主要有三个主要运行模块，分别是数据管理模块、系统配置模块、用户管理模块。各个模块说明见需求分析以及上文中对各实体的说明。3.3 开发视图 4接口说明4.1 用户接口 采用窗口化，菜单式进行设计，在操作时响应热键。4.2 外部接口4.2.1 硬件接口 扫描仪，打印机4.2.2 软

12、件接口 通过ArcSDE对SQL Server的连接，通过ArcEngine对ArcGIS的连接。5 各功能实体与处理流程说明5.1 全局数据结构定义与说明5.1.1空间数据序号字段字段名类型长度精度小数位数默认允许空主键说明Point_ID点序号Integer5否是自动编号Point_Name点名Char20是否Line_ID线序号Integer5否是自动编号Line_Name线名Char20是否Poly_ID面序号Integer5否是自动编号Poly_Name面名Char20是否Value权值Single200.0120否否Layer_Name图层名Char20否否Feature属性值Ch

13、ar20否否Xyz坐标Xyz是否5.1.2 交通业务属性数据5.1.2.1 桥梁属性视图 5.1.2.2 高速公路路段交通量视图5.1.2.3 路（等级、交通量）分段视图5.1.2.4 高速公路路段属性视图5.2 主要数据结构之间的关系 前台系统数据的处理依赖于后台的数据管理。5.3 各功能实体以及处理流程说明5.3.1 GIS图形功能模块5.3.1.1 数据管理数据管理包括数据的加载、保存和关闭。加载数据时包括加载多种格式的数据，打开数据时会用到不同的打开方式。5.3.1.2 连接空间数据库连接空间数据库和加载一般图形数据的功能。5.3.1.3 图形编辑图形编辑是对视图进行编辑，其中包括对各

14、种地图要素的选择、绘制、删除、复制、粘贴、移动、旋转等操作，以及针对点、线、面三种不同地物对象的相应编辑操作。5.3.1.4 视图浏览试图浏览主要是提供一些基本的GIS功能，包括放大、缩小、中心放大、中心缩小、漫游、全屏、地图旋转、视图移动和视图坐标转换等操作。5.3.2 数据查询模块查询统计模块主要用来实现对交通数据中的各种查询需求，进行二维模拟显示，面积量算和定位。查询统计方式主要有多形式空间查询、空间量算工具、地物定位查询、交通业务属性查询、二维模拟显示等。按查询的方式，我们具体的设计了点查询、多以线查询、多边形查询、圆查询、多选查询、按行政区查询、复杂的空间拓扑逻辑运算选择集的查询等。

15、5.3.2.1 空间信息查询空间查询是通过以上几种下查询来检索空间信息，类似ArcMap的i工具。5.3.2.2 属性信息（业务数据）查询属性查询是通过以上几种查询来检索交通业务信息，并实现性业务信息到空间数据的回查，这是该系统独有的特点。5.3.3 统计分析模块5.3.3.1缓冲区分析缓冲区分析按类型分为点缓冲区分析、线缓冲区分析、面缓冲区分析、矩形缓冲区分析和选择集缓冲区分析。5.3.3.2 空间叠置分析空间叠置分析是分析要素层与要素层之间是否有要素的求差分析、擦除分析、定位分析、求交分析、求并分析和更新分析。根据用户对要素层的设置以及容差的设置对两个要素层进行分析，并可以将分析结果以sh

16、p的格式输出。其中求交分析可以对不同类型要素的要素层进行分析，求差分析、擦除分析、定位分析、求并分析和更新分析可以对相同类型要素的要素层进行分析。5.3.3.3 统计图生成及输出统计图主要针对查询结果和评价指标。该系统中的统计出图模块可以对任意表格数据进行统计出图。该出图模块还可以实现统计图前景、背景的填充、旋转、平移、缩放、类型转换，标签移动，保存图片，打印等操作。5.3.4路网评价预测模块5.3.4.1 评价指标计算及预测评价指标分为按地区进行评价、按年份进行评价、按指标进行评价和按所有指标进行评价四种方式。对于这四种评价方式可以进行不同的统计对比。5.3.4.2 动态分段和最优路径详细内

17、容参见上文的功能介绍。5.3.5 图幅打印和整饰模块5.3.5.1 数据输出本系统设计的输出有：shp、dwg、pdb、影像、图片格式文件和矢量数据裁剪输出等。5.3.5.2 图幅整饰与打印此模块也成为制图模块。该模块主要是用于地图在打印机端输出前的设置，包括普通制图、拉框制图和多边形缓冲制图三个子模块。制图模块的所有功能均是在开始制图后才能使用。三个子模块通用的功能包括：放大、缩小、漫游、中心放大、中心缩小、放大至全页、放大至100%、前一视图、后一视图、插入文本、插入标题、插入比例尺、插入图例、插入指北针、插入图框、插入轮廓线等。制图完成后可以直接打印或输出图片。5.3.6 后台管理模块活

18、动图略。5.3.6.1 系统配置及数据管理在用户登录是读取系统配置参数，并以此参数初始化系统。在窗口中显示所有连接的数据源，可以在此给用户配置数据的显示属性和符号化。设计系统支持分布式的数据源，因此可以再次引入多个数据源进行管理。5.3.6.2 用户管理用户管理主要是对用户权限和用户数据进行管理与分配。这是对在服务器注册的所有用户进行管理的模块，可以添加、删除用户，创建用户组，修改用户信息等。6 出错处理设计6.1 出错信息当输入信息不符合数据规范，系统会自动报错。当遇到不能处理的数据时，系统也会报错。本程序多处采用了一场处理的机制，当遇到异常时不但能及时的处理，保证程序的安全性和稳定性，而且各种出错信息能通过弹出对话框的形式，及时的告诉用户出错的原因及解决的办法，使用户以后能够减少错误的发生，程序的大部分地方还采取了出错保护，如输入内容和类型等减少了用户出错的可能。6.2 出错处理设计我们对本程序可能的错误进行了分析，分别进行了不同的处理。主要的错误可能有：数据库连接错误：这类错误主要是数据库设计不正确，或SQL Server异常引起的，我们只要取消本次操作，提醒用户检查数据库问题就可。输入错误：这主要是用户输入不规范造成的，我们在尽量减少用户出错的条件的情况下，主要也是通过对话框，提醒用户，然后再次操作。其他操作错误：对于用户的不正当操作，有可能使程序发生错误，我们主要是中止