市地理信息子系统设计方案研讨样本.doc

郑州市环境监控指挥系统地理信息子系统设计方案郑州新光源电子工程文件状态文件标志 初稿文件 正式文件 更更正式文件目前版本V1.0作者张世光完成日期.6.14版本历史版本/状态作者参与者日期备注V0.9初稿文件张世光.6.12张世光起草V1.0正式文件张世光.6.14审校：冯宝成 马朝杰张世光修正稿中错误1、 引言1. 1编写目标因为本系统是环境保护系统一个部分，包含到数据库同时和数据库资源一致化设计，和数据流接口，故编写本设计以多方交流和以后系统具体设计，降低因为信息认识了解差异而造成多种问题。1. 2背景以和市环境保护局信息中心、监理支队数次交流文档和一期项目开发协议书为依据编写。本设计只包含到项目一期开发任务。在线监测（包含大气子站、监测断面、排污点源）和监测查询，在线报警显示和报警统计查询，空气质量日报公布，排污企业基础情况查询,办公信息查询，社会信息查询，全部功效结果全部能在电子地图上显示。1. 3定义本文件中用到专门术语定义和外文首字母组词原词组以下：B/S：Browser/server ；C/S：Client/Server ；GIS：Geographic Information System；IMS：Internet Map Server;DBMS:DataBase Manager Server;IIS：Internet Information Server;OID:Object ID;电子地图：电子地图是将纸质模拟地图，矢量化数字化，以数字形式存在地图。地图以数据形式存放在文件内（而不是图形形式），当显示时按多种对象空间关系构建成图形，故它能够无极放大缩小。图文互查：指经过输入条件查询并在电子地图上显示，也能经过点击地图来显示被点击对象属性信息；支持内、外网无限级缩放：在局域网和互联网上全部能打开电子地图并进行在地图正常显示范围内无限级放大和缩小；污染物因子：污染物类型，如废气，废水。1.4参考资料1.4.1郑州市环境保护在线监测系统之地理信息系统（一期项目）开发协议书1.4.2郑州市环境监控指挥系统地理信息子系统需求方案（监理支队）2、 总体设计2.1需求要求地理信息系统（GIS）作为监控指挥系统一部分，和其它各个子系统之间有着密不可分关系。地理信息系统（GIS）基于WEB和CLIENT两种方法进行操作。经过登录名和密码依据所拥有权限，就能够在本局局域网或INTERNET上进行对应操作，（比如查询污染源、污染源单位等信息）。基于在线监测子系统动态监控、人员合理调配、自然环境对象预控监理、工业企业计划合理分布等。郑州市环境保护在线监测之地理信息系统需求描述以下：2.1.1 基于WEB和CLIENT 开发，在WEB上完成数据流量相对较小功效操作，在CLIENT上完成数据流量相对较大功效操作。WEB上完成功效有：污染源在线监测查询和在电子地图上显示，污染源在线报警查询和在电子地图上显示，空气质量日报自动公布，污染源单位信息查询和在电子地图上显示，社会信息查询和在电子地图上显示。CLIENT上完成功效有：专业图层信息管理（专业图层编辑等），用户和图层分级管理。2.1.2在线监测企业工作状态是否正常，应能在电子地图上直观显示(视在线监测设备功效而定)；支持在线监测中央控制室(经过授权)进行实时监测数据查询，对远程点实时控制查询等业务；监测历史统计查询；能够取出天天在线监测数据平均值来反应污染源排放污染物趋势。2.1.3支持网络信息公布，能够实时显示空气质量日报状态(和环境保护局空气子站链接)，以图例和色彩来区分不一样程度数据；2.1.4动态报警功效，可将在线监测点超排、线路故障、设备故障等非正常状态情况，自动报警显示，依据污染物数据来自单位代码在电子地图上标识出污染源单位位置，依据污染物因子及污染程度，分别以不一样图例及颜色在电子地图上标识出来；报警历史统计查询功效,输入查询条件就能查询出来数据库中全部满足条件报警数据，而且在电子地图上标识出来（单位地址、污染物因子、污染等级、数据起源等信息）；能够自定义显示门限（单位小时），在电子地图上只能显示门限范围之内数据。2.1.5查询排污单位基础信息情况、设备运行情况、污染处理情况等，也能够查询出天天污染源排放平均数，做出曲线图。2.1.6电子地图操作: 全图，放大，缩小，漫游，多点漫游焦点同时显示，量算距离，量算面积,行政区划地图定位, 检验图层可访问权限,控制环境要素图层显隐，控制社会信息图层显隐。2.1.7支持内网、外网浏览(B/S方法支持，支持下载速度50K以上)。2.1.8支持内、外网无限级缩放、漫游、鼠标跟踪显示。2.1.9支持多窗口显示(地图窗口、文字注释、弹出窗口、跟踪文字显示)企业基础情况、在线监测各项指标（按报警表提供数据）。2.1.10支持多个查询方法(分类、分区、多级、分时、分特征物及模糊方法查询等)。2.1.11对污染源监测点能够方便在地理信息系统上添加、编辑、删除等操作。2.1.12支持地理图层添加和修改，属性数据编辑。2.1.13办公信息查询，能方便地查询和其工作相关有权限信息。2.1.14省市区县政府机关位置及相关信息查询。2.1.15郑州市区区域内相关企业信息和位置查询。2.2运行环境2.2.1软件环境：2.2.1.1 WINDOWSSERVER 操作系统2.2.1.2 SQL SERVER 数据库2.2.2硬件环境：2.3基础设计概念和处理步骤2.3.1系统概念定义根据功效需求，系统概念定义以下：概念图 （图2.3.1）：监理支队省环境保护局数据库同时超标报警检测指令数据查询数据上报GIS系统监测指令接口(保留)数据同时报警接口查询接口(保留)上报接口(保留)12369接口(保留)GPS接口(保留)视频监控接口(保留)污染源在线监测模块污染源在线报警模块专业图层信息管理模 块用户和图层分级管理模块空气质量日报公布模 块排污企业信息查询模 块社会信息查询模 块电子地图模块信息中心分两部分，接口和GIS系统：2.3.1.1接口部分有：1) 和监理支队数据库同时接口：因为电子地图显示速度较慢，所以属性数据库等必需放在信息中心。这就要求数据同时更新。考虑到以查询监理支队数据库方法无法正确知道何时数据有更新和一直占用网络资源不和理性,故GIS系统动态监测和报警数据更新以监理支队数据库服务器把数据同时到GIS数据库服务器方法来实现。这么就直接使用SQLSERVER功效，而无须再写代码，也降低了犯错机会。2) 和监理支队实时报警接口：使用WINSOCK，TCP/IP传输协议，端口为8088，主机地址由信息中心统一分配。本功效实现基于报警接口模块一直监听8088端口，当有数据请求时，连接接收。具体数据结构见接口部分数据结构描述。把超标报警数据形象地显示到电子地图上。3) 监测指令接口（保留）4) 12369接口（保留）5) GPS接口（保留）6) 视频监控接口(保留)2.3.1.2GIS系统数据流概念图（图2.3.1.2）报警查询和显示报警综合查询用户权限库专业图层库报警库查询指令同时数据报警数据监测库监理支队（同时请求）查询某项污染指标多个方法查询查询结果电子显示电子地图状态设置库在线监测之查询和显示专业图层库图层编辑、属性编辑地图文件专业图层信息管理用户权限库添加修改用户权限添加、删除、修改图层等级用户权限和专业图层分级管理空气质量日报日报库同时数据同时数据地图文件电子地图社会信息查询电子地图显示电子地图显示社会信息查询社会信息库办公信息查询办公信息查询办公信息库电子地图显示把2.3.1.2细化GIS地理信息系统基础功效分以下几部分：2.3.1.2.1. 排污企业查询显示：用户能够经过多个方法进行查询（法人编号，法人代表名，电话、单位名称，污染物类别（废气、废水、固废）等），提供正确和模糊查询功效。查询结果显示到电子地图上。假如返回结果多于一个单位还能够经过选择表格统计来逐一显示。包含显示单位在电子地图上位置和其它属性信息浏览。 排污企业查询显示模块数据流图以下：（图2.3.1.2.1）OIDOIDRESETSQLOID显示图片资料未授权用户名、密码权限等级用户名、密码用户权限用户判定查询电子地图表格排污企业库多个方法、条件地图操作RESET显示授权用户数据流解释：1) 用户名、密码：用户登录需要输入用户名、密码。或判定模块向数据库程序提交参数。2) 权限等级：用户访问权限等级代码。3) 未授权：用户权限判定结果是无此权限，提醒信息。4) 授权用户：授权用户标志。5) 多个方法、条件：用户选择或输入查询条件组合。6) SQL：组合SQL语句。7) RESET：结果集。8) 显示图片资料：在界面上显示图片资料。9) OID：地图实体身份码。10) 地图操作：电子地图基础操作。2.3.1.2.2在线监测 包含在线监测和查询两部分数据流图（图2.3.1.2.2）：选择电子地图污染物因子等级图例时序控制时段条件OIDSql语句OID结果集监测状态控制图例库结果集结果集地图操作图层选择空间条件结果Sql语句等级用户名密码OID空间条件权限等级用户名密码未授权输入用户权限判定查询处理表格集用户权限库监测统计库专业图层库专业图层集专业图层输入检验授权用户等级属性条件（1）在线显示一定时间内监测信息：（如上图）在线监测企业工作状态（视在线监测设备功效而定），直观显示到电子地图上。经过设置时间段，能够显示本时段内全部监测统计到电子地图上和表格中，还能够经过选择表格统计来逐一显示（手动方法）。考虑到假如统计很多时全部显示到电子地图上会使系统反应很慢，故还采取按一定时间间隔逐一显示排污点状态（自动方法）和全部显示方法（一次全部显示），三种方法能够切换（手动方法、自动方法和一次全部显示）。显示内容依据时间改变而改变。显示图例和颜色由预先定义决定效果（2）查询一定时间内检测信息。（如上图）经过输入时间段，查询到检测历史统计，显示方法采取手动方法、自动方法和一次全部显示方法，三种方法能够切换。显示内容依据时间改变不变。显示图例和颜色由预先定义决定效果。数据流解释：1) 用户名、密码：用户登录需要输入用户名、密码。或判定模块向数据库程序提交参数。2) 权限等级：用户访问权限等级代码。3) 未授权：用户权限判定结果是无此权限，提醒信息。4) 授权用户等级：授权用户等级标志。5) 等级：等级参数决定该用户能够访问专业图层集6) 专业图层集：用户能够访问专业图层集7) 选择：用户经过专业图层上选择而得到空间条件。和经过图上选择而得到空间条件。8) 输入：用户输入属性条件。9) 属性条件：输入检验后可用属性条件。10) 空间条件：地图上选择得到空间条件11) 图层选择：地图上选择图层操作。12) Sql语句：查询处理产生SQL语句13) 结果：查询结果集合14) 结果集：要显示到表格中统计集。15) OID：结果实体身份码16) 地图操作：电子地图基础操作。17) 时序控制：控制结果统计逐条显示。18) 时段条件：用户要显示特定时间段内监测统计，要设置此条件。19) 污染物因子，等级：电子地图显示污染源状态时要按设置图例及颜色显示，此为查询条件20) 图例：目前状态显示效果。2.3.1.2.3在线超标报警 包含在线报警显示和查询两部分（1）接口模块收到超标报警信息后，按一定方法解读信息，并立即显示到电子地图上，显示图例和颜色由预先定义决定效果。假如电子地图同时在做其它操作则停止其它操作。（2）报警信息查询按输入时间段查询超标报警历史统计，显示方法采取手动方法、自动方法和一次全部显示方法，三种方法能够切换。显示内容依据时间改变不变。显示图例和颜色由预先定义决定效果。超标报警模块细化数据流图以下：数据流解释：1) 名、密码：用户登录需要输入用户名、密码。或判定模块向数据库程序提交参数。2) 权限等级：用户访问权限等级代码。3) 未授权：用户权限判定结果是无此权限，提醒信息。4) 授权用户等级：授权用户等级标志。5) 等级：等级参数决定该用户能够访问专业图层集6) 专业图层集：用户能够访问专业图层集7) 选择：用户经过专业图层上选择而得到空间条件。和经过图上选择而得到空间条件。8) 输入：用户输入属性条件。9) 属性条件：输入检验后可用属性条件。10) 空间条件：地图上选择得到空间条件11) 图层：地图上选择图层操作，电子地图要显示对应专业图层。12) Sql：查询处理产生SQL语句13) RESET：查询结果集合，要显示到表格中统计集。14) OID：结果实体身份码15) 地图操作：电子地图基础操作。16) 时序控制：控制结果统计逐条显示。17) 时段条件：用户要显示特定时间段内监测统计，要设置此条件。18) 污染物因子，等级：电子地图显示污染源状态时要按设置图例及颜色显示，此为查询条件19) 图例：目前状态显示效果。20) 监理支队报警数据：接口数据。具体内容参见接口定义部分。21) 报警显示：按接口定义分检出来数据。超标报警数据流图以下：（图2.3.1.2.3）报警显示报警库OIDOIDOID图例污染物因子、等级RESET时段控制时序控制监理支队报警数据授权用户SQLRESET地图操作报警状态控制接口控制表格集电子地图图例库查询处理RESET空间条件RESETOIDSQL属性条件用户权限判定用户权限输入检验组别输入专业图层集专业图层空间条件专业图层选择图层授权用户名、密码权限等级名、密码未授权2.3.1.2.4 空气质量日报公布空气质量日报由监理支队把空气质量日报表同时到信息中心后，本功效模块直接读出并按表格方法显示到对应页面。空气质量日报数据流图：（图2.3.1.2.4）日报OIDARRAY空间属性子站日期RESET日报表格电子地图大气子站专业图层日报库图例污染因子、等级图例库OIDOID日报数据数据流解释：1) 日期：天天按时公布空气质量日报，按日期读取日报库2) RESET：日报结果3) 日报OIDARRAY：大气子站实体码4) OID：大气子站实体码5) 污染物因子，等级：电子地图显示污染源状态时要按设置图例及颜色显示，此为查询条件6) 图例：目前状态显示效果。7) 子站：选择子站2.3.1.2.5 用户权限管理给管理员搭建一个人员管理，图层管理接口。用户权限管理、数据流图：（图2.3.1.2.5）图层用户层等级组别用户组（等级）管理用户权限专业图层（等级）管理用户组库用户库用户权限库图层库专业图层等级库数据流解释：1) 组别：用户组代码2) 用户：用户代码3) 层等级：专业图层等级代码4) 图层：专业图层名2.3.1.2.6 社会信息查询用户能够经过多个方法进行查询（单位名称等），能够图文互查。社会信息查询电子地图电子地图显示社会信息查询社会信息库图2.3.1.2.6 数据流解释：1) 组别：用户组代码2) 用户：用户代码2.3.1.2.7 办公信息查询用户能够经过多个方法进行查询（单位名称，电话，领导名等），能够图文互查。办公信息查询电子地图电子地图显示办公信息查询办公信息库图2.3.1.2.6数据流解释：1) 组别：用户组代码2) 用户：用户代码2.4结构系统由五部分组成a) IMS服务器提供数据，提供 Internet访问服务b) 在线监测即系统用户查询系统提供地图操作，数据查询、在线污染指标查询、报警实时显示，统计，复合图高级功效c) 系统服务器管理系统提供地图操作，数据查询，统计，复合图高级功效，数据处理，用户管理（用户组-图层管理），环境要素编辑（专业图层编辑）d) Mapengine 桌面系统提供地图数据编辑功效，这是一个通用平台e) Mapengine 排版系统提供图形排版，打印输出本系统是依据用户/服务器结构建立起来，整个逻辑框架图以下: 图（2.4.1）逻辑框架细分模块以下图：地图操作在线监测查询报警显示专业图层分级管理网络通讯模块分级分用户管理环境保护地理网络信息系统Mapengine桌面系统在线检测即用户查询模块系统服务器管理Mapengine排版系统IMS服务器+DBMS专业数据统计复合图高级功效数据导入、导出、整理专业图层网络编辑、其它图层编辑排污单位信息查询2.5功效需求和程序关系功效程序在线检测在线监测查询报警显示超标报警在线监测查询报警显示排污单位信息查询排污单位信息查询地图操作地图操作复合图高级功效复合图高级功效附注：结构图为完整系统功效，本部分只列出了开发第一期要完成功效。2.6还未处理问题无3、 接口设计3.1外部接口：3.1.1超标报警数据接口：采取WINSOCK，TCP/IP协议,我方为服务端，一直监听8088端口，具体IP地址由环境保护局统一设置；3.1.1.1废水报警数据结构：字段类型长度备注报警类别N31:废水报警，2：废气报警，企业代码CHAR12企业名称VARCHAR30报警时间DATETIMECODFLOAT8.3报警门限状态CHAR低限/高限报警类型CHAR21仪器2通讯3数据4其它预留FLOAT8.3预留FLOAT8.3预留CHAR4预留CHAR43.1.1.2废气超标报警数据结构：字段类型长度备注报警类别N31:废水报警，2：废气报警，企业代码CHAR12企业名称VARCHAR30报警时间DATETIMESO2浓度FLOAT8.3NOX浓度FLOAT8.3黑度INT报警门限状态CHAR 2低限/高限报警类型CHAR21仪器2通讯3数据4其它预留FLOAT8.3 预留FLOAT8.3预留预留CHARCHAR44注：上表各字段类型参考监理支队提供文件资料。提议：因为不知道企业代码是否指“法人代码”，所以有改变以下：a) 假如是指“法人代码”，则上面列表中去掉第三个字段即“企业名称”；b) 假如不是指“法人代码”，请按上面列表为准。全部字段全部转换成文本串并以“+”按固定次序连接。即我们接收到是按上面列表次序为序以加号连接字符串。如废水报警数据示例文本串：1+17003400-012+-06-19 16:21:02+457.869+低限+3解析：1 ：废水17003400-012 ：超标企业法人代码-06-19 16:21:02 ：超标报警时间457.869 ：COD指标低限 ： 报警门限状态3 ： 报警类型4、 系统数据结构设计4.1逻辑结构设计关键点本系统全部使用数据结构以监理支队数据库为标准，如有新增数据结构另附。4.2物理结构设计关键点本系统全部使用数据结构每个数据项存放以监理支队数据库为标准，如有新增数据结构另附。4.3数据结构和程序关系（略）5、 系统维护设计（略）文件状态文件标志 初稿文件 正式文件 更更正式文件目前版本V1.0作者张世光完成日期.6.14版本历史版本/状态作者参与者日期备注V0.2初稿文件张世光.6.12张世光起草V1.0正式文件张世光.6.14审校：冯宝成 马朝杰张世光修正稿中错误12369监理车辆GPS通讯调度指挥系统组网介绍GPS监理车辆通讯调度指挥系统，是利用美国发射全球定位卫星系统，对监理车辆进行动态、静态自动跟踪定位，经过无线通讯网络，将车辆运行多种数据和信息实时传送到调度指挥中心，并自动地在中心电子地图上显示所在位置、运行方向，方便指挥人员进行有效监控指挥、定位导航。（一）、现在中国GPS使用无线电通讯组网有以下多个方法：超短波专网、GSM公网、短波专网、GPRS公网等，但这多个无线电组网方法因服务对象不一样各有优势：1、 超短波专网：优点：能够使用150MHZ、350MHZ、450MHZ、800MHZ频段，实时性好，数话兼容，无需按数据量、通讯量交纳费用，通讯距离半经30-50公里（视塔高），现公安、金融、铁路、出租车等行业均在使用。缺点：需建无线铁塔和转讯设备，有时会有通讯干扰。2、 短波专网：适用其它无线设备网络无法处理长距离通讯问题，通讯半经-3000公里，通讯干扰大，适适用于特殊作业环境工作需求。3、 GSM公网：优点：使用移动或联通数字GSM网络短信息功效，无需自己建网，通讯距离不受限制，数、话兼容，关键适适用于长距离通讯调度指挥长途客、货运输行业。缺点：实时性能差（节假日数据传输时），通话费用高昂。4、 GPRS公网：GPRS无线在线数据传输，是多年内新技术方法，因网络运行质量不稳定（在GPS应用方面），使用费用变量较大，故中国在GPS卫星定位技术上应用较少。依据10辆监理车辆工作性质，关键是接收12369环境保护热线调度指挥。据了解暂按12369热线每日受理电话量在20-150个之间，平均量100个，其中：咨询电话30个、投诉举报20个、提议20个、其它30个、需要调度车辆有10-20起投诉举报信息、每起通话时长3分钟测算。（二）、现依上述条件计算多种组网方法费用（仅供参考）：1、 超短波： a、频率使用费：3000元/年一对b、每台车载台使用费： 500元/年*10台=5000元c、检测费：100元/年*10台=1000元d、无通讯费用 累计：9000元/年（如使用省公安厅频率只需5000元/年）2、 短波：（略）3、 GSM公网：a、 短信费用： 2次/起辆*0.2元/起*10起*10辆*30天*12个月=14400元/年b、SMS卡基础费：50元/月辆*11个卡*12个月=6600元c、通话费： 3分钟/起辆*0.5元/分钟*10台*30天*12个月=10800元/年 累计：40800元/年4、 GPRS公网：a、 数据传输：无线上网包月（不限数据流量）200元/月辆*11个卡*12个月=26400元/年b、 SMS卡基础费：50元/月辆*11个卡*12个月=6600元/年c、 通话费：3分钟/起辆*0.5元/分钟*10台*2次*30天*12个月=10800元/年 累计：43800元/年（三）、GPS各无线组网方法建网、车载台（硬件）费用：1、 超短波：a、无线铁塔（高30米） 一个 0元（应建在15层以上楼顶）b、转讯台（日本建伍） 一台 0元c、天馈系统 一套 元d、通讯管理机 15000元/套*2套 30000元 e、GPS车载单元 9800元/套*10套 98000元 累计：17万元注：只需每十二个月交纳5000-9000元频率占用费，即可终年使用。2、 短波（略）3、 GSM公网：a、 利用现有公网b、 通讯管理机 0元/套*2套 40000元c、 GPS车载单元 8000元/套*10套 80000元 累计：12万元注：每十二个月需交纳40800元使用费用，也能够利用省公安厅正在筹建GSM短信平台，短信息包月：5元/卡*11个卡*12个月=660元/年，每十二个月费用将降至27060元/年。4、 GPRS公网： 硬件设备和GSM相近（略）注：（每十二个月需交纳43800元使用费用）