基于地理信息系统的旅游地理实现

WORD格式整理版./毕业设计题目：基于地理信息系统的旅游资源及线路管理系统的设计与实现学院：专业：班级：学号：学生姓名：导师姓名：完成日期：.诚信声明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计〔论文是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,毕业设计〔论文中不包含其他人已经公开发表过的研究成果,也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺,本人提交的毕业设计〔论文中的所有内容均真实、可信。作者签名：日期：年月日毕业设计〔论文任务书题目：基于地理信息系统的旅游资源及线路管理系统的设计与实现基本任务及要求：本课题针对我国旅游资源管理中普遍存在的问题,以C#为系统开发平台,由SQLServer2000建立属性数据库,应用组件ActiveX技术<MapObjcts控件与C#集成>建立空间数据库。利用面向对象技术实现空间数据和属性数据的绑定,进行属性数据库、空间数据库管理模块的研制与开发,实现对旅游资源及线路信息的建立、修改和查询,实现对与旅游相关的地域、景点、宾馆餐厅、交通、旅游线路等信息的管理。主要完成以下模块的设计：①旅游资源及线路的查询：实现对地域、景点、交通、旅游线路等信息的查询。②旅游资源及线路的更新：实现对地域、景点、交通、旅游线路等信息的修改、增添、删除等操作。进度安排及完成时间：第2周老师集中指导,分析并明确课题任务与要求,学习资料收集检索方法,并搜索收集所需中英文资料。第3周阅读资料、书籍,学习所需知识,撰写文献综述。第4～5周毕业实习。第6周完成毕业实习报告撰写；建立毕业设计实验环境；初步拟订设计方案；准备开题报告。第7周撰写开题报告。第8～13周具体设计、调试、修改、实现。第14～15周撰写毕业论文〔说明书,完成毕业答辩资格审查。第16～17周毕业答辩准备、毕业答辩。目录摘要1Abstract2前言3第1章绪论51.1旅游信息系统的概述51.2GIS系统的简介6什么是GIS61.2.2GIS的特点61.2.3GIS的结构71.2.4GIS的运用81.3系统开发工具介绍10开发环境101.3.2MapObjects简介101.3.3MicrosoftVisualStudio简介12第2章系统分析和总体设计142.1系统分析142.2研究方法与技术路线14研究方法142.2.2技术路线162.3总体设计182.3.1系统开发的目标和原则18系统设计18系统开发结构图20系统功能框架21系统结构图21开发环境的搭建22第3章系统各个部件的开发233.1模块功能23电子地图控制子系统23电子地图现实子系统23地名查询子系统243.2核心算法243.3工作流图253.4数据库设计263.5各个模块的详细设计29图层加载模块29地图放大缩小模块32查询功能模块33最短路径查询37景点的添加与删除373.6系统的实现与运行383.7系统的实现38主界面的实现38地图加载39公交查询39地图缩放40第4章程序调试与分析414.1系统调试41功能模块调试41接口测试41集成测试41性能测试414.2程序设计当中遇到的问题及解决方法42结束语43参考文献44致谢45附录46WORD格式整理版.基于地理信息系统的旅游资源及线路管理系统的设计与实现摘要：现在社会随着人们生活水平的提高,旅游已经成为了人们休闲娱乐的主要方式,而旅游业也带动了很多相关产业的发展。据调查,人类活动所接触到的信息中有80%与地理位置和空间分布有关。通过对旅游信息以及地理信息的集成,对于旅游管理以及提高旅游服务水平有很大的帮助。本课题的内容是研究基于GIS技术的组件,使用MapObjects进行开发的旅游信息系统。通过对地理信息,旅游信息的集成,对旅游信息化进行了分析以及探讨。利用MapObjects组件,在VisualStudio2005平台下面运用C#进行开发。实现系统的查询信息的基本功能,对XX省的旅游资源的整合。使得地理数据,旅游数据更加容易查询,使得地图数据与景点数据更加直观的向用户展示。关键字：旅游；地理信息系统；查询TheDesignandImplementationofTourismResourcesandLineManagementSystemBasedonGISABSTRACT：Withtheimprovementofpeople’slivingstandards,tourismhasbecometheirsmainentertainment.Andthetouristindustryalsoimprovesthedevelopmentoftherelatedindustries.Accordingtothesurvey,80%oftheinformationwhichaccesstohumanactivitiesisrelatedwiththelocationandspatialdistribution.Throughtheintegrationofgeographicinformationandtourisminformation,itwillhavegreathelptoincreasethetourismmanagementandservices.ThisissueistoexaminethecontentsofthecomponentsbasedonGIStechnologyanduseMapObjectscomponentstodeveloptheTourismInformationSystem.Throughtheintegrationofgeographicinformationandtourisminformation,toanalyzeandexploretheinfomationizationofthetourism.UseMapObjectscomponentstodevelopaccordingtoC#baseontheVisualStudio2005platform.TorealizethebasefunctionofqueryofsystemandintegratetheYunnan’stourismresources.Makethegeographyandtourismdataeasiertosearch,alsomakethemapandthescenicspotdatamoreintuitivetousers.Keywords：Tourist;GIS;search前言旅游业是全球经济中发展势头最强劲和规模最大的产业之一。旅游业在城市经济发展中的产业地位、经济作用逐步增强,旅游业对城市经济的拉动性、社会就业的带动力、以及对文化与环境的促进作用日益显现。旅游业是中国经济发展的支柱性产业之一。20XX我国旅游业全面恢复振兴并有突破性发展,旅游总收入达到6840亿元,相当于全国GDP的5.01%,20XX我国出境旅游增势强劲,公民出境旅游超过2800万人。20XX全年我国入境旅游人数10903.82万人次,比上年增长18.96%,比20XX增长11.37%。未来10年间,我国旅游业将保持年均10.4%的增长速度,其中个人旅游消费将以年均9.8%的速度增长,企业/政府旅游的增长速度将达到10.9%,到2020年,中国将成为世界第一大旅游目的地国和第四大客源输出国。到2010我国旅游总收入占GDP的比例将从20XX的5.44%达到8%。因此,作为六大新兴消费热点行业之一的旅游行业,在今后几年内将存在重大的投资机会。目前我国的旅游业还存在很多的问题,包括管理混乱,管理方法落后,资源的整合度低等。这些问题毛病却恰恰阻碍的我国旅游业的发展。据权威的统计资料和研究报告表明,人列活动所接触到的信息中有80%也地理位置和空间分布有关。旅游者衣、食、住、行、娱乐、道路、交通等的问题也直接关系到旅游的整个过程。由于这写数据过于分散一个人旅行者要掌握这些信息是不可能的。就拿XX来说,小吃,特产,特色商店对并不生活在XX的人来说,是难以找到的。因此对于地理信息以及服务信息的整合就是解决这个矛盾的主要途径,把复杂的地理信息转化为公众能够充分利用和享受的信息数据。随计算机技术的发展,数据库,遥感,地理信息等技术也日趋成熟,地理信息系统作为一种集地理空间特征和各种统计信息为一体的特殊信息系统,已广泛应用于许多领域,如城市规划设计、资源环境管理、生态环境管理等。同样地理信息系统也可以用于旅游业。通过地理信息系统将地理信息与旅游资源整合,大大提高了资源的利用率,对于旅游业来说是有一定的促进作用的。游客可以轻松通过该系统查询到景点的相关信息,而政府,以及相关的旅游公司同样可以利用其对旅游资源进行规划。从而促进整个旅游业的发展。对于本系统来说就是为旅行者提供线路,景点,公共方面的一些信息,以便于旅游者在旅行当中线路,行程的规划。对于行政管理者或者开发着来说提供了景区的添加删除等的功能。在未来,地理信息系统的运用讲更加广泛,特别在旅游业,通过集成酒店,机票,等信息。为广大旅游爱好者提供更加完善的服务。随着网络技术的普及,也使得旅者可以通过网络来对系统进行访问,提前为自己的行程做出规划。这必将是一个庞大的工程。对于组件的二次开发我是第一次接触,对于初学者来说,必定纯在很多不足的地方,在有的地方可能没有完成,希望各位评审老师提出宝贵意见,本人必定认真学习,虚心接受,对不足的地方进行改进。绪论1.1旅游信息系统的概述旅游业是一项十分依赖信息的产业,在信息化日益发张的今天,获取其旅游相关信息的难易在很大程度上决定了该景区旅游业的发展。当今,游客已经变得日益成熟和理性,游客的需求也变得多样化,这样也使得当地的旅游信息更加的繁多分散。使得游客在收集旅游信息的时候更加的困难。同时,对于旅游信息的整合,也变得非常重要。这也间接的影响到该地区的旅游的服务质量。随着国家经济的发展,人民的生活水平得到了很大的提高。旅游已经称为一个很普遍的休闲活动。近年来一种新兴的旅游方式——自助游成为一种很多旅游爱好者出游的主要方式。自助旅游已不是年轻人的专利,也不是省钱旅游的代名词,而成为重要的旅游趋势,无论老少,希望享受自由、深入、有特色旅游的人都会加入自助旅游的行列。然而自助游的最大缺点就是旅行者对当地景点,交通,食宿等信息的缺乏。单凭一张纸质地图已经不能满足广大的自助游爱好者的满足。获取大量的食,宿,交通,景区信息对与旅行者来说增加了负担,由于旅游信息本身非常分散,不容易收集。很多特色的食宿地点,在纸质地图上面无法反映出来,也给旅游者带了很多不便。对于管理者来说,先前的旅游信息系统都是单纯的对数据库的二维表进行操作,而且加入GIS技术以后,管理者不仅能够轻易的查询到景点信息,并对景点信息的修改,删除,大大方便了对景区建设等问题的决策。旅游信息系统的目的就是通过对地理信息,旅游信息的整合。特别是把景点信息、食宿等信息和地理信息结合,在电子地图上面现实出来。旅行者通过检索来得出自己想要的信息。这样大大方便了旅行者,节省了费时费力的旅游信息的收集。在国外,旅游信息系统起源于上世纪80年代。这些系统起初是放在旅游景区。游客通过系统,在景区的不同地点获取各种信息。随着数据库技术,网络技术,计算机技术的发展,旅游信息系统已经发展出面向不同层次的用户的各种产品。并且在很多系统之间通过互联网,实现了旅游资源信息的共享。其数据库信息包括旅游景区出入境人数、旅游消费额、运输工具种类、旅客流向和饭店服务设施等。在我国旅游信息系统起步较晚,80年代初期才开始进行研究,并且由中科院遥感所开始的。目前,旅游信息系统已经在很多城市相继运用起来,北京市就有了全市旅游信息的数据库,并且接入Internet；基于web的旅游信息系统也如雨后春笋般的在各个省市相继运用起来。互联时代的到来,使得信息共享成为了当今的主题之一。随着旅游管理系统的建立,更多零散的旅游信息将被整合在一起,通过这样一个平台,为广大的游客服务,也使得我国的旅游事业健康、有序、快速的向前发展。1.2GIS系统的简介什么是GIS什么是GIS？GIS〔GeographicInformationSystem翻译过来就是地理信息系统。经过了40年的发展,到今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术,并且得到了极广泛的应用。尤其是近些年,GIS更以其强大的地理信息空间分析功能,在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说,地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。1.2.2GIS的特点作为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统,GIS有一下三个特点：空间可视化空间地物轮廓特征的可视化。GIS突出了他对现实世界空间关系的模拟,使我们对于在将空间中各种食物的状态有一个非常直观的感受。使得我们对现实世界空间关系的认识更为直观具体。具有空间参考特点的地物专题属性信息的可视化。GIS实现了空间信息和属性信息的集成管理,并能够完善的建立二者之间的联系。比如：XX省个市区版图用不同颜色显示,人口密度用不同密度的图斑现实。空间向导一个完善的GIS提供了空间数据库功能,使我们可以以小比例尺查看全局,以大比例尺查看细部。其中还有查询功能,可以从空间查询功能中得到体现。空间思维GIS将许多空间分析工具集成起来,并提供二次开发工具。在进行空间分析时,用户将各种分析工具按所研究领域专业模型组织成一个程序,交由地理信息系统完成,最后提供空间可视化的分析结果。1.2.3GIS的结构输入数据输出系统GIS应用GIS应用GIS应用输入数据输出系统GIS应用GIS应用GIS应用空间模型服务空间数据访问接口数据库访问接口空间数据库RDBMSGIS图1.1GIS系统的结构1.2.4GIS的运用1.资源管理<ResourceManagement>主要应用于农业和林业领域,解决农业和林业领域各种资源<如土地、森林、草场>分布、分级、统计、制图等问题。主要回答"定位"和"模式"两类问题。2.资源配置<ResourceConfiguration>在城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。GIS在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大效益。3.城市规划和管理<UrbanPlanningandManagement>空间规划是GIS的一个重要应用领域,城市规划和管理是其中的主要内容。例如,在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面<城市资源配置问题>等。4.土地信息系统和地籍管理<LandInformationSystemandCadastralApplication>土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容,借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。5.生态、环境管理与模拟<EnvironmentalManagementandModeling>区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。6.应急响应<EmergencyResponse>解决在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时,如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。7.地学研究与应用<ApplicationinGeoScience>地形分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间统计分析、制图等都可以借助地理信息系统工具完成。ArcInfo系统就是一个很好的地学分析应用软件系统。8.商业与市场<BusinessandMarketing>商业设施的建立充分考虑其市场潜力。例如大型商场的建立如果不考虑其他商场的分布、待建区周围居民区的分布和人数,建成之后就可能无法达到预期的市场和服务面。有时甚至商场销售的品种和市场定位都必须与待建区的人口结构<年龄构成、性别构成、文化水平>、消费水平等结合起来考虑。地理信息系统的空间分析和数据库功能可以解决这些问题。房地产开发和销售过程中也可以利用GIS功能进行决策和分析。9.基础设施管理<FacilitiesManagement>城市的地上地下基础设施<电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、电力设施等>广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征的。它们的管理、统计、汇总都可以借助GIS完成,而且可以大大提高工作效率。10.选址分析<SiteSelectingAnalysis>根据区域地理环境的特点,综合考虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、环境影响等因素,在区域范围内选择最佳位置,是GIS的一个典型应用领域,充分体现了GIS的空间分析功能。11.网络分析<NewworkSystemAnalysis>建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型,研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件<爆管、断路>等应急处理。警务和医疗救护的路径优选、车辆导航等也是GIS网络分析应用的实例。12.可视化应用<VisualizationApplication>以数字地形模型为基础,建立城市、区域、或大型建筑工程、著名风景名胜区的三维可视化模型,实现多角度浏览,可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型工程管理和仿真、旅游等领域。13.分布式地理信息应用<DistributedGeographicInformationApplication>随着网络和Internet技术的发展,运行于Intranet或Internet环境下的地理信息系统应用类型,其目标是实现地理信息的分布式存储和信息共享,以及远程空间导航等。随着计算机技术的发展,地理信息系统将被运用在更多,更加平凡的运用在各个领域,作为旅游信息系统来说,只是GIS运用的一个方向而已。目前大多数基于地理信息系统的旅游系统以B/S模式开发,客户只需要通过IE就可以实用GIS。无需安装任何软件,这大大方便了用户。1.3系统开发工具介绍1.3.1开发环境〔1软件环境：计算机开发所使用的系统是WindowsVista,创建数据苦实用的是MicrosoftAccess2007,程序开发使用的是MicrosoftVisualC#,以及由ESRI公司开发的GIS组件MapObjects。〔2硬件环境开发环境：Intel<R>Core<TM>2DuoCPU,内存2G,硬盘160G；软件运行环境：主频以266MHz以上；内存256MB甚至更大；硬盘30G以上为宜。1.3.2MapObjects简介MapObjects是ESRI公司提供的一组供应用开发人员使用的制图与GIS功能组件,它由一个OLE控件和一系列可编程OLE对象组成。利用MapObjects,开发人员可以在应用程序中添加制图和GIS功能。他不是为最终用户而是专门为开发人员提供的。MapObjects是一个OLE控件,它建立在Microsoft公司的对象和嵌入技术〔ActiveX之上的。它可以用于大量开发框架中,包括流行的像VB、VC等之类的程序设计环境,因此开发人员可以在自己熟悉的开发环境中利用MapObjects开发GIS应用。MapObjects不适用于最终用户,它是为程序开发者设计的。程序开发者可以利用MapObjects开发应用程序并把这些程序提供给下一级用户使用。通过数据库访问对象组,MapObjects便能建立地图数据的联系,增加属性值,从地图特征上反馈属性信息,数据访问对象组由以下对象组成：〔1数据连接对象；〔2地理数据集合对象；〔3地理数据集集合对象；〔4记录集合对象；〔5TableDesc对象；〔6表对象；〔7统计对象。在地图现实对象中,通过地图显示对象组件,能用符号或专题描述绘制一张地图,也可以加入图像作为背景在地图上现实动态数据。地图显示对象组由以下对象组成：〔1地图控件：用于现实图层、图像层和动态跟踪层对象,可以编写代码来空控制鼠标驱动的绘图事件,设置显示参数,通过方法绘制地理特征,闪烁显示选择的特征,计算点与特征的距离、输入线、圆等。〔2层集合；〔3动态跟踪；〔4符号对象；〔5文本对象。通过地址匹配对象组,可以访问一个图层上的某个地址,该地址具有街道和地址范围并可标出十字路口的位置和地名。用MapObjects编写的应用程序可以通过一种关系与外部属性表可通过一种关系与外部属性表相连。关系是连接特征。关系是连接特征表与属性表的表。要得到这种连接,可安装ODBC。这种关系留存于应用程序运行期间,他不会被写入文件中,一旦建立了关系,MapObjects就在特征表上建立一种纽带,用户可通过属性表的主见字段查询属性表,但不能在MapObjects通过SQL表达式向属性表里增加数据。MapObjects编写的应用程序来显示多种图像文件。可把图像文件精确投影于Shape文件的地理坐标。MapObjects硬world文件来匹配图像像元在地理坐标中的位置。World文件是一个简单的文本文件,包括一些数学参数来定义装换关系：xyx’表示像元在地理坐标系统中经过换算后得到的坐标X值。y’表示像元在地理坐标系统中经过换算后得到的坐标Y值。x,y表示像元列,行数。A表示X轴上像元的尺寸,E表示负的Y轴上像元的尺寸。B,D是旋转关系项。C,F代表左上角像元中心的X,Y地图坐标。表1.1是MapObjects支持的图像格式表1.1MapObjects支持的图像文件格式名称描述扩展名Worldfile扩展名BMPWindowsbitmap*.bmp*.bpwTIFFTagimagefile*.tif*.tfwSUNSunrasterfile*.sun*.snwERDASERDASGIS或LAN*.gis*.gswIMPELLIMPELLbitmap*.ris*.rlwBILBandinterleavedbyline*.bil*.blwBIPBandinterleavedbypixel*.bip*.bpwBSQBandsequential*.bsq*.bqw1.3.3MicrosoftVisualStudio简介VisualStudio是微软公司推出的开发环境。是目前最流行的Windows平台应用程序开发环境。目前已经开发到9.0版本,也就是VisualStudio2008。VisualStudio是一套完整的开发工具集,用于生成ASP.NETWeb应用程序、XMLWebServices、桌面应用程序和移动应用程序。VisualBasic、VisualC++、VisualC#和VisualJ#全都使用相同的集成开发环境<IDE>,利用此IDE可以共享工具且有助于创建混合语言解决方案。另外,这些语言利用了.NETFramework的功能,通过此框架可使用简化ASPWeb应用程序和XMLWebServices开发的关键技术。2002年,随着.NET口号的提出与WindowsXP/OfficeXP的发布,微软发布了VisualStudio.NET〔内部版本号为7.0。在这个版本的VisualStudio中,微软剥离了VisualFoxPro作为一个单独的开发环境以VisualFoxPro7.0单独销售,同时取消了VisualInterDev。与此同时,微软引入了建立在.NET框架上〔版本1.0的托管代码机制以及一门新的语言C#〔读作CSharp,意为C++++。C#是一门建立在C++和Java基础上的现代语言,是编写.NET框架的语言。.NET的通用语言框架机制〔CommonLanguageRuntime,CLR,其目的是在同一个项目中支持不同的语言所开发的组件。所有CLR支持的代码都会被解释成为CLR可执行的机器代码然后运行。VisualBasic、VisualC++都被扩展为支持托管代码机制的开发环境,且VisualBasic.NET更是从VisualBasic脱胎换骨,彻底支持面向对象的编程机制。而VisualJ++也变为VisualJ#。后者仅语法同Java相同,但是面向的不是Java虚拟机,而是.NETFramework。第2章系统分析和总体设计2.1系统分析随着信息产业的迅猛发展,作为信息产业的地理信息技术的发展也异常迅猛。通过对旅游资源的调查,并对旅游资源进行分析。得出旅游信息系统的信息需求主要有一下几点：统计信息：按景区的内容,特色,交通等各个方面对景区进行统计。空间信息：景区地理位置,周边公共设施等。在加上相关的景区照等。旅游信息系统的主要功能有：数据的采集：主要是地图数据,景区的多媒体数据〔照片,视频等等的录入。数据库维护：主要是数据库文件的维护,数据库的日常管理等。数据查询功能：景区查询功能,公共设施的查询功能,公共交通查询功能,酒店,餐厅等的公共资源的查询功能等。输出：主要是图形,图表,信息的输出。2.2研究方法与技术路线研究方法〔1GIS对象与模型GIS中的属性数据与关系数据模型,关系数据库的表达与管理是相适应的。世界由对象构成也为对象所规定,在空间和时间上发生的每一件事,最终都会归纳于某些事物的行为或状态的改变。这就是所谓的面向对象的模型。从GIS当中,地图上事物的关系来看,也恰恰符合面向对象的这一方法。使得整个系统语义丰富,层次鲜明了。GIS中的地物可根据国家分类标准或实际情况划分类型。如城市GIS的目标可分为建筑物、道路、公园、水系、电力线等几大类,地物类型的每一大类又可以进一步分类,如建筑物可再分成居民住宅、饭店、商店、工厂、银行等子类。另一方面,几种具有相同属性和操作的类型可综合成一个超类。例如工厂、农场、商店、饭店属于产业,它有收入和税收等属性,可把它们概括成一个更高水平的超类一产业类。产业可能不仅与建筑物有关,还可能包含其它类型如土地,所以产业类不是建筑物的子类,这里需要用到双重继承的工具,当要查询饭店类的信息时既要能够继承建筑物类的属性与操作,又要继承产业类的属性与操作。从聚集与传播而言,属性管理也需要用到聚类的概念与传播的工具,例如在饭店类中,可能不直接存贮职工总人数、房间总数和床位总数等信息,它可能从该饭店的子对象表职员数据库、房间床位数据库等数据库中派生得到。因而在属性方面,亦可应用面向对象模型的基本概念,形成一种信息继承与传播机制,使数据库管理的功能更加强大。GIS组件组件软件的开发技术已经称为当今软件技术的潮流之一,为了适应这种技术潮流,GIS软件像其他软件一样,已经或正在发生着革命性的变化,即由过去的厂商提供全部系统或者具有二次开发功能的软件,过度到厂家提供组件由用户自己在开发的方向上来。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。GIS组件是在微软的ActiveX控件技术基础上由GIS厂商开发的。ActiveX是建立在COM之上的,通过属性、事件、方法等接口与应用程序进行交互。而整一个GIS组件吧GIS的各大功能模块划分为几个控件,每个控件完成不同的功能,各个GIS控件之间及GIS空间与其他非GIS控件之间,可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来。最终形成GIS应用系统。GIS组件的应用GIS控件属性方法GIS控件属性方法事件集成开发环境与其他控件图2.1GIS与集成环境和其他组件之间的交互对于MapObjects来说：属性<Properties>指描述控件或对象性质<Attributes>的数据,在MapObjects里面由三种属性,他们风别是MapLayer目标的GeoDatasetct属性；AddressMatcher目标的SrreetTable属性；PlaceLocator目标的PlaceNameTable属性。GeoDataset集对决定哪些层出现在SDE数据库里也是有用的；SrreetTable属性用于联系街道图层与数据库中街道名称表；PlaceNameTable用于不目标点与目标位置名数据库的联系。方法<Methods>指对象的动作<Actions>,MapObjects的方法很多,如：AddSDELayer方法,在MapContents表单上,按AddSDELayer加入SDE层。事件<Events>指对象的响应<Responses>。事件是可以被控件识别的操作,如按下确定按钮,选择某个单选按钮或者复选框。每一种控件有自己可以识别的事件,如窗体的加载、单击、双击等事件,编辑框<文本框>的文本改变事,等等。事件有系统事件和用户事件。鼠标在地图窗口内单击并选择一个地图要素,控件产生选中事件<如ItemPicked>通知客户程序有地图要素被选中,并传回描述选中对象的个数、所属图层等有关选择集信息的参数。作为通用接口的属性,方法,事件构成了组件的基本要素。这样就方便的为编程人员提供了接口,使其能够在自己熟悉的一个环境下面来进行开发,大大节约了开发的时间和成本。GIS组件在集成开发环境当中的结构基于GIS的集成系统模型基于GIS的集成系统模型GIS组件其他控件VisualStudio集成开发环境图2.1GIS组件在集成开发环境中的结构2.2.2技术路线本课题研究主要是以VisualC#+MapObjects的方法来开发,对地理信息数据以及系统属性数据采集并处理建立系统,通过ActiveX来对其进行绑定。通过地理信息系的空间查询,地图定位等的功能对信息进行处理,并在地图上面显示。运用MapObjects组件来对GIS进行二次开发是非常方便的。其中,GIS组件〔MapObjcets主要是完成GIS的工作,如：地图现实,地图加载等。其他的工作由别的组件来完成。在整个框架内,通过一定的编程,来实现一些功能,比如说地图缩放,路线查询等。在VisualStudio这样的一个集成开发的环境下面,各个组件通过属性的设计,还有一定的编程,把各个组件联合了起来。这些组件也是在VisualStudio建立的系统框架内实现各个功能的。本系统以面向对象的方法来开发,利用特定的软件工具直接完成从对象客体的描述到软件结构之间的转换的新方法。面向对象的理论是现代程序设计理论的基石。面向对象程序理论〔Object-OrientedProgramming,简称OOP,到目前为止,几乎所有的高级语言的核心都是面向对象理论,如：C++、java、C#等。面向对象的三个基本特征是：封装、继承、多态。面向对象理论的关键思想有一下几点：类〔Class面向对象思想来源于对现实世界的认知。现实世界缤纷复杂、种类繁多,难于认识和理解。但是聪明的人们学会了把这些错综复杂的事物进行分类,从而使世界变得井井有条。把事物编写成一个个"类"。在类中,用数据表示事物的状态,用函数实现事物的行为,这样就使编程方式和人的思维方式保持一致,极大的降低了思维难度。对象<Object>,类是一个抽象的概念,对象则是类的具体实例。对象可以保存自己的状态<属性>。由于对象与现实世界的实体对应,从而加强了软件模型的易理解性、可读性和可维护性。封装<Encapsulation>也就是把客观事物封装成抽象的类,并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作,对不可信的进行信息隐藏。继承〔Inheritance面向对象编程<OOP>语言的一个主要功能就是"继承"。继承是指这样一种能力：它可以使用现有类的所有功能,并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。子类可以继承父类的大部分特性,而修改自己的专有特性。多态性〔polymorphisn是允许你将父对象设置成为和一个或更多的他的子对象相等的技术,赋值之后,父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。简单的说,就是一句话：允许将子类类型的指针赋值给父类类型的指针。2.3总体设计2.3.1系统开发的目标和原则<1>系统目标通过旅游区统计数据、旅游服务机构网络数据、结合现有资源与环境背景数据和社会经济资料统计数据,具体实现以下的目标:建立旅游资源信息网络,实现旅游资源信息共享,并使旅游资源信息采集、传递更迅速、灵活,信息运用更及时、准确,为旅游资源的利用提供可靠保障。建立旅游资源的空间数据库和属性数据库,并对二者进行绑定,以实现信息资源的快速、动态和图文的实时查询和检索。<2>系统设计原则①实用性：旅游资源管理信息系统必须满足用户需求,能应用于查询和评价分析,以指导高级用户宏观决策,具有较强的综合实用性。②科学性：系统的设计与开发必须符合科学性,尽量采用新思想、新技术形成特色,为此数据库设计,系统功能设计方面重点考虑严格的数据质量,科学、清晰的数据结构与组织,满足各级用户的要求,确保系统的设计稳定有足够的容错能力。③可靠性：用户长时间运行程序,都应该确保程序的稳定,安全。系统设计<1>系统开发工具=1\*GB3①GIS组件选用本系统采用GIS组件开发模式。GIS组件的代表作首推MapObjects及MapX,其中MapObjects由全球最大的GIS厂商ESRI〔美国环境系统研究所推出：MapX由著名的桌面GIS厂商美国MapInfo公司推出。下表给出了MapObjects和MapX的主要功能对比。表2.1MapObjects和MapX的主要功能对比功能MapObjectsMapX显示的地图数据Arcvies的SHP、ARC/INFO的coverage、SDE图层MapInfo的数据格式叠加栅格图像有有对地图的常用操作放大、缩小、漫游等放大、缩小、漫游等图层控制增加、移走、设置当前图层增加、移走、设置当前图层属性数据绑定有有地图信息查询方式鼠标选取特征通过SQL查询通过空间操作选取特征鼠标选取特征通过SQL查询通过空间操作选取特征专题地图较弱有GPS集成有有用户绘图图层无有生成/编辑地图对象有有地图标注有有地图符号化较弱较强分析功能无无地理编码有有可使用开发语言VC、VB等VC、VB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是美国环境研究所产品系列有机组成部分,与其他产品〔ArcGIS能很好的衔接。比较了MapObjects与MapX的主要功能之后,决定悬着MapObjects来开发本系统。=2\*GB3②开发工具和数据库本系统用VisualC#和Access2007来完成,首先VC#的最大优势就是对于窗体的开发,编程人员可以很轻松的对窗体进行建立,通过鼠标就可以对属性,窗体,各个控件的位置什么的进行调整。大大避免了繁多的代码的编写。其次Access也是微软公司的Office的一个组件之一。它能够轻松的建立起小型数据库,由于我们系统所要用到的数据不多,所以选择Access2007来开发。再者Access2007是一个可视化工具用户想要生成对象并应用,只要使用鼠标进行拖放即可,非常直观方便。系统还提供了表生成器、查询生成器、报表设计器以及数据库向导、表向导、查询向导、窗体向导、报表向导等工具,使得操作简便,容易使用和掌握。系统开发结构图地理信息旅游系统GIS组件地理信息旅游系统GIS组件ADO组件电子地图关系数据库空间查询SQL查询查询结果图2.2系统开发结构图系统功能框架通过系统框架图,可以更加直观的显示出整个系统的模块以及功能。图2.3系统框架图旅游图2.3系统框架图旅游管理系统其他地图显示地图输出帮助查询数据库地图控制地图放大地图缩小地图漫游地图地名查询公交线路查询目标查询地图显示系统结构图旅游管理系统根据其功能主要分为6个子系统。6个系统相互结合,来完成整个系统的主要功能。图2.4系统结构图图2.4系统结构图基于地理信息系统的旅游信息及线路管理系统地图控制地图显示地名查询帮助其他开发环境的搭建由于使用插件式的组件,在进行开发之前就必须进行开发环境的搭建。由于VisualStudio这一个集成开发环境无需用户设置,而这个系统的核心之一是MapObjects,因而这里我们重点介绍在VisualStudio中加入MapObjects的插件。新建项目以后,在工具箱中任意组件上点击右键选择"选择项"之后弹出选择工具箱项。切换到COM组件标签页。在标签页上方的列表框中查找并选择MapObjects2.3MapControl,点击确定以后我们的组件就已经加入到了工具箱当中。图2.5添加MapObjects组件我们返回到工具箱当中,就可以看到我们所需要的控件了。图2.6插入以后的控件第3章系统各个部件的开发3.1模块功能电子地图控制子系统〔1显示地图图例通过列表框现实地图所有图例。〔2图层控制向用户显示组成当前地图的所有的图层信息,包括图层名,可见性。用户通过鼠标能够设置地图各个图层的可见性。电子地图现实子系统〔1地图显示功能在地图窗口显示地图〔2地图放大功能点击"放大"按钮,伺候,当鼠标在地图上某点单击时,地图将以该地点为中心放大一倍比例尺显示；随着地图不断放大,可现实的图层数量将逐渐增多,电子地图内容越来越丰富。这样,通过调整放大级别,达到在计算机屏幕上对大范围地图的纵观及细查局部的效果；为现实最佳现实效果,地图脱放大若干倍后不再放大。〔3地图缩小功能点击缩小,在地图上任意位置点击鼠标左键,地图将以该点为中心缩小一倍比例尺显示。随着地图的不断缩小。〔4地图"漫游"功能点击"漫游"按钮,光标呈手状。在地图上任意位置单击鼠标左键在屏幕上拖动,地图将向拖动方向连续漫游,此时比例尺和图层保持一致。〔5地图刷新功能用户可以随时刷新现实的电子地图。地名查询子系统〔1地名索引通过选自地名类型,显示所有该类型的地名,在选择某一具体地名就可以在地图上定位该地名。〔2地名信息浏览用户通过信息窗口浏览地名的详细信息。地名的查询结果出现在查询结果窗口上,改更能激活,用户通过鼠标在查询结果窗口中选择一个地名,如果信息窗口已经打开,则在信息窗口中显示。〔3公交路线查询此功能的目的是在地图上查询并显示改点附近的公交车线路,车站信息。〔4特定查询该功能允许用户输入地名查询距离改距离该地点最近的单位〔物体,并将查询结果显示在查询结果视图上。例如最近500m、800m等。〔5最短路径查询实现对道路网中任意两点的最短路径的求解和显示。路径分析的起止点有两种方法指：屏幕捕捉和对话框输入。求解出来的最短路径将在地图上显示,并且在状态区显示最短路径长度。3.2核心算法〔1最短路径我们选用的是Dijkstra算法,它的基本思想如下：问题描述：设图G=<V,E>,v0∈V,求从点v算法描述：设图G中有n个点,设置一个集合U,存放已经求出最短路径的点。V-U尚未确定最短路径的点集合,每个点对应一个距离值。集合U中点的距离值是从v0点到该点的最短路径长度,集合V-U重点的距离值是从点v0到该点的只包括以集合U中点为中间点的最短路径长度。初始时,集合U中只有点v0,点v0对应的距离值为0,集合V-U中点vi的距离值为边<v0,vi>的权值<i=1,2,…,n-1>,如果v0和vi间无直接相连的边,则vi的距离值为∞。在集合U-V中选择距离值最小的点Vmin加入集合U,然后对集合V-U中个点的距离值进行修正。如果加入点Vmin为中间点后,使v0和vi的距离值比原来的距离值更小,则修改vi的距离值。如此反复操作,知道v0出发可以到达的所有点都在集合U中为止。算法实现：设置一个CGisNetPath类的数组P[n],存放点v0到其他各个点的最短路径及其最短路径长度。设D<i,j>为点vi倒点vj的距离。=1\*GB3①初始时,集合U中只有点v0到其他点vi<i=1,2,…,n-1>的最短路径长度为边<v0,vi>的长度。如果点v0和vi不是直接相连,则假设存在一条从v0到vi长度为无穷〔小于0的边。=2\*GB3②在集合V-U中找出距离值最小的点Vmin,将其中加入到集合U,从点v0到vmin的最短路径长度就是vmin的距离值。=3\*GB3③调整集合V-U中点距离值。如果将性加入的点vmin作为中间点后,v0到vivi∈V-U的距离值更小,则应修改vi的距离值。即：如果P[i].dLength>P[min].dLength+D<min,i>,则将点vi的距离值改为P[min].dLenth+D<min,i>,并将路径上vi的前趋点改为vmin=4\*GB3④重复=2\*GB3②、=3\*GB3③操作,直到集合V-U中的点都加入到集合U中为止。〔2种子填充种子填充的算法的基本思想是：首先假设在多边形区域的内部,至少有一个像素点〔种子是已知的,然后算法开始搜索与种子点相邻且位于区域内的其他像素,如果相邻点位于区域内,那么只一点就成为新的种子点就成为新的种子点。种子填充中,我们选择八向算法。简单种子填充算法,此算法做采用的基本方法是：将〔x,y点与边界值相同比较,检测该店的像素是否处在区域之内：同时与新值进行比较,以确定该点是否已被访问过。这种测试的前提条件是：在初始状态下,区域内没有一个像素已被设置为新值：同时允许新值等于边界值。用堆栈的方法来实现步骤如下：=1\*GB3①种子像素压入堆栈。=2\*GB3②当堆栈非空时,重复以下操作。首先从堆栈中推出一个像素,并将该像素置成所要的值。其次对于每个与当前像素邻接的八连通像素,进行上述两部分的测试最后如果测试的像素在区域内且又未被填充过,则将该像素压入堆栈。3.3工作流图工作流图故名意思就是整个系统工作的过程的一个图,对于旅游信息系统这种公众系统来说,用户只需简单的操作就完成用户的需求。开始用户选择自己需求的模块开始用户选择自己需求的模块输入数据模块自己对数据处理查询数据库返回数据继续使用用用退出结束NY图3.1工作流图3.4数据库设计旅游管理系统的核心之一——数据库是非常重要的。有关地理信息的数据,各个景点信息的数据等都存放在数据库当中。数据库建立的成功与否,直接关系到系统的工作效率和用户的使用。因此数据库的建立是最基本,但却是最重要的一项工作。通过对系统的分析,确定了北京市的旅游线路管理系统是针对公众的一个查询系统。主要涉及到旅游资源、人口、地形地貌、娱乐、餐饮、住宿、交通工具、景点区划及相关旅游辅助资源方面的数据。经过分析,这些数据大致可以分为文本、图像、属性数据。分别建立他们各自的数据库,用一种较好的方式建立各个数据库之间的联系。下图为整个系统的0层数据流图,反应了整个系统的数据流向：11旅游信息管理系统2GIS系统地名,旅游信息,地理信息数据库用户查询数据景点,公交路线等信息位置信息路线计算结果地图数据输出多媒体和文本数据地理信息数据图3.2数据流图〔1地图信息表设计地图信息表主要用于存贮可用地图信息。包括地图编号,名称,地图信息对应的表名地图的描述信息等。表3.1地图集信息表结构字段名称数据类型大小描述ID自动编号长整型地图编号名称文本100地图名称表名文本50地图信息对应表名描述文本255地图描述信息〔2公交车车站表的结构为了能够查询公交车信息,需要建立公交车的车站表。为了使图层上能够显示公交车站点的位置,根据坐标,运用GIS绘图软件绘制出一个图层,用于显示站点位置,因而图层名便是公交站点这一图层的名字。表3.2公交车车站表结构字段名称数据类型大小描述站名文本40站点名称类型文本10大小类型车次数字10公交车路线号图层名文本50图层名称属性表文本50属性表名称〔3公共设施表结构公共设施表的数据是为了存放地图上公共设施如医院,银行等信息的位置等信息。表3.3公共设施表结构字段名称数据类型大小描述名称文本40地名类型文本10地点类型图层名文本50图层名称属性表文本50属性名称〔4景点表结构景点表存放的是景点的一系列的信息,已经景点的介绍等一系列信息。表3.4景点表结构字段名称数据类型大小描述名称文本40景点名称类型文本10地点类型图层名文本50图层名称属性文本50属性名称信息文本1000存放景点的介绍〔5坐标表结构坐标表给出得是各个部分的位置坐标通过坐标,用于存放各个地理点的信息。表3.5坐标表结构字段名称数据类型大小描述NODEID数字长整型结点标识号字段名称数据类型大小描述LABEL文本255注记文字X数字双精度坐标Y数字双精度坐标LEFTTURN数字双精度向左偏转角度RIGHTURN数字双精度向右偏转角度REXOURCE数字双精度资源需求这些就是数据库的基本表,GIS系统是需要访问数据库的,对于MapObjects来说,坐标定位的数据库的访问比较特殊。由于图层当中的每一个地理要素的几何形状以矢量坐标〔X,Y形式储存。而它们的属性是存放在shape文件当中。通过唯一表示来进行关联。而以上的表中图层名就是唯一标识。3.5各个模块的详细设计在这个系统当中,我主做了地图的添加,移动,缩放这个模块。公交车,景区信息查询的模块。景点的添加删除模块。3.5.1图层加载模块图层加载模块是地图加载,地图显示的关键模块。MapObjects的地图现实就是通过加载图层,图层之间经过层层覆盖来显示出来的,这样的好处是便于管理地图,在线路寻找等功能实现上很方便。图层的加载是按照由大到小的顺序加载的,他们分辨是多边形图层,线图层,最后加入的是点图层。开始开始MapObjects2.MapLayerlayer//声明图层变量Layer.GeoDataset=gds//设置图层信息layer.Valid加载图层结束提示错误YN图4.1图层加载流程图图4.1图层加载流程图图层加载的过程很简单,但是必选验证图层加载是否成功。Layer.Valid就是用来判断图层是否有效的一个值。下面是图层加载的简单代码。privatevoidLoadLayers<>{map.Layers.Clear<>;_map.ScrollBars=false;for<intm=0;m<3;m++>{for<inti=0;i<_environment.m_nLayerNum;i++>{MapObjects2.MapLayerlayer;//声明一个图层layer=newMapObjects2.MapLayer<>;MapObjects2.GeoDatasetgds;gds=_environment.m_db.FindGeoDataset<_environment.m_layerInfos[i].szFileName>;layer.GeoDataset=gds;//设置图层属性if<layer.Valid>//判断图层是否有效{switch<m>{case0://首先加入多边形图层gon>continue; break;case1://再加入线图层if<layer.shapeType!=MapObjects2.ShapeTypeConstants.moShapeTypeLine>continue; break;case2://最后加上点图层if<layer.shapeType!=MapObjects2.ShapeTypeConstants.moShapeTypePoint>continue; break;default: continue; }_environment.m_layerInfos[i].layer=layer;this._map._Layers.Add<_environment.m_layerInfos[i].layer>;3.5.2地图放大缩小模块地图的放大缩小都是通过MapObjects的自身的模块来实现的,通过MouseDownEvent事件来出来,从而实现地图的放大以及缩小。通过方法moZoomOut和moZoomOut方法来缩放地图。大大降低了开发者的难度,只需要用到接口就可以了开始开始最大/最小MouseDownEvent触发moZoomOut/moZoomOut最大/最小结束YYNN图4.2地图放大缩小流程图下面是地图缩放实现的代码：switch<this._toolBar16.Buttons.IndexOf<e.Button>> { case1: //放大 if<e.Button.Pushed> { SetToolbar<this._toolBar16.Buttons.IndexOf<e.Button>>; _environment.m_MapOpr=<int>MapOpr.MO_ZOOMIN; _map.MousePointer=MapObjects2.MousePointerConstants.moZoomIn; } else { _environment.m_MapOpr=<int>MapOpr.MO_NULL; _map.MousePointer=MapObjects2.MousePointerConstants.moArrow; } break; case2: //缩小 if<e.Button.Pushed> { SetToolbar<this._toolBar16.Buttons.IndexOf<e.Button>>; _environment.m_MapOpr=<int>MapOpr.MO_ZOOMOUT; _map.MousePointer=MapObjects2.MousePointerConstants.moZoomOut; } else { _environment.m_MapOpr=<int>MapOpr.MO_NULL; _map.MousePointer=MapObjects2.MousePointerConstants.moArrow; } break; case3: //全图显示 SetToolbar<this._toolBar16.Buttons.IndexOf<e.Button>>; _map.Extent=_map.FullExtent; _mapEye.Extent=_mapEye.Extent; _map.MousePointer=MapObjects2.MousePointerConstants.moArrow; _environment.m_MapOpr=<int>MapOpr.MO_NULL; ReLabelLayers<>; ReShowLayers<>;3.5.3查询功能模块查询功能模块主要是通过访问数据库来实现的,通过查询数据库来返回。〔1公交信息查询是用来查询公交车站名的信息,公交车停经信息的,景点信息是查询景点的一些基本的资料信息,旅游管理系统通过直接查询数据库就可以得到信息。两个的流程是相同的,因此把它们合在一起。返回结果开始结束返回结果开始结束录入查询关键字数据库查询结果提示用户无此数据YN图4.3公交景区信息流程图privatevoidInitBusPanel<> {this._Bus_listBox.DataSource=this._environment.m_dataSet.Tables["公交车站"]; this._Bus_listBox.DisplayMember="站名"; }privatevoid_Bus_radioButton_Station_CheckedChanged<objectsender,System.EventArgse> { LoadBusData<>; } privatevoidLoadBusData<> { stringstrConnectionString="Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;DataSource="+_environment.m_szDBName+ ";PersistSecurityInfo=False"; System.Data.OleDb.OleDbConnectionmyConnection=newSystem.Data.OleDb.OleDbConnection<strConnectionString>; myConnection.Open<>; System.Data.DataSetdataSet=newSystem.Data.DataSet<"临时库">; System.Data.OleDb.OleDbDataAdaptermyDataAdapter; stringszSQL; if<_Bus_radioButton_Station.Checked> { if<_environment.m_szBusFilter==""> szSQL="Selectdistinct站名From公交车站路线OrderBy站名"; else szSQL="Selectdistinct站名From公交车站路线Where"+_environment.m_szBusFilter+"OrderBy站名"; myDataAdapter=newSystem.Data.OleDb.OleDbDataAdapter<szSQL,myConnection>; myDataAdapter.Fill<dataSet,"公交车站路线">; this._Bus_listBox.DataSource=dataSet.Tables["公交车站路线"]; this._Bus_listBox.DisplayMember="站名"; } else { if<_environment.m_szBusFilter==""> szSQL="Selectdistinct线路名From公交车站路线OrderBy线路名"; else szSQL="Selectdistinct线路名From公交车站路线Where"+_environment.m_szBusFilter+"OrderBy线路名"; myDataAdapter=newSystem.Data.OleDb.OleDbDataAdapter<szSQL,myConnection>; myDataAdapter.Fill<dataSet,"公交车站路线">; this._Bus_listBox.DataSource=dataSet.Tables["公交车站路线"]; this._Bus_listBox.DisplayMember="线路名"; } this._Bus_textBox.Text=""; }〔2特定查询特定查询主要是查询出以某点为中心半径为多少米的范围呢的物体,这种查询需要运用到种子填充算法的思想。通过某点来填充半径为多少米范围之内的园。而在我们的特定查询当中,主要是通过种子填充这种思想来逐点来在数据库中查询呢,是不是公共设置,是的话列出来。Y开始Y开始选点是否查询过N查询数据库是否是边界YN结束是否是设施点显示在列表框中YN图4.3特定查询3.5.4最短路径查询最短路径运用到了前面我们所介绍到的Dijkstra算法。Dijkstra算法是最短路径算法中很经典的算法,目前它在很多地方都还在领域运用,特别是路由算法。〔1初始时,集合U中只有点v0到其他点vi<i=1,2,…,n-1>的最短路径长度为边<v0,vi>的长度。如果点v0和vi不是直接相连,则假