图件管理系统需求分析

《图件管理系统》需求分析报告学院：国土资源工程学院专业年级：地理信息系统2023级1．需求分析1．1需求概述随着国土资源信息化和地理信息系统的发展，大量的地形图、地籍图、航测图等测绘图件被数字矢量化，并建立起相应的空间数据库，为国土业务的自动化提供了基本的数据支持。但是对于各个单位来说，一般使用的是专业软件，它们往往是为某一个行业、某一个部门或者某一具体工程项目提供相关的管理与决策，因此单位之间图件的通用性不强，管理起来也不方便。在一个GIS软件系统中，假如要查看不同格式的图件或者对其进行简朴的编辑，大多数都要进行格式转换才干进一步使用，导致转换过程比编辑过程还复杂。这样不仅减少了工作时的使用效率，并且影响了图件的清楚度和精确度。针对这些局限性，我们开发了一项图件管理系统，此系统可以根据图件格式进行查找查看，以及简朴的查询，编辑等操作，并根据实际情况可以输出不同格式的图件。从传统GIS系统软件的转换—编辑—转换过程，简化成编辑—转换过程，前者需要其他软件的支持，后者不需要，可以直接在图件管理系统中实现。我们设计的图件管理系统是融电子图件和数据库于一体，存储和解决空间信息，它把地理位置和相关属性有机地结合起来，根据实际需要进行编辑，准确真实地输出给用户，满足城市建设、公司管理、居民生活对空间信息的需要。同时还可以作为简朴的可视化窗口，查询图件中的信息，进行各种辅助决策。在图件管理系统中，通过系统的各种查询功能可以快速地查询到所需要的图件，工作效率高，并且使用数字方式保存图件，图件的查询应用是无损耗的。图件管理系统中的图件输出功能很强，带有专门的图件输出组件，既可以单独输出工程图件，也可以将多个工程文献拼接到一幅图中输出，可以进行版面编辑、解决，最终形成各种格式的图形文献，驱动各种输出设备，完毕输出工作。1．2具体功能需求1．2．1基本信息管理功能1工程管理图层功能系统以工程的形式来管理单位项目中所包含的图层信息，用户可以直接打开工程来查看该项目中的所有的图件及其属性信息。2新建工程图层信息由于图件在不断的更新和增长，为了保持系统的现实性，需要对系统进行实时的更新和扩充。“文献”菜单中的新建工程便可以实现该功能，通过用户输入工程和图层的信息来达成工程信息入库的目的，方便用户以后可以直接打开该工程。3图层管理功能该功能重要控制工程的图层显示，用户可以移除一个图层，也可以所有移除所有图层。当移除图层时，数据库中相应的记录也被移除。可以通过文献菜单的打开文献来选择要添加的图层。由于经常会出现图层的互相覆盖问题，所以设立了图层的上移、下移、置顶和置底功能，以方便显示所有的图层。4图件的查看和基本操作模块(1)图件的显示功能本系统用工程来管理图件，用户既可以以工程的形式来打开该工程中所包含的所有图层，也可以单独的打开某个图层查看该图层所包含的信息。打开工程时系统会弹出数据库那存储的工程表，用户可以通过选中工程来打开工程，打开时默认添加所有图层。用户也可以通过打开文献选项选择打开的文献类型来打开单个图层。单独打开某个图层时，数据库中会增添相应的记录。(2)图件放大功能点击“放大”按钮，光标呈放大镜状，此后,当鼠标在图件上某一点单击时,图件将以该点为中心放大一倍比例尺显示，当鼠标在图件上拉一矩形框放大时(按下鼠标左键并移动光标到适当位置)，屏幕将以无极缩放的形式显示矩形框指定的范围。拉出的框长宽比也许与显示屏长宽比不同样，单显示时会自动调整到最佳状态，随着图件不断放大,电子图件的信息内容也越来越丰富。这样，通过调整放大级别，达成在计算机屏幕上对大范围图件的纵观全局及细查局部的效果，为实现最佳显示效果，图件放大若干倍后不再放大。工具菜单下的“放大”也可以实现该功能。(3)图件缩小功能点击“缩小”按钮，光标呈缩小镜状，在图件上任一位置单击鼠标左键，图件将以该点为中心缩小一倍比例尺显示。随着图件的不断缩小,可显示的地物内容相应的减少,当图件缩小到全图显示大小时不再缩小。工具菜单下的“缩小”也可以实现该功能。(4)图件平移功能点击“平移”按钮，光标呈手状，将光标移至某一位置按下鼠标左键在屏幕上拖动，图件将向拖动方向平移，此时图件比例尺应保持不变。工具菜单下的“平移”同样可以实现该功能。(5)全图显示功能点击工具的全图显示功能，可以令图件以合适的比例尺显示在图件显示窗口，方便全局信息的查看。工具菜单下的“全图显示”同样可以实现该功能。(6)清屏功能用户可以随时清除屏幕上的图层。工具菜单下的“清屏”同样可以实现该功能。1．2．2基本信息的查询模块1查询工程信息系统以工程形式管理图层等信息，用户可以通过“查询”菜单选择查询方式。当用户选择查询选项卡中的查询工程信息时，可以通过选择字段、选择查询条件（>、<、=、<>等）、输入查询的值来构成查询表达式，用户也可以选择多项查询，涉及and和or关系，用户所要查询的结果通过表格来显示。2根据属性查询图元在打开图件的前提下，用户通过“查询”菜单来选择查询方式，当用户选择查询选项卡中的根据属性查询图元时，弹出对话框，点击对话框的搜索按钮，即在图面范围展开搜索，最后搜索结果闪烁显示。3根据图元查询属性在打开图件的情况下，用户可以选择自己感爱好的图元来查看相关属性。用户选中图元后，通过“查询”菜单来选择查询方式—点击图元查询属性时，该功能被激活，打开属性表来显示查询的图元属性结果。其中涉及点、线、面等图元的属性。为了加快查询操作，工具栏中都设立了相应的按钮，实现查询功能。1．2．3编辑模块1图元编辑功能涉及图元的添加、删除、尚有图元的属性的修改等功能。一方面进入编辑页面，点击“添加”按钮，选择要添加的图元类型（点、线、面），鼠标左键点击编辑区拟定输入的位置。点击“删除”按钮，该功能被激活，用户点击图元来选择要删除的图元，并通过两次询问来拟定。第一次使用对话框询问“是否选择该图元”用户点击“是”的情况下继续第二次询问“是否拟定删除该图元”再次选择“是”拟定删除该图元，选择“否”退出。点击“属性”编辑按钮,该功能被激活,用户点击图元来选择要修改的图元,使用对话框询问“是否选择该图元”,用户点击“是”的条件下调用查询时使用的子窗口显示图元属性,并提供修改功能.“否”的情况下退出编辑.点击“移动”按钮，该功能被激活，用户点击图元来选择要移动的图元，使用对话框询问“是否选择该图元”用户点击“是”的条件下移动该图元（鼠标左键按下一直拖动，直到合适的位置放开左键），选择“否”退出。点击“撤消”按钮，系统撤消最新一次的操作。2提取图层字段信息制作专题图在图件显示区域打开专题图信息所在的图层，选择专题图类型，以及所需的字段信息，制作出指定信息的专题图。3坐标转换实现多幅图件的拼接在图件管理的过程中，有时需要将多幅图拼接到一起形成一幅图，以查看该区域内的分布信息等，这样就需要用到图件的拼接，一方面通过坐标转换在同一个显示窗口内同时显示两幅甚至多幅图件，运用编辑模块的编辑功能对多幅图件进行修改，符合规定之后保存新的工程，完毕图件的拼接。1．2．4记录模块有时用户想要记录某个地物的数量（如某一区域有几个宾馆），这时就要用到记录功能，点击“记录”按钮，功能被激活，在子窗口中输入需要记录的对象名称，按下“记录”按钮便能记录图元个数，如有需要还可以建立报表，记录不同格式的图件以及所有图件。1．2．5系统维护为了保护系统，必须实行数据备份和数据修复。点击“数据修复”，系统自动修复到初始状态。1．2．6帮助模块用户存在疑问时，可以随时使用帮助寻找答案，从而方便地使用本系统。用户选择工作区的“帮助”，或运营过程中使用热键，激活帮助窗口。通过鼠标在帮助列表框中选择所需条目，查看相应的帮助内容。2．系统设计我们设计的图件管理系统，是针对绝大部分格式图件的管理，用户数量大，应用范围广。因此一方面要考虑用户的通用需求，另一方面也要涉及用户的心理，如：界面简洁明了，功能明的确用，使用户对该系统有信心和爱好；操作简朴，无须花太多时间就可以掌握系统的使用方法；系统应当实时对用户的操作做出响应，程序运营速率快等等。所以系统必须从界面设计、模块功能、系统响应等方面满足用户的规定。2．1系统功能模块设计根据用户的需求分析，依据系统功能设计原则，对整个系统进行了模块划分，系统的功能模块结构图与数据库连接如图2-1所示。图件管理系统图件管理系统基本信息管理基本信息查询基本信息编辑基本信息记录数据维护工程管理图层图层查看添加移除查看图层所在工程根据属性查图元根据图元查属性修改图元提取图层制作专题图坐标转换实现图件拼接记录点线面图元数据备份数据修复DBMS(MicrosoftOfficeAccess2023)查询工程中图层信息工程数据图层数据图2-1系统功能模块结构图数据库设计该系统采用DBMS（MicrosoftOfficeAccess2023）数据库来存储图件的属性信息，涉及图层数据、工程数据两个表。图层表中，图层编号和工程编号共同组成图层表的主关键字；工程表中，工程编号是主关键字。E－R图如图2-2所示。图层表：图层编号，图层名称，文献类型，途径，成图日期，成图员，工程编号。工程表：工程编号，工程名称，工程负责人，成图日期，工程地址。工程工程图层工程－图层图层表图层编号途径图层名称文献类型成图日期成图员工程编号工程表工程负责人成图日期工程地址工程名称工程编号1n图2-2图层管理系统的E－R图2．2系统平台选择2．2．1硬件平台由于本系统面对的用户数量大，因此系统对硬件平台的规定应当尽量低。2．2．2系统操作平台本系统操作平台选择WindowsXP。2．2．3数据库平台根据“图件管理系统”对数据量的规定，无须采用大型的数据库管理系统，因此本系统使用Microsoft的Access2023。2．2．4系统开发模式与组件选择本系统采用GIS组件式开发模式。组件式软件开发技术已经成为当今软件技术的潮流之一，为了适应这种技术潮流，GIS软件像其他软件同样，已经或正在发生革命性的变化，即由过去厂家提供所有系统或具有二次开发功能的软件，过渡到厂家提供组件由用户自己再开发的方向上来。无疑，组件式GIS技术将给整个GIS技术体系和应用模式带来巨大影响。基于GIS组件的二次开发的基本思想是：大多数GIS组件都具有GIS的基本功能，开发人员可以基于通用软件开发工具特别是可视化开发工具，如Delphi、VisualC++、VisualBasic、PowerBuilder等为开发平台，进行二次开发。结合GIS工具软件与当今可视化开发语言的集成二次开发方式，既可以充足运用GIS工具软件对空间数据库的管理、分析功能，还可以运用其他可视化开发语言具有的高效、方便等编程等优点。GIS组件的代表应首推MapObjects及MapX，下表给出了MapObjects和MapX的重要功能对比。功能MapObjectsMapX显示的图件数据格式Arcview的SHP、ARC/INFO的coverage、SDE图层MapInfo的数据格式叠加栅格图像有有对图件的常用操作放大、缩小、平移、全图显示放大、缩小、平移、全图显示图层控制添加、移除、设立当前层添加、移除、设立当前层属性数据绑定有有图件信息查询方式1．通过鼠标选取特性2．通过SQL查找特性3．通过空间操作选取特性1．通过鼠标选取特性2．通过SQL查找特性3．通过空间操作选取特性专题图较弱有用户绘图图层无有生成/编辑图件对象较弱较弱可使用的开发语言VC、VB、PowerBuilder、C++Builder、Delphi、Access等VC、VB、PowerBuilder、C++Builder、Delphi、Access等MapObjects组件是由美国环境系统研究所推出，而美国环境系统研究所是GIS软件技术的拓荒者，同时也是当今GIS技术的领跑者，并且MapObjects是美国环境系统研究所产品系列的有机组成部分，与其他产品（例如ArcSDE）能很好地衔接。在比较了MapObjects和MapX的重要功能之后，我们决定选择MapObjects来开发本系统。运用组件式技术作为核心的软件开发技术，采用了组件式技术中的ActiveX技术，AetiveX技术是建立在COM技术基础上，结合OLE技术发展而来的，它是一套与其创建语言无关，支持软件组件在网络环境中进行互操作的面向对象的软件体系结构。在开发系统的过程中，将组件式GIS软件MapObjects作为一个ActiveX控件集成到可视化开发语言Delphi中，应用组件MapObjects的方法、属性、事件来实现与应用程序的交互，而编程的大部分甚至所有工作都用Delphi来完毕，从而在一个可视化的界面来实现系统的大部分功能。MapObjects是一套制图软件集，它使程序员可以把地图加到应用程序中去。通过MapObjects可灵活地建立适合用户的地图接口。在小内存空间中，能用多种工业标准程序环境之一去建立应用程序，可以联合使用MapObjects与其它软件去实现地图与用户信息的联系。MapObjects可以执行许多基础制图功能，但不能执行某些高级功能，如高质量地图输出、地图坐标系投影、表面模型或网络分析等高级空间分析功能以及拓扑编辑。可运用ESRI公司的其他产品(如Arc／Info、ArcView)来实现这些高级功能。2．2．5开发工具可视化的开发工具有许多，重要有VisualC++、VisualBasic、Delphi等，各个开发工具各有千秋。Delphi拥有一个可视化的集成开发环境(IDE)，采用面向对象的编程语言ObjectPascal和基于部件的开发结构框架。Delphi它提供了500多个可供使用的构件，运用这些部件，开发人员可以快速地构造出应用系统。重要特点如下：(1)直接编译生成可执行代码，编译速度快。由于Delphi编译器采用了条件编译和选择链接技术，使用它生成的执行文献更加精炼，运营速度更快。在解决速度和存取服务器方面，Delphi的性能远远高于其他同类产品。(2)支持将存取规则分别交给客户机或服务器解决的两种方案，并且允许开发人员建立一个简朴的部件或部件集合，封装起所有的规则，并独立于服务器和客户机，所有的数据转移通过这些部件来完毕。这样，大大减少了对服务器的请求和网络上的数据传输量，提高了应用解决的速度。(3)提供了许多快速方便的开发方法，使开发人员能用尽也许少的反复性工作完毕各种不同的应用。运用项目模板和专家生成器可以不久建立项目的构架，然后根据用户的实际需要逐步完善。(4)具有可重用性和可扩展性。开发人员不必再对诸如标签、按钮及对话框等Windows的常见部件进行编程。Delphi包含许多可以反复使用的部件，允许用户控制Windows的开发效果。(5)具有强大的数据存取功能。它的数据解决工具BDE(BorlandDatabaseEngine)是一个标准的中介软件层，可以用来解决当前流行的数据格式，也可以通过BDE的直接与SQLServer等大型数据库连接。Delphi既可用于开发系统软件，也适合于应用软件的开发。(6)Delphi使用独特的VCL类库，使得编写出的程序显得条理清楚，VCL是现在比较优秀的类库，它使得Delphi在软件开发行业处在一个绝对领先的地位。用户可以按自己的需要，任意的构建、扩充、甚至是删减VCL，以满足不同的需要。由此可见，Delphi是一个优秀的可视化开发软件，它已广泛应用于各个领域的软件的开发。Delphi连接数据库应用程序时，使用Delphi访问机制ADO作为连接应用程序和数据库的桥梁，来完毕软件的开发。我们运用Delphi开发语言以及地理信息系统二次开发组件MapObjects进行地理信息系统的二次开发。采用MapObjects组件与Delphi相结合的集成二次开发模式，运用这种开发模式，开发者可以方便、快捷地实现电子图件的重要功能，并且开发出的应用型地理信息系统系统界面简洁，操作方便，功能齐全，运营稳定，便于维护，大大方便了普通用户对地理信息的需求。Delphi在软件的开发应用方面要比其他开发软件来得快，并且其丰富的控件为界面的设计提供了有利帮助，此外，Delphi的编译使程序的执行效率相称高，可移植性好。因此对于我们GIS专业，若要实现GIS平台的二次开发，用Delphi无疑该是首选工具。因此，我们决定采用Delphi作为系统的开发工具。本系统由于采用MapObjiect控件和Delphi语言相结合的模式，因此编程人员在开发过程中并不需要掌握其他专业编程语言，并且系统应用可以脱离Mapinfo的软件平台运营。开发图件管理系统可以用来管理各种文献类型的图件，并且可以对其进行查看和简朴的编辑，系统的实际应用为单位难以存储、管理的大量图件提供了高效、便捷的存储管理手段和新的应用途径，为图件的管理提供现代化手段。2．3系统界面设计界面是系统与用户实现交互的部分，表现了系统的整体布局和逻辑关系。我们的系统界面设计原则：(1)以用户为中心。一方面注意不要使屏幕显得拥挤，另一方面，应考虑运用恰当的交互方式。为了实现有效的人机交互，必须使用用户熟悉和易理解的术语和概念。系统界面和谐，满足用户的视觉感受。(2)界面整洁。(3)菜单与工具栏可以根据需要切换，使用方便。(4)整体风格一致，特别是各对话框的字体大小、按钮摆放位置等。根据界面设计原则，我们实现的图层管理系统主界面总体布局如图2-3所示，它涉及菜单栏、工具栏、图件显示窗口、图层控制窗口和状态栏五部分。(1)菜单栏菜单栏中包含了图件管理系统中的所有操作，菜单栏位于主窗口的最顶端。(2)工具栏工具栏中的按钮重要用于控制图件的操作，特别方便了使用频率高的操作。工具栏位于主窗口的上方。(3)图件显示窗口用于显示各种图件和工程，也可以相应用户通过工具栏按钮执行的一些请求。图件显示窗口位于主窗口的中间偏右，占主窗口的绝大部分。(4)图层控制窗口图层控制窗口用来显示加入图层的名称，并控制图层是否可见，对当前图层的管理有极大的作用。它位于主窗口的中间偏左。(5)状态栏状态栏重要显示工具栏、菜单功能及部分操作的提醒信息。状态栏所显示信息规定简朴明了、语言通俗易懂。状态栏位于主窗口的最低端。图2-3图件管理系统主界面3．进度规划图层管理系统的进度规划安排如下：(1)进行需求分析和系统设计，形成设计文档，时间约3天。(2)建立数据库，时间约2天。(3)在完毕设计和建库后，进行图层管理系统的开发，时间约7天。(4)图层管理系统开发完毕后，进行调试，时间约2天。总计开发时