城市供水管网地理信息系统的设计与实现 68页

'论文题目：城市供水管网地理信息系统的设计与实现作者姓名：专业名称：指导教师：副指导教师：论文提交日期：论文答辩日期：授予学位日期：入学时间：研究方向：职称：职称：且剩一祓一娅一一一一～一一旦且月一5—6一．．一生笙蝤3—1—0—0一O一2一釜 DESIGNANDAPPLICATIONoFGISoNURBANⅥfATERSUPPLYNETWo砌(ADiSserta廿onsubmi“ediⅡfumlImentofthe代qui代meⅡtsofthedegreeofMASTERoFENGINEERINGfrOmShandongUniVersityofScienceand1’echnologybyYanRenjieSuperVisor：ProfessorLiuGuolinGeomaticsCollegeMay2013 明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有里交于其它任何学术机关作鉴定。工程硕士生签名：日期：AFFIRMATIoNIdecIaRthatthisdissertation，submittedinfu呖Umentoftherequi心m蛐tsf．ortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniVersityofScienceandTechnolo留，iswhollymyownwork吼Iessreferenceddocumenthasnotbeensubmittedf．orqualincationatiⅡstitute．ofaclmowledge．TheanyotheracademicSignature：Date：声 出塞挝撞太堂王捏亟±堂焦论塞埴耍摘要随着社会经济和城市建设的不断发展，城市地下管线越来越密集。由于水的特殊性和不可取代性，供水问题将在很大程度上影响和制约一个城市的发展，如何管理好供水管网数据，提高对供水管网系统的管理效率和水平成为一个很重要的课题。传统的供水管理存在一定的问题，比如数据管理效率低，信息化程度低等缺点，不能满足现代城市建设的需要。随着GIS技术的发展和应用，将GIS技术引入城市供水管网地理信息系统中，可实现供水管网的可视化和信息化管理，并可提供给系统管理者一定的决策帮助。本系统根据供水管网数据特点，在原有地理数据的基础上，利用空间数据库引擎心cSDE将属性数据和空间数据结合起来，运用数据库Oracle进行存储和管理供水管网数据；本文结合系统需求和设计目标原则，对系统的总体设计进行了说明，将系统功能划分为地图操作、管网编辑、信息查询、数据统计、决策分析、运营管理、数据处理、系统管理等模块；本文利用插件式GIS技术和数据库技术，基于空间数据库引擎ArcSDE、mcGIsEngine和ⅥsualStudio开发出城市供水管网地理信息系统。此系统实现了对城市供水管网的科学化和高效管理，使数据存储管理、系统维护更新成为一个动态和持续的过程，有效提升城市供水管网信息管理的质量和水平。本论文的主要研究内容如下：(1)结合系统需求，做出系统总体设计，包括系统总体架构、系统功能模块划分和系统数据库设计；(2)数据组织与管理：利用心csDE空间数据库引擎和0racle数据库技术相结合来解决供水管网系统中的海量数据的管理。(3)基于C#和ArcEngine，并利用Oracle数据库等工具开发出具有优美界面功能实用的城市供水管网地理信息系统。关键词：供水管网；心cGIsEngine；插件；GIs技术 出苤抖捷太堂王猩亟±堂焦途塞翅噩ABSTRACTWiththeconstalltdeVelOpmento士‘soclaleconomya11durbaIlconstrLlction，UrbaIluIlder孕oundpipeliIleismore锄dmoreintensiVe．AndduetothespecialnatIlrea11dIrreplaceablenatureofthewater，thewatersupplyproblemwilllargelyinnuenceaIldrestrictⅡledeVelopmentofacity．TherearesomeproblemswiththetraditionalwaterrI姗agemem，suchaslowemciencyofdatamanage玎∞ntand10wdegreeofi11f．0matization，州chcan’tmeettheneedsofmodemurbanconstnJction．WitllthedeVelopmentaIldapplicationofGIStechnology，wecaJlimroducetheteclllliqueofGISto1】rbanwatersupplynetWorkgeo酎印hicinfomationSyStem，whichcanrealizeVisualizationa11diIl】Fo肌ationmanagememof、vatersupplynetwork，andhelp龇syStemadmillistratorstomakecenailldecisions．Accordillgtocharacteristicsofwatersupplynetworkdat≈onthebaSisoftheoriginalgeogr印hicdata，usingspatialdatabaseengine舡cSDEcombineattributedataaIldspatialda饥tllesystemuseOracledatabasetostoreaIldmanagedataofwatersupplypipe．Combiningwitllthesystemrequirementsanddesignprincipleofta唱et，廿lispaperdes嘶bestheoVeralldesign甜1ddeVidesits‰ctionsimointomapoperation，networkedjting，jnfo姗ationquery，da￡astatistics，decisionanalysis，operationmanagement，dataprocessing，systemmaI]【agementmodule；Thep印erdeVelopurbanwatersupplynet、vorkgeogr印hicinfonnationsystem，uisngplug-inGIStechn0109yanddatabaSetechnology，onthebasisofthespatialdatab嬲eengineArcSDE，ArcGISEngineandⅥsualStlldio．1KsSystemhasrealizedtIlescientificaIlde衢cientmaIlagementofurbaIlwatersupplyne魄ork，makingthedatastoragemallagement，Systemmaintenallceupdatesadyn锄icandongoingprocess，e跽ctiVelyimprovingthequal时aIldleveloftheurbanwatersupplypipenet、)I，orkinfomationmanagement．Mainresearchcontentsoftllisp印era托aSf0110ws：(1)．CombiIling州tllthesystemrequirements，tomal(esyStemoVeralldesign，includingthesystem’soVerallarchitecture，system凡nctionmoduledivisionanddata_baSedesign；(2)．Da诅。唱砌Zation趾dm龇lagement．UsingArcSDE印atialdatabaseenginea11dOracledatabaSetechnologytos01Vemewatersupplynet、Ⅳorksysteminthemanagementofhuge锄ountsofdata．(3)．Basedonc撑aIld觚Engine，anduSestheOracledatabasetoolstodevelope 出壅抖挂太堂王程亟±堂僮论室擅要urbanwalersupplynetworkgeographici11f6珊ationsystem，whichhasbeauti如linterf如eaIldpracticalhmctions．Keywords：watersupplynetwork；ArcGISEngine；111eplu鲥ntecnology；GIStecnology 出盔型拉太堂王程亟圭堂焦i金塞目丞目录1绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1研究背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1l。2国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一31．3研究内容及技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．41．4本文的组织结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。51．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯62系统总体设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72．1系统的设计目标与原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一72．2系统开发环境⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．92．3系统总体架构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯102．4系统功能划分与模块组织⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯122．5数据库设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l72．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯213系统关键技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．233．1插件式技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯233．2数据库技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．243．3mcGISEngine技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯263．4空间数据库引擎～cSDE⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。273．5面向对象技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯293．6其他技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯313．7本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯334系统主要功能实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．344．1系统基本框架⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯344．2地图操作模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯354．3管网编辑模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯364．4信息查询模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯38 些丕型技盔芏王捏亟±堂焦逾塞目丞4．5数据统计模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯404．6决策分析模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯424．7运营管理模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯454．8数据处理模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯474．9系统管理模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯494．10本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．525结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．535．1总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．535．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．53参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯55攻读硕士期间发表论文及参加项目情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯57致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．58 出苤登挂太堂王猩亟±堂僮论塞目丞ContentslIⅡtroduction⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11。1Researchbackgrounda11dsignmcance⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一l1．2Researchstatusathome锄dabroad⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31．3ResearchcontentSa11dtechnologyroadm印⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41．4S仃uctureof廿lisanicle⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51．5Ch印terConclusion⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．62Gene豫lDes适nofSystem⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72．1Systemdesignta唱etandprincjpIe⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．72．2Systemdevelopmentenvimnment⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯92．3SyStemoveraIlstmctIlre⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。102．4System如nctiondivisionandmoduIegroup⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一172．5DesignofdatabaSe⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯192．6ChapterConclusion⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一2l3Systemkeytechnology⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．233．1Plug-inGIStechnolo目⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一233．2DatabaSetechnology⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一243．3ArcGISEnginetecJlnology⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一263．4Spatiald稚山aSeengine心cSDE⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一273．5Object—OrientedTec}lIlology⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯293．6Othertecllll0109ies⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．313．7Ch印terConclusion⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯334ImpIementationofSystemfunctions⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯344．1BaSicfhmeworkofsystem⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．344．2Moduleofm印operation⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯354．3Moduleofpipene咖rkeditor⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．364．4Moduleofinfonllationsearch⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯384．5ModuleofdatastatisticaI⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．404．6ModuleofdecisionandaJlalysis⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯424．7Moduleof叩erationsmanagement⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．454．8IⅥoduleofdalaprocessing⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．474．9ModuleofsystemmaIlagement⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯49 出丕丑拉盔堂王捏亟±堂焦熊塞目丞4．10ChapterConclusion⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯525Summal了aⅡdoutlook⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯～535．1Conclusion⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．535．2Pmspect⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯53Refe心nces⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯55MainAchi∞rementsdunngmasterstudyperiod⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．57Acknowledgement⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．58 出苤抖技盍堂王程亟±堂位论塞绪迨1绪论1．1．1研究背景1．1研究背景及意义近年来，随着社会经济和城市建设不断向前发展，人们生活所必需的水，气，热等地下管线也越来越密集，如何实现对管线的科学和信息化管理也成为城市建设的一个重要课题。由于一些原因的存在，比如不当的施工造成管线破坏，管线改造前后数据丢失等事情时有发生，给居民生活、城市建设管理等会带来严重的影响。社会在信息技术、计算机技术、G1S技术等技术的不断发展，传统的供水管网的管理模式正悄悄地发生变化。管网信息开始采用GlS技术进行管理，利用GIS特有的空间分析功能，实现对供水管网资料的数据挖掘【¨。从而全面和系统地掌握地下管线数据，使对供水管网数据的管理成为一个持续和动态的过程，为供水管网的施工、运行和管理提供高效和精准的服务。供水在城市发展中起到不可替代的作用，关系到人民生活、城市生产发展。自来水的供应和管理水平成为衡量一个现代化城市基础设施建设和管理的标准之一，直接关系到其他行业的发展。其作为对外开放的重要的硬投资环境之一，供水问题往往成为一个城市发展的根本制约性因素，对每个城市的发展都有着重要意义。建设数字化供水系统是适应城市的快速发展的需要，同时也提升了现代科学管理水平，提高了企业的工作效率，管理水平和供水服务质量。数字化供水可以使调度工作科学，准确、有效、快捷、直观、合理。使工作人员的工作流程化、简单化、人性化。现代城市供水的信息化和时效性要求越来越高，要求实现对供水整个过程的智能管理和监控，对突发性事故及时有效的处理，不断提高服务质量和水平，达到服务人性化和管理精细化的要求。烟台市自来水公司为适应烟台市建立现代化国际性港口城市的需要，加快了供水建设步伐，为约60万人提供用水服务，供水服务面积达64平方公里。随着城市人口的增加与城市规模的加大，旧城改造，道路建设以及城区的建设力度逐年加大，地下管线也随之越来越丰富和密集，由此带来的问题也越来越多，例如管线出现爆管或老化的问题不I 出蠢科技楚莲王翟亟±堂位熊塞．．缝谣能及时上报，检修监督不能有效的执行，维修完毕不能及时的反馈。为解决这些问题，烟台市需要在数字市政平台的基础上，建立一个满足前瞻性，先进性，实用性，安全性，可扩展性，易用性和可靠性等于一体的供水管网管理系统，来进行供水管网的管理和调度。本课题以烟台数字市政项目中供水管网管理系统为例，来探讨城市供水管网地理信息系统的设计与实现。1．1．2研究目的及意义建设数字化供水是适应城市的快速发展、提升现代科学管理水平、提高企业的工作效率和管理水平、提高供水服务质量的源泉的重要手段。本课题的研究目的就是以GIS为手段，融入供水企业各个业务方向。通过企业级GIS的实旌，达到GIS和核心业务的融合。打破机构和企业内部各部门独立存在的各个系统之问的信息流动壁垒，形成内部高效、对外一致的信息服务格局。本课题研究的理论意义和实际应用价值主要表现在以下几个方面：1．系统的搭建采用组件式GIS开发技术。组件式GlS技术使得系统具有可重用性，很大程度上避免了代码的重复编写。同时也提高了系统的模块化程度，使系统具有不同层面上的适用性和可移植性，可按照客户的专业需求扩展系统。2。建立一个供水基础信息系统将烟台市供水管网设施的基础数据进行采集并录入数据库中，为供水管网设施的管理和信息的有效利用提供基础保障，提高烟台市整个供水系统的管理水平。3．因管网具有复杂的空间数据和属性数据，十分庞大，且处在不断的动态变化中，增加和修改数据的工作一直进行。此系统为数据的存储，记录和修改提供了一个比较高效的平台。4．便于优化供水管网系统自身。从管网系统的预警分析中可以得到管网在设计和铺设时的不合理之处，爆管分析也为系统进行管线材质和服务年限上的选择提供了依据，从而可以进一步对管网系统本身进行优化。5．提供了一个分析和决策的平台。供水管网系统在实现了地图定位，信息查询和数据统计等功能的基础上，实现了断面分析，碰撞分析，连通分析和预警分析等功能，可作为抢险抢修部门进行事故分析的依据，同时也可为决策部门提供足够的数据基础和依据。2 出苤型技盔堂王程亟±堂焦i金塞绪论6．运行管理模块将产生良好的现实效应。此模块实现了维修信息的添加，查询，统计和管理等功能，为供水管线出现的事故和问题进行有效的监督和记录，并实现检修之后的反馈。1．2国内外研究现状相比我国，国外供水行业管理采用信息化手段比较普遍，一些国家在GIS的发展和应用上取得了很大的进步。许多城市将GIS技术引入供水管网管理，并将专业化应用与商品化生产结合起来。GIS技术在我国起步较晚，应用和发展上相对落后，上世纪末，GIS技术才开始在我国逐步发展和应用。虽然少数城市将GIs技术引入供水管网管理中，但仍存在一些问题，比如信息化管理程度不高，人工管理成分仍占很大比例。目前国内对综合性强通用性好的供水管理系统存在很大的需求。至今，供水管网在管理层面上主要经历了手工管理阶段、计算机辅助管理阶段和管网GIS阶段。手工管理是目前我国国内主要采用的管理方式，从管线的规划铺设、到事故管线的查看反馈以及对数据存储管理等均采用人工手段，信息化程度低，效率低下。计算机辅助管理是上世纪70年代以来，各国政府将计算机技术引入供水管理当中。管网GIS管理即采用地理信息技术(GIS)来统一管理图形、属性和拓扑信息。GIS技术可以将地理信息相关的空间位置、属性特征及时域特征进行统一的管理，按一种新的方式组织和使用地理信息，以便更有效地分析和生产新的地理信息。近年来，国外发达国家在城市供水管理中，为实现供水系统的统一规划和优化管理，将发展成熟的GIS技术引入供水管理中，创建了GIS系统实现对供水管网的信息化管理，并可为系统管理人员提供一定的决策支持。比如1980年以后GIS技术被引入给排水领域，GlS通用软件被用来处理管网管理的日常工作：Zick将Geo／SQL、GlS和AutoCAD与供水系统分析结合起来，将供水管网变化所带来的影响及时反馈给用户；M叫taletal在上世纪末设计出了纽约市包括9600虹管线、18000个闸阀和19000个消火栓在内的GIS数据库管理和管线绘图系统；1993年美国华盛顿环境工程委员会以GeoMap为平台建立了GIS给排水管理系统，成功地对全市的给排水管网及设施进行管理；另外，GIS还应用到供水管网的优化设计和管道定位中，作为典型的决策支持系统而建立的配水系统优化程序(啪SOP)，将管网分析、计算、设计规划模型与GIS技术结合在一起，进行管网优化设计LlJ。1 也巫抖越态望王程亟±芏僮硷塞缝监虽然G1S技术在我国发展较晚，但随着经济技术的发展和城市建设的需求，许多城市开始在供水管理方面开始引进Gls系统。这些系统来自国外或国内自行研发。近年来，我国国内也自行研发出不同的GIS系统来满足不同的用户的需求，例如北京自来水集团公司开发了“北京市城市管网信息系统”，深圳中地软件开发了“供水管网信息系统”，哈尔滨自来水集团公司与哈尔滨建筑大学联合开发了“市给水管网综合信息管理系统”，天津大学建筑工程学院环境工程系研发了“城市供水信息系统与调度系统”，武汉市自来水公司引用超文本电子地图系统HEAs建立了“武汉市管网综合信息系统”等等【¨。但GIS技术在我国供水管理中应用程度较浅，仅仅作为管理图形和数据库的平台，只停留在管网日常管理的水平上。目前存在的主要问题如下：(1)数据管理效率低。供水管网数据的获取主要依据外业采集人员。面一旦发生局部管线数据的变化大部分仍需要外业人员进行采集，缺少一个有效的存储和记录数据的平台。(2)数据动态更新实施不理想，目前进行管线信息化建设的各个城市，都制定了新建工程管线项目申报、放线及竣工测量等管理规定，执行情况却不容乐观。据上海和广州等城市统计，新增管线中30％一50％不能获得竣工资料。(3)管线数据分析功能薄弱。没有充分利用GIs强大的空间分析功能，不能对管网数据进行有效的处理，难以挖掘用于辅助决策的数据．(4)管线三维建设功能单一，目前国内的管线三维基本上只是对三维场景的表现，再现管线的空间分布情况，而国外已经发展到先期数值仿真和三维动态管理层面上。(5)对系统的潜在功能挖掘不深。管线数据紧紧停留在浏览查看查询等基础功能的层面上，没有与现实结合起来进行预警分析，爆管分析和运行管理等管网中常见的问题。1．3．1研究内容1．3研究内容及技术路线基于ArcEngine、空间数据库和插件式GIs等关键技术实现了城市供水管网地理信息系统。系统实现了对供水管网数据的信息化管理，使对供水管网的管理成为一个科学、高效和可视化的过程。本论文的研究内容主要包括：4 虫丕秘技盔堂工捏亟±堂僮i金塞绪途(1)系统方案设计：在了解和满足建设背景和建设原则的基础上进行需求分析，提出系统的整体设计方案。(2)数据组织与管理：利用ArcSDE空间数据库引擎和Oracle数据库技术相结合来解决供水管网系统中的海量数据的管理。(3)决策分析：论述与实现决策分析部分的基础，主要是横断面分析，纵剖面分析和预警分析等。通过断面、剖面分析以管线的地面高程、管线高程等图像的形式展现，供在指定区域内的施工提供依据；预警分析用于警示管理员管网中存在的未及时维修的管线，或者超越了服务年限应及时维修或更换的部分管线，以免发生事故。1．3．2技术路线本论文综合应用GIS技术，Oracle数据库技术，DEVExpress控件和Arc】孙gine二次开发技术，针对烟台市数字市政城市供水管网管理系统设计的应用需求，基于烟台市供水管线地理数据和相关资料，设计烟台市供水管网空间数据库，研究并开发烟台市供水管网GlS系统，完成对城市中的供水管线的大量数据进行管理和应用。本文采用的技术路线如下：(1)需求分析。结合项目实际情况和相应系统的特点，提出本系统的建设原则和设计方案。(2)系统的设计。主要包括系统的数据库设计和系统功能模块的设计。数据库设计需要结合供水管网系统所需要的基础地理数据、空间数据和属性数据等，建立相应的数据库。系统功能模块设计结合供水管网系统的特点，设计出管网编辑、信息查询和决策分析等功能模块。(3)系统的实现。根据系统相应的设计，利用GlS技术和数据库技术等完成系统功能模块的实现。1．4本文的组织结构本论文共分5章：第一章，介绍本系统的研究背景以及研究的目的和意义。并通过国内外供水管网GIS系统的发展现状来阐述本文的研究内容和技术路线。第二章，介绍了系统的总体设计，从系统的设计目标与原则出发，分析了系统所需5 出丕抖拉太堂兰捏亟±坐僮盐塞缝诠要的开发环境、总体架构、功能模块划分和数据库设计等。第三章，对系统中用到的关键技术：插件式技术、数据库技术、GIS技术和空间分析技术等。第四章，对城市供水管网地理信息系统进行展示说明。第五章，对本系统的结果进行总结，进一步指出系统的不足之处和对需要进～步修改的地方进行展望。1．5本章小结本章首先分析了项目存在的背景和问题，阐述研究的目的和意义。并结合目前国内外的发展现状，提出本系统的研究内容和技术路线。6 出丕茎哒丕堂王猩亟±堂焦途塞．一一丕绮监馇遮让2系统总体设计2．1．1系统需求2．1系统的设计目标与原则按照供水服务标准化、管理精细化、利用了数据库技术、GIS技术等基础上，的建设提出以下需求：(1)基础GIS操作功能企业信息化、决策科学化的总体要求，在综合结合烟台市供水的具体实际情况，用户对系统基础GIs操作功能，包括最基本的数据加载、地图操作和视图浏览等功能，来实现加载本地或库数据，控制地图显示范围和准确定位等功能。(2)基础的查询与统计功能系统应满足用户根据不同的需求进行相应快速查询和统计的需要，包括常见的空间查询(如点击、圆形、矩形和多边形等查询)、属性查询(结合供水管网特点)以及简单统计和按条件统计等。(3)供水管网决策分析功能完成供水管网系统的决策分析功能，需要对管网的埋设、建设和连通性进行分析，作为判断管网是否陈旧，埋设是否存在问题以及连通与否的依据；并可在发生紧急情况下进行事件分析，帮助用户采取一定的措施。(4)数据导入与输出功能系统存在大量的数据，并且需要进行一定的编辑修改，并对编辑修改之后的数据进行保存；并可根据实际的需要生成相应的图片，选择指定的区域打印等。(5)系统维护与管理为保证系统的正常运行并结合烟台供水的实际情况，对系统的符号、预警和覆土配置等参数进行设置，并对系统的角色、日志和用户等进行管理。(6)系统界面和框架7 出丕科技太堂王捏亟土堂焦硷塞丕筮盥住途让传统GIS系统软件等界面风格比较类似，不够美观。用户对系统界面的视觉性提出了很高的要求。要求系统操作简单，模块清晰，安全可靠，实用性强，符合操作人员操作习惯，系统运行效率高。(7)系统架构为保证数据的完整性，要求系统采用C／S(客户端／服务器)结构。2．1．2设计目标简单地说是以GIS为手段，融入供水企业各个业务方向，达到GIs和核心业务的融合。打破机构和企业内部各部门独立存在的各个系统之间的信息流动壁垒，形成内部高效、对外一致的信息服务格局。本系统的设计目标如下：(1)具备GIS系统所应有的基础地图操作功能，结合常见的信息查询、数据统计和管网编辑等模块组成供水管网地理信息系统。(2)完善数据更新机制。建立完善的基础数据更新机制，保证后期管线的新建、改动、废弃等操作能及时更新到基础数据中。同时，保证地形图等基础辅助数据的及时更新，保持其现势性。(3)能给系统管理员辅以一定的决策分析功能。在系统中创建决策分析模块，提供断面分析、预警分析、最短路径分析和三维分析等功能，为系统管理员全面的了解系统管网数据、查询管网三维信息和做决策时提供一定的帮助。2．1．3设计原则烟台供水调度系统的建设是一项综合性的、复杂的、庞大的系统工程，涉及的技术面较广，业务专业性强，工作流程复杂，因此项目建设应遵循以下原则：(1)前瞻性与先进性系统设计具有前瞻性，整个系统的软硬件配置，符合长远的规划和设计，保证5．10年内保持业界主流。供水调度系统应达到国内领先水平，采用当今最新且成熟的信息技术，符合最新的技术发展潮流。(2)实用性和易用性数字化供水建设要满足供水业务的应用需要，符合供水业务的实际需要，并充分利用原有的投资设备和数据，做好与现有各类业务系统的衔接接口。R 些苤抖堇盔堂王猩亟±堂焦i金塞丕缠盟住遮过供水调度系统建设注重易用性，硬件部分参数配置少，调整少，自动化程度高，使用方便，操作简单，管理方便；软件部分界面友好，符合操作习惯，便于不同计算机水平的用户都能使用。(3)安全性和可靠性供水调度系统应具备较强的安全性，采用多种安全防范技术和措施，在数据、物理、系统、网络、应用以及管理上全面的保障系统及数据的安全。系统设计注重可靠性，能够长期稳定工作，保证每天24小时长期不问断地稳定可靠运行，适应工作环境能力强，故障率低，维护维修方便。(4)标准性和扩展性项目建设应严格按照国家和烟台市数字市政标准进行，并遵循国内外行业有关的规范要求。目前计算机和网络、GIs等领域技术发展十分迅速，应用环境，系统硬件及系统软件都会不可避免将被更新，考虑到供水业务的可持续发展，系统具有易调整、扩充和删减及与其它系统的接口能力，并利用各系统功能之长，进行优势互补。2．2系统开发环境本系统采用c／S架构，它是一种是软件系统体系结构，通过它可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到客户端和服务端来实现，降低了系统的通讯开销。服务端用于存储系统所用到的基础地形数据、业务数据和管网数据，实现对数据的查询、统计和增删查改等功能。而客户端表现为系统的具体操作界面，包括工具条、菜单栏和地图显示区等。考虑到数据存放等因素，服务端和客户端不部署在同一台电脑上。根据两者不同的作用功能，分别为其部署不同的开发环境。2．2．1客户端开发环境系统需要在客户端进行代码的编写，以实现各个功能模块。本系统所需要在客户端上部署的软件如下(如表2．1所示)：(1)ⅥsuaIstlldio2008。ⅥsualStudio2008提供了开发系统所用的C群语言和．NetFr锄eWbrk3．5，为系统提供了编程平台。(2)～cEn舀ne9．3。ArcEngine提供的组件加载在visualStudio可用作控件使用，提供了系统界面的视图显示区所用的MapComrol控件等。q 些丕抖基盔堂工猩亟±堂僮诠塞丞统盟佳遮让(3)O阳cle109Client。此客户端用来和服务端的数据库进行通信，实现对数据的操作功能。(4)DevExpress9．3．4。提供了美化界面的simpleB眦0n、1’reeList等控件来代替Winfo咖中的控件。也可以自定义用户控件userCon仃0l在系统中使用。2．2．2服务器环境服务端主要是用来存储数据，实现对数据的各种操作如查询和统计等功能。需要部署0raclelOgSeⅣer。另外，也需要安装ArcsDE以实现连接Oracle对大量的空问数据进行管理。如表2．1所示。表2．1系统开发环境T拍le2．1SyStemDevelopmentenvironment类别最低配置名称[备注]客户端：操作系统及版本1VnndowsXPsp3ArcEngine9．3、DeVExpress9．3．4、Oracle109其它软件及版本C1ient、Visualstudio2008服务器端：操作系统及版本WindowsServer2003数据库及版本Oracle109Server其它软件及版本ArcSDE9．32-3系统总体架构本系统采用微软．NET三层架构，将整个业务应用划分为：用户界面表现层(UI)、业务逻辑层(BLL)和数据访问层(DAL)，来实现“高内聚，低耦合”的思想。“高内聚，低耦合”是指在保持软件内在联系的前提下，分解软件系统，降低软件开发的复杂性。“高内聚，低耦合”的好处是系统具有更好的重用性、维护性、扩展性，可以更高效的完成系统的维护开发，持续的支持业务的发展。关于三层结构的说明见下表2．2。lO 表2．2三层结构说明Tablle2．2Ins仃uctionsofThfeeLayerS仃ucture分层类型说明主要是指系统提供给用户的交互式操作界面。结合本系统是指地图操作、管网编辑、用户表现层信息查询、数据统计、决策分析、运营管理、数据处理和系统管理模块等。系统通过业务逻辑层将数据层和应用层连接起来，既为应用层提供了数据处理的接口，又为应用层提供业务逻辑实现。业务逻辑层通过MicrosoR．NetFramework进行统一业务逻辑层架构，依托．NETFrameWbrk、ArcSDE、ArcGlSEngine的应用环境，既可以利用已有的接口，也可根据业务的需要自己定制符合业务流程的接口。主要负责数据的访问，是系统的业务数据核心，包括空间数据库和空间数据库引擎。数据访问层由地形数据、管网数据和其他业务数据组成，为管网业务提供数据支撑。图2．1供水管网地理信息系统结构Fig．2．1Stmctureof、^／缸erSupplyNetworkGISSystem1l 出丕叠挂盔堂王捏亟±堂焦迨塞丕筮盟住遮盐如图2．1所示，对供水管网地信息系统的说明如下：(1)数据层主要包括基础地形数据，供水管网数据和业务数据。业务数据主要是指系统中存储的多媒体数据，三维模型数据等。(2)业务逻辑层通过编写具体的代码，调用～cEngine和．NET中相应的类和函数，来实现系统对数据层的访问。(3)表现层主要是指系统的各个功能模块，供用户交互式操作的界面，将业务逻辑层对数据的操作结果呈现给用户。2．4系统功能划分与模块组织图2．2系统功能模块Fig．2．2SystemFunctionModule系统总体功能模块如图2．2所示。根据烟台市供水管网的具体情况，把本系统分为地图操作、管网编辑、信息查询、数据统计、决策分析、运营管理、数据处理和系统管理等模块。2．4．1地图操作模块如图2．3所示，地图操作共提供数据加载、地图操作和视图浏览三个子模块。数据加载提供本地数据加载和库数据加载功能：地图操作提供新建、打开和保存等地图文件基本操作功能；视图浏览提供关于视图基本操作如放大、缩小、居中和前后视图等功能。 2．4．2管网编辑模块图2．3地图操作模块Fig．213ModuleofM叩Operation图2．4管网编辑模块F酶2．4ModuleofPipeNeMorkEditor管网编辑主要实现对管点及管线信息的编辑等功能，如图2．4所示，主要可分为启动编辑、属性编辑、连接管点、点线联动、合并管线、管线删除、属性克隆和结束编辑等功能。其中启动编辑之后，其他菜单由不可用变为可用：连接管点、点线联动和合并管线实现管点和管点之间、管点和管线之间、管线和管线之间的连接编辑；属性编辑和属性克隆实现对管点和管线属性的编辑：结束编辑之后，其他编辑菜单变为不可用状态。2．4．3信息查询模块信息查询按照查询方式的不同分为空间查询、专业查询和属性查询，如图2．5所示。空间查询主要通过空间位置信息对要素属性进行查询，具体可分为点击查询、矩形查询、 出丕抖堇盍堂工程亟±堂焦途塞一一丕筮望盐途让圆形查询和多边形查询等；专业查询主要是对供水管网的相关的业务信息的查询，如水表用户、管线压力、管线流量等的查询；属性查询主要提供用户根据地图中各个要素的属性信息进行查询的功能，如按管线管径、按管线材质、按所在位置和按权属单位查询等。信息查询均可将查询结果导出为Excel。2．4．4数据统计模块图2．5信息查询模块Fig．2．5ModuleofInfb珊ationSearch数据统计主要是提供对各种管线、管点信息进行统计分析，并将结果直观的显示给用户的功能。如图2．6所示，该模块又可以细分为两个子模块，即简单统计子模块和条件统计子模块。简单统计提供给用户最基础的统计功能，这些功能一般通过简单的统计语句即可以完成，如按照管点数量、按管线长度、按建设年代和按所在位置统计等；条件统计提供用户通过空间实体的某一个或多个属性字段与属性值之问复杂的关系、代数运算进行统计的功能，也可以指定区域进行条件统计。以上统计结果均可导出为Excel表格。14 2．4．5决策分析模块图2．6数据统计模块F嘻2．6ModuleofDataStatiStical图2．7决策分析模块Fig．2．7ModuleofDecjsiohandAnalysis决策分析主要提供给用户在某些特定的条件下对实体、事件等分析的功能，用于辅助用户决策。如图2．7所示，决策分析可分为连通分析、碰撞分析、事故点定位和关阀分析等。决策分析模块在整个系统中承担很重要的作用。碰撞分析、预警分析为管线的埋设合理性给出分析和警示：断面分析、剖面分析等为系统管理者了解和查看管线管径、材质、埋深等信息提供了途径；三维分析提供了直观、形象的方式查看管线；事故点定位和关阀分析等为发生紧急情况时候进行事件分析，以供用户及时采取正确的补救措施，挽回损失。2．4．6运营管理模块 出丕銎基盔芏王猩亟±堂僮迨窒丕筮监签超过图2．8运营管理模块Fig．2．8ModuleofoperationsM锄agement如图2．8所示，运营管理主要提供用户对于系统同常工作的检修信息等的管理与维护功能。实现对检修信息的添加、查询和查看等功能，并可对检修信息统计和管理。如果设置检修过频预警次数，则检修次数超出的话系统会给出相应警示。2．4．7数据处理模块；I!数据入库数据处理数据入库数据输出剽l譬1l蓁ll蓥|iI量ll垂fI：|雾|}{I霉图2．9数据处理模块Fig．2．9ModuleofDataProcessing输出为数据处理模块主要提供用户对于数据入库、数据输出等基本的数据操作(如图2．9)。该模块主要针对系统管理员。数据入库主要提供用户将自己的数据导入到数据库中的一系列的操作的功能，如GIS数据、CAD数据；数据输出主要提供用户通过多种多样的方式对数据进行输出打印等功能。16 出丕型挂盍堂王猩亟±堂僮迨塞丕缠盟焦遮盐2．4．8系统管理模块图2．10系统管理模块Fig．2．1OModuleofSyStemManagement系统管理模块主要提供系统的配置设置、系统基本管理等功能，如图2．10所示。配置管理主要是对系统中某些功能进行预先的配置，并对这些配置进行管理的功能，包括符号配置、预警配置和标注配置等；本模块也提供了用户对系统的用户、日志和角色的管理，以及数据备份的功能。2-5数据库设计数据库是整个供水管网地理信息系统的核心，其数据质量直接影响整个系统运行查询、统计和分析的准确性，其数据结构是否合理会影响到整个系统的维护和更新‘8，9l。2．5．1管网数据特点供水管网直接影响和决定着人民生活、工业发展和城市建设。管网由管线段和其周围附属设施组成，形成一个系统，系统组成的各组成元件相互影响相互作用。供水管网数据具有网络数据的一般特性，由弧段和节点组成。弧段用来表示不同管点之间的管线。由于城市供水管网信息系统的网络与供热、供气等地下管线网相似，存在管线埋深、管径等差异，不包面状实体，因此可以忽略掉点与面、线与面的拓扑关系。所以，在管网数据中可以适当的进行简化，不再考虑与多边形等有关的冗余信息，提高系统运行的效率【l，171。17 出壅抖拄盔堂王程亟±堂焦迨童丕缝盟签遮让2．5．2空间数据库基于数据库的Geodatabse可以支持海量数据以及多用户并发，关系数据库在插入和取出空间地理数据时非常高效，而且GIS数据库的容量和支持的用户数远大于文件的存储形式，所以本系统采用多层数据库架构的方式，用OracleSen，er管理空间信息属性表，GeodatabaSe在OmcleSerVer的应用层通过心csDE空问数据库引擎实现高级逻辑和行为⋯6，171。(1)本系统的Geodatabase在心cCatalog中的管理如图2．11所示，图层数据的导入编辑均可在ArcCatalog中实现。i每固water；自，t四waterp画wA陀a}涵wFa哟吖}圈wF；ttlng{孓圈wFIow}囡wHydrant≥圈wMeter；涵wMon融■圈wNode}圈wPressstation}涵wPress叭i圈wsampo；nt5o涵wusersb洇wVah，ej，固wwaterLfne图2．11GeoDatabase在ArcCalalog中的管理Fig．2．11MallagementofGeoDatab私einArcCatalog各图层具体代表如下表：表2．3图层描述Tlable2．3LayerInstmctjon图层名称图层说明图层类型wArea供水区域面wFacto巧供水水厂占J’¨wFitting其他设施占⋯、wFlow流量监测点点wHydrant供水消防栓点 wMeter供水水表点wMonitor水质监测点点wNode供水管点点wPressStation供水加压站点wPressure压力监测点点wSamPOints人工采样点点wUsers用水单位点w、，alve供水阀门点wWaterLine供水管线线(2)管点和管线的信息由0racle109Server管理，系统空间数据库与一般的关系数据的区别是在已启动了ArcSDE服务器的基础上，为该数据库添加一个SDE用户，允许大量用户同步访问并编辑该数据库。空间数据库中主要包括了供水管线、供水阀门、供水水表、供水消防栓和其他设施等表。以下以供水管线和供水阀门为例说明数据表结构。表2．4管线数据表结构Table2．4TableSlructurcofPipeData字段名称字段类型字段长度lDNumber4起点编号、，archar28终点编号V打char28起始埋深Number9终止埋深Number9管线材质Ⅵ玳haf210管线口径、协char211埋设时间、厂archar220建设单位Viu．char230表2．5供水阀门数据表结构1’able2．51、ablestmcttlreOfWaterValve lDNumber4阀门编号、7hrchar28阀门特征V打char210阀门型号Va托har210阀门规格V豇char210阀门材质V|archar210XNumber9YNumber9阀门高程Number9所属单位Ⅵlrchar230埋设时间Varchar2202．5．3用户管理数据库用户管理数据库主要是管理用户的功能权限。用户可以根据自己所属的组来确定自己的权限，并且可以通过定义不同的组来分配权限。也就是说组拥有的权限是一定的，用户根据自己属于哪一个组来设定他的权限，这样我们可以轻而易举的修改某个用户的权限。以下是用户数据库的数据表结构及各表之问的关联关系。(1)用户表2．6用户表T曲1e2．6UserTable字段名英文名别名类型备注UserID用户IDnumber主键UserNameUserNafne用户名Varchar2(50)非空UserFullName用户全名varchar2(50)非空UserDu“UserDuty用户职位varchar2(50)非空UserTelUserT"el用户电话varchar2(50)非空UserDescription用户描述clob非空UserPaSswordUserPassword用户密码varchar2(50)非空UserState用户状态number非空默认为O 山苤抖夔盍堂工程亟±堂焦迨塞丕堕璺住途盐(2)用户组表2．7用户组表Table2．7UserGroupTable字段名英文名别名类型备注GmuplDGr01】plD用户组IDnumber主键GmupN锄e用户组名Varchar2(30)非空GroupDescription用户组描述clob非空GroupGradeGmupGrade用户组登记number非空默认O(3)用户和用户组之问的关联表2．8用户和用户组之间的关联表Table2．8AssociatiVe讪lebeMeenuser帅duse曙mup字段名英文名别名类型备注UserlDUserID用户JDnumber非空GrouplDGmupID用户组lDnumber非空(4)功能表2．9功能表Table2．9FunctionTable字段名英文名别名类型备注DLLlD功能IDnumber主键非空GroupID功能属于组IDnumber非空Fathe小JameFatherName父节点名Varchar2(50)非空NodeName节点名varchaf2(50)非空DlIDII功能描述V打char2(1OO)非空2．6本章小结本章主要介绍了系统的总体设计，包括系统的设计目标与原则、开发环境、系统的2l 出丕型基态堂王捏亟±堂焦迨塞丞缠篮住遮盐总体架构、系统的框架设计与数据库设计。从系统的建设需求，设计目标和设计原则来进行系统框架的设计，即功能划分与模块组织；介绍了系统的三层框架结构；列出了系统不同模块的功能；介绍了本系统的数据库设计等。 出壅銎堇盔堂王猩亟±堂僮迨塞丕筮羞毽蕉苤3系统关键技术3．1插件式技术插件技术是在软件的设计和开发过程中，将整个的应用程序划分为宿主程序和插件对象两部分，宿主程序能够调用插件对象，插件对象能够在宿主程序上实现自己的逻辑，而两者的交互基于一种公共的通信契约14】。宿主程序可以独立于插件对象存在，即使没有任何插件对象，宿主程序的运行也不受影响，因此，我们可以在避免改变宿主程序的情况下通过增删插件或者修改插件的方式增加或调整功能。由于使用了插件技术的宿主程序具备了一个框架的本质特征，因此可以将它看作是一种插件式框架。插件式框架能够有效地降低功能对象与对象管理逻辑之间的耦合程度，并将耦合置于最优的程度。一般而言，一款软件使用插件式框架机制的原因主要基于以下3点【61：(1)可以在无需对程序进行重新编译和发布的条件下扩展程序的功能。(2)可以在不需要程序源代码的环境下为程序增加新的功能。(3)在一个程序的业务逻辑不断发生改变、新的规则频频加入时能够灵活适应。使用了插件式机制的应用程序是一个框架，这个框架由于使用了插件架构，变得稳固且具有良好的可扩展性。扩展性的优点在于它屏蔽了宿主程序与插件对象之间复杂的交互和通信联系，第三方插件开发者无需关注框架的宿主程序是如何运行的，如何调用插件对象等复杂问题。事实上，他们完全无需了解框架的宿主程序是如何编写的，只须关心自己所要解决问题的处理逻辑，只要这个逻辑编写正确，并且符合捅件式框架规定的格式和流程，这个插件文件就将能够被框架的宿主程序识别并安装。插件的实现一般有三种技术：基于动态链接库DLL的插件、基于组件对象模型COM的插件和基于．NET反射技术的插件【41。动态链接库是具有某种功能的一种软件模块，它只在需要时才被系统载入调用。动态链接库文件本身并不能独立运行，但它能够被其他程序调用实现，基于这种特性，使用动态链接库也能产生创建对象。组件对象模型COM是一种组件二进制级别的交互标准，它以COM接口作为不同组件之间通信的通道，只要实现了c0M标准，使用任何一种支持COM语言编写的组 些丕抖拉盍堂王霆亟±堂僮坌塞一丕缍羞毽堇垄件都能够互相调用。组件对象模型的核心是COM接口，mcGIs软件就是基于COM技术进行插件开发的。在．NETFr锄ework中，使用．NET的反射机制和接口技术，也能够产生插件。．NET平台动态加载一个插件程序集后，可以通过反射机制，获得程序集中的类型信息，如果类型信息满足宿主程序的要求，宿主程序将使用对象动态生成技术在内存中根据类型定义产生一个插件对象实例并加载到插件池中。由于插件对象与宿主对象通过接口进行识别，而接口携带了让两者互相通信所必需的属性和方法，因此，宿主程序能够调用插件对象，插件对象也能将获自宿主程序的必要信息进行双向交互。3．2数据库技术一个稳定高效的数据库对于一个应用系统来说至关重要，会直接影响到系统的性能和用户的使用体验。本系统中所涉及到的数据都会存储到后台服务器里，后台服务器中会保存大量的业务数据和空间数据，在执行系统相关的功能时会操作这些大量的数据，因此好的的数据库设计是整个系统稳定高效运行的关键。一个优秀的数据库首先要体现系统的需求，后台数据库是为整个应用系统服务的，数据库还应该满足系统的业务要求，能准确的表达数据之问的关系，保证数据的一致性和准确性，通过主键、外键、索引、非空等来保证数据的健壮性，提高了数据查询效率。通过合理设计表结构、增加索引、设置物理分区等方式，来提高数据的读取速度、查询效率。本系统中使用的数据库为Omcle109。Oracle在数据库服务器领域始终走在技术的最前列，具有技术先进成熟、高质量、高稳定性等鲜明的特点，受到了全世界用户广泛的好评和首肯。0racle109是Oracle数据库服务器家族中的一代旗舰产品，是一种面向高端应用和网络信息管理的数据库产品。Oracle109可以支持不断增长的数据量和处理能力需求的政府级应用，能够快速处理更多的数据，能容纳更多的用户，并在性能上有很多的改进，进一步降低维护花销，同时在稳定性和安全性上也是最好的。Oracle109为多种应用提供了合适、可靠、高效、安全的数据管理机制，其中包括以查询为主的数据仓库应用系统和大负荷量的联机事务处理系统。关系设计做为0racle109的对象为管理复杂的数据提供了新的能力131。Oracle109的相关特性如下：(1)Oracle109提供了完善便捷的管理工具，通过这些管理工具可以实现对网络计算机环境的统一管理。24 出苤抖撞太堂兰程亟±堂鱼迨塞丕缠羞毽挂盔(2)Oracle109的可伸缩的，可靠的体系结构推出了无法匹敌的任务关键Ou甲系统所需的可伸缩性、、可用性以及高性能。(3)Omcle109和Oracle109ParallelSen，er能充分利用所有的硬件系统资源，从单处理器，并行多处理器，集群系统(cluster)到大规模并行处理器(MPP)系统。(4)为了实现事务处理的高性能，0racle109的多线程的、多服务器的体系结构能够协调处理上千条并发用户请求。单个请求均被放入队列，并由最少量的服务器进程处理。(5)Oracle109为迅速有效地定位事务型数据，提供了许多不同的访问路径，包括快速的全表扫描，B一树单列(B一仃eesinglecolumn)和连锁索引扫描(concatenated—indexscan)，聚簇(预链接)表，哈西聚簇(利用一个单列，或一个具体应用的SQL哈西函数)，以及单个行标识(uIliquerowidentmer)。0raclelOg基于开销的优化程序(cost．baLsedoptimizer)动态地选定最快的可访问路径，并在可能时，直接从索引中满足查询请求。(6)Oracle109通过一系列先进技术提供了高性能的数据访问能力。Omcle109采用针对数据和索引的完全的、无限制的行级锁定(row．1evellocking)，而且为了保证最大的数据访问能力，从不对锁进行升级。(7)Oracle109的高性能，可伸缩的序列号生成器消除了传统的事务处理应用为获得一个唯一的数值型键值(u11iquen啪erickeyvalue)而进行的竞争。反向键索引在索引入口处将字节颠倒，并将一些插入的连续键(consecutivekey)分布到不同的块中，从而消除了插入热点(hotspot)的需要。将Oracle109安装在系统服务器上，可以用来存储海量数据数据，根据实际情况开发相应用服务程序作为系统中间层，在客户端使用GIS数据引擎访问服务器中的数据。本系统设计大量的地形数据、卫生设施数据已经相应的属性数据，数据量会很大。传统的做法是用关系型模型来管理属性数据，用文件方式来管理空间数据，这是一种混合模式。但是对于大量数据，就要利用～cSDE和0砌cle数据库共同来管理。系统将全部的空间数据都放到Oracle数据库中，并通过GeoDataBaSe面向对象的形式来对这些数据进行管理。GeoDataBaLse中可以得到四种类型的的对象，即Tin数据集、栅格数据集、要素数据集和表。GeoDataBaLse是ArcGIS中利用面向对象的方法来存储空间地理信息要素的方法，其空间数据和属性数据在物理位置上统一存储在Oracle数据库中，而Oracle 出壅抖拉盍堂王墨亟±堂僮迨塞丞缍羞毽堇盔数据库能对GeoD弛啦ase空间信息数据库提供很好的支持，并可以满足多种实际业务的可靠性和可扩充性要求。总之，相比其它空问数据模型，GeoDatabaSe具有如下的特点15】：(1)同一数据库中统一管理各种类型的空间数据。(2)通过合法性规则检查，空间数据的录入和编辑更加准确。(3)空间数据更面向实际的应用领域。(4)可以表达空间数据之问的相互关系。(5)可管理连续的空间数据，无需份幅、分块。(6)支持空问数据的版本控制和多用户并发操作。3．3ArcGISEngine技术在ArcGIsEngine产品出现之前，使用心cGIS开发自定义的GIS功能有三种方法：在心cGISDeshop软件的VBA环境中编写代码：使用支持COM技术的编程语言，通过实现Arcobjects开放的特定接口编写能够嵌入ArcGIsDesktop的DLL文件：使用Arcobjects包含的可视化控件MapControI控件和PageLayoutControI控件开发具有独立界面的GIs程序【71。这三种方式都要求客户端必须安装一定级别的ArcGISDesktop产品，因此产品的部署成本非常高昂。舡cGIsEngine是Es砌在ArcGIs9之后推出的新产品，它是一套完备的嵌入式GIS组件库和工具库，使用ArcGISEngine开发的GIs应用程序可以脱离加cGISDesktop而运行【71。ArcGISEngine面向的用户并不是最终使用者，而是GIs项目程序开发员。对开发人员而言，ArcGISEngine不再是一个终端应用，不在包括ArcGIs桌面的用户界面，它只是一个用于开发新应用程序的二次开发功能组件包。由于GIS行业的特殊性，最终用户一般都希望使用与自己业务逻辑相适合的自定义界面GIS系统而不是商业软件成品，因此GIS行业从一开始对于定制业务的需求就非常的迫切。ESⅪ将ArcObjects中的一部分组件重新包装后命名为心cGISEngine发布，可解决这个问题。ArcGISEngine组件库中的组件在逻辑上可以分为5个部分【2】，如图3．1所示。 图3．1ArcGIsEngine组件库划分Fig．3．1CompositionofArcGISEngineComponent1，BaseServjceS包含了ArcGISEngine中最核心的心cObjects组件，几乎所有的GlS组件都需要调用它们，如Geometr)r和Display等。2，DataAccess包含了访问矢量或栅格数据的GeoDatabaSe所有的接口和类组件。3，MapPresentation包含了GIS应用程序用于数据显示、数据符号化、要素标注和专题图制作等需要的组件。4，DeveloperComponents包含了进行快速开发所需要的全部可视化控件，如SymbologyColltrol、GlobeControl、M印Control、PageLayoutControl、SceneControl、TOCCon订ol、Toolba妃on仃ol和LicenseControl控件等。除了这些，该库还包括大量可以由T001ba圮on仃Dl调用的内置comm锄ds、tools和menus，它们可以极大地简化二次开发工作。5，Extensions包含了许多高级功能，如GeoDatabaseUpdate、空间分析、三维分析、网络分析和数据互操作等。3．4空间数据库引擎ArcSDE觚SDE，即数据通路，是ArcGIS的空间数据引擎，它是在关系数据库管理系统(RDBMS)中存储和管理多用户空间数据库的通路【81。从空间数据管理的角度看，27察圈豳嘲 出壅型撞盔堂王捏亟±堂垡迨塞丕缠羞毽拉苤ArcSDE是一个连续的空间数据模型，借助这一空间数据模型，可以实现用ImBMS管理空间数据库。在RDBMS中融入空间数据后，觚SDE可以提供空间和非空间数据进行高效率操作的数据库服务。ArcSDE采用的是客户／服务器体系结构，所以众多用户可以同时并发访问和操作同一数据。mcSDE还提供了应用程序接口，软件开发人员可将空间数据检索和分析功能集成到自己的应用工程中去。ArcSDE是ArcGIS与关系数据库之间的GIS通道。它允许用户在多种数据管理系统中管理地理信息，并使所有的ArcGIS应用程序都能够使用这些数据。心cSDE是多用户ArcGIs系统的一个关键部件。它为DBMS提供了一个开放的接口，允许ArcGIS在多种数据库平台上管理地理信息。这些平台包括Oracle，OraclewimSDatial／Locator，MicrosoRsQLServer，IBMDB2，和Info胁ix。如果你的心cGIs需要使用一个可以被大量用户同步访问并编辑的大型数据库，ArcSDE为你提供必要的功能。通过ArcSDE你的心cGIS可以在DBMS中轻而易举地管理一个共享的、多用户的空间数据库。ArcSDE的具体功能如下【7，8l：1．高性能的DBMS通道心cSDE是多种DBMS的通道。它本身并非一个关系数据库或数据存储模型。它是一个能在多种DBMS平台上提供高级的、高性能的GIS数据管理的接口。2．开放的DBMS支持ArcSDE允许你在多种DBMS中管理地理信息：Omcle，Oracle谢thSpatialorLocator，Microso矗SQLSen，er，Infornlix，以及IBMDB2．3．多用户的支持AfcSDE为用户提供大型空间数据库支持，并且支持多用户编辑。4．连续、可伸缩的数据库mcSDE可以支持海量的空间数据库和任意数量的用户，直至DBMS的上限。5．GIS工作流和长事务处理GIS中的数据管理工作流，例如多用户编辑、历史数据管理、check．oWcheck．in以及松散耦合的数据复制等都依赖于长事务处理和版本管理。ArcSDE为DBMS提供了这种支持。6．丰富的地理信息数据模型ArcSDE保证了存储于DBMS中的矢量和栅格几何数据的高度完整性。这些数据包 出丕抖基盍堂工程亟±堂焦诠塞丕统羞毽挂苤括，矢量和栅格几何图形、支持x，y，z和x，y，z，m的坐标、曲线、立体、多行栅格、拓扑、网络、注记、元数据、空间处理模型、地图、图层，等等。7．灵活的配置ArcSDE通道可以让用户在客户端应用程序内或跨网络、跨计算机地对应用服务器进行多种多层结构的配置方案。ArcSDE支持windows，UNIx，Linux等多种操作系统。3．5面向对象技术面向对象技术是一种用途非常广的软件开发方法，随着信息技术的飞速发展，面向对象技术在软件开发中发挥了越来越大的作用，已经成为世界广为流行的一种软件开发方法【121。面向对象技术是一种以对象为基础，以事件或消息来驱动对象执行处理的程序设计技术。思路是：对问题域进行分割，以更形成一种接近于人类的通常思维方法描述问题域的对象模型，以此来对客观存在的信息实体进行结构上模拟和行为上模拟，从而使设计出来的系统尽可能直接地描述问题求解的过程。一般的程序设计过程主要包含需求分析、代码设计、调试程序及后期维护等几个方面。在软件行业不断发展壮大的过程中，这些方法暴露了～些弱点，主要有按照传统思想设计出来的应用系统和实际的问题联系过于紧密，缺少通用性与移植性，很难在一个规范的环境下进行开发和学习，并且在开发过程中存在的程序错误不容易被发现，可能要到最后的集中运行测试阶段才能被发现。而面向对象的方法提出了一种新的处理思想来解决这些问题。面向对象的方法主要通过下面四个基本特征来解决这些问题。3．5．1抽象抽象就是忽略一个主题中与当前目标无关的那些方面，以便更充分地注意与当前目标有关的方面。所以抽象并不是要了解全部的问题，而只是选择其中感兴趣的那一部分，也不涉及细节部分。例如，我们要设计一个公司员工绩效管理系统，面对员工这个对象时，我们通常只关心他的员工号、工作岗位、工作表现等信息，而不必关心他的性别、体重、籍贯这些信息。抽象包括两个方面，一是过程抽象，二是数据抽象。过程抽象指的是任何一个被明确定义了的操作都可以被操作者看作是一个实体，而不管这个操作是否是由一系列的更低级操作组合到一起来完成。数据抽象则定义了对象的数据类型和在，0 些丕整拉太堂兰程亟±堂位迨塞丕筮差壁筮盔该类型上进行的操作，并规定对象的这些值只能由这些定义了的操作来查看和修改。3．5．2继承类的层次通过继承实现，特殊类继承了一般类，即一般类的属性和服务可被特殊类所服用【1引。继承是一种用来联系不同类之问层次关系的模型，并允许和提倡类的重用，继承提供了一种明确描述类的共性的方法。一个对象的新类可以从已有的类中派生，此过程就称为类继承。派生的新类继承了原类的属性和方法，这个新类称为原类的子类(派生类)，而原类称为新类的父类(基类)。子类可以从它的基类那里继承方法、属性和实例变量，并且子类可以修改父类中的方法或者增加新的方法使子类更适合实际的需要。继承很好的解决了软件重用性的问题。比如说，所有的车辆实体都有一个发动机属性，它们可以看作都是从～个发动机类派生出来的。但是有的车辆使用汽油发动机，有的车辆使用柴油发动机，于是由于派生出了不同子类，每个子类都会添加不同的特性。3．5．3封装封装是面向对象的特征之一，是对象和类的主要特性。面向对象是将现实世界描绘成一系列完全自治、封装的对象，而这些对象通过一个受保护的接口去访问其他的对象。封装就是把数据以及相关的操作结合在一起，构成了一个数据和数据操作集合的有机整体【14】。当定义了一个对象的特性以后，就需要决定这些特性的可见性，包括定义哪些特性是对外部可见的，哪些特性只对内部可见。一般情况下，不应该直接访问一个实际的对象，而是通过接口访问对象。这种信息隐藏就是封装的特性，而封装为这种隐藏提供了支持。封装能够保证一个模块具有较高的独立性，能够更加容易的对程序的修改变的更加容易，从而对一个应用程序的修改的范围限定在一个类的内部，对整个应用程序的影响降低到最小程度。3．5．4多态性多态性就是指相同的操作或函数、过程可作用于多种类型的对象上并获得不同的结果【151。多态性可以让不同类的对象对同操作作出不同的反应。例如同样是加法操作，把两个整数加在一起和把两个字符加在一起肯定不相同的。多态有很多优点，比如具有灵活、共享操作、共享代码等等，能很好的解决形同应用中同名函数的问题。30 出丕抖撞盔堂王毽亟主堂焦论塞丕筮羞毽堇丕3．6其他技术3．6．1XML技术ⅪⅥL(eXtensibleMarkupLanguage，可扩展标记语言)是一种简单的数据存储语言，使用一系列简单的标记描述数据，而这些标记可以用方便的方式建立，虽然Ⅺ订L占用的空间比二进制数据要占用更多的空间，但XML极其简单易于掌握和使用。xML与Access，Oracle和SQLSen，er等数据库不同。数据库提供了更强有力的数据存储和分析能力，例如：数据索引、排序、查找、相关一致性等，XML仅仅是展示数据。事实上XML与其他数据表现形式最大的不同是：它极其简单。正是这点使xML与众不同。xML的简单使其易于在任何应用程序中读写数据，这使XML很快成为数据交换的唯一公共语言，虽然不同的应用软件也支持其它的数据交换格式，但不久之后他们都将支持XML，那就意味着程序可以更容易的与Windows、MacOS，Linu)【以及其他平台下产生的信息结合，然后可以很容易加载XML数据到程序中并分析他，并以ⅪⅥL格式输出结果。XML的特点如下：(1)自描述。xML是一种标记语言，其内容由相应的标记来标识，具有自描述的特点。(2)可扩展性。XML是一种可扩展的标记语言，用户可以定义自己的标记来表达自己的数据，具有强大的可扩展性。(3)内容和显示分离。XML文档只描述数据本身，而与数据相关的显示则由另外的处理程序来完成，具有内容和显示相分离的特点。(4)本地计算。xML解析器读取数据，并将它递交给本地应用程序(例如浏览器)进一步查看或处理，也可以由使用xML对象模型的脚本或其他编程语言来处理。(5)个性化数据视图。传递到桌面的数据可以根据用户的喜好和配置等因素，以特定的形式在视图中动态表现给用户。(6)数据集成。使用xML，可以描述和集成来自多种应用程序的不同格式的数据，使其能够传递给其它应用程序，做进一步的处理。 出丕抖撞盍堂曼捏亟±堂焦论塞苤统去毽堇苤3．6．2反射机制一般情况下，程序引用其他程序集的组件过程如下：首先，需要使用“添加引用”对话框加载程序集，然后将程序集中包含的命名空间通过using关键字引入代码文件，编写具体代码时候，通过命名空间获得具体的类结构，然后使用new关键字在内存中产生一个类的对象。这种方法被称为静态加载，它在编译时就指定了要引用的程序集类型。在插件式应用框架中，这种方法并不合适。宿主程序在编译时并不知道它将要处理哪些插件对象，更没有办法静态地将插件类型通过using关键字引入，这些都只是在运行时候才能获取的信息。在这种情况下，我们无法使用静态方法和new关键字来产生一个类型的对象，而是需要使用其他方法在运行时动态加载程序集并获得程序集中的相关类型信息，这个过程被称为反射。反射是动态发现类型信息的一种能力，它类似后期绑定，帮助开发人员在程序运行时利用一些信息动态地使用类型，这些信息在编译时是未知的。反射还支持更高级的行为，如能在运行时动态创建新类型，并调用这些类型的方法等。在．NETFr锄ework中，为了实现动态加载，需要涉及到Assembly、Type和Activator等几个类的相关方法。Assembly类提供了程序运行时探测一个程序集文件元数据的静态方法，如获取某个程序集中的模块(Module)、获取程序集中的类型(聊e)和程序集的资源清单文件等。在探测程序集内部元数据之前，需要使用Load等方式加载程序集。在插件式应用框架启动后，插件引擎将遍历插件文件夹中的每个程序集，然后使用Assenlbly类加载每个程序集并分析程序集中包含的类型，只有识别了某个类型的确为合法的插件后，插件引擎才会根据类型信息产生一个实例对象并放置到插件容器中备用。在使用Assembly类加载并获得一个程序集对象后，可以使用GetTypes方法获取这个程序集中所有的类型。类型都是Type类的一种，后者是一个抽象类，代表公用类型系统中的一种类型。这个类的静态方法能够查询类型名、类型中包含的模块、命名空间，以及该类型是数值型还是引用型。除此外，还能通过它获得类型的接口类型、全名、方法和访问限制符等属性。通过T帅e类识别一个合法的插件类型后，Activator类就可以帮助插件引擎动态地在本地或远程创建．NET程序集对象和COM对象。该类能够通过静态方法加载COM对象或程序集，并创建指定类型的实例。’’ 出苤登撞盍堂王捏亟±堂焦丝塞丕缝差毽堇查3．7本章小结本章主要多城市供水管网GIS系统中用到的关键技术进行了阐述。主要有插件式技术、数据库技术、GIS技术和面向对象技术。GIS技术主要介绍了ArcEngine和舡cSDE，其中心cEn百ne为项目开发提供了封装好的开发组件，～cSDE则是空间数据的引擎，通过它可以高效的访问空间数据。面向对象技术则体现在编码过程中对不同功能进行的抽象。其他技术中提到本系统常用到的xML技术和反射机制。这些技术是实现系统功能，保障系统稳定安全运行的关键所在。 出壅登夔盔堂王捏亟±堂焦迨塞丕缠圭噩功能塞狸4系统主要功能实现4．1系统基本框架本系统采用DEVExpress插件来美化界面，系统主界面如图4．1所示，包括功能区、工具条、鹰眼、图层控制、状态栏和地图显示区六部分。两’jF㈣·辫一。删}强#4嗽f黼l#￡％fi#gtt*蠢《ta{o-4i-曩瞄=^e_tt聃瑚髓电谢o。j嘛’．。：．‘、、～嚣蠢@0雾；审l哪l《脯j^性蛆n舢m酣《驿畦^威￡t撇40E{4嗽＆瞄}{口埘≈群，☆呻#E一雎4嘲t目■峨●目t让St＆，￡，ij￡镕‘A{∽$ti∽『Df／＼、一—～、／＼』＼7＼一∞肚■±*■1}1．性、j^、』i≯＼、”{2；2*m+、m^h、0f一、a，j{盎·■$B扩、。∥￡；牌E■k、g黑释黪碍镕瓣图4．1系统界面F培4．1SystemInterface(1)工具条工具条是菜单部分功能的快捷操作。将鼠标移动到工具上，可查看当前工具的功能提示信息。(2)鹰眼窗口鹰眼是地图的概览图，能够显示当前视图在整个地图中的位置，可点击快速定位到指定位置。(3)图层控制窗口以树状结构显示当前地图的图层列表，可点击设置图层的可见性与可选性。单击右键可进行相应的查询、编辑和设置。34 出壅抖堇盔堂王猩亟±堂焦论塞丕蕴圭噩功能塞理(4)地图显示区系统主视图区域。(5)功能区功能区为系统所有操作菜单区，本系统功能框架结构如图4．2所示。图4．2系统功能框架Fig．4．2F“uneworkofSystemFunction(6)状态栏状态栏显示当前所执行的操作，此系统当前操作者的身份，当前光标所处位置的坐标信息以及主视图的显示比例尺等。4．2地图操作模块地图操作模块主要提供一些系统基础的操作功能。 出丕抖蕉太堂王猩亟±堂焦迨塞丕统圭塞功睦塞瑰(1)数据加载：系统提供加载本地数据和通过SDE数据库加载数据的功能。(2)地图操作：提供新建、打开、保存、另存和关闭地图的功能。(3)基本操作：提供控制地图显示范围和准确定位等功能，如放大、缩小、漫游、居中和全屏等功能。4-3管网编辑模块管网的编辑主要提供对于管线以及管点等元素的编辑功能。(1)属性编辑：提供用户对于指定要素的属性数据进行编辑的功能。单击“属性编辑”按钮，在地图上单击选中需要进行属性编辑的要素，在图4．3所示属性编辑对话框左侧的管网要素对话框中显示选中的要素，单击选中某一要素，在右侧显示框中显示其详细的属性信息，用户可以更改这些属性信息，并可对更改进行保存或者撤销。图4．3属性编辑Fig．4．3AttributeEditor(2)连接管点：连接多个管点元素，并生成新的线状要素。单击“连接管点”按钮，依次选中需要连接的管点进行连接(图4．4)，右击结束操作，填写相应的属性信息(图4．5)实现连接。图4．4连接管点36 坐丕型量太堂兰猩亟±堂僮丝塞丕统圭墨功毖塞通Fig．4．4PipePointConnection图4．5属性编辑Fig．4．5AttmuteEditor(3)点线联动：提供用户实现移动某一点的位置，并且与该点相关的线的位置也跟随进行相应的改变的功能。单击“点线联动”按钮，在地图上按下左键选择需要进行移动的点要素(如图4．6)，按住左键拖动其到达需要的位置，在对话框汇总显示目标点的坐标(如图4．7，4．8)，并可选择对操作保存或者撤销。图4．6选择点线要素dLine图4．7目标点坐标Fig．4．7Ta唱etpointcoordinates37 图4．8点线联动效果Fig．4．8DesignsketchaRerconnectionofpointandline4．4信息查询模块信息查询模块主要提供用户对于空间信息、属性信息、业务相关信息等的查询功能。4．4．1空间查询空间查询是通过空间位置信息对要素属性进行查询。可分为点击查询(图4．9)、圆形查询(图4．10)、矩形查询(图4．11)和多边形查询(图4．12)。以下以点击查询为例进行说明。，／一～、～、、、；j7、j女f威1巴／l；：＼、、～一i／J。一，。～图4．11矩形查询Fig．4．11Que搿byrectangle4．10圆形查询Fig．4．10Querybymund图4．12多边形查询Fig．4．12QueWbypolygon单击“点击查询”按钮，在地图上单击选择用户感兴趣的空间实体，弹出属性浏览对话框。属性浏览对话框左侧显示选中的地物，右侧显示框内显示选择地物的详细信息(如图4．13所示)。 图4．13属性浏览对话框Fig．4．13Proper哆BrowseDialog单击属性浏览对话框右下角的“>>”按钮，可以查看该对象的多媒体信息(如图4．14)。4．4．2属性查询图4．14多媒体信息Fig．4．14Multimediainf．onnation属性查询提供用户根据地图中各个要素的属性信息进行查询的功能，如管线材质、管线管径、埋设日期和建设日期查询等。以下以所在位置查询为例进行说明。单击“所在位置查询”按钮，在对话框中(如图4．15)选择管网的类型，图层列表显示该类型管网的图层名称。双击右侧的查询列表中设施所在道路可以将其添加到查询39值蛇b鞘|呈{三蟠嘶。；蚕如黼鲫喜一～篙 出壅整基盔堂王摆亟±堂僮迨塞丕缠圭噩功能塞理值对话框中，用户可以添加一个或者多个查询值，不同的查询值直接用逗号隔开。单击“查询”一按钮，显示查询结果。查询结果与图4．13类似。图4．15所在位置查询Fig．4．15Que叫byLocalion4．5数据统计模块数据统计主要是提供对各种管线、管点信息进行统计分析，并将结果直观的显示给用户的功能。4．5．1简单统计简单统计提供给用户最基础的统计功能，这些功能一般通过简单的统计语句即可以完成。以下以管点数量统计进行说明。单击“管点数量统计”按钮，在对话框中单击“统计”按钮，显示统计图，直观地显示出统计的结果(如图4．16所示，横坐标表示管点类别，纵坐标表示管点的数量)。图4．16统计图Fig．4．16Thestat．sticalfigure40 出壅登挂盔堂王捏亟圭堂焦途塞丞缝主薹功篮塞趣用户也可以单击“统计”按钮右侧的下拉菜单，选择以不同统计图如三维饼状图(如图4．17)或三维柱状图(如图4．18)的形式进行显示。4．5．2条件统计图4．17三维饼状图F嘻4．17Three—dimensionalpiechan■健柬司n一供求承矗一供木节点幽4．18三维柱状幽Fig．4．18Three—dimensionalHiSto酽arn条件统计提供用户通过综合复杂的方式进行感兴趣的数据统计功能。单击“条件统计”按钮，在对话框中选择统计的类型、可统计的图层、可统计的字段以及可选择进行统计的字段的值。在构造统计条件部分，属性字段下拉菜单中选择自己要用作统计条件的属性字段，单击“取值”按钮，此时字段属性值显示框内会显示统计字段的可用属性值。通过操作符连接属性字段和字段的属性值，在条件语句显示框内生成统计语句。单击“统计”按钮进行统计。统计结果如图4．19所示。41 图4．19条件统计Fig．4．19Stat．sticsUnderCenainConditions4．6决策分析模块决策分析主要提供给用户在某些特定的条件下对实体、事件等分析的功能，用于辅助用户决策。4．6．1预警分析图4．20预警分析结果Fig．4．20ResultsofWamingAnalysi5预警分析用于警示用户哪些管网未及时维修或超越了保质期限，应及时维修或更换以免发生危险，为预警提供技术支持。选择指定区域预警，单击“确定”按钮，进入预警分析，预警结果如图4．20所示。42 出丕抖堇盔堂工程亟±堂焦途塞丕统圭墨功丝塞理在对话框中显示选中区域的预警详细信息，在预警状态栏用户可以查看其预警状态。单击“导出”按钮，系统将通过导出对话框将分析结果导出到Excel文件当中。4．6．2管网三维分析管网三维分析提供局部管线三维展示和分析功能。单击“管网三维分析’’按钮，在地图上完成多边形的绘制(如图4．21)，同时弹出管网三维展示对话框(如图4．22)。4．6．3碰撞分析图4．21绘制多边形Fig．4．2lDrawPolyg(图4．22管网三维展示Fig．4．22PipeNetwork3DDiaplsy碰撞分析主要提供用户通过水平净距与垂直净距检查已知管线是否与其他管线发生冲突的功能。43 图4．23碰撞分析Fig．4．23CraShAnalysis单击“碰撞分析”按钮，在地图上点击相应管道作为碰撞分析的源管线，源管线选中后系统弹出碰撞分析窗体(如图4．23)。分析类型分为三种，其中碰撞分析是分析管线水平净距和垂直净距是否符合规定的配置标准；水平净距分析是分析管线的水平净距是否符合规定的配置标准；垂直净距分析是分析管线的垂直净距是否符合规定的配置标准。对于碰撞管线，其属性分为高程值可修改和不可修改两种。如果选择“管线选择”方式，则源管线的高程值不可修改；如果选择“管线绘制”，则用户可以修改源管线的高程值。分析半径为进行碰撞分析的范围的区域半径，即为以基础管线为中心做缓冲区的缓冲区半径。水平净距分析和垂直净距分析与碰撞分析方法相同。单击“分析”按钮，查看分析结果(如图4．24)，单击“取消”按钮，关闭碰撞分析对话框。所有与源管线最小水平净距与垂直净距低于标准水平净距与垂直净距的管线均以红色预警显示。(在水平净距分析的分析结果中，所有与源管线最小水平净距低于标准水平净距的管线以红色预警显示，同理垂直净距分析)单击“导出”按钮，用户可以通过导出对话框将分析结果导出为Excel文件。图4．24碰撞分析结果Fig．4．24ResultofCraShAnalysis 出壅型堇太堂王捏亟±堂焦诠塞丕统圭蔓功篚塞理4．6．4连通分析连通分析主要是用于分析地图上两点之间的连通状态，并给出所有的连通路径。单击“连通分析”按钮，在地图上先后单击两点，右击执行连通分析。此时会在地图上显示连通路径(如图4．25)并弹出连通性分析结果对话框(如图4．26)。图4．25连通路径Fjg．4．25Communicatjonpath结果}I|l述：路径一共经过了7条管线要素，以及8个管点要素卜管网编号即类型鬲{零塑星一⋯。润》瑚翌揽慧潍譬答；m，蚋i引{324682给水管线i!毳苫西囊；*j1．33；424683给水管线T；l根占占昙fm】R】501n⋯’，i葛}象分析结果弱导出(E)：图4．26连通性分析结果Fig．4．26ResultofCo彻ectionAnalysjs结果概述显示连通性分析的参与要素，左侧显示连通性路径的组成管线，单击选中管线将在右侧的要素详细信息中显示该管线的详细信息。4．7运营管理模块运营管理主要提供用户对于系统日常工作的检修信息等的管理与维护功能。(1)检修信息添加：主要是对于管线管点等要素添加检修信息。单击“检修信息添加”按钮，在地图上单击选择要添加检修信息的设施，同时弹出检修设施选择对话框(如图4．27)。45 出丕登撞太堂王霆亟±堂焦途塞丕蕴圭噩功鳇塞理检修设施选择_x请选择检修设施供水管线，l鬻C；olI善H；"j5529儿3163]Ssz9]13167确定取消图4．27检修设施选择F晦4．27MaintenanceFacilityselection选择检修设施的类型，显示框内显示选择的该类型设施，单击选中添加检修信息的设施，单击“确定”按钮，弹出检修信息添加对话框(如图4．28)，可在检修信息添加对话框中输入要添加的信息，单击“提交”按钮进行提交。图4。28检修信息添加Fig．4．28MaintenanceInfb咖ationaddition(2)检修过频预警：用户过频维修设置的预警提示。单击“检修过频预警”按钮，弹出维修过频预警对话框，如图4．29所示。在对话框的显示框中显示所有的维修信息(包括设施编号和维修次数)。在维修过频预警值框中用户可以通过上下调动按钮调节维修过频预警值或者手动输入维修过频预警值，设置好维修过频预警值后单击“预警”按钮，则显示框中列出维修次数大于等于维修过频预警值 些丕科挞盍堂王捏亟±堂僮逾塞丕筮圭墨功能塞理的选项。单击“取消”按钮，取消当前操作，退出维修过频预警对话框。图4．29维修过频预警F培4．29TooFrequentMaintenancewaming(3)检修信息专题图：以专题图的方式直观显示检修信息。单击“检修信息专题图”按钮，具有检修信息的管网要素以专题图的方式在地图上展现，如图4．30所示。图430检修信息专题图Fig．4．30ThematicmapofMaintancelnfomlation4．8数据处理模块数据处理模块主要提供用户对于数据入库、数据输出等基本的数据操作。该模块的大部分操作均由管理员进行完成。(1)数据入库：提供用户将自己的数据导入到数据库中的一系列的操作的功能。该47 出丕整荭太堂王霆亟±堂位迨塞丞缠圭蔓功睦塞理操作由管理员进行完成。以下以GIS数据入临时库为例进行说明。图4．31数据入临时厍Fig．4．31DataimponingGIS数据入临时库主要是指将GIS数据导入到FileGDB中去，以供临时库新增或者更新入库。单击“GIS数据入临时库”按钮，弹出GIS数据入临时库对话框(如图4．31)。在对话框中对管点管线、图层分层和管点图层字段值等设置，单击“入临时库”按钮开始数据入库。(2)数据输出：提供用户通过多种多样的方式对数据进行输出打印等功能。以下以地图生成图片为例进行说明。单击“地图生成图片”按钮，弹出地图导出对话框，如图4．32所示。在图层选择显示框中显示各个图层名称以及类型，用户在此选择需要在导出图片中显示的图层。单击“全选”按钮，全部选中显示的图层。单击“清空”按钮，清空当前的选择，使所有图层都处于未选择状态。单击“路径设置”按钮，通过保存路径设置对话框选择图片输出的路径并输入导出图片的名称(可以选择多种不同的导出图片格式JPEG格式、位图格式、PNG格式、GIF格式)。单击“导出”按钮，将地图按设定的路径和名称导出为图片文件。 图4．32图片导出Fig．4．32Pictureexponing4．9系统管理模块系统管理模块主要提供系统的配置设置、系统基本管理等功能。(1)配置管理：对系统中某些功能进行预先的配置，并对这些配置进行管理的功能。以下以预警配置为例进行说明。预警配置主要是设置设施的预警参数(主要是管线的使用年限)。用于分析决策模块中的预警分析功能。单击“预警配置”按钮，弹出预警配置对话框，如图4．33所示。在配置表信息显示框中显示不同类型，不同用途，不同材质的管线的寿命的基本信息。图4．33预警配置Fig．4．33№lmingCon矗guration单击“添加”按钮，弹出添加配置信息对话框(如图4．34)，选择管线的类型、分类、材质信息，输入管线的使用年限，系统会自动生成默认使用年限，单击“修改”按钮，可以修改该默认值，修改后单击“保存”按钮，保存对默认值的修改。在备注填写必要的说明信息。单击“保存”按钮，保存之前的操作。49 图4．35修改配置信息Fjg．4．35Modi匆Conngurationinfomation选中配置表信息中的一行，单击“修改”按钮，弹出修改配置信息对话框，如图4．35所示。在其中对要进行修改的选项进行修改，单击“保存”按钮，保存之前的修改。(2)用户管理：提供以角色的方式对用户进行管理的功能。单击“用户管理”按钮，弹出用户管理对话框(如图4．36)。在对话框中显示所有用户的详细信息。在输入对话框中输入用户名，单击“查询”按钮，则在显示框中显示查询的结果。50 图4．36用户管理Fig．4．36usefM锄agement单击“显示所有用户”按钮，在显示框中显示所有的用户信息。单击“报表输出”按钮，通过导出对话框将显示框中的数据导出到指定Excel文件中。选中某一用户信息，单击“角色管理”按钮，弹出该用户角色管理对话框。其中用户名称中显示选中信息中的用户名称(不可编辑)。选择角色名，单击“<<“‘>>”按钮，可以为当前用户从系统角色列表中添加和删除角色的功能权限。图4．37用户角色管理Fig．4．37UserRoleManagement(3)日志管理：从日志信息记录表中获取系统所有日志记录信息并对其合理管理。单击“日志管理”按钮，弹出日志管理对话框，如图4．38所示。系统默认显示所有的日志信息，在查询条件中用户可以选择查询的条件，可以通过“添加查询条件”按钮，添加多条查询条件共同查询，查询条件显示在查询条件显示框中。单击“清空”按钮，可以清空查询条件。单击“查询”按钮，可以查询符合查询条件的日志记录。登录日志 出丕抖越盔堂王程亟±堂焦诠塞丞绮圭鐾功篚塞班信息显示用户的日志记录，选中某一记录，在右侧的操作日志信息中会显示该日志记录的详细操作。图4．38日志管理Fig．4．38Dja叫M锄agcment单击“即时刷新”按钮，即时刷新日志记录。单击“清空日志”按钮，清空所有的日志记录，单击“关闭窗口”按钮，关闭当前窗口。单击“删除日志”按钮，删除当前选中的日志记录。单击“报表输出”按钮，通过导出对话框将日志记录导出到指定的Excel文件。(4)数据备份：主要提供对系统的空间数据和业务数据进行备份的功能。可分别对系统的管网数据、地形等空间数据和系统的业务数据进行备份。4．10本章小结本章主要对系统实现的主要功能模块进行了展示，并截取了相应的图片配以操作来进行说明。主要包括了地图操作、信息查询、数据统计和决策分析等模块。系统通过各个不同的模块来完成和满足系统的需求和建设目标，使对管网的管理更加的科学和高效。 尘苤叠燕盍堂王程亟±堂垡诠塞结迨皇屋望5结论与展望5．1总结本论文结合烟台市自来水公司管理部门的需求，结合供水管网数据特点及系统管理员操作习惯，基于G1s技术，采用．NET平台、Oracle109、ArcGISEngine、DEVEXpress等工具开发了城市供水管网地理信息系统。本文的主要成果如下：(1)阐述了本系统建立的必要性和意义所在。改变传统低效、重复、数据管理混乱的管理方式，建立一个高效的、动态的、安全的供水管网GIS系统，为管理者对系统的查看、管理和决策分析等提供帮助。(2)结合系统需求和系统供水管网数据特点，做出系统总体设计，包括数据库设计、系统功能模块划分和系统总体架构等。(3)在结合用户需求和系统设计目标的基础上，结合C捍、ArcGISEngiIle等工具开发出具有优美界面的城市供水管网地理信息系统。(4)此系统具有基础的GIS功能如试图浏览、信息查询和数据统计等，也有结合具体业务对象设计出的具体功能如决策分析和系统管理等功能。(5)采用ArcGISEngine技术，可直接调用现成算法完成系统的功能需求，实现信息查询、数据统计和决策分析等功能。5．2展望由于时问关系，本人能力和精力有限，在系统的建设过程中存在一些未能及时考虑到的问题，有待于本人在以后的研究中迸一步的解决。若继续对此系统进行展望，可从以下几个方面继续改进：(1)增加数据质量检查功能。虽然此系统存在数据导入、加载数据等功能，但一些被导入的数据可能在采集或生产过程中存在一些问题，在系统运行时会对数据的操作结果产生一定的影响。可增加数据注册功能对数据的质量进行检查，以排查出和合格的数据。(2)继续挖掘供水管网GIs系统的潜在功能。在系统提供的预警分析、断面分析等 出丕税撞太堂里程亟±堂僮逾塞缱途墨匮望决策分析的基础上，继续挖掘出深层次的分析和辅助决策功能，以便系统管理员进行决策时的参考。(3)重构系统架构。当前系统采用C／S模式，应该与其他管线数据如供热和供气等进行相应的接口调用，完成在综合管线下的系统相应功能的应用。并可以开发一套基于B／S模式的系统与之结合，弥补不足，例如用户通过浏览器远程登陆系统进行相应功能应用。 出丕登堇太堂王捏亟±堂鱼迨童一叁耋塞熊参考文献1．刘小燕．城市供水管网GlS的设计与实现p]．西安：西安电子科技大学，2007．2．张金喜，基于ArcEngine的人工增雨效果评估系统集成及关键技术研究【D]．江苏：南京信息工程大学，2011．3．许云志．基于UML技术设计与实现“胜利油田社区经营管理系统”【D1．山东：中国石油大学(华东)，2007．4．蒋波涛插件式G1S应用框架的设计与实现书于C捍和觚GISEngine9．2[M]．电子工业出版社，2009：14．17．5．李鹏果．同步协同GIS若干关键技术研究【D】．江苏：南京师范大学，2009．6．邓富琨．西安市高层建筑物沉降观测管理信息系统研究[D】．陕西：长安大学，2010．7．程前进．基于GIS的森林火灾扑救指挥系统设计与实现【D】．陕西：西安科技大学，2011．8．谢永强。基于ARCENGINE城市供热基础设旌管理系统设计与应用[D】．山东：山东科技大学，2012．9．苗志高．城市生活弃物管理系统的设计与实现[D】．山东：山东科技大学，2012．陈俊，宫鹏．f吏用地理信息系统[M】．北京：科学出版社，1998：146．149．10．谢士杰．基于In懈1et的城市规划管理信息系统的研究【J】，测绘通报，2000(9)：15．17．11．陈银平．基于ArcGISEngine济南市雨情系统的设计与实现【D】．山东：山东科技大学，2011．12．童吉辉，面向对象技术与软件开发[J]，硅谷，2011，(4)：77．13．任红卫．面向对象技术与软件复用技术的关系【J】，电脑与电信，2008，(5)：77—78．14．梁成刚，蔺蜀，张一光，等．基于面向对象技术的应用系统开发研究【J]，硅谷，2012(4)：107．15．王秀明．面向对象技术的概说【J】，热带农业工程，20ll，35(1)：24．26．16．杨大兵，陈建平，王风等．基于ArcSDE的空间数据库研究阴，勘察科学技术，2009(1)：l7-20．17．王丹．GIS技术在城市供水管网中的应用【J】．武汉大学学报(工学版)，2004，37(2)．18．李玉华，孙希兵．基于GIS的城市供水管网管理系统开发【J】．哈尔滨工业大学学报，2005，37(4)：476—480．19．刘莹．ArcGISEn西ne的开发与应用研究[J】．城市勘探，2006，37(2)：37．39．20．马栋．基于ArcGIsEngine的城市管网信息管理系统的研究与实现；【D】．成都： 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出壅抖拉太堂_王捏亟±堂鱼诠塞丝这亟±翅闾蕴盘盗室区叁趣亟旦撞逸攻读硕士期间发表论文及参加项目情况．1．烟台市供水管网地理信息系统。2．天津市能源综合管网CS系统及其第二增量车辆GPS监控系统。57 出盔型拉太堂工程亟±堂僮监塞塑遂、．致谢时光飞逝，日月如梭，两年的研究生学习即将结束。回想两年来的学习生活，心中充满感慨，既有对知识的渴求，又有对生活的无奈；既有成功时的喜悦，又有为生活打拼的心酸。万般感触，无以明状。论文至此告以段落，借此良机，向关心和帮助我的人表示真挚的谢意!在这里首先要感谢我的导师刘国林教授。我的论文从开题到完成，刘老师均给予了精心的指导和亲切的关怀，正是刘老师辛勤的指导，不倦的教诲才使得我的毕业论文取得了比较满意的结果。刘老师渊博的知识、严谨的治学态度、不断创新的科学精神、虚怀若谷的大家风范、一丝不苟的工作作风和无私的奉献精神给我留下了深深的印象，并会在以后的学习和生活中时刻鞭策自己。感谢山东泰华电讯有限责任公司的所有同事在我实习期间和写论文期间给予我的指导和帮助，是你们让我蜕变，让我更加有自信和耐心来应对工作中的困难和压力。感谢我的室友邢金木、徐运广和修瑛昌，是你们在困难时候帮助我，迷惘时候提醒我，快乐时候陪伴我，让我顺利地度过我的研究生生活。同时也感谢张军伟、杨超和石喜阳等，我们之间的友谊会随着时间的流逝越来越深。在此，我还要特别感谢我的女朋友张岩，是她教会了我自信、耐心和勇气，让我来面对未来的工作和生活。我还要感谢我的父母，你们教会我的是我一生取之不尽用之不竭的财富，是我前进路上最大的动力。因为有了你们，生活不再孤独，也因为有了你们，我必将继续奋然前行。感谢所有给予我关怀和帮助的人，衷心的说一声：谢谢。最后，真心感谢评阅论文的各位专家、教授和同学们!'