第四章 实验系统的开发
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土地资源网www.tdzyw.com-专业的土地流转平台 土地资源网--http://www.tdzyw.com/专业的土地交易平台、从事土地事务代理、土地咨询、土地买卖等业务 第四章 实验系统的开发 以上述分析、研究为基础，作者开发了一个城市地下管网信息实验系统，并利用收集的镇江市站前路地下管线实测与调查数据进行了模拟运行。结果证明，上述研究成果是可靠的，有关设计方案是可行的。以下就开发和模拟运行中的有关问题作简单介绍。
4.1 开发平台与开发模式选择 4.1.1 开发平台 通过前文分析可知，在GIS基础平台上开发管线信息管理系统无论是在功能上还是在信息的共享上都是必然的趋势。目前，GIS的开发平台很多，MapInfo是其中杰出的代表之一。 MapInfo的特点前文已作介绍，它将数据与地图有机地结合，实现数据的可视化，尤其是它提供的二次开发语言MapBasic，为用户开发各种专题信息系统提供了良好的开发环境，它比较适合于开发中、小规模的专题地理信息系统。所以，作者认为选择MapInfo作为实验系统的基础开发平台是合适的。 在选择MapInfo作为基础开发平台以后，还要选择一种合适的报表处理软件用于系统的报表输出。Excel 作为一种常用的报表处理软件，对属性数据的报表组织显示功能比较强大。同时Excel又是MicroSoft 公司 办公套件Office的一个组成部分，已被广大用户掌握和使用。选择Excel作为系统的报表输出软件肯定会受到用户的欢迎。 综上所述，我们选择Windows 95/98下的MapInfo Professional 4.0 和Excel 作为系统的开发平台。MapInfo用于图形数据的表达、操作，实现GIS的基本功能；而EXCEL用于属性数据的报表输出。同时，利用MapBasic能调用VC++模块的功能和VC++作为高效编程语言的优势，用VC++ 5.0开发部分管线数据处理模块。
4.1.2 开发模式 在MapInfo平台上开发管线信息系统有如下几种模式[19]： 模式一：在MapInfo与综合管网模型之间，通过文件存取方式建立数据交换通道。在这种模式中，MapInfo与综合管网模型相互独立，系统整合性差（图4-1）。 模式二：直接利用MapInfo的二次开发语言MapBasic开发综合管网模型。这种模式解决了模式一整合性差的缺陷，但由于MapBasic本身的局限性，难以开发复杂的应用模型（图4-2）。 模式三：利用专业程序设计语言开发综合管网模型，并直接访问MapInfo内部的数据结构。这种模式由于直接访问MapInfo的内部数据结构，增加了程序开土地资源网www.tdzyw.com-专业的土地流转平台 土地资源网--http://www.tdzyw.com/专业的土地交易平台、从事土地事务代理、土地咨询、土地买卖等业务 发的难度（图4-3）。 模式四：通过动态数据交换（DDE）或OLE技术，建立MapInfo与综合管网模型之间的快速通讯。这种模式对于大量的信息交换而言效率不高（图4-4）。 模式五：利用组件式GIS（ComGIS）如MapInfo的MAPX建立综合管网模型。这种模式可以实现高效、无缝的综合管网模型和MapInfo的集成，是目前软件集成开发一种较好的选择（图4-5）。 考虑到模式二具有一定的代表性，而且开发技术比较简单，适合于实验系统的快速开发。本文选用它作为系统的开发模式，即利用MapInfo的二次开发语言MapBasic作为主要开发工具组织界面，用Visual C++ 开发数据录入模块、处理模块、最短路径分析模块等。
4.2实验系统功能简介 图4-1 图4-2 DDE/OLE
图4-3 图4-4 GIS应用集成系统
Visual Basic、Delphi等可视集成开发环境 图4-5
GIS基础软件综合管网模型GIS数据文件中间文件
综合管网模型文件
GIS数据文件
GIS基础软件综合管网模型
GIS数据文件
GIS基础软件综合管网模型GIS数据文件综合管网模型文件
综合管线模型其它控件 ComGIS控件
GIS基础软件综合管网模型土地资源网www.tdzyw.com-专业的土地流转平台
土地资源网--http://www.tdzyw.com/专业的土地交易平台、从事土地事务代理、土地咨询、土地买卖等业务 根据作者对大量文献的分析和部分用户的调查，本文为实验系统开发了文件（管理）、数据采集与处理、管线成图、（图形与属性）编辑、查询统计、空间分析、多媒体（展示）、信息输出及帮助等九大功能。以下按实验系统的菜单组织结构对上述九大功能作简单介绍。 4.2.1 文件 本项功能主要完成系统的文件操作。其功能同MapInfo系统的文件功能一致。主要包括打开/关闭和保存表及工作空间、打印输出以及运行MapBasic程序等功能。 4.2.2 数据采集与处理 本项功能主要用于对野外采集的管线数据进行处理，生成MapInfo的标准数据文件，以及从其它系统获取数据的处理。对于利用数据接口共享其它系统的数据，实验系统只提供对AutoCAD的DXF文件的数据文件的转入。对于野外采集的数据，提供管线标准数据文件生成，管线编码索引文件生成，管线拓扑数据文件生成，管线数据的分幅与合并，管线MapInfo标准数据文件的生成等功能。利用上述功能可生成管线拓扑数据文件和MapInfo的标准数据文件（包含管线类型、线型和颜色信息；管线点符号、大小和颜色信息的绘图文件)。 4.2.3 管线成图 管线成图分为综合管线图、专题管线图、管线纵横断面图和管线井之记图的绘制等四个子功能。 综合管线图绘制功能能绘制包括各类管线、管线点等管线实体、注记、图廓等在内的综合管线图。专题管线图绘制功能通过对话框的交互方式，输出用户选择的某个专题的管线图形，它包括本专题内各管线，各管线点、注记以及图廓等。管线纵横断面图同样利用对话框的交互方式，用户可绘制各种比例尺的管线纵横断面图，并且把图形数据与属性数据融入同一窗口之中，方便对管线纵横断面信息的分析与利用。 4.2.4 编辑 本项功能主要提供对各管线图的编辑以及部分管线属性信息的输入功能。对于任意的管线及管点对象可进行修改、删除及添加等操作，还可进行节点移动与匹配，对象合并与分割等操作，同时还包括对管线及管点各表结构的维护功能。部分属性数据可利用编辑>属性输入功能实现，在此还可对各属性进行修改。 4.2.5 查询统计 本项功能实现利用管线及管点的各属性信息对管线及管点的空间位置进行查询(由属性查图)，其查询方式包括一般的查找和SQL查询。对于由图查表，可利用工具按钮实现点查找、圆查找和多边形查找等，从而获取属性信息。统计功能实现利用管线及管点的相关属性信息进行统计，并以直观的方式输出统计图土地资源网www.tdzyw.com-专业的土地流转平台 土地资源网--http://www.tdzyw.com/专业的土地交易平台、从事土地事务代理、土地咨询、土地买卖等业务 （包括直方图、图，折线图等方式）。 4.2.6 空间分析 管线的空间分析分为管线空间位置分析、管线拓扑分析、缓冲区分析等三大功能子块。 管线空间位置分析主要指对所选取的目标进行距离、方向及角度的计算，并输出相应结果。管线拓扑分析分为包含分析和相交分析。包含分析实现对某一区域内所包含的管网点对象的查询分析，如查询某一街区内给水管线上水厂个数及电力管线上的变电站的个数等，并显示相应的图上位置和获取相应的描述信息。相交分析实现某一区域与管线（线对象）及所有面对象的相交计算，获取相交分析后线对象的长度和面对象的面积及其它所在图层等信息，并以属性表的方式显示输出，同时动态显示其图上位置。缓冲区分析功能需先制作缓冲区，然后再进行包含分析和相交分析，最后得到缓冲区分析结果。 4.2.7 多媒体功能 多媒体功能主要具有多媒体信息录入、多媒体信息与管网实体链接、多媒体信息显示与播放及多媒体信息的维护等功能。多媒体信息录入包括图象、声音、文本、影象等文件的制作及存放。信息链接主要实现多媒体信息与图形对象的相互关联。显示与播放功能对所查询管线及管点对象相关联的图象、声音、文本、影象等多媒体信息进行显示与播放。多媒体维护功能主要包括对媒体数据的增加、删除和修改，并把其结果写入相应的数据表中。 4.2.8 输出 输出功能包括管网图形输出和管网属性数据报表输出两个子模块。管网图形输出模块具备输出综合管网图、专题管网图、管线纵横断面图的功能，还可进行图幅整饰，并能按照用户的需要进行任意组合输出（如指定一层或多层，选择单幅、多幅或图的任意部分）。属性数据报表输出可以报表形式输出综合管线成果表，管线点成果表，管线窨井成果表等。 4.2.9 帮助 提供必要的正确使用本系统及MapInfo的帮助信息。
4.3管网图绘制功能的实现 4.3.1 综合管线图与专题管网图绘制简介 经过数据处理模块对原始的管线坐标数据、管线调查数据以及管线的编码索引文件处理，系统生成了某一工作区(或经数据分幅与合并后生成的某一图幅)的管网拓扑数据文件以及MAPINFO的标准数据文件MIF和MID。根据数据组织的设计要求，整个工作区分为九层（类），每层又分为点、线两个文件，所以共有18个MIF和MID文件。其中线的MIF和MID文件已包含管线的类型、线型、
