电子地图的信息展示及查询系统

毕业设计（论文）

国家灌区监测系统试点项目设计—基于电子地图的信息展示及查询子系统

专业年级10计算机

学号

姓名

指导教师

评阅人

2014年6月

郑重声明

本人所提交的毕业论文（设计），是在指导老师XXX的指导下，独立进行研究工作所获得的成果，所有的数据、图片资料都真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容之外，本设计（论文）的研究成果不包括他人享有著作权的内容。对本设计（论文）所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确的方式标明。本设计（论文）的知识产权归属于培养单位。

本人签名：日期：

摘要

基于电子地图的信息查询展示及查询子系统使用Flash8为主要开发工具，Dreamweaver8为辅助工具，完成实时监控的场景放大、缩小、还原、移动、数据显示等功能。以Access数据库和XML文件作为数据存储方式，以ASP为媒介，实现Flash、Dreamweaver8与Access数据库、XML文件之间的数据交换的设计思路逐步进行设计。

灌区能否合理的灌溉、科学的使用水资源以及提高灌溉用水利用率都将会取决于准确的、可靠的且及时的灌溉用水管理的信息。本系统能够使水位、雨量、流量、降雨量、入库量、闸位等信息清晰且准确地直观显示在基于电子地图的实时监测的网页上，以至于可以供决策者们通过图形可以大致地了解和掌握住灌区用水情况，这样以便可以做出及时的、准确的反馈和预测，就会为灌区部门等提供科学的决策依据以及提高了管理效率和降低管理成本，还有就是能够促进灌区实现科学的管理和高效的管理。

关键词：电子地图；实时监测；信息查询；水资源

ABSTRACT

Information query based on the electronic map display and query subsystem use Flash as the main development tools, real-time monitoring of amplification, narrow, reduction, mobile, data display, and other functions.To Access database and XML file as a way of data storage, in the medium of ASP, Flash, Dreamweaver8 and Access database, design of data exchange between XML file step by step to carry on the design.

Whether reasonable irrigation irrigation area, scientific use of water resources and improve the utilization efficiency of irrigation water will depend on the accurate, reliable and timely irrigation water management information.This system can make the water level, rainfall, flow rate, rainfall, receipts, information such as brake a clear and accurate visual display in real time monitoring based on the electronic map website, so that you can for decision makers by graphics can be roughly understand and grasp the irrigation water use, so can make timely and accurate feedback and forecast, will provide scientific decision basis for irrigation department, etc, and improves the management efficiency and reduce management costs, and is able to promote to realize scientific management and effective management in the irrigation area.

Keywords：electronic map，real-time monitoring，Information query，water resources

目录

摘要 ............................................................................................................................... I ABSTRACT .............................................................................................................. I I 目录.......................................................................................................................... III 第1章前言 .. (1)

1.1课题背景 (1)

1.2目的和意义 (1)

1.3主要研究内容 (2)

1.4论文组织 (3)

第2章需求分析 (4)

2.1处理流程 (4)

2.2可行性分析 (4)

2.3功能性需求 (9)

2.4非功能性需求 (10)

第3章概要设计与详细设计 (4)

3.1概要设计 (11)

3.1.1总体结构 (11)

3.1.2数据设计 (13)

3.1.3模块划分及功能定义 (13)

3.1.4接口设计 (14)

3.1.5系统体系结构设计 (14)

3.2详细设计 (14)

3.2.1数据设计 (14)

3.2.2模块设计 (14)

3.2.3接口实现技术 (16)

3.2.4界面设计 (18)

第4章程序设计 (22)

4.1登陆模块设计 (22)

4.2地图浏览模块设计 (23)

4.3数据修改模块设计 (27)

第5章系统测试 (33)

5.1 测试用例设计 (33)

5.2 测试过程描述 (33)

5.3 测试结果及分析评价 (35)

第6章总结 (35)

致谢 (37)

参考文献 (37)

附录一 (39)

附录二 (40)

第1章前言

1.1课题背景

大型灌区对于我国的粮食产业以及农业规模化的经营有着很重要的意义且我国灌区所涉及的粮食产量要占全国将近26.2%以及所涉及农业生产总量要占全国将近25%，多数的乡村生活的用水和工商业的用水都是由大型灌区提供的,因此从中获得好处的人口要达到2亿多,大型灌区的好与坏影响着我国农业以及农村经济条件同时也影响着社会经济的发展。所以,能否很好的管理大型灌区意义非常重大。

水利信息化指的是利用一些高科技技术对水利的一些信息进行采取、存放、传送和研究从而去提高水信息的应用。通过使用实时监测技术、计算机技术、通信技术、地理信息系统、遥感系统、全球定位系统技术等等一些技术去建设水利系统通用数据库来开发出来各种所需要的系统对各种水利数据进行正确、及时的分析以至于系统可以辅助相关人员做出准确的决定同时也为有关的部门提供更好的获取结果和决定的根据,采取、存放、研究以及展示空间里的信息的信息系统可以对地理空间信息的迅速查询、空间信息研究达到对研究对象进行描述、模拟以及预测的目的。水的资源、水的环境、水的灾害系统都是水利实时监测系统最重要的3个方面, 本系统就是利用水利现代化技术对这三个方面进行很好的管理就是为了最有效地利用稀缺的水资源，我国应高度重视水环境以及利用各种技术减轻水灾害。

1.2目的和意义

基于电子地图的信息展示及查询子系统是对灌区范围内的水位、流量、降雨量、闸位、实时视频监控图像、实时卫星云图等等信息载体的实时监测。通过点击地图浏览模块的按钮,分别可以实现对地图放大、缩小、还原、选择建筑物、图层控制、数据显示等一些操作,同时,对于地图的操作和建筑物属性的显示有机的统一在了一起,对水位、流量、降雨量、闸位提供了地图查询的呈现。

一个灌区是否能够合理的浇水、有效的使用水资源、提升浇水和用水利用率的一切举措，都将会取决于严格的、正确的与能够快速得知的浇水用水管理的信息。系统能够使水位、雨量、流量、降雨量、入库量、闸位等信息清晰且准确地

直观显示在基于电子地图的实时监测的网页上，可以供决策者们通过图形可以大致地了解和掌握住灌区用水情况，这样以便可以做出及时的、准确的反馈和预测，这可以为一些相关的部门等提供正确率高的决定根据以及提高了管理的效率、降低了管理的本钱，还有就是实现了灌区正确率较高的管理。

在没有接触之前并没有想过基于电子地图实时监测系统的意义。通过此次了解到由于大型的灌区都会有以下情况：可用的水资源很有限不可能是可以随便浪费的、工程不是集中的、农作物需要水的时间是不定的、水情雨情同样也是不定的以及灌区供水的不定性等等一些方面的特性，这就导致了灌区管理工作的复杂性。假设灌区不采用现代管理方法和技术的话，这将会难以实现灌区水资源的高效利用和优化配置。因此，若要适应我们国家经济社会的快速发展以及农业现代化的发展进程，就需在大型灌区推广应用先进而且适用的信息化技术。总而言之，提高灌区的管理水平与效能是新时期灌区建设管理的重要的任务之一。

1.3主要研究内容

通过灌区实时动态监测系统可以随时查看和分析灌区的动态水情。通过水情自动的测报系统，能够实现灌区水情信息的实时采集与上报，为灌溉用水管理辅助决策提供了很大的支持。

不去采用第三方GIS（例如Arc GIS、Super MAP等），自建一个类GIS的动态地图应用软件（适合某一个具体应用的“轻量级”GIS），但是具备GIS的简单的基本功能，以及嵌入应用系统（例如水利信息监控系统）的接口。

“轻量级”GIS功能：

①图层的划分与迭加；

②地图的放大与缩小（图形不会失真，且图中建筑物的文字标识和用符号表示的地物不能跟着放大或者缩小）还可以还原；

③地图可以随意平移；

④pick地图上地物标记显示其属性与位于数据库中的对应属性是一致的；

⑤选中某建筑物可以显示其相关属性以及在地图上显示对应的地物标记；

⑥删除或添加某个建筑物的属性同时也删除或添加其在数据库中的对应的属性；

⑦地图绘制（可以利用第三方绘图软件，例如CD、AI软件，绘制有比例的地图，只要能将图嵌入应用系统中就可以）；

1.4论文组织

系统使用Flash为主要开发工具，完成实时监控的场景放大、缩小、还原、移动、数据显示等功能。以Access数据库和XML文件作为数据存储方式，以ASP 为媒介，实现Flash、Dreamweaver8与Access数据库、XML文件之间的数据交换的设计思路逐步进行设计，论文主要沿着设计思路逐步论述，论文主要分为以下六章：

第1章：前言。本章主要介绍了研究基于电子地图的信息展示及查询子系统课题的基本背景和研究课题的目的以及研究的主要内容。

第2章：需求分析。本章主要介绍了软件的技术可行性、可操作性和经济可行性，同时也介绍了功能需求和分功能需求。

第3章：概要设计与详细设计。本章主要介绍了系统软件的体系架构图、模块的详细流程图、接口设计技术、界面设计、结构定义以及数据E-R图。

第4章：程序设计。本章主要介绍了关键代码的设计技术。

第5章：系统测试。本章主要找出模块功能的错误并分析错误、改正错误。

第6章：总结。本章主要介绍了论文的主要的研究成果，同时对本篇论文做出了一个整体性的总结。

第2章需求分析

2.1处理流程

处理流程介绍了系统共分为哪几个模块，以及分别对应的子模块，从处理流程图可以很直观的知道这个系统可以用来做什么，处理流程图如图2.1所示：

图2.1处理流程

2.2可行性分析

(1)：经济可行性分析

经济可行性主要就是指运行开发此系统会花费多少以及此系统是否能够取得和取得多少利益，再想一想要开发的项目是不是值得去投资和开发，基于电子地图的信息展示及查询子系统主要属于个人毕业设计的设计项目，是自己独立设计和开发的项目，主要就是为了提高自己的语言组织能力、代码能力，动手能力、学习能力及页面布局能力等等，毕业设计属于自己的个人作品，设计并不完美也不会用于任何商业用途，因此也不会存在任何经济上的问题，所以在经济可行性没有任何问题。

(2)：可操作性分析

根据自己的设计思路，不断的努力，做出了一定的成果，就该系统中的放大、缩小等功能不仅可以操作且当不断放大或缩小时并没有出现失真的状况。不管做出来的系统是不是很完美，但还是实现了某些操作。

(3)：技术可行性分析

基于电子地图的信息展示及查询子系统主要采用Flash工具来进行开发，以Access数据库和XML文件作为数据存储的方式，以ASP 为中间者，实现Flash、Dreamweaver8与Access数据库、XML文件之间的数据交换。在系统开发之前对即将所用到的知识做了很多的了解和学习，对不是很了解的地方更是做了大量的工作，所以呢大致掌握了开发该系统的技术思路，所以在系统开发技术方面可行性能够通过。

1)：首先先配置运行环境，系统运行平台环境如下：

系统硬件运行环境：

处理器：Inter(R) Core(TM)i3-2310M CPU @ 2.10GHZ

内存：2.00GB

系统类型：Windows7旗舰版32位操作系统

浏览器测试环境：

浏览器支持：系统主要以Internet Explore 8.0浏览器和搜狗高速浏览器为测试环境。

2)：下面配置ASP运行环境如下：

操作系统为Windows7旗舰版32位，本系统以IIS( Internet Information Server,互联网信息服务)服务器为应用服务器，之前系统是家庭普通版，并没有IIS所以换成了旗舰版。Windows Server 2008 R2 提供的IIS 7.5是换过系统后按照下面安装过程安装后才有的。Web 服务器(有时也称HTTP服务器)是指具有允许Web 接受和响应来自客户端计算机的请求的特定软件的计算机。

IIS大致安装过程为：打开控制面板->选择程序->选择打开或关闭Windows 功能->选择需要开启的Internet服务器->单击确定（注意：安装IIS时，操作系统是家庭普通版，但需要换成旗舰版的）

IIS的配置过程：打开控制面板->选择管理工具->双击Internet服务器(IIS)管理器->选中Default Web Site->双击ASP->启用父路径改成true->单击“高级配置”选择物理路径(本系统的为E:\myweb)->回IIS单击“绑定”->点击“编辑”将端口数任改(本系统的改成了8087 )->回IIS启动->“浏览”即可打开绑定的网站

3)：数据库管理系统使用的是Access数据库：

关于数据库曾学过MYSQL和oracle,MYSQL会一点但不熟练，再加上借的资料书都是有关Access数据库。当然多学一个知识那是很好的，Access数据库现在应该是市场上最流行的桌面数据库。个人觉得原因应该是：对于数据库方面的新手以及弱者，Access提供了一种容易使用的界面上面有使用说明看过后就很容易使用。但是需要注意的是Access的文件大小需要被限制在2GB以内，个人电脑内存就是2GB，而且开发用户数要限制为255个。因此，开发者可以选择Access用于Web站点开发。个人的毕业设计就可以使用它，但是如果预计有较大的用户群会来访问该站点，则就需要规划使用专为支持这种站点而设计的数据库例如MYSQL等，以满足预期用户数的访问要求。

本系统以Access数据库通用管理系统8.2作为系统的底层数据库，它简称普通数据库，意思为普遍通用的数据库管理系统。软件完全脱离Access系统，就是用户不需要进入Access系统也不用安装Access系统，就可以直接进入系统然后能建立和管理数据库，并且可以随时可以看到管理的结果。

Access数据库的使用：建立表就使用图2.2中的“结构维护”

图2.2 库表维护

进入结构维护后可以选择字段维护进行字段的添加与删除，如图2.3：

图2.3 字段维护

添加字段后就可以添加记录了，选择下图中“增加记录”->“修改记录”->“修改单条记录”->“浏览编辑”，就可以对记录进行修改了，如图2.4：

图2.4 修改记录

4)：网页制作工具简介：

Dreamweaver8.0是设计网页的软件，之前也稍微接触了Dreamweaver8.0，学得不是很精通。其提供了拆分、可视化编辑、HTML代码编辑三种界面，可以不用很麻烦的去写代码，可以在设计界面直接设计自己所想要的，代码会自动生成，所以适用于不同层次的用户。Dreamweaver8.0采用多种先进的技术，容易学而且还容易用。只要用户掌握初步的知识，再加上自己动动脑子，就可制作出具有一定风格的网页。

这里可以简单介绍一下Dreamweaver8的站点配置：进入Dreamweaver8选择菜单栏的站点->新建站点->站点的名称自己命名下一步->选择“是，我想使用服务器技术”当前页继续选择ASP VBScript下一步->选择“在本地进行编辑和测试”存储位置自己定下一步->“用什么URL来浏览站点根目录”填写http://localhost:8087/（这与配置IIS时绑定的浏览网址是一致的）然后测试URL 看是否成功图2.5就是测试成功的截图->下一步选择“否”然后完成。当需要修改站点信息时，就选择“站点”->再选择“管理站点”即可。

图2-5 站点测试

5)：Flash开发工具简介：

只使用Dreamweaver8工具，其功能非常有限，多数是用来做静态页面，动态效果会比较差一些。加入Flash后网页的直观性、动画效果等更加漂亮、丰富，制作也会更加的容易，本系统里首页模块的页头以及信息区里灌区的简介都使用Flash制作，以及地图浏览模块也是使用Flash制作，制作简单，地图浏览模块使用的图是矢量图，如果使用位图，改变位图的大小位图就会失真，所以就用Flash 将位图变换成矢量图，即使随意缩放其尺寸，都不会影响图像的质量。

Flash 做的网页在改变某个信息或实现某个功能的时侯不用刷新整个页面，这样即减少了数据传输量，同样也有效避免了视觉上的闪烁给眼睛带来不舒适感。Flash之前并不熟悉，先是借了一本关于flash8的书，对着书先试着做一些简单的案例去慢慢熟悉。就这样一点点的进行着，个人独立做出了大致的系统效果。

6)：ASP简介：

ASP是Action Server Pages的简称，浏览地图模块里的数据显示功能就是需要把数据库与Flash联系在一起，当选中某建筑物时就能显示其在数据库里对应的属性，但Flash不能与数据库直接联系在一起，通过ASP就可以实现两者进行数据交互了，ASP的处理过程本质上就是服务器端对动态ASP页面的解释执行和对静态HTML页面的传输过程，它运行的机制简单地来说就是请求响应。当用户选中某建筑物的时侯，就会通过浏览器向Web服务器发出请求，服务器将根据客户的请求，做出相对应的程序执行，并且将执行的结果转换成HTML信息再传送给客户端浏览器。

7):XML简介：

XML有点像数据库，都是放数据的，本系统中建筑物的节点就是写在XML 里的，就是使用记事本编写代码然后保存为XML格式，在Flash里单建一个图层在此层的帧里写代码把XML导进就可以了( 注意：使用XML把建筑物的节点显示在页面时汉字显示不正确，将XML以记事本的形式打开将改为然后另存为时将默认的ANSI编码改成UTF-8即可) Flash是展示Web页面内容的最佳格式，XML是存储Internet数据的最好方

式，将XML和Flash两者结合起来就可以更加轻松地创建动态网页了。

8):ActionScript1.0简介：

Action Script 是用Flash8做地图浏览功能时所需使用的脚本编写语言，地图的放缩移以及建筑物属性显示都是使用脚本语言写的，本人所用到的动作面板添加代码一般有四种方式：帧添加、影片剪辑添加、组件添加和按钮添加。

使用时并不了解Action Script，先做放大地图时，参考者别人写的代码一点点的进行着修改，就做出了放大地图的效果同此理也做出了缩小地图的功能等。代码容易理解，还好自己也能看的懂一些代码可以从借来的书上找一些有相似的代码都拿来用，自己不停的修改就完成了一些不错的功能。

2.3 功能性需求

1) 功能划分：

1、地图浏览功能。

①放大地图的功能。

②缩小地图的功能。

③还原地图的功能。

④显示建筑物信息以及地物标记的功能。

2、数据修改功能

①删除地物标记功能。

②增加地物标记功能。

2) 功能描述：

1、地图浏览功能。

①放大地图且不影响地图的质量。

②缩小地图且不影响地图的质量。

③还原地图且不影响地图质量。

④显示各建筑物所对应的信息以及显示地图上对应的地物标记。

该功能主要是准确直观的显示灌区的分布以及实时动态。为决策者和管理部门提供具体形象的数据，有利相关工作人员做出准确判断。

2、数据修改功能

①删除地物标记的同时其数据库中所对应的属性也会删除掉。

②增加地物标记的同时其在数据库中所对应的属性也会有增加。

该功能主要是为了能够更加及时、准确直观的显示灌区的实时动态。给做出判断的人提供好的技术，可以提高有关工作者的办事效率。

2.4 非功能性需求

1）性能需求

图形的输入和输出的时侯以及读取数据库和存储数据库的时侯希望能够反映够快，同时呢也希望系统的稳定性较好一些，出错率低些、实时性强一些。

2）数据管理能力需求

数据库里的数据处理关系较简单，数据库里的数据容量较少，但实际上是有一定要求，但是毕竟是个人毕业设计，也无需多少数据。因此，数据管理能力要求不高。

3）可操作性需求

操作方式比较简单，且和平常的操作习惯大致相同，所以一般人都可以操作的。

4) 安全性需求

具有登录界面，从登录才能进入数据修改等界面，只有用户才能登录，防止了非法访问；掌握特定的记录，不同模块也有不同的功能，这都保证了数据的安全性。

第3章概要设计与详细设计

3.1概要设计

3.1.1总体结构

灌区实时动态监测通过Flash 、Dreamweaver8以及其脚本语言Action Script1.0 实现背景地图的显示以及操作地图的设计，包括地图上的监测点，地图平移、放大、还原和缩小等操作，以及实时显示监测点数据等交互功能。

监测点等信息存储于外部XML 文件中，无法直接读取出来，所以就需要用用ASP编制的程序来读取XML 文件中的信息，这样就可以将数据显示出来。实时动态监测把用到的数据存储在Access数据库当中，这些数据将会由ASP编制的客户端应用程序来读取，然后呢传输给Dreamweaver8程序、FLASH，Dreamweaver8、FLASH再通过自身提供的方法向客户端应用程序发送请求，Dreamweaver8程序、FLASH负责将数据以特定的形式显示在屏幕上。

图3.1描述了灌区实时动态监测系统的环境组成、数据流向和逻辑结构。

图3.1 系统结构图

3.1.2 数据设计

1)用E-R图表示建筑物属性如图3.2：（由于其属性很多就不一一列出）

图3.2 E-R图

2) 建筑物信息表的主键为名称，在地图浏览模块选中建筑物名称就会显示此表中建筑物所对应的水位、流量等对应的信息，所对应的表格如表3.1：

表3.1 建筑物信息表

用户所对应的表格有用户名和密码两个字段，登录用户必须填写此表中的用户名和密码，否者将无法进入首页，如表3.2：

表3.2 用户信息表

3) 逻辑结构设计概念：

数据库的逻辑结构就是把概念性的结构换成Access数据库系统所能理解的数据类型的一个过程。在设计开发的过程中用户需要考虑到数据库系统的性能和数据模型的特点，然后再根据设计的标准、语义的约束等对模型进行一定的调整与优化，以形成合理的结构。

3.1.3 模块划分及功能定义

灌区电子地图实时监测系统由三大功能模块组成：首页模块，数据修改模块，地图浏览模块。

1、首页模块包括两个子模块：灌区介绍，功能链接；

2、数据修改模块包括两个子模块：删除地物标记，增加地物标记；

3、地图浏览模块包括五个子模块：缩小地图，放大地图，还原地图，移动地图，显示属性。

各模块功能：

[灌区介绍]：介绍了有关淠史杭灌区的信息。

[功能链接]：可以链接数据修改模块和地图浏览模块等。

[删除地物标记]：可以删除图上的地物标记同时删除其在数据库中的有关属性。[增加地物标记]：可以增加图上的地物标记同时增加其在数据库中的有关属性。[缩小地图]：图形不能失真，将图形缩小。

[放大地图]：图形不能失真，将图形放大。

[还原地图]：将地图的大小还原到初始状态。

[平移地图]：可以将图形移动。

[显示属性]：选中某建筑物时，就会显示对应的属性和对应的地物标记。

3.1.4 接口设计

(1) 硬件接口：因为使用的通信协议是TCP/IP，所以这里的硬件接口主要就是TCP/IP 层中的网络接口层，此层主要负责的就是数据帧的发送以及接收，帧就是独立的网络信息的传输单元。

(2) 软件接口：Flash8、Dreamweaver8工具与Access数据库进行数据交互，可以对数据库中的数据进行读出和录入操作。

3.1.5 系统体系结构设计

本系统采用的是C/S和B/S相结合的模式，由Dreamweaver8创建的数据修改模块采用的是C/S模式，而由Flash8主要创建的地图浏览模块采用的是B/S 模式。基于电子地图的信息展示及查询子系统的体系结构图如3.3：

图3.3系统体系结构图

3.2详细设计

3.2.1 数据设计

物理结构设计：

物理结构简单的说就是存储结构和存取方法，本系统采取的存取方法为索引存取方法，名称属性会经常在查询条件中或连接操作的连接条件中出现则考虑在名称属性上建立索引。物理结构设计的存储结构包括：确定数据的存储安排、存取路径的选择与调整以及确定系统配置。

此系统所用到的数据（表、视图等）都是放在不同磁盘的，这样可以改进系统的性能，系统配置大致如下：

(1) 数据库管理系统

开发时采用Microsoft Access为数据库管理系统。

(2) ASP运行环境

Windows7旗舰版32位为操作系统，IIS为个人Web服务器；

(3) Flash

系统的开发工具为Flash 8与Dreamweaver8，应用自身带的语言Action Script 1.0 编程。

3.2.2 模块设计