職業(yè)型碩士博士（打印時刪除） 碩士學位論文 （專業(yè)學位） 基于 市政基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 姓 名： 學 號： 所在院系： 職業(yè)類型： 專業(yè)領(lǐng)域： 指導教師： 副指導教師： 二 一三年六月 A in 2013 基于G I 同濟大學 學位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本人完全了解 M 大學關(guān)于收集、保 存、使用學位論文的規(guī)定，同意如下各項內(nèi)容：按照學校要求提交學位論文的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存學位論文的印刷本和電子版，并采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學校有權(quán)提供目錄檢索以及提供本學位論文全文或者部分的閱覽服務(wù)；學校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國家有關(guān)部門或者機構(gòu)送交論文的復印件和電子版；在不以贏利為目的的前提下，學校可以適當復制論文的部分或全部內(nèi)容用于學術(shù)活動。 學位論文作者簽名： 年 月 日 同濟大學學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師指導下，進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學位論文的研究成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本學位論文原創(chuàng)性聲明的法律責任由本人承擔。 學位論文作者簽名： 年 月 日 同濟大學 碩士學位論文 摘要 I 摘要 城市的一切物質(zhì)生產(chǎn)和人民生活都是建立在城市基礎(chǔ)設(shè)施這一載體之上，沒有城市配套完善的市政設(shè)施便不能促進城市經(jīng)濟發(fā)展。城市基礎(chǔ)設(shè)施的高效管理直接體現(xiàn)了城市的現(xiàn)代化管理水平，它不僅與群眾的日常生活息息相關(guān) , 而且對城市的可持續(xù)發(fā)展也尤為重要。然而目前城市市政基礎(chǔ)設(shè)施管理卻嚴重滯后于城市建設(shè)，并難以滿足市民的要求，城市市政基礎(chǔ)設(shè)施管理滯后儼然成為各城市亟待解決的問題。 本課題針對目前市政基礎(chǔ)設(shè)施管理存在的 問題以及市政基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，基于 于操作的市政基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)，其主要研究內(nèi)容如下： 1本文基于 理信息系統(tǒng)） 以及微軟的 005 數(shù)據(jù)庫設(shè)計并實現(xiàn)了市政基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)，涵蓋了供水排水管網(wǎng)、城市燃氣管網(wǎng)、公共交通網(wǎng)、園林綠化、路燈設(shè)施管理以及設(shè)施綜合管理等幾大功能模塊，為城市的信息化發(fā)展提供了強大的管理平臺。重點解決了將所有基礎(chǔ)設(shè)施信息進行集成，形成一個共享型數(shù)據(jù)中心等關(guān)鍵難題。 2本課題 以軟件工程中的瀑布模型為設(shè)計主線，較為詳細的介紹了基于市政基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求、功能需求、非功能需求、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計、功能設(shè)計和數(shù)據(jù)庫設(shè)計。并給出了系統(tǒng)關(guān)鍵功能模塊的代碼實現(xiàn)過程、系統(tǒng)的實現(xiàn)效果以及功能和性能測試結(jié)果。 本系統(tǒng)通過在 幾大城市 的投入使用，也初步實現(xiàn)了市政基礎(chǔ)設(shè)施管理的科學化、自動化、效率化、公平化，并能較好的為 市政管理人員作出 決策提供支持。該項目的應用，對提高 市政基礎(chǔ)設(shè)施的管理以及城市的信息化建設(shè) 具有十分重要意義。 關(guān)鍵詞 ： 政基礎(chǔ)設(shè)施；管理系統(tǒng) I of is So we in is is of a is of of on to of so a of A in of is to of of to of IS as of It to IS IS A. in a of of to to II of is of 碩士學位論文 目錄 錄 第 1 章 引言 . 1 題研究背景 . 1 題研究的目的及意義 . 2 內(nèi)外相關(guān)研究情況 . 5 要研究內(nèi)容 . 6 文組織結(jié)構(gòu) . 6 第 2 章 相關(guān)技術(shù)簡介 . 8 理信息系統(tǒng)（ 介 . 8 基本構(gòu)成 . 8 基本功能 . 9 基本特征 . 10 . 10 構(gòu) . 11 主要內(nèi)容 . 11 術(shù)的應用 . 13 據(jù)庫技術(shù) . 14 章小結(jié) . 15 第 3 章 系統(tǒng)需求分析 . 16 統(tǒng)目標 . 16 能需求分析 . 17 礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理 . 17 查檢查管理 . 18 護管理 . 18 警功能 . 19 詢與統(tǒng)計報表 . 19 能 . 20 統(tǒng)管理 . 20 功能性需求分析 . 20 用性需求分析 . 21 確性需求分析 . 21 全性需求分析 . 21 展性需求分析 . 22 移植性需求分析 . 22 同濟大學 碩士學位論文 目錄 V 統(tǒng)架構(gòu)和平臺需求 . 22 章小結(jié) . 22 第 4 章 系統(tǒng)設(shè)計 . 23 統(tǒng)設(shè)計原則 . 23 統(tǒng)總體架構(gòu) . 23 統(tǒng)架構(gòu) . 25 能模塊設(shè)計 . 26 水排水管網(wǎng)功能模塊 . 27 市燃氣管網(wǎng)功能模塊 . 28 共交通網(wǎng)功能模塊 . 29 林綠化功能模塊 . 30 施綜合管理功能模塊 . 30 燈設(shè)施管理功能模塊 . 31 據(jù)庫設(shè)計 . 31 章小結(jié) . 34 第 5 章 系統(tǒng)實現(xiàn) . 35 統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 . 35 統(tǒng)運行環(huán)境 . 35 統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) . 35 面展示 . 36 水管網(wǎng)模塊 . 36 氣管網(wǎng)模塊 . 38 水管網(wǎng)模塊 . 39 燈設(shè)施模塊 . 40 路橋梁模塊 . 42 交線路模塊 . 43 林綠化模塊 . 44 心代碼 . 45 章小結(jié) . 46 第 6 章 系統(tǒng)測試及運行績效分析 . 47 試規(guī)劃 . 47 試目標 . 47 試環(huán)境 . 47 能測試 . 48 形入庫 . 48 形維護 . 49 同濟大學 碩士學位論文 目錄 工程維護 . 50 路養(yǎng)護 . 51 路年限評估 . 52 路損壞評估 . 53 能測試 . 54 戶場景設(shè)計 . 54 能測試分析 . 55 試結(jié)果 . 56 章小結(jié) . 57 第 7 章 總結(jié)與展望 . 58 總結(jié) . 58 展望 . 58 致謝 . 60 參考文獻 . 61 個人簡歷、在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成 果 . 63 第 1 章 引言 1 第 1 章 引言 題研究背景 城市是人們賴以生存的地方，是區(qū)別于農(nóng)村的地方。在這里人們的生活往往更為復雜，城市的基礎(chǔ)設(shè)施在人們的日常生活、生 產(chǎn)過程中顯得更為重要，市民對市政基礎(chǔ)設(shè)施的要求也更高。 一般而言，城市基礎(chǔ)設(shè)施指的是六大系統(tǒng)，即能源、給排水、道路交通、郵電、環(huán)境和防災六大系統(tǒng)。這六大系統(tǒng)又根據(jù)不同的類型分為各口部門管理，分別是市政、公用、環(huán)衛(wèi)和園林等部門。市政基礎(chǔ)設(shè)施作為城市發(fā)展中的一個復雜系統(tǒng)，在城市的發(fā)展過程中起到了重要作用。在這里面有一些是已經(jīng)結(jié)構(gòu)化的，但有一些也是非結(jié)構(gòu)化的，需要發(fā)揮人的主觀能動性的事務(wù)。結(jié)構(gòu)化的事務(wù)可以采取一些模式化的解決辦法，可借助數(shù)學的一些思想進行解決，而非結(jié)構(gòu)化的問題往往更為難以處理，需要經(jīng)驗，需要借助更 新的一些技術(shù)加以人們的經(jīng)驗智慧綜合予以解決。對于市政基礎(chǔ)設(shè)施問題的解決按照程序需要經(jīng)過一些過程，如立項、設(shè)計、施工和運維等階段，這其中要求各有不同，但卻是整個系統(tǒng)工程不可缺少的一環(huán)。當然，在實施過程中也要綜合考慮各種效益關(guān)系及其應該遵循的一些制度規(guī)范，已達最后順利驗收交付實用的目的。 然而，在過去漫長的社會變革中，城市基礎(chǔ)設(shè)施的管理已經(jīng)有著自己的一套既定的管理方式。不可否認，這其中包含了很多可貴的經(jīng)驗資源和一些成熟的經(jīng)驗意見。但是隨著時代的進步，這種需求已經(jīng)無法滿足當今社會的需求，甚至出現(xiàn)了一些顯而易 見的 缺陷 ，具體如下：（ 1）人為干預較多，帶有極大的主觀性，缺少科學的決策支持，想當然的成分較重；（ 2）制定統(tǒng)一決策耗時耗力，工作效率低下；（ 3）沒有決策的數(shù)據(jù)定量分析支撐，缺少智能化的決策支撐系統(tǒng)；（ 4）考核標準、驗收要求等一系列項目評估體系不夠完善， 在“面”上無法統(tǒng)一“游戲規(guī)則”；（ 5）經(jīng)驗數(shù)據(jù)沒有形成有效的管理，無法確保數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、準確。 在我國，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)出現(xiàn)重復投資的現(xiàn)象較多。其實，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)本來應該是一整套的體系，在這個體系中應該涵蓋了公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、共享，應該為 其他的城市系統(tǒng)提供必要的數(shù)據(jù)支持，同時形成城市基第 1 章 引言 2 礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大數(shù)據(jù)時代，這是城市建設(shè)的未來發(fā)展方向。通過這樣一種理念淘汰落后的管理方式，開創(chuàng)城市數(shù)據(jù)共享的新局面。 從城市發(fā)展的角度來說，城市和諧發(fā)展，必然是經(jīng)濟與社會基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)調(diào)一致的結(jié)果，只有兩者相互促進城市才能更好的發(fā)展。經(jīng)濟的騰飛需要市政基礎(chǔ)設(shè)施的保障，城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)又促進了經(jīng)濟的快速發(fā)展，是一種文明的象征。 早在 2011 年，我國的城市化水平已經(jīng)到了 城鎮(zhèn)人口的比例也超過了 50%。鑒于發(fā)達國家的表現(xiàn)形式，每當一個國家的城市化水平達到 30%的時候，城市的發(fā)展便進入了高速階段，至 70%才會減速下來。也就是說，我國的城市化水平已經(jīng)較高，而城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也要滿足我國當前的國情。面對這一情形，無論是個人還是社會，對城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需求已經(jīng)到了一個新的的高度，必須要引起高度重視。以更加規(guī)范化、合理化和科學化的方式來滿足社會的需求。 當前，我國很多城市中的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還停留在 管理的 初級階段，這個階段突出的特點是 人為干預過多，存在著嚴重的不足： 1、目前，基礎(chǔ)設(shè)施的管理采用分區(qū)劃片、專人負責的方式進行，屬于典型的“經(jīng)驗密集型”工作。這種工作方式完 全依賴工作人員的個人能力，管理效率明顯不高； 2、由于采用人工管理的方式，管理單位很難對市政基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)進行校驗，無法保證整個城市范圍內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)的正確性、一致性以及合理性；另一方面，各個區(qū)所不能共享全市的市政基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)，這對市政基礎(chǔ)設(shè)施的管理、養(yǎng)護等日常工作水平的提高不利； 3、目前，被管理的市政基礎(chǔ)設(shè)施都帶有大量的文檔資料和圖紙資料，這些復雜的歷史資料完全靠手工管理是非常困難的。以現(xiàn)有的管理方式，對這里歷史資料進行深層次的數(shù)據(jù)挖掘，幾乎是不可能的。 總之，以傳統(tǒng)手工作業(yè)方式來進行市政基礎(chǔ)設(shè)施的管理 已經(jīng)無法滿足信息化社會的需要，必須用先進的、科學的、自動化的方式，對市政基礎(chǔ)設(shè)施信息進行高效率、高質(zhì)量的管理。 題研究的目的及意義 本課題以某市城建委員會作為示范單位，將某市的基礎(chǔ) 設(shè)施建設(shè)的信息進行第 1 章 引言 3 有效整合，形成一種規(guī)范的以現(xiàn)代信息技術(shù)及通信方式為主體的城市基礎(chǔ)建設(shè)管理方式，整合城市建設(shè)所需要的主要基礎(chǔ)信息，借助 段及各種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，做到了從信息的采集、傳輸、統(tǒng)計分析、報表展示、智能決策等一系列過程的自動化科學化，進一步將所得到的數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)進行共享，預留了接口，方便其他系統(tǒng)調(diào)用。 通過該系統(tǒng) 的設(shè)計實現(xiàn)，提高了城市基礎(chǔ)設(shè)施的科技管理水平， 為城市的規(guī)范建設(shè)提供了專家決策支持，避免了人工干預造成的城市基礎(chǔ)規(guī)劃建設(shè)的盲目性和主觀意愿性，本課題的研究對其他兄弟單位的城市管理工作也給予了數(shù)據(jù)支撐，能夠極大的提高相關(guān)單位工作的高效性科學性，是其他城市系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源，在城市現(xiàn)代化建設(shè)中必將發(fā)揮不可估量的作用。 本課題通過將計算機技術(shù)和地理信息管理系統(tǒng) (引入城市基礎(chǔ)設(shè)施的管理工作中，為決策者提供了全面的支持，更有效地發(fā)揮專家決策者的經(jīng)驗、智慧和判斷能力。使用 計市政基礎(chǔ)管理設(shè)施系統(tǒng)的原因 如下： (1)市政基礎(chǔ)設(shè)施種類繁多；地上地下都有分布，隱蔽性強；分布區(qū)域廣泛且不均勻。需要精確、完整、直觀、可靠的信息管理工具。 (2)市政基礎(chǔ)設(shè)施信息和與之相關(guān)的地形、環(huán)境信息從根本上講是地理信息，具區(qū)域分布性、數(shù)據(jù)量巨大、載體多樣。 (3)術(shù)將空間位置、屬性特征及時域特征進行統(tǒng)一管理，統(tǒng)一組織和使用地理信息，更有效地分析和生產(chǎn)新的地理信息，也將改變地理信息分發(fā)和交換的方式。 (4)視對海量空間數(shù)據(jù)的有效管理，重視對拓撲結(jié)構(gòu)的管理和維護，強調(diào)與空間相關(guān)的查詢統(tǒng)計、空間分析（多邊形疊置、緩沖 分析、網(wǎng)絡(luò)分析等）和三維模型分析，提供多種空間數(shù)據(jù)錄入和輸出手段。這些功能正是一個完備的市政設(shè)施信息系統(tǒng)所應具備的。 中國城市化的迅速發(fā)展使得市政基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模日益加大。龐大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施對各級政府和相關(guān)單位的管理運營水平提出了很高要求。市政基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計、工程建設(shè)、運行管理和社會服務(wù)存在諸多困難：設(shè)施布局不合理，道路施工缺乏協(xié)調(diào)，設(shè)施運行效益低下，漏損率居高不下，事故頻繁，損失巨大。 國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要 中指出，在發(fā)展城市市政基礎(chǔ)設(shè)施第 1 章 引言 4 建設(shè)的同時，要加強信息技術(shù)的應用，建立數(shù)字一體化管理 技術(shù)，建立起城市高校、多功能、一體化綜合管理技術(shù)體系，從而提升城市的綜合管理水平。 也就是說，在當前我國城市發(fā)展的大形勢下，借助日益發(fā)展的各種信息化技術(shù)手段，建立起一套科學規(guī)范高效的城市信息化管理體系，為其他各部門提供統(tǒng)一準確的數(shù)據(jù)來源與接口，實現(xiàn)整個 城市的統(tǒng)一高效科學管理已經(jīng)是大勢所趨。 理信息系統(tǒng) ) 是借助信息技術(shù)中的軟硬件工具，通過數(shù)據(jù)采集分析整合對現(xiàn)實事物進行管理及統(tǒng)計分析的一種綜合系統(tǒng)。 策支持系統(tǒng)）是縮寫，它通過數(shù)學建模分析及計算 機計算，加以信息技術(shù)及通信技術(shù)一體而形成的一整套網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 有效整合，能夠借助數(shù)據(jù)挖掘的方式形成一套集 基礎(chǔ)，決策支持為主的智能化專家系統(tǒng)，對城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)起到重要作用。 城市基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)較為復雜，包含的內(nèi)容較多，有空間地理數(shù)據(jù)，也有基本的城市信息數(shù)據(jù)，要設(shè)計好數(shù)據(jù)，方便以后自由編輯。專家決策系統(tǒng)是采用數(shù)學建模分析功能 描述客觀世界，通過一系列的處理分析功能，最終給出分析結(jié)果，將分析結(jié)果以報表，圖示等直觀方式進行展示，從而直觀提供決策支持與報表統(tǒng)計。比如將各城市的人口現(xiàn)狀、 經(jīng)濟狀況、建筑狀況、綠化率、城市管線規(guī)劃等， 通過反復的人機對話， 充分發(fā)揮決策者的分析、判斷才能和智慧， 為正確決策提供支持和幫助。 系統(tǒng)主要目標是基于成熟的商業(yè)軟件 立一個 B/S 的市政基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)，實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施空間信息和屬性信息的集成，為基礎(chǔ)設(shè)施提供基于 B/決海量空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理問題，并引入 據(jù)格式解決分布式數(shù)據(jù)與異構(gòu)平臺兼容問題，同時系統(tǒng)還提供了圖形化界面，方便用戶進行信息檢索和查詢、統(tǒng)計分析、應急決策支持等。 城市基礎(chǔ)設(shè)施是城市生存和發(fā) 展所必須具備的工程性基礎(chǔ)設(shè)施和社會性基礎(chǔ)設(shè)施的總稱，其對生產(chǎn)單位尤為重要，是其達到經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益的必要條件之一。但是目前我國城市基礎(chǔ)設(shè)施管理依然停留在 統(tǒng)管理階段，城市決策者不能直觀了解市政管理的現(xiàn)狀。而傳統(tǒng)的基于 模式，由于大多采用免費開源地圖，存在地理誤差的問題。通過建立基于 市政基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)可以為現(xiàn)代化城市管理提供一個樣板，積累數(shù)字化、圖形化城市第 1 章 引言 5 管理經(jīng)驗。同時，建立標準的海量空間地址庫和屬性庫，有利于支持各城市異構(gòu)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)引用，實現(xiàn)信息的共享。 內(nèi)外相關(guān)研究情況 當前，隨著各種信息化技術(shù)的發(fā)展，“地球村”已經(jīng)形成，信息化水平已經(jīng)成為一個國家發(fā)展好壞，發(fā)展前景的的一個重要度量法則和一個重要指標。城市是一個國家發(fā)展的重要力量體現(xiàn)，城市基礎(chǔ)設(shè)施、城市資源規(guī)劃決定了城市本身發(fā)展的同時也決定了一個國家的發(fā)展方向。作為一個地區(qū)的政治、經(jīng)濟、文化中心，城市也應該是信息發(fā)展中心。因此，我國提出數(shù)字城市，智慧化城市等理念的提出，是人類社會和諧發(fā)展的必然。 2000 年以來，全國開始了城市基礎(chǔ)設(shè)施普查及信息系統(tǒng)建立的熱潮?？傮w看，設(shè)施管理信息化普及面仍然較小，發(fā)展很不均 衡缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào)，系統(tǒng)分散，形成信息孤島缺乏信息更新的機制保障和技術(shù)手段。 歐美發(fā)達國家上世紀 90 年代初就已經(jīng)將數(shù)據(jù)字城市基礎(chǔ)設(shè)施管理 的理念 提高 到 了 國家戰(zhàn)略 發(fā)展的 高度。 比如美國， 1994 年簽發(fā)了協(xié)調(diào)地學數(shù)據(jù)的獲取與訪問：國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的 12906 號總統(tǒng)令；英國， 1995 年提出了國家空間數(shù)據(jù)架構(gòu)的概念。我國也于 1999年底舉辦了首屆數(shù)字地球研討會，于 2000年舉辦了“ 21 世紀數(shù)字城市論壇”，于近年又提出了“智慧化城市”的理念，使得我國的城市化建設(shè)走上了高科技、高水準的發(fā)展之路。同時，我國國土資源部等主 要部門也開始了 建設(shè)工作，從而彭生出各類軟硬件系統(tǒng)。 國環(huán)境系統(tǒng)研究所公司 ),也就是 理信息系統(tǒng)）的提供商，以其雄厚的技術(shù)實力和經(jīng)濟實力，起步便于世界同步，甚至領(lǐng)先于其他 發(fā)商，無論是其技術(shù)力量還是管理水平 ，從而占據(jù)著 域的重要之地。目前，全球中每天有超過百萬人在使用 術(shù)， 司一直扮演著重要角色。 域涉及政府、石油、測繪、電力、商業(yè)、國防、海陸空等，其技術(shù)已經(jīng)非常成熟，廣受贊譽。 基于 發(fā)的地理信息系統(tǒng)在國內(nèi)有多個可以借 鑒的成熟案例。比如：“智慧寧波”地理信息共享服務(wù)平臺、福建省交通地理信息公共服務(wù)平臺、長春市城區(qū)三維地籍數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、“天地圖吉林”、 2011 西安世博園會電子地圖第 1 章 引言 6 系統(tǒng)、柳州市公共信息資源共享服務(wù)平臺等。 向用戶的一套完整的 有強大的地圖制作、空間數(shù)據(jù)管理、空間分析、空間信息整合、發(fā)布與共享的能力。 品線不但支持桌面環(huán)境，還支持移動平臺、 臺、企業(yè)級環(huán)境、以及云計算架構(gòu)。同時 時為開發(fā)人員提供了豐富多樣、基于 準的開發(fā)接口與工具，讓用戶可以輕松 構(gòu)建個性化的 用。 要 研究內(nèi)容 本課題以某市城建委員會作為示范單位，將某市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的信息進行有效整合，形成一種規(guī)范的以現(xiàn)代信息技術(shù)及通信方式為主體的城市基礎(chǔ)建設(shè)管理方式，整合城市建設(shè)所需要的主要基礎(chǔ)信息，借助 段及各種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，做到了從信息的采集、傳輸、統(tǒng)計分析、報表展示、智能決策等一系列過程的自動化科學化，進一步將所得到的數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)進行共享，預留了接口，方便其他系統(tǒng)調(diào)用。 通過該系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)，提高了城市基礎(chǔ)設(shè)施的科技管理水平，為城市的規(guī)范建設(shè)提供了專家決策支持，避免了人工干 預造成的城市基礎(chǔ)規(guī)劃建設(shè)的盲目性和主觀意愿性，本課題的研究對其他兄弟單位的城市管理工作也給予了數(shù)據(jù)支撐，能夠極大的提高相關(guān)單位工作的高效性科學性，是其他城市系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源，在城市現(xiàn)代化建設(shè)中必將發(fā)揮不可估量的作用。 文組織結(jié)構(gòu) 通過軟件工程的方法分析市政基礎(chǔ)設(shè)施管理過程，采用 發(fā)平臺開發(fā)的一套基于 B/S 的市政基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)。通過使用 品線，實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的空間信息和屬性信息的關(guān)聯(lián)，從而實現(xiàn)市政基礎(chǔ)設(shè)施的電子地圖維護、電子地圖瀏覽、查詢統(tǒng)計、管理等功能。 論文的主要結(jié)構(gòu)分 為六章，各個部分的主要內(nèi)容如下： 第一章是“緒論”。主要介紹了市政基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的開發(fā)背景和意義，以及國內(nèi)外同類市政基礎(chǔ)設(shè)施管理軟件的研究技術(shù)開發(fā)狀況，說明了系統(tǒng)需要解決的主要要解決的問題和本文的主要組織結(jié)構(gòu)； 第 1 章 引言 7 第二章是“相關(guān)技術(shù)簡介”。主要講述了市政基礎(chǔ)設(shè)施管理軟件系統(tǒng)所用的相關(guān)的理論和方法，并對理論和方法做了簡要的介紹，主要包括： 理信息系統(tǒng)）、 模語言、 術(shù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)等，為本課題的進一步工作奠定了理論基礎(chǔ)； 第三章是“系統(tǒng)需求分析”。主要研究對系統(tǒng)的研究，運用軟件開 發(fā)過程的理論和方法描述了需求分析階段的主要工作，使用 具對系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程和功能需求進行分析； 第四章是“系統(tǒng)設(shè)計”。首先，闡述了系統(tǒng)設(shè)計的原則和目標；其次，介紹了本課題對該系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計；然后，給出了系統(tǒng)幾個重要功能模塊的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計；最后，詳細介紹了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)的設(shè)計； 第五章是“系統(tǒng)實現(xiàn)”。首先，課題給出了系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境以及系統(tǒng)運行環(huán)境要求；其次，給出了幾個重要功能模塊的界面設(shè)計；最后，給出了系統(tǒng)實現(xiàn)的核心代碼； 第六章是“系統(tǒng)測試及運行績效分析”。系統(tǒng)測試及運行績效分析，主要對系統(tǒng)進行 了功能測試、性能測試，通過測試，發(fā)現(xiàn)本課題設(shè)計與實現(xiàn)的市政基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)能滿足現(xiàn)實管理工作的需要，提高市政管理部門的工作效率，通過該系統(tǒng)的應該，促進了城市的信息化建設(shè)，提升了城市的總體形象； 第七章是“總結(jié)與展望”。主要總結(jié)了本論文的主要研究工作和研究中所存在的不足，并對未來的研究工作的進行提出建議。 第 2 章 相關(guān)技術(shù)簡介 8 第 2 章 相關(guān)技術(shù)簡介 理信息系統(tǒng)（ 介 基本構(gòu)成 地理信息系統(tǒng) (由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建 模和顯示，以便解決復雜的規(guī)劃和管理問題。 地理信息系統(tǒng)一般由： 計算機硬件系統(tǒng) （計算機、存儲設(shè)備、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備以及通訊 /網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）、 計算機軟件系統(tǒng) （操作系統(tǒng)、基礎(chǔ) 臺軟件、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以及開發(fā)環(huán)境）、數(shù)據(jù)（空間數(shù)據(jù)、非空間數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)之間存在的關(guān)系以及時態(tài)數(shù)據(jù)）、 戶 （開發(fā)者以及最終用戶）以及 用模型組成，各部分之間的關(guān)系如圖 2示： 數(shù) 據(jù) 庫 應 用 系 統(tǒng)數(shù) 據(jù) 庫 管 理 系 統(tǒng)空 間 數(shù) 據(jù) 庫圖 2理信息系統(tǒng)組成的關(guān)系數(shù)據(jù)庫 第 2 章 相關(guān)技術(shù)簡介 9 源于人口普查，土地調(diào)查和自動制圖。 1960 年，加拿大測量學家 R. F. 出了把地圖變成數(shù)字形式的地圖， 1963 年，又提出 一本術(shù)語，并建立了第一個 加拿大 后 燎原之勢在全世界迅速發(fā)展起來。 基本功能 基本功能主要包括：資源管理、區(qū)域規(guī)劃、災害監(jiān)測以及宏觀決策。 1、資源管理 源清查是 源管理也是當前 成熟和最主要的應用。 的資源管理主要包括：國土資源 的 管理、森林資源 的 管理、礦產(chǎn)資源 的 管理等 ， 資源管理中的主要功能有：資源的清查、資源的利用規(guī)劃等。在資源管理中， 主要任務(wù)是負責把所有與資源管理相關(guān)的數(shù)據(jù)進行匯總、統(tǒng)計、分析，并根據(jù)一定的條件，提供資源信息統(tǒng)計和資源利用現(xiàn)狀分析報告，從而為領(lǐng)導在資源管理方面的決策提供科學依據(jù)。 2、區(qū)域規(guī)劃 為城市、區(qū)域以及城鎮(zhèn)的規(guī)劃 提供科學依據(jù)?，F(xiàn)如今，城市在不斷的發(fā)展，在發(fā)展的過程中，城市就需要不斷的規(guī)劃，在規(guī)劃的過程中，涉及到的方面比較多，比如：人口、資源、交通、環(huán)境、經(jīng)濟、文化、教育等等，因此，遇到的問題也就多而廣，這就需要 通 過一定的數(shù)據(jù)處理方式和分析統(tǒng)計算法將這些具有不同特點、不同性質(zhì)的資源數(shù)據(jù)信息進行匯總、統(tǒng)計和分析，以便城市規(guī)劃相關(guān)部門進行參考，并做出決策。 3、災害監(jiān)測 法和多時相的遙感數(shù)據(jù)，可以有效地用于森林火災的預測預報、洪水災情監(jiān)測和淹沒損失估算，確定泄洪區(qū)內(nèi)人員撤退、財產(chǎn)轉(zhuǎn)移和救災物資供應的最佳路線，為救災搶險和防洪決策提供及時準確的信息。 4、宏觀決策 用地理數(shù)據(jù)庫，通過一系列決策模型的構(gòu)建和比較分析，可為國家宏觀決策提供依據(jù)。例如我國在三峽地區(qū)的研究中通過利用 機助制圖的方第 2 章 相關(guān)技術(shù)簡介 10 法，建立環(huán)境監(jiān) 測系統(tǒng)，為三峽工程的宏觀決策提供了建庫前后環(huán)境變化的數(shù)量，速度和演變趨勢等可靠數(shù)據(jù)。 基本特征 1、空間性和動態(tài)性：地理信息系統(tǒng)具有采集、管理、分析和輸出多種地理信息的能力，具有空間性和動態(tài)性 ； 2、 支持空間數(shù)據(jù)的管理： 地理信息系統(tǒng)由計算機系統(tǒng)支持進行空間地理數(shù)據(jù)管理，并由計算機程序模擬常規(guī)的或?qū)ｉT的地理分析方法、作用與空間數(shù)據(jù)，產(chǎn)生有用信息 ； 3、地理信息系統(tǒng)以地理研究和地理決策為目的，以地理模型方法為手段，具有空間分析、多要素綜合分析和動態(tài)預測的能力，并能產(chǎn)生高層次的地理信息； 4、 地理信息系統(tǒng)在分析處理問題中使用了空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)將兩者聯(lián)系在一起共同管理、分析和應用，從而提供了認識地理現(xiàn)象的一種新的思維方法； 5、地理信息系統(tǒng)強調(diào)空間分析，通過利用空間解析式模型來分析空間數(shù)據(jù)，地理信息系統(tǒng)的成功應用依賴于空間分析模型的研究與設(shè)計。 一建模語言（ 縮寫）是用來對軟件密集系統(tǒng)進行可視化建模的一種語言。 面向?qū)ο箝_發(fā)系統(tǒng)的產(chǎn)品進行說明、可視化、和編制文檔的一種標準語言。 統(tǒng)一建模語 言 (非專利的第三代建模和規(guī)約語言。 在開發(fā)階段，說明，可視化，構(gòu)建和書寫一個面向?qū)ο筌浖芗到y(tǒng)的制品的開放方法?，F(xiàn)了一系列最佳工程實踐，這些最佳實踐在對大規(guī)模，復雜系統(tǒng)進行建模方面 ,特別是在軟件架構(gòu)層次已經(jīng)被驗證有效。 以貫穿軟件開發(fā)周期中的每一個階段。被 納作為業(yè)界的標準。 適于數(shù)據(jù)建模，業(yè)務(wù)建模，對象建模，組件建模。 第 2 章 相關(guān)技術(shù)簡介 11 為一種模型語言，它使開發(fā)人員專注于建立產(chǎn)品的模型和結(jié)構(gòu)，而不是選用什么程序語言和算法實現(xiàn)。當模型建立之后，模型可以被 具轉(zhuǎn)化成指定的程序語言代碼 28。 一種定義良好、易于表達、功能強大且普遍適用的建模語言。它溶入了軟件工程領(lǐng)域的新思想、新方法和新技術(shù)。它的作用域不限于支持面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計 ,還支持從需求分析開始的軟件開發(fā)的全過程。 構(gòu) 由元模型和圖兩部分構(gòu)成的。元模型是 語義，而圖是 模型又分四個層次架構(gòu)，其層結(jié)構(gòu)描述如下 29： 第一層：元元模型層，該層組成 基本元素“事物”，代表要定義的所有事物； 第二層：元模型層，該層組成了 基本元素，包括 面向?qū)ο蠛兔嫦蚪M件的概念； 第三層：模型層，該層組成了 模型。這一層的每個概念都是元模型中概念的一個實例，這一層的模型通常叫做類模型或者類型模型； 第四層：用戶模型層，該層中的所有元素都是 型的實例。這一層中的每個概念都是模型層的一個實例，也是元模型的一個實例。這一層的模型通常叫做對象模型或?qū)嵗Ｐ汀?主要內(nèi)容 標準建模語言 重要內(nèi)容可以由下列 十三種圖 來定義 30： 第一 種