警用地理信息综合系统设计(校级优秀毕业设计)Word格式.doc
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目录
摘 要 IV
ABSTRACT V
第一章 引言 1
第二章 技术简介 2
2.1C#语言与.net框架简介 2
2.2 Gis简介 2
2.3 arcGis简介 4
2.4 空间数据库 5
第三章 需求分析 6
3.1项目背景 6
3.2可行性分析 6
3.3功能分析 7
3.4系统实施环境 9
第四章 概要设计 9
4.1系统功能图 9
4.2数据库表设计 11
第五章 详细设计 13
5.1路径分析设计 13
5.2空间分析设计 13
5.3空间数据库管理设计 14
第六章 运行效果监测 15
1、基本功能:
15
2在监控中心中实现路径查询与显示:
17
3交通事故监控 18
4火灾监控 18
5空间分析 18
6、空间数据库管理 20
第七章 警用地理信息系统的再讨论 21
1最优路径的再讨论 21
2物联网在地理信息系统中的应用 22
3机会网络在地理信息系统中的应用 23
结束语 25
参考文献 26
致谢 27
摘 要
随着城市化发展的加快和各类车辆的普及,各类城市问题日益严重,对社会和个人的生命财产安全带来了很大的威胁。
传统的粗放型管理方式需要浪费大量的人力物力和财力,而效果却不好,因此如何利用信息技术解决这些问题是现阶段公安系统的重要课题。
地理信息系统应运而生,随着地理信息系统(GIS)的深入发展及广泛应用,各级城市公安机关,包括匪警110,火警119和交警122,急救120等等,逐步认识到建立GIS综合应用系统的必要性和重要性。
建设城市GIS综合应用系统,可以将各类警务信息空间化、可视化,为各级领导指挥决策、多警种快速反应,警力资源有效调配以及联合作战提供了更为直观便捷的途径,同时,也是社会发展新形势下反恐防暴、打击犯罪、维护治安以及服务人民的现实需要。
另外,将不同类型的数据进行叠加,就可以非常直观的看到各类事件之间的相互关系,例如,将暴力高发地区数据与毒品泛滥区的叠加就可以看到两者之间的关系;
如果将交通事故高发区数据与居民、学校等数据叠加就可以非常直观的看到两者之间的关系。
由此,公安部门很早就相继开始建立ll0接报警、人口管理、案件管理、交通车辆管理等业务信息系统,到目前为止产生了大量业务数据,应用更加广泛,许多数据具有空间分布信息,而且各级城市公安机关的信息化水平正在不断提升,应用范围也在逐步扩大,为建立城市GIS综合应用系统创造了良好的条件和氛围。
为了提高工作效率,将传统的匪警、交警和火警系统进行整合,即实现三警合一是当前的重要课题。
警用地理信息系统是基于公安部“金盾工程”二期全国警用地理信息基础平台(PGIS)成果和标准,警用地理信息系统的建设,将以需求为导向,充分发挥地理空间信息资源在公安业务工作中的重要作用。
关键词:
地理信息系统 arcGis 警用电子信息系统
ABSTRACT
Withtheacceleratingofurbanizationdevelopmentofpopularization,variouskindsofvehiclesofcityofseriousproblemhavebroughtgreatthreattopersonalsafetyandsafetyofsocialproperty。
Thetraditionalextensivemanagementwayalwayswastesttoomuchmanpowerandresources,Howevertheresultisnotverygood.Howtousetheinformationtechnologytosolvetheseproblemsatpresentstageisanimportantsubjectofpublicsecuritysystem.Geographicinformationsystemcameintobeingservalyearsago.Withtherapdilydevelopmentandwidelyusedofgeographicalinformationsystem(GIS),variouscitypublicsecurityorgansrealizethenecessityandimportanceofestablishingGIScomprehensiveapplicationsystem.ConstructionofurbanGIScomprehensiveapplicationsystem,canbeallkindsofpolicinginformationspacechange,visualization,foralllevelsofleaderscommanddecisions,muchJingZhongrapidresponse,policeresourceseffectivedeploymentandjointoperationsprovidesmuchmoreintuitiveandconvenientway,.Also,thesocialdevelopmentunderthenewsituationanti-terrorwork,crackingdownoncrimesandmaintainingsecurityandtherealisticneedservicesforpeople.Inaddition,differenttypesofdatacanbeveryintuitivesuperposition,seetherelationshipbetweenvariousevents.Forexample,theviolenceinhigh-riskareasdataandnarcoticsyoucanseethesuperpositionbetweentherelations;
Ifthetrafficaccidentwithresidents,schooldatasuchasthesuperpositioncanveryintuitivetoseetherelationbetweenthem.Thus,thepublicsecuritydepartmentshavestartedtobuildveryearlyll0meetalarm,populationmanagement,casemanagement,trafficmanagementbusinessinformationsystems,sofarproducedalotofbusinessdata,morewidely,manydatawithinformation,andthespatialdistributionofurbanpublicsecurityorgansatalllevelstheinformationizationlevelisrising,applicationscopeistobuildingraduallyexpandthecityGIScomprehensiveapplicationsystemcreatedfavorableconditionsandatmosphere.
Inordertoimproveworkefficiency,Manyworkhasbeendowmtointegratebanditsp,trafficpoliceandfirepolice.geographicinformationsystemisbasedonpublicsecurity"
goldenshieldengineering"
secondnationalpolicegeographicinformationfoundationplatform(PGIS)resultsandstandards,policegeographicinformationsystemconstruction,willwithdemandoriented,givefullplaytogeographicspaceinformationresourcesinpublicsecuritybusinessworkinanimportantrole.
KeyWords:
Gis、arcGis、Policeelectronicinformationsystems
27
第一章 引言
城市化进程的加快,如何对道路交通,公共场所进行有效管理日益成为当前计算机应用技术的重要课题。
在发生火灾、车祸等各类事故时如何有效调集警力人员前往处理,搜索最近的医院,使病人得到及时的医治等都是这一领域的基础问题。
交通运输在国家的经济发展和人们的日常生活中发挥着重要的作用。
随着国民经济的快速增长和人们生活水平的提高,对交通运输的各种需求明显增长,交通运输与社会经济活动的联系越来越紧密。
如何有效管理交通,优化交通路线,及时发现可能存在的问题等等是这一领域的另一个重要任务。
城市交通是一个复杂性相当大的系统,涉及的因素众多,如车辆、道路、人口数量,人口吩咐,经济状态等等。
而交通信息对地理空间位置的依赖性,数据量之大和难以管理,使得一般通用的信息管理系统难以胜任。
把GIS应用于交通管理的研究被认为是交通运输规划与管理现代化的一个重要组成部分,也就是把道路信息、交通信息以及交通管制条件等与地图结合在一起,直观地为决策人员提供有关信息和分析结果。
在此基础上,加入土地,人口等方面的数据就可以直观有效的看到各个部分之间的关系。
从而为决策等提供有效参考。
地理信息系统(GeographicInformationSystem)经过几十年的发展,近年来综合了地理学、系统科学、信息科学、计算机科学等多学科的成果,成为一个以地理空间数据管理为基础的计算机软硬件系统。
它以图形图像与属性数据管理及模型分析为基础,获取、存储、检索、分析和显示各种空间信息,将具有空间特征的信息可视化,为信息的使用者提供更为直观、清晰的表达形式,并具有很强的空间分析能力。
GIs的空间分析可分为两种类型:
矢量数据分析和栅格数据分析。
矢量数据分析通常使用shp、lyr等矢量类型的文件,功能包括:
空间数据属性分析,多边形分类、边界处理,点线、点与多边形、线与多边形、多边形与多边形之间的叠加,缓冲区分析,网络分析,目标集统计分析。
网络分析是GIS中的一项很基本很重要的功能,包括:
1、最优路径:
在指定网络的两节点间找一条“长度”最小的路径;
2、范围确定:
如公共交通服务范围的确定;
3、路径选择:
找出两点间的所有路径,检查路网对意外事故的承受弹性;
4、网络修改):
可用于不同规划路网的交通模拟、评价
5、设置网络障碍(DefiningNetworkImpedance):
在设置障碍的网络(边)上进行上述功能计算等。
栅格数据分析功能通常包括:
记录分析、叠加分析、滤波分析、统计分析等。
随着全球信息化的迅猛发展,世界各国都努力采用最新技术建立高效、智能化的路网管理体系,用以解决路网在管理、规划、设计、通讯、监控等问题。
以电子地图为基础,与其它数据综合处理,就可以得到很多重要的结论,可以大大提高管理决策的准确度和可靠性,为国民经济的发展创造最佳的支撑环境。
随着,我国国民经济和交通基础建设的飞速发展,对道路交通的管理方式和管理技术手段的要求。
采用先进的科学管理和决策方法,提高道路交通的管理水平,充分发挥道路交通在国民经济发展中的作用,是当前道路交通管理工作的重要任务之一。
因此,本文以道路交通的各类相关空间数据和属性数据为基础,在计算机软、硬件技术支持下,开发出基于GIS的交通网络空间分析系统,该系统能够为交通规划、管理部门及建设部门的决策提供技术支持,以及为公众和物流企业提供路线分布、路网管制、道路状态等信息,并且在当前路网管制条件下提供最短路径查询的功能。
2__
第二章 技术简介
2.1C#语言与.net框架简介
在当今的主流集成开发工具中,NETFramework的地位家喻户晓,它是用于Windows的新托管代码编程模型。
它强大功能与新技术结合起来,快速简单的构建具有视觉上引人注目的用户体验的应用程序,实现跨技术边界的无缝通信,并且能支持各种业务流程。
NET框架是微软公司继WindowsDNA之后的新开发平台。
.NET框架是以一种采用系统虚拟机运行的编程平台,以通用语言运行库(CommonLanguageRuntime)为基础,支持多种语言(C#、VB、C++、Python等)的开发。
.NET也为应用程序接口(API)提供了新功能和开发工具。
这些革新使得程序设计员可以同时进行Windows应用软件和网络应用软件以及组件和服务(web服务)的开发。
.NET提供了一个新的反射性的且面向对象程序设计编程接口。
.NET设计得足够通用化从而使许多不同高级语言都得以被汇集。
C#(CSharp)是微软(Microsoft)为.NETFramework量身订做的程序语言,C#拥有C/C++的强大功能以及VisualBasic简易使用的特性,是第一个组件导向(Component-oriented)的程序语言,和C++与Java一样亦为对象导向(object-oriented)程序语言。
微软c#语言定义主要是从C和C++继承而来的,而且语言中的许多元素也反映了这一点。
C#在设计者从C++继承的可选选项方面比Java要广泛一些(比如说structs),它还增加了自己新的特点(比方说源代码版本定义).但它还太不成熟,不可能挤垮Java、C#还需要进化成一种开发者能够接受和采用的语言。
而微软当前为它的这种新语言大造声势也是值得注意的。
目前大家的反应是:
“这是对Java的反击”。
C#更像Java一些,虽然微软在这个问题上保持沉默。
这也是意料中的事情,我觉得,因为Java近来很成功而使用Java的公司都报告说它们在生产效率上比C++获得了提高。
Java所带来的巨大影响和大家对它的广泛接受已经由工作于这种语言和平台之上的程序员数量明显的说明了(估计世界范围内共有两百五十万程序员使用Java)。
由这种语言写成的应用程序的数量是令人惊讶的并已经渗透了每一个级别的计算,包括无线计算和移动电话(比如日本发明的Java电话)。
C#能够在用户领域获得这样的礼遇吗?
我们必须等待并观望,就象已经由SSI公司的CEO和主席KalpathiS.Suresh指出来的那样:
"
我发现所有这些都是渐进的。
如果C#不存在,我们总能回到Java或C和C++。
这些都不完全是新技术,它们在更大的意义上来说只是大公司制造的市场噱头。
我们必须给他们时间安顿下来看看这些是不是真的对IT工业有什么影响。
2.2Gis简介
【1】Gis的定义
GIS即地理信息系统(GeographicInformationSystem)最简单地来说,GIS是以测绘测量为基础,以数据库作为数据储存和使用的数据源,以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。
这是GIS的本质,也是核心。
图一:
.net框架的体系结构
从学科的角度,GIS是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科,具有独立的学科体系;
从功能上,GIS具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能;
从系统学的角度,GIS具有一定结构和功能,是一个完整的系统。
简而言之,GIS是一个基于数据库管理系统(DBMS)的分析和管理空间对象的信息系统,以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别。
经过了几十年的发展,到今天GIs已经逐渐成为一门相当成熟的技术,并且得到了极广泛的应用。
尤其是近些年,GIS更以其强大的地理信息空间分析功能,在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。
GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供管理、决策等所需信息的技术系统。
简单的说,地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。
【2】GIS功能
功能较全的GIS有四个基本功能,数据采集与编辑功能、属性数据编辑与分析、制图功能和空间分析功能。
GIS的核心是一个地理数据库。
建立GIS首先是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数据输出到数据库中并能编制用户所需要的各种图件。
地理对象通过数据采集与编辑后,形成庞大的地理数据集。
对此需要利用数据库管理系统来进行管理。
GIS一般都装配有地理数据库,其基本功能包括:
【1】.数据库定义【2】.数据库的建立与维护【3】数据库操作【4】.通讯功能。
空间分析功能
空间分析功能是arcGis的核心功能,通过空间查询与空间分析得出决策结论,是GIS的出发点和归宿。
在GIS中这属于专业性,高层次的功能。
与制图和数据库组织不同,空间分析很少能够规范化,这是一个复杂的处理过程,需要懂得如何应用GIS目标之间的内在空间联系并结合各自的数学模型和理论来制定规划和决策。
由于它的复杂性,目前的GIS在这方面的功能总的来说是比较低下的。
典型的空间分析有:
Ø
拓扑空间查询
缓冲区分析
叠加分析
空间几何分析
【3】Gis的用途
地理信息系统在过去的几十年里内取得了惊人的发展,典型应用有环境评估、水利电力、灾害预测、军事公安、农林牧业、国土管理、邮电通讯、城市规划、资源调查、交通运输、公共设施管理、统计、商业金融等几乎所有领域。
2.3arcGis简介
ArcGIS是由美国ESRI公司开发的地理信息系统产品。
产品线为用户提供一个可伸缩的,全面的GIS平台。
ArcObjects包含了大量的可编程组件,从细粒度的对象(例如,单个的几何对象)到粗粒度的对象(例如与现有ArcMap文档交互的地图对象)涉及面极广,这些对象为开发者集成了全面的GIS功能。
每一个使用ArcObjects建成的ArcGIS产品都为开发者提供了一个应用开发的容器,包括桌面GIS(ArcGISDesktop),嵌入式GIS(ArcGISEngine)以及服务端GIS(ArcGISServer)。
桌面端包括arcMap、arcCatalog、ArcView等等产品。
ArcGISDesktop―一个专业GIS应用的完整套件。
ArcGISEngine――为定制开发GIS应用的嵌入式开发组件。
服务端GIS――ArcSDE?
,ArcIMS和ArcGISServer。
移动GIS――ArcPad以及为平板电脑使用的ArcGISDesktop和Engine。
ArcGIS是基于一套由共享GIS组件组成的通用组件库实现的,这些组件被称为ArcObjectsTM。
其中二次开发主要使用ArcGISEngine,它支持两个平台,一个是基于Com的.netframwork,另一个是基于J2EE的。
2.4空间数据库
空间数据库,简单来讲是指用来表示空间尸体的位置、状态、大小及其分布特征诸多方面信息的数据。
它可以用来描述来自现实世界的目标,空间数据适用于描述所有呈二维、三维甚至多维分布的关于区域的现象。
空间数据不仅能够表示实体本身的空间位置及形态信息,而且还有表示实体属性和空间关系(拓扑关系)的信息。
在空间数据中不再分最小单元现场成为空间实体。
空间实体是对存在与这个自然世界中的地理实体的抽象,包括点线面以及实体等基本类型。
如把一根电线杆抽象成为一个点,该点可以表示电线杆的位置信息、高度和其它相关信息;
可以把一条道路上抽象成为一条线,该线可以包含这条路的长度,,起点,宽度等信息。
在空间对象建立后,还可以定义点线关系,线线关系,线面关系,点面关系等等。
因此可以说空间数据库是一种可以用点线面以及实体等基本空间数据结构来表示人们赖以生存的自然界数据。
空间数据库及组织,空间数据库是描述、存储和处理空间数据库及属性数据的数据库系统。
空间数据库是随着地理信息系统的开发和应用而发展起来的数据库新技术。
目前,空间数据库系统不是独立的系统,而是与应用紧密结合,大多数是作为地理信息系统的基础和核心的形式出现。
由于空间数据的复杂性和特殊性,一般的商用数据库管理系统难以满足要求,因而围绕空间数据库管理方法出现了几种不同的组织方式。
当前主要有两种,一种是混合型空间数据库,即非空间数据存储在关系数据库里,空间数据存放在系统文件里。
另外一种是集成型空间数据库,它是国外提出的一种集成性结构,是将所有的数据都存储于一个数据库中。
由于采用的数据库原型不同,集成数据库的类型也不同。
空间数据模型,空间数据库模型是地理信息系统的基础,它不仅决定了系统数据管理的有效性,而且是系统灵活性的关键。
目前,与GIS设计有关的空间数据库模型主要有:
矢量数据模型、栅格数据模型、数字高程数字模型、面向对象模型和矢量栅格的混合模型等。
前四种属于定向性模型,在模型设计时只包含与应用目标有关的实体以及相互关系,而混合型的设计则包含所有能够指出的实体及相互关系。
Ar
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- 用地 信息 综合 系统 设计 优秀 毕业设计