基于GIS组件技术的江西水系信息查询系统的研究与开发

基于GIS组件技术的江西水系信息查询系统的研究与开发（精选4篇）

基于GIS组件技术的江西水系信息查询系统的研究与开发 篇1

简述江西水系基本情况,介绍了组件式GIS系统开发模式的相关技术,以及基于GIS组件技术的江西水系信息查询系统.

作 者：龙兴 熊强 LONG Xin XIONG Qiang 作者单位：龙兴,LONG Xin(江西省水利水电学校,江西,南昌,330038)

熊强,XIONG Qiang(江西省南昌市水文局,江西,南昌,330002)

基于GIS组件技术的江西水系信息查询系统的研究与开发 篇2

关键词：GIS,设备管理,SuperMap Objects,监控,DDE

2000年全国煤炭产量为12.5亿吨, 2006年产量为23.8亿吨, 2013年达到36.8亿吨, 年均增幅8.7%, 煤炭产量的增加催生了一大批现代化综合性煤炭企业的出现。现代煤矿企业大多已经实现了机械化和电气化生产, 但是对于设备的管理却相对落后[1,2]。先进的煤矿设备的使用促进了企业发展, 但煤矿设备管理越来越复杂, 要保证企业的快速发展, 就要以良好的设备利用效率和投资效果来保证生产经营目标的实现。同时购买煤矿设备的费用占煤矿开采成本的40%以上, 因此提高煤矿设备的使用率及延长设备使用年限是提高煤矿生产效率和降低成本的有效措施也是提高现代煤矿企业竞争力的关键问题[3]。

国内煤矿机电设备自动化管理水平不是很高, 大多数煤矿将设备购置进来后按编号或者类型将设备的基本信息和相关情况记入设备档案, 再将档案存档。以后档案很少有人维护, 如设备位置的改变、检修记录、维修情况、设备当前状态、是否报废等信息无法在设备台帐上体现, 即在设备档案上无法跟踪查询设备信息及状态。某些使用了设备管理系统的煤矿企业所用的设备管理系统都是普通的MIS系统管理软件, 还尚未开发出成熟的图形交互设备管理系统软件。本文将从系统的建设目标、系统结构、系统功能、系统开发等几个方面详细介绍基于组件式GIS的矿井设备管理信息系统。

1组件式GIS简介

组件式对象模型 (Component Object Model, 以下简称COM) 是一种允许对象之间跨进程、跨计算机进行交互的技术, 并且使得这种交互容易得好像在本地计算机的同一进程中进行一样。其中COM是OLE和Active X共同的基础。COM不是一种面向对象的语言, 而是一种二进制标准。COM所建立的是一个软件模块与另一个软件模块之间的链接, 当这种链接建立之后, 模块之间就可以通过称之为“接口”的机制来进行通信[4]。

地理信息系统 (Geographic Information System, 以下简称GIS) 技术的发展, 在软件模式上经历了功能模块、包式软件、核心式软件, 从而发展到COMGIS的过程。COMGIS的基本思想是把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, 以及GIS控件与其他非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, 形成最终的GIS应用。COMGIS是面向对象技术和组件式软件在GIS软件开发中的应用[4]。

COMGIS的出现使得GIS开发更为简单, 由于COMGIS不依赖于某一种开发语言, 所以它可以嵌入通用的开发环境 (如:Visual Basic、Delphi和VC++等) 中实现GIS功能, 专业模型则可以使用这些通用开发环境来实现, 也可以插入其他的专业性模型分析控件。

2系统的建设目标

作为一个矿井设备管理信息系统, 除了具有界面友好、易于操作等基本特点外, 还应完成如下目标:

a.实现传统MIS设备管理系统的所有功能;b.数据共享, 提供开放的标准数据接口, 能够使用CAD和其他GIS格式的图形数据;c.实现各种空间查询, 例如设备位置查询、最短线路查询、缓冲区查询等, 为矿井设备管理和矿井突发事件提供决策依据;d.实现井下设备工作状态的图中实时显示;e.实现煤矿设备的全生命周期管理, 包括计划、购置、保养、维修、报废整个环节。

3系统结构

根据系统的建设目标, 基于面向对象的程序设计思想和模块化的系统结构, 本着方便实用、界面友好、容易扩展的原则, 设计了如下的系统总体结构。如图1所示, 主要功能模块包括:矿图管理模块、报表管理模块、设备管理模块、设备分析模块、实时数据接口模块、其他数据接口模块、空间查询模块和系统帮助模块。

4系统功能

4.1矿图管理功能

矿图可以使用Super Map Deskpro绘制, 也可以使用Super Map Objects提供的绘图接口实现绘制, 还可以利用所提供的工具将现有其他格式的数据 (如CAD、Map Info等格式) 导入。由于Super Map采用工作空间的形式来管理数据, 一个工作空间可以包括所有数据, 诸如:点、线、面等图形数据, 网络拓扑关系数据, 属性数据, 专题图等, 所以使用Super Map Objects开发的GIS应用在数据结构方面与Super Map公司的所有软件产品的数据格式完全一致, 可以互相访问, 实现了无缝结合。利用Super Map Objects提供的图形输出接口, 可以根据实际需要, 方便的输出各种矿图。

4.2报表管理

报表管理功能除了完成传统MIS设备信息管理系统的报表功能外, 还能与煤矿现有的监测平台通过数据接口作为纽带结合起来, 将监测平台实时传递的各种数据 (如风机、绞车、水泵在线监测系统等的实时数据) 存储到实时数据库中, 作为将来分析设备运行状态和能耗分析的基础数据。同时, 也支持手工录入数据, 以备数据接口或监测平台出现故障时能够正常的工作。除了设备状态报表输出功能外, 还具有历史数据归档、查询的功能, 能够查询任意历史时刻的数据。

4.3设备管理

设备管理功能模块与其他MIS模式的设备信息管理系统相似, 负责执行设备信息录入、增减、设备状态信息维护、和设备数据校验的功能。

4.4设备分析

设备分析模块包括工况分析、能耗分析和结果输出等功能, 本模块的主要功能是把实时数据库传递的设备工况、能耗信息进行综合分析计算, 确认设备是否在预定工况下工作, 能耗是否出现异常, 如出现异常将自动报警, 将报警信息自动发送到责任人手机。

4.5实时数据接口

通过与煤矿现有的监测平台相结合, 实时的获取监测平台的各种数据, 将数据分类保存, 作为系统的基础数据, 并提供给系统其他模块使用, 例如报表管理模块、设备分析模块等。实时数据接口与其他数据接口相配合, 完成实时数据和非实时数据的接入。

4.6空间查询

空间查询功能主要包括:空间定位查询, 缓冲区查询, 最短路径查询, 以及矿井发生灾变时期的最佳避灾路线查询 (如避开井下危险设备路线) 等, 为矿井发生火灾、水灾时期确定救援方案提供决策依据。同时还包括设备信息的查询, 以及以专题图的方式显示设备信息等功能。

4.7系统帮助

系统帮助部分主要包括系统的使用说明, 具体操作, 以及算法说明的内容。为了使用户更好的使用提供技术支持。

5系统开发

根据系统的建设目标, 将系统分为五个模块分别进行开发。a.矿图编辑处理与输出模块, 其中包括图形的编辑和处理、拓扑关系的管理、以及属性的编辑处理等;b.报表管理模块;c.设备管理模块;d.数据接口模块, 其中包括图形数据接口和实时数据接口模块;e.设备分析模块, 包括工况分析和能耗分析;f.空间查询模块;g.系统帮助模块。

系统采用组件式GIS开发平台Super Map Objects 5.2考虑到单个矿井的数据量不是很大, 故数据库采用了微软的Access数据库, 使用面向对象的Visual Basic 6.0进行集成开发。图形的编辑、存储、显示、以及空间分析等使用Super Map Objects 5.2提供的接口来实现, 设备分析、实时数据接口、报表等功能使用Visual Basic 6.0编程实现。

结束语

采用组件式GIS开发矿井设备管理信息系统软件, 不但具有速度快、质量高、功能完善的优点, 而且还具有只有专业GIS软件才具有的功能, 例如缓冲区分析, 空间查询等功能, 是传统的矿井设备管理信息系统软件开发方式所不能达到的。并且, 组件式GIS不受开发平台的限制, 开发人员可以任意选择自己所熟悉的开发语言进行软件开发, 系统集成方便, 和其他图形系统 (如CAD、Super Map等) 数据共享方便, 是一种较为理想的专业领域软件开发方式。

参考文献

[1]李承瑞.煤矿设备管理信息化建设[J].安徽科技, 2005 (2) :81-81.

[2]万艳丽, 张毅.煤矿设备管理信息化的现状和对策[J].河南科技, 2004, (9) :17-17.

[3]牛申霞.基于GIS煤矿机电设备可视化管理系统研究[D].河北:河北工程大学, 2010.

基于GIS组件技术的江西水系信息查询系统的研究与开发 篇3

阐述了GIS(地理信息系统)的概念、特点以及GIS技术应用的范围,分析了城市排水管网资源与GIS技术的紧密相关特性.以城市排水管理水务部门应用需求为基础,提出了基于GIS技术的`城市排水管网地理信息系统结构设计、数据库设计、专题空间地理信息数据设计、功能设计等.最后,结合深圳市龙岗区城市排水管网地理信息系统项目的设计开发,展示了项目部分开发内容.

作 者：刘红军 卢章锋 殷福忠 张延波 杨振球 LIU Hong-jun LU Zhang-feng YIN Fu-zhong ZHANG Yan-bo YANG Zhen-qiu  作者单位：刘红军,殷福忠,张延波,LIU Hong-jun,YIN Fu-zhong,ZHANG Yan-bo(黑龙江省测绘科学研究所,黑龙江,哈尔滨,150086)

卢章锋,LU Zhang-feng(贵州有色地质工程勘察公司测绘分公司,贵州,贵阳,550005)

基于GIS组件技术的江西水系信息查询系统的研究与开发 篇4

防洪规划作为非工程防洪措施的重要组成部分, 与工程措施相比, 由于其投资小、见效快等优点, 在当今社会越来越受重视。同时, 随着社会经济和科学技术的不断发展, 水利信息化、水利现代化、水利数字化为当前防洪规划的发展提供了新的契机, 实现防洪规划的信息化、现代化管理将成为今后防洪发展的重要方向之一。当前各级防汛指挥部门尤其是基层防汛指挥部门信息化水平不高, 特别是在防洪规划上的成果还比较少, 这一现状已成为当前防洪信息化发展的一大瓶颈。因此, 科学地对防洪工程规划, 运用新技术和新手段, 建立标准化、空间化的防洪规划信息管理系统对于保障城市防洪安全有十分重要的意义。

2 系统开发关键技术

本文根据以往的开发经验, 结合现今发展新技术, 提出了基于Active Data Object (ADO) 和COMGIS技术的防洪规划信息管理系统。

(1) Active Data Object (ADO) 。Active Data Object (ADO) 数据访问接口是Microsoft处理数据库信息的最新技术。它是一种Active对象, 采用了被称为OLE DB的数据访问模式, 是数据访问对象DAO、远程数据对象RDO和开放数据库互连ODBC三种方式的扩展。

(2) COMGIS。COMGIS是指组件化的地理信息系统, 由于目前地理信息系统的用户越来越多, 要求各不相同, 而地理信息系统软件也层出不穷, 为了满足不同用户对地理信息系统的不同功能要求以及各类地理信息系统能够有效融合, 在地理信息系统基本软件的基础上, 留了很多接口, 不同用户可以根据需要与其他软件或硬件连接。

3 系统功能设计

防洪规划信息数据类型复杂, 数据量庞大, 但归纳起来主要可由系统的空间信息和属性信息组成。空间信息主要是有关防洪的各种地图, 属性信息主要存储了系统所要查询的一切属性信息, 如实时水雨情, 水文站、水库、堤防、重点防洪工程信息, 气象信息等。空间信息和属性信息之间可以相互查询和检索, 这就需要功能强大的GIS软件来支持, 进而实现系统的模块间关联、查询、显示等功能。

系统的具体功能模块划分见图1。

下面主要探讨系统的主要功能及数据库设计。

3.1 图层管理。

3.1.1地图基本操作。 (1) 地图放大或缩小。点击放大或缩小按纽, 鼠标指针可变成放大或缩小形状, 在地图上单击左键或右键可以实现地图的放大或缩小。由于图层众多, 如果所有地物同时被加载会显得比较拥挤, 所以在显示的时候采用按一定比例显示的方法。主要地物如河流, 渠道等先显示, 地图放大到一定比例的时候, 再显示一些次要的地物, 如渡槽, 村庄等。 (2) 地图漫游。点击漫游按纽, 鼠标指针变成手柄形状, 在地图放大的情况下, 在地图上按住左键或右键, 移动鼠标可以实现漫游的缩小。 (3) 全图显示。点击全图显示按纽, 在地图放大的情况下, 可以使地图恢复到原来的初始状态。 (4) 地图鹰眼。点击地图鹰眼按扭, 弹出一个地图指示图, 用显著颜色的方框显示目前主窗口在全图的位置, 在地图指示图中点击可以移动大窗口位置, 还可以拖动方框改变大窗口的大小。3.1.2图层控制、显示和输出。 (1) 对系统涉及的各种地图进行分层。整个地图可分为点图层、线图层、面图层。 (2) 图层控制。设计图层间相互关系的调整来改变图层之间压盖关系, 图层显示状态的控制。 (3) 更改和设置图层的属性, 通过设置图层的symbol属性可以改变图层的各种基本属性。面状图层的基本属性包括图层颜色、区域界限宽度、区域界限样式、区域界限颜色等;线状图层的属性包括线宽度、线样式、线颜色等;点状图层属性包括点大小、点样式、点颜色等, 另外还有属性的标注。 (4) 显示地图。初始界面地图显示了行政区划、水文分区、水库、线状河流、控制断面、湖泊图层, 其它图层可以根据需要进行显示。对于村庄的显示, 地图应设置当地图放大到一定倍数时显示, 避免地图上地物太多而造成的地物符号叠加。3.1.3注记、符号化和鼠标提示。 (1) 地图注记。地图注记是地图的重要特性, 是表示制图对象的名称或数量及质量的文字和数字等信息。它可以说明制图对象的名称、种类、性质和数量等具体特性, 不仅可以弥补地图符号的不足, 丰富地图的内容, 而且在某种程度上可以起到符号的作用, 增强地图的可读性和表现能力。 (2) 地图符号化。地图符号的设计与实现是根据水利部颁布的规范中定义的地物说明进行符号化的开发, Map Objects为用户提供两种符号化的方式:一种就是运用提供的这些对象本身所提供的方法进行地图数据的符号化, 通过这种方式可以完成简单的符号化工作并制作多种专题地图, 另一种方式就是用户基于Map Objects提供的接口自定义符号, 并建立一套自己需要的符号库系统, 它主要是通过symbol提供的客户化接口来实现。 (3) 鼠标提示。鼠标提示要实现的一个重要功能是:当选择鼠标提示随意断面流量时, 鼠标箭头滑动到河流的任意断面, 系统将根据与要提示的断面最近的两个已知断面的流量, 推算出此断面的流量, 并通过鼠标提示显示出来。其计算思想是根据鼠标当前所在的断面的空间位置, 寻找到离此断面最近的两个已知断面信息, 读取空间坐标和流量值, 然后计算当前断面与已知断面的距离, 最终通过线性内插计算出当前断面流量。

3.2 信息查询。

主要包括点击查询、地物基本要素查询、空间关系查询。3.2.1点击查询。通过点击查询方式应获得地理要素的属性数据浏览界面。点击地图上地物, 其基本属性窗体应显示出来, 还可以根据需要显示出相应的字段内容, 实现从图形到属性的查询。点击水库时显示水库的基本情况表以及三个设计标准的流量和显示三个设计标准的泄量。3.2.2地物基本要素查询。可以对河道基本属性进行查询, 快速地从几百条河流中查询到符合条件的一条或多条河道。主要是根据河流、水库、水文分区名称对其进行查询, 该查询操作支持模糊查询。3.2.3空间关系查询。系统要实现水库和河流的包含关系, 河流与断面的包含关系, 水库、河流、湖泊、断面与行政区划的包含关系, 断面间的相邻关系等。

3.3 报表输出。

报表打印功能可以对河流、水库、河流断面等一些统计资料进行打印。本功能拟结合Excel与VB进行实现, 先建立一个Excel模版, 在其中把报表的格式、框架、表头、表尾等固定部分制作好, 作为报表的原型, 对要变化的单元定义名字。然后在VB中建立一个Excel Application对象, 用写Cell的方法从数据库中将数据填充进Excel表中, 调用Excel的打印方法打印。

3.4 系统管理。

系统管理包括权限管理、数据删除和修改、数据备份与恢复。3.4.1权限管理。系统能够对系统用户划分“管理员”“专业用户”和“普通用户”三个类别, 并对这三个类别赋予不同的权限, 每一个权限都有相应的使用功能。3.4.2数据删除和修改。实现数据的修改和删除功能, 首先利用SQL条件查询到需要修改的数据库表, 然后管理员可以根据需要和数据的更新情况来完成数据的修改和删除功能。3.4.3数据备份与恢复。系统能够定时地将数据库中的所有数据进行备份, 同时能将已经备份的数据重新恢复到数据库中。

3.5 数据库设计。

3.5.1空间数据库。该系统空间数据的设计和组织主要采用分层和分区的原则, 图层是空间数据组织的基本要素, 空间数据库可由若干图层数据构成, 对区域面积比较大的情况, 还需要采用分区分幅存储。空间数据拟存放在Map Objects支持的shapefile数据格式中。3.5.2空间数据库。属性数据库设计采用总体分类、专题建库的方式, 就是把防洪规划所有资料, 根据不同的数据特性进行分类, 可以分为以下几种主要类型:流域概况、水文资料、社会经济资料。专题建库就是每种类型数据又包含相应的专题, 每个专题信息对应一个专题数据库。该专题数据库把与其有关的所有数据表组织在一起, 形成一个专题数据库, 每个专题数据库所包含的数据表, 可以任意增加或删除, 系统数据具有可扩充性。

4 结论

GIS作为当前流行的开发工具, 不仅降低了应用系统的复杂程度, 而且降低了开发成本, 增强了系统的易维护性和可扩展性。使用GIS组件建立的防洪规划信息管理系统, 减少了开发的工作量, 缩短了研发周期。查询结果的图形显示能够使信息的显示更加直观, 实现了图、文一体化的交互式信息查询, 便于用户的信息获取。同时, 系统的开发将顺应水利信息化的时代潮流, 为防洪调度指挥和水利工程规划提供重要技术支撑。

摘要：文章对防洪规划信息管理系统的开发背景和必要性进行了阐述, 重点介绍了系统开发的主要技术。同时详细探讨了防洪规划信息管理系统的功能设计, 对系统各部分的功能进行了重点详细描述。通过该系统的开发可为防洪规划信息共享提供一个开放的信息平台, 从而为水利工程规划、防洪调度提供决策参考。

关键词：GIS,ADO,防洪规划,信息管理系统

参考文献

[1]张成才, 常静, 张颖.基于MapGIS-IMS的防洪工程管理系统研究[J].人民黄河, 2010, 32 (2) .

[2]张行南, 王晓航.基于GIS的水资源综合规划信息管理系统数据库研究[J].南水北调与水利科技, 2004, 2.