基于SuperMapObjects的水资源调查标准管理专业系统设计与开发.doc

学 号：13030214HEBEI UNITED UNIVERSITY毕业设计阐明书GRADUATE DESIGN 设计题目：基于SuperMap Objects水资源调查管理系统 设计与开发学生姓名：石浩专业班级：09地信2班 学 院：矿业工程学院指引教师：闫顺玺 讲师 06月07日摘 要系统设计重要运用SuperMap Deskpro 6为数据解决软件，完毕地图矢量化，而为开发系统提供原数据，依托Microsoft Visual Studio 语言开发软件C#语言结合调用SuperMap Objects .NET 6R Runtime开发控件完毕程序设计编辑工作，最后实现水资源管理系统所有功能。系统将GIS应用于水资源管理把一种地区资料整合起来，可为及时掌握本地水资源时空分布、水资源开发、运用、治理、配备、节约和保护等提供优质服务并建设布局合理、功能齐全、技术先进、反映迅速水资源信息系统工程。核心词 水资源；地理信息系统（GIS）；SuperMap Objects；C#AbstractThis systematic design mainly takes advantages of the SuperMap Deskpro 6 as the data processing software，completing the vectorization of map，providing the original data for the developmental system，relying on Microsoft Visual Studio language development software C # language and combining SuperMap Objects. NET 6R Runtime Development which is completed the design of the control program editing. Finally all the functions of water resources management system can be achieved.As a software model，applying GIS into the management of water resources and integrating all the data in a region can supply available services for the grasp of local spatial and temporal distribution of water resources，water resources development，utilization，management，configuration，conservation and protection and build a rational layout，complete functions，advanced technology and rapid response water information systems engineering. In a word，a mature，successful regional water resource system for the investigation and management is very urgent and valuable.Keywords water resource；Geographic Information System；SuperMap Objects；C#目 录引 言1第1章 文献综述21.1 GIS概述21.1.1国际发展状况21.1.2国内发展状况21.2 GIS在水资源方面研究31.2.1 GIS与水资源国内外现状31.2.2 GIS与水资源调查管理4第2章 系统分析62.1需求分析62.2 可行性分析82.3系统目的8第3章 系统设计103.1 GIS设计办法选取103.2总体设计规定113.3软、硬件配备方案113.4系统设计架构123.5 系统功能设计123.6接口阐明133.6.1高档程序设计语言C#143.6.2 Supermap组件开发简介143.6.3 重要接口阐明143.7界面设计15第4章 数据库设计164.1 数据库总体设计164.2 数据库设计原则164.3数据库建立174.3.1空间数据174.3.2属性数据184.3.3属性数据与空间数据关联21第5章 系统实现225.1界面实现225.2系统工具栏及快捷菜单实现235.2.1工具栏235.3系统重要功能实现235.3.1 地表水查询功能245.3.2 降水信息调查功能265.3.3 地下水管理功能305.3.4河流污染防治分析365.3.5都市水源供应管理39第6章 结论45参照文献47谢 辞48引 言随着社会经济不断发展,水资源问题变得日趋突出重要体当前如下个方面：一是防洪防旱系统迟钝，地区降水信息和地表水信息不能及时有效结合，本系统为防洪防旱工作提供根据；二是点源污染和面源污染逐年加大，江湖水质日趋恶化；三是地下水资源量局限性，局部地下水超采，地面下沉；四是始终存在着水资源不能统一管理和水资源不能合理配备以及水价偏低等问题。水资源问题已在较大限度上影响了一种地区社会经济发展成为该地区社会经济可持续发展一种制约因素。因而，必要加强对水资源科学管理，通过水资源优化配备，满足经济社会发展对水资源需求，通过实现水资源可持续运用支撑经济社会可持续发展。在水资源管理工作中，需要收集大量与水资源关于信息资料，这些信息资料是水资源管理和决策重要根据。水资源具备动态分布和动态变化特点，其开发运用涉及气象、水文、地质、水文地质、环境、土地运用及社会经济等多方面因素，各因素时空变化及其互有关系信息量十分庞大。老式信息管理办法，在技术上越来越不适应当代水资源管理需要。地理信息系统(Geographic Information System，GIS) 是在计算机软硬件支持下，可以实现信息采集、贮存、管理、分析、解决及输出技术系统。地理信息系统一种明显特性是它可以实现对空间数据分析、解决和管理。引入GIS软件后，可以使文字资料与其地理位置连接起来，使水资源资料在管理上，可以非常形象理解一种地区地形地貌和水资源状况，使得管理更加科学化、直观化、系统化、精确化，也可以提高工作效率。将GIS应用于水资源管理作成一软件模型，把一种地区资料整合起来,可为及时掌握本地水资源时空分布、水资源开发、运用、治理、配备、节约和保护等提供优质服务并建设布局合理、功能齐全、技术先进、反映迅速水资源信息系统工程。综上所述，一种成熟、成功水资源系统对于地区水资源调查和管理是十分迫切并且有价值。第1章 文献综述1.1 GIS概述1.1.1国际发展状况GIS是六十年代中期开始发展起来新技术。它最初为解决地理问题而起，至今已成为一门涉及测绘学科，环境科学、计算机技术等多学科交叉学科2。1963年加拿大测量学家R.F Tomlinson一方面提出了地理信息系统这一术语，并建成世界上第一种GIS（加拿大地理信息系统CGIS），并用于自然资源管理和规划。不久，美国哈佛大学提出了较完整系统软件SYMAP。这可算是GIS起步。进入70年代后来，由于计算机软硬件水平提高，促使GIS朝着实用方向迅速发展，某些经济发达国家先后建立了许多专业性GIS，在自然资源管理和规划方面发挥了重大作用。如从1970年到1976年，美国国家地质调查局就建成50各种信息系统。其她国家如加拿大、德国、瑞典和日本等国了相继发展了自己GIS。80年代后兴起计算机网络技术使地理信息传播时效得到了极大提高，它应用从基本信息管理与规划转向更复杂实际应用，成为辅助决策工具，并增进了地理信息产业形成。到1995年，市场上有报价软件已达上千种，并且涌现出了某些有代表性GIS软件。 地理信息系统存在与发展已历经30余年。顾客需要、技术进步、应用办法论提高，以及关于组织机构建立等因素，深深地影响着地理信息系统发展。1.1.2国内发展状况国内GIS发展虽然较晚，经历了四个阶段，即起步（1970-1980）、准备（1980-1985）、发展（1985-1995）、产业化（1996后来）阶段。GIS已在许多部门和领域得到应用，并引起了政府部门高度注重。从应用方面看，地理信息系统已在资源开发、环保、都市规划建设、土地管理、农作物调查与估产、交通、能源、通讯、地图测绘、林业、房地产开发、自然灾害监测与评估、金融、保险、石油与天然气、军事、犯罪分析、运送与导航、110报警系统公共汽车调度等方面得到了详细应用。国内外已有都市测绘地理信息系统或测绘数据库正在运营或建设中。一批地理信息系统软件已研制开发成功（如GeoStar,CityStar,MapGIS，SuperMap等）,一批高等院校已设立了某些与GIS关于专业或学科，一批专门从事GIS产业活动高新技术产业相继成立。些外，还成立了“中华人民共和国GIS协会”和“中华人民共和国GPS技术应用协会”等。1.2 GIS在水资源方面研究1.2.1 GIS与水资源国内外现状地球上水储量很大，但淡水只占2.5%，其中易供人类使用淡水局限性1%。据专家最新预计，全球陆地上可更新淡水资源约42.75万亿立方米，其中易于使用约12.514.5万亿立方米。按1995年人口记录，全球人均淡水资源约7450 立方米，其中易于使用淡水人均约2180 2440 立方米。可见，地球上淡水资源是有限。水需求随人口和经济发展而迅速增长。从19401990年，在50年时间内，全球总用水量增长了4倍。1995年全球用水总量已达36000亿立方米，人均 用水628 立方米，约占易用淡水资源量2730。水资源在地球上分布是很不均匀，有地方多，有地方少。据联合国调查，全球约有4.6亿人生活在用水高度紧张国家或地区内，尚有14人口即将面临严重用水紧张局面。自从1977年在阿根廷马德普拉塔召开第一次联合国水资源大会以来，水资源已成为世界性热点问题。当前已有26个联合国机构参加与水关于事务。近几年有数以百计水问题国际会议召开。其中影响较大会议有：1992年巴西里约热内卢联合国环境和发展峰会；1997年在摩洛哥马拉喀什第一次世界水论坛；1998年巴黎水与可持续发展国际会议；海牙第二次世界水论坛等。联合国环境署在发布全球环境展望上指出，“当前全球一半河流水量大幅减少或被严重污染，世界上80个国家或占全球40%人口严重缺水。如果这一趋势得不到遏制此后30年内，全球55%以上人口将面临水荒”。在南非召开可持续发展世界高峰会议上，全体代表一致通过将水危机列为将来十年人类面临最严重挑战之一。在国际会议和联合国关于机构组织推动下，世界各国水资源工作有了较大进展。在全球范畴内开展了水资源评价活动。对水资源评价办法进行了理论探讨和实验研究。在水资源规划研究中，由于竞争性用水问题突出，导致了投资竞争，水资源在地区间、部门间和多目的用水间合理分派问题已成为缺水地区在发展进程中诸矛盾焦点，因而各国开始致力于流域和区域规划研究。自80年代以来，水质与水环境恶化趋势加剧，已威胁到人群健康,水环境问题成为研究热点，各国制定了地表水和地下水水质原则，建立了河流、湖泊与水库各类水质模型，并试图将水质研究与水量研究联系起来,以实现水资源学科中水量与水质统一数学描述。1992年联合国环境与发展首脑会议后,可持续发展观念日益进一步人心，为水资源学科发展注入了新活力。各国在可持续发展观念启发下，从发展模式高度结识水资源开发运用和经济发展互有关系，结识水资源运用与保护互有关系，经济发展和生态环保关系，管理在水资源开发、运用、保护中作用,水资源管理中需水管理、供水管理、水质管理和水价管理互有关系,以及水资源管理中经济机制、法律机制和行政机制作用。对上述关系再结识和大讨论，导致了面向可持续发展水资源价值观和办法论提出与初步形成,标志着水资源学科开始步入其初步成熟阶段。国内供水能力从1949年1000多亿 m3增长到5531亿立方米。其中地表水供水量约4440亿立方米；地下水开采量1069亿立方米。国内用水增长迅速，1949年预计约1031亿立方米；1997年到达5546亿立方米，人均用水450 立方米；下降到5497亿立方米，人均用水428 立方米。其中农业用水占68%，工业用水占21%，生活用水占11%。随着用水量增长，用水效率逐年有所提高。但与经济发达高收入国家相比，国内单方水GDP产出量仍低于发达国家。它表白随着经济实力增长，通过经济构造调节，用水效率提高，节水尚有较大潜力。1995年全球人口57.35亿，用水36000亿立方米，人均用水628立方米，其中：农业人均用水437 立方米（占69.6%）；工业131 立方米（占9.7%）； 生活60 立方米（相称164l/日，占2.1%）。国内人均用水量低于世界水平，仅为美国用水量24%。此外，北方干旱持续，缺水形势加剧。地下水严重超采，黄河冲沙水被挤占，断流加剧。水污染发展，生态环境恶化；南方洪涝灾害频繁浮现，水污染得不到控制，导致了污染型缺水；西北内陆地区水土资源过量开发，荒漠化发展，生态环境恶化，浮现了生态型缺水；全国废污水排放总量达626亿吨，全国评价河长中，类以上污染河长占38.6%，大部份地区供水安全得不到保证。以水资源紧张,水污染严重,洪涝灾害为特性水危机,已成为国内可持续发展重要制约因素。当国内经济发展到当前水平时候,必要进一步从人口、资源、环境宏观视野,总结经验,调节思路,制定新水资源战略。1.2.2 GIS与水资源调查管理GIS 是建立在统一地理坐标基本上空间数据库，它运用地学模型来分析空间数据，对环境、资源等空间信息进行管理、分析，并进行动态变化预测、预报，为各行业管理和规划服务。GIS已经被广泛地应用到各种领域中，并且显示出辽阔应用前景，同步GIS在农业领域中应用也显示出辽阔前景，随着GIS技术在水资源领域中应用不断进一步，GIS在水资源领域地位也日益重要起来。水资源系统是一种极为复杂系统，涉及到大量专家经验。运用GIS与专家系统结合，对水资源生态系统进行模仿，为管理部门提供决策支持是将来发展一种必然趋势。21世纪是一种信息时代，水资源信息化也是一种必然趋势，GIS以其强大空间数据解决能力，将在水资源管理决策以及数字水资源和精准水资源中发挥越来越重要作用，而地理信息系统在水资源领域中应用是极为重要，进一步开展地理信息系统在水资源领域中应用研究也将是必然趋势。GIS具备实现图形信息与属性信息互查、维护与更新,以及记录分析、拓扑分析、空间位置计算等空间分析功能，其最典型功能是空间分析功能，因而可实现水资源信息管理、辅助水资源规划设计、辅助决策分析等功能。此外GIS技术已应用到各个领域,是当前信息管理一种发展趋势。这次系统设计重要运用SuperMap Deskpro 6为数据解决软件，完毕地图矢量化，而为开发系统提供原数据，依托Microsoft Visual Studio 语言开发软件C#语言结合调用SuperMap Objects .NET 6R Runtime开发控件完毕程序设计编辑工作，最后实现水资源管理系统所有功能。第2章 系统分析2.1需求分析水资源是人类生产生活最核心资源，可是如今，生态环境遭到严重破坏，水体污染严重，水资源保护和水污染治理成为当代社会最关注问题。中华人民共和国是一种干旱缺水严重国家。淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源6，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，仅为世界平均水平14、美国15，是全球13个人均水资源最贫乏国家之一。扣除难以运用洪水泾流和散布在偏远地区地下水资源后，国内现实可运用淡水资源量则更少，仅为11000亿立方米左右，人均可运用水资源量约为900立方米，并且其分布极不均衡。到20世纪末，全国600多座都市中，已有400各种都市存在供水局限性问题，其中比较严重缺水都市达110个，全国都市缺水总量为60亿立方米。国内水资源短缺、水污染严重 、水土流失严重 、水价严重偏低、水资源挥霍严重。并且南方水多，北方水少。西部水少，沿海水多。据监测，当前全国多数都市地下水受到一定限度点状和面状污染，且有逐年加重趋势。日趋严重水污染不但减少了水体使用功能，进一步加剧了水资源短缺矛盾，对国内正在实行可持续发展战略带来了严重影响，并且还严重威胁到都市居民饮水安全和人民群众健康。随着都市化和经济社会发展，土地被大量占用，非农业灌溉用水需求在急剧增长，农业与工业、农村与都市、生产与生活、生产与生态等诸多用水矛盾进一步加剧。尽管中华人民共和国采用了最严格耕地保护办法，但大量农田和农业灌溉水源被都市和工业占用，耕地资源减少势头难以逆转，水资源短缺压力进一步增大。如今，全国实际可运用水资源量接近合理运用水量上限，水资源开发难度极大。并且水环境恶化趋势也没有得到有效遏制。全国水土流失面积367万平方公里，占国土面积38。全国近一半河段和九成都市水域受到不同限度污染。水环境恶化，破坏了生态系统，进一步加剧了水资源紧缺矛盾。随着国内人口增长，经济发展和都市化进程加快，国内水资源形势将更为严峻，以水资源紧张、水污染严重和洪涝灾害为特性水危机已经成为国内可持续发展重要制约因素，成为实现新时期经济社会发展目的具备基本性、全局性和战略性重大问题。然而，中华人民共和国水土流失尚未得到有效控制，生态脆弱。中华人民共和国众多山地、丘陵，因季风型暴雨，极易导致水土流失。同步，对水土资源不合理开发运用，加剧了水土流失。当前，中华人民共和国水土流失面积356万平方公里，占国土面积37%，每年流失土壤总量达50亿吨。严重水土流失，导致土地退化、生态恶化，导致河道、湖泊泥沙淤积，加剧了江河下游地区洪涝灾害。由于干旱和超载过牧，导致草原浮现退化、沙化现象。污染负荷急剧增长，加重了水体污染。大量工业和生活污水未经解决直接排入水中，农业生产中化肥和农药大量使用，使得某些水体污染严重。水污染不但加剧了灌溉可用水资源短缺，成为粮食生产用水一种重要制约因素，并且直接影响到饮水安全、粮食生产和农作物安全，导致了巨大经济损失。而水资源也更加短缺了。无论是情愿还是不情愿，缺水，这一让水乡人感到无比陌生和尴尬事实已经真实地摆在了人们面前。杭嘉湖平原、宁绍平原、苏锡常平原等历史上天府泽国，当前基本上都处在限度不同缺水状态，某些地区浮现了水乡无水喝尴尬局面，水资源危机给江南水乡社会经济发展带来了严峻挑战。在知名国际商贸都市义乌，市区有时每周正常供水仅9小时，人均水资源拥有量仅为全国平均水平14。据称，在义乌有两样商品最佳卖，即水桶和水泵。“中华人民共和国是一种中度缺水国家”，水利部水资源司司长吴季松说,这是从水资源对社会经济发展支撑能力上得出判断。据记录，国内当前缺水总量预计为400亿立方米，每年受旱面积200万260万平方千米，影响粮食产量150亿200亿公斤，影响工业产值多亿元，全国尚有7000万人饮水困难。缺水对环境和人身心健康均有着严重影响。当今社会是一种飞速发展社会，可以说是日新月异、气象万千。但随之而来水资源问题变得日趋突出。水资源问题已在较大限度上影响了一种地区社会经济发展成为该地区社会经济可持续发展一种制约因素。因而，必要加强对水资源科学管理，通过水资源优化配备，满足经济社会发展对水资源需求，通过实现水资源可持续运用支撑经济社会可持续发展。在水资源管理工作中，需要收集大量与水资源关于信息资料，这些信息资料是水资源管理和决策重要根据。水资源具备动态分布和动态变化特点，其开发运用涉及气象、水文、地质、水文地质、环境、土地运用及社会经济等多方面因素，各因素时空变化及其互有关系信息量十分庞大。老式信息管理办法，在技术上越来越不适应当代水资源管理需要。地理信息系统(Geographic Information System，GIS) 是在计算机软硬件支持下，可以实现信息采集、贮存、管理、分析、解决及输出技术系统。地理信息系统一种明显特性是它可以实现对空间数据分析、解决和管理。引入GIS软件后，可以使文字资料与其地理位置连接起来，使水资源资料在管理上，可以非常形象理解一种地区地形地貌和水资源状况，使得管理更加科学化、直观化、系统化、精确化，也可以提高工作效率。将GIS应用于水资源管理作成一软件模型，把一种地区资料整合起来,可为及时掌握本地水资源时空分布、水资源开发、运用、治理、配备、节约和保护等提供优质服务并建设布局合理、功能齐全、技术先进、反映迅速水资源信息系统工程。2.2 可行性分析水资源调查管理系统系统选用北京超图软件股份有限公司SuperMap Deskpro 6系列软件，辅以SuperMap Objects 6二次开发工具组件及微软公司所开发一种面向对象高档程序设计语言Microsoft Visual studio C#进行设计开发。C#是面向对象卓越设计，使它成为构建各类组件抱负之选无论是高档商业对象还是系统级应用程序。最重要是，C#使得C+程序员可以高效开发程序，而绝不损失C/C+原有强大功能。而SuperMap Objects 6是随SuperMap Deskpro 6一起推出一种新开发者产品，它包括了创立和布置顾客GIS解决方案应用程序所需所有内容。使用SuperMap Objects 6开发者可觉得既有应用程序添加动态制图和GIS功能，或者构建她们自己专门制图程序。SuperMap Objects 6提供了良好定义、跨语言对象集，它涉及了SuperMap桌面顾客界面之外所有功能。两者结合，本系统在技术上并无问题。2.3系统目的为解决上述水资源现状存在问题，咱们依托GIS软件功能特点，开发出一种完全具备针对性水资源调查管理系统。实现水资源概括、地下水动态、地表水资源、地下水资源、水信息查询管理、分析记录，以及水资源优化配备，成果以柱状图、变化曲线、文本等各种方式来展示。通过调用系统程序，可以直观显示唐山地区内各区县地表水资源状况（河流、湖泊等分布状况、水源储量状况、降水量信息等），以便查询、浏览、编辑等操作；同步可以全面并且科学理解本地区内地下水位状况及其开采状况，为地下水资源合理应用和保护提供根据；系统还可以通过对污染公司对河流水域污染级别作出缓冲区别析，从而以便河流环保、污染治理等社会问题得到解决。最后一种设计目的是完毕途径选取功能，详细可分为供水管道铺设途径选取问题和送水最短途径选取问题，这个功能属于都市水资源系统一种附属补充。简朴来说，本系统设计方案就是：一方面是水源现状调查管理（地表水、地下水状况），而后是对水源变化状况预警功能（各地降雨影响）；然后是水源污染防止和治理问题；最后是细化到某一都市地区水源供应。GIS支撑下精准水资源系统可以完毕普通信息传递中不能完毕某些特殊功能，如空间数据查询和分析能力等。借助于GIS空间数据检索功能，系统使用者可以查询出符合研究需要地理信息，并且可以直观地看到各类水资源等在整个地区空间分布信息。空间分析功能可以对信息点进行各方面分析，为地区管理者决策提供基本根据。第3章 系统设计随着计算机技术飞速发展以及GIS理论与技术被广泛应用于水资源调查管理中，进行系统开发成为一股热潮。许多机构部门为了进行信息化建设，纷纷着手建设适合需要、高效GIS应用系统。GIS开发依照顾客需要有其既定目的，也有其阶段性，涉及系统分析、设计、实行、评价和维护等。GIS设计目的就是通过改进系统设计办法、严格执行开发阶段划分、进行各阶段质量把关以及做好项目建设组织管理工作，达到增强系统实用性、减少系统开发和应用成本、延长系统生命周期目。选用适当系统设计办法，可大大减少系统设计过程中错误，这一点在系统设计过程中是十分重要。3.1 GIS设计办法选取为了保证信息系统开发质量，减少开发费用及提高系统开发成功率，必要借助于科学设计办法。几十年来，人们在大量系统开发实践中，摸索和发展了许多指引系统开发理论和办法，如构造化生命周期法、原型法和面向对象开发办法等，这些办法都相对成熟和完善，并且在实践中应用相对广泛。构造化生命周期法规定了软件开发过程中各项工程活动，普通涉及可行性分析、需求分析、总体设计、详细设计、编码及测试六项活动，并规定了它们从上而下，互相衔接固定顺序，前一阶段成果是后一阶段工作开始基本。这种开发办法为软件开发提供了一种较为成熟和完善管理模式，并且直观易学。其最大局限性是缺少灵活性，特别是在软件需求不明确或不精确状况下，问题更为突出；另一方面尚有修改困难、难以维护和软件模块重用性差等缺陷。原型法重要思想是借助原型（即所开发软件一种初期可运营版本，它反映了最后系统某些重要特性）来辅助软件开发。在开发初期，开发人员依照自己对顾客需求理解，运用开发工具迅速构造出原型软件，顾客及开发人员通过对原型软件试运营、评价、修正和改进，逐渐明确对软件功能需求以进行正式开发或者直接把原型扩充成最后产品。这种开发办法长处是增进了开发人员和顾客对系统功能需求理解，为顾客提供了一种有力学习手段，能有效保证最后产品质量，特别是可以大大提高顾客接受性。但是，采用原型法进行软件开发，软件原型与否具备代表性直接影响到软件开发成功与否。面向对象技术将客观世界（问题论域）当作是由某些互相联系事物（对象）构成，每个对象均有自己运动规律和内部状态，对象间互相作用和互相联系构成了完整客观世界，问题解由对象间通讯来描述。面向对象开发办法涉及分析阶段、高层设计、类开发、实例建立、组装测试几种阶段。考虑到本系统是在自己实际需要基本上开展，其顾客需求易于明确，尚有系统规模容易控制，故系统选用是构造化生命周期法和原型法相结合进行系统设计。3.2总体设计规定为了使系统满足科学化、合理化和经济化总体设计规定，本系统遵循了如下基本原则：实用性：最大限度满足有关部门业务需求，为其提供有效技术工具。要保证系统运营稳定，数据提供精确迅速，界面和谐，操作以便，功能完善，系统维护性好。原则性：整个系统建设需遵循原则化、统一化原则，以支持系统推广应用。系统数据分类编码、数据格式、数据接口、软件接口和系统开发等方面要严格执行国家与行业相应原则和规范。先进性：系统在技术上要具备先进性，涉及软、硬件先进性、网络环境先进性等，将既有先进技术尽量应用到系统中来。动态性：系统要可以顾及到环境空间数据不断变化和增长需要，也要充分考虑到环保业务需要。系统需要依照环境数据、业务、构造等各种变化，动态调节、优化和扩展关于功能。开放性：系统需要采用开放式设计，可以再应用中不断由顾客补充和更新功能，具备良好与其她系统数据互换和功能兼容能力。系统还需要具备统一软件和数据接口，觉得后续系统开发留有余地。安全性：面对网络运营环境，建立完善安全防护机制，保证合法顾客可以以便访问数据和使用系统，制止非法顾客操作数据库和系统3.3软、硬件配备方案顾客端软硬件配备推荐：表3-1 顾客端软硬件配备解决器Intel Pentium内存1G硬盘80G操作系统Windows数据库软件Access软件环境Microsoft Visual Studio 北京超图软件股份有限公司SuperMap Deskpro 6系列软件和开发组件uperMap Objects 63.4系统设计架构系统整体体系构造功能模块构造如图所示：初始界面数据编辑数据查询数据输出空间分析地理数据库应用模块图3.1 系统构造框架表3.5 系统功能设计水资源调查管理系统主窗口或初始总窗口，承揽下面各数据窗口地表水资源降水资源地下水资源河流污染防治分析都市水源供应管理点击查询河流属性查找河流位置查看选取河流流经城乡点击查看区域降水降水属性表字段编辑降水信息录入与修改点击开采点查询范畴查询地图编辑登记开采区河流属性查看河流建立分级缓冲区河流缓冲区别析供水途径选取服务区划分供水辅助工具降水图形表达坐标文献登记开采区图3.2 水资源调查管理系统功能分析图依照系统目的不同，将本系统提成五个功能模块，如图所示。3.6接口阐明本系统选用supermap系列软件性能较好，同步运营于Microsoft Visual Studio 之上高档程序设计语言C#进行设计开发。3.6.1高档程序设计语言C#在过去二十年里，C# 已经成为在商业软件开发领域中使用最广泛语言。C#是一种最新、面向对象编程语言。它使得程序员可以迅速地编写各种基于Microsoft .NET平台应用程序，Microsoft .NET提供了一系列工具和服务来最大限度地开发运用计算与通讯领域。C#面向对象卓越设计，使它成为构建各类组件抱负之选无论是高档商业对象还是系统级应用程序。最重要是，C#使得C+程序员可以高效开发程序，而绝不损失C/C+原有强大功能。由于这种继承关系，C#与C/C+具备极大相似性，熟悉类似语言开发者可以不久转向C#。C#语言容许类型定义，扩展元数据。这些元数据可以应用于任何对象。项目构建者可以定义领域特有属性并把她们应用于任何语言元素-类，接口等等。然后，开发人员可以编程检查每个元素属性。这样，诸多工作都变得以便多了，例如编写一种小工具来自动检查每个类或接口与否被正拟定义为某个抽象商业对象一某些，或者只是创立一份基于对象领域特有属性报表。定制元数据和程序代码之间紧密相应有助于加强程序预期行为和实际实现之间相应关系。作为一种自动管理，类型安全环境，C#适合于大多数公司应用程序。3.6.2 Supermap组件开发简介组件式GIS是GIS与组件技术相结合新一代地理信息系统。简介了地理信息系统和组件式GIS基本概念、组件式GIS基本长处,以及SuperMapObjects组件开发平台构成、功能划分和数据组织。阐述了使用SuperMapObjects组件进行GIS应用软件二次开发普通办法和环节,以及在C#中使用SuperMapObjects组件对象基本环节,并以C#为开发环境,结合SuperMapObjects核心组件,给出了一种能把空间数据库数据进行地图显示实例程序,演示了如何使用SuperMapObjects组件进行GIS应用软件二次开发。3.6.3 重要接口阐明打开一种工作空间（一种 smw文献）： SuperWorkspace.Open()； 保存一种工作空间（一种 smw文献）： SuperWorkspace.Save()； 创立一种工作空间（一种 smw文献）： SuperWorkspace.Create()； 打开一种数据源： SuperWorkspace.OpenDataSource()； 创立一种数据源： SuperWorkspace. CreateDataSource ()； 获取工作空间里数据源集合（ soDatasources）： SuperWorksapce.Datasources;；获取工作空间里布局集合（ soLayouts）： SuperWorksapce.Layouts;；获取工作空间里地图集合（ soMaps）： SuperWorksapce.Maps；用于打开已有工作空间文献接口： SuperWorkspace.Open()；用于刷新SuperWkspManager控件内容接口：SuperWkspManager.Refresh()；在矢量数据集中创立一种字段：soDatasetVector.CreatField()；删除字段：soDatasetVector.DeleteField()；更新字段：soDatasetVector.UpdataField()；通过属性过滤条件查询矢量数据集，成果可含空间几何对象和属性信息：soDatasetVector.Query()；获得暂时图层：SuperMap.TrckingLayer；按指定风格添加几何对象到跟踪图层上：soTrackingLayer.AddEvent()；通过几何对象之间空间位置关系联合属性过滤条件查询矢量数据集：soDatasetVector.QueryEx()；3.7界面设计顾客界面和谐性是衡量一种软件优劣重要标志之一。顾客界面是顾客和系统交流窗口，是系统外观体现和详细操作平台，而系统顾客是多层次，许多终端顾客并不熟悉地理信息系统专业知识和理论，她们更注重和关怀如何使用系统以及系统可操作性、对的性和直观性等，这些都必要通过顾客界面来加以体现。因而，和谐顾客界面是该系统成功应用核心之一。为以便顾客使用，顾客界面要符合Windows界面准则。界面设计在充分满足顾客需求基本上，还要考虑界面构图或布局，界面元素位置、界面元素一致性等问题来美化界面，提高应用程序界面可用性和美感。其界面设计应遵循普通信息系统软件界面设计规定：1）简洁美观，主次分明：尽量减少不必要花俏成分，界面做得太复杂，往往会使得顾客无所适从。2）提供简朴错误解决：在浮现错误时，系统应当能检测出错误，并且提供简朴错误解决功能。3）提供信息反馈：对不惯用操作和至关重要操作，系统应当提供信息反馈。4）操作可逆：对于不具备专门知识操作人员相称有用。第4章 数据库设计4.1 数据库总体设计对任何系统而言，其核心模块都是面向不同服务对象数据库，数据库质量优劣，直接影响着系统目的成败。精准农业系统开发需要数据库系统强有力支持。考虑到定量记录或观测数值数据与空间地理特性信息不同性质，将数据存储与管理分为属性数据库和空间数据库，并采用一种共同关联项，即GPS测得得坐标将它们关联起来。数据库支持过程如图：数据输出系统数据分析系统数据库管理信息查询系统数据库图4.1数据库支持过程图4.2 数据库设计原则涉及空间数学基本、命名规范、编码原则、分层分幅原则以及属性表设计等。数据是信息系统血液，数据库是以一定组织方式存储在一起互有关联数据集合，能以最佳方式，至少重复为各种目服务。数据库设计时，必要满足数据库建设规定，无论是业务数据库还是辅助数据库，都要满足精准农业规定。详细而言，数据库设计要遵循如下某些原则：1）数据库安全稳定数据库是系统良好运营核心，因而，必要从软硬件平台选型、数据库构造等方面进行优