傳統(tǒng)應用型地理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)的思考

傳統(tǒng)應用型地理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)的思考

1城市軌道交通發(fā)展現(xiàn)狀近年來，組件式gis已發(fā)展成為gis的前沿技術，并逐漸成為主導趨勢。這種開發(fā)方式與傳統(tǒng)方式相比,具有明顯的開發(fā)周期短,跨語言無縫集成,擴展性強易于維護的優(yōu)勢。將組件GIS技術應用于建立城市公交信息查詢系統(tǒng),在地圖上直觀顯示出目標的地理位置和周邊環(huán)境,并查詢到目標周邊的公交站點及公交乘車路線和換乘方案,可以為人們的出行提供極大的方便。池州實現(xiàn)地改市后,城市發(fā)展迅速,規(guī)模不斷擴大,交通網(wǎng)絡四通八達。隨著城市面積的擴張和人口數(shù)量的增加,公交車作為市民出行的重要交通工具,如何更好地利用公交車出行已成為公交公司和人們日常生活的重要內容。但目前的池州公交查詢系統(tǒng)在技術上比較落后,公交數(shù)據(jù)缺乏,信息化水平低,所以本文基于組件式GIS的開發(fā)技術,設計實現(xiàn)了以池州市為例的面向大眾的公交查詢系統(tǒng),具有很好的可行性和擴展性,能給人們提供更全面、更精確的目標地理位置、周邊環(huán)境等諸多屬性數(shù)據(jù),為公眾提供更方便快捷的交通出行信息。2系統(tǒng)的全球設計2.1應用模式選擇一般來說,比較公認的GIS定義為:“GIS由計算機系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和用戶組成,通過對地理數(shù)據(jù)的集成、存儲、檢索、操作和分析,生成并輸出各種地理信息,從而為土地利用、資源評價、環(huán)境監(jiān)測、交通運輸、經(jīng)濟建設、城市規(guī)劃以及政府部門行政管理提供新的知識,為工程設計和規(guī)劃、管理決策服務”。開發(fā)模式主要可分為三種:獨立開發(fā)、宿主型二次開發(fā)、基于GIS組件的二次開發(fā)等。在這三種二次開發(fā)模式當中,GIS組件二次開發(fā)模式既可以充分利用其強大的GIS功能,又可以脫離原有GIS商業(yè)軟件平臺,已成為主流開發(fā)模式。因此,池州公交信息系統(tǒng)的開發(fā)選擇GIS組件二次開發(fā)模式。本系統(tǒng)采用VB6.0嵌套MapX控件進行開發(fā),MapX是MapInfo公司出品的一種ActiveX控件,它可以很容易地在應用程序中加入強大的制圖功能,并提供了一個最簡單和最節(jié)約成本的方法,用于將地圖功能嵌入到現(xiàn)有的應用中,能夠和VB很好地結合。開發(fā)人員可以選擇熟悉的工作環(huán)境將地圖服務快速集成到使用面向對象語言的客戶端應用程序中,用戶也可以通過他們熟悉的應用程序來訪問地圖數(shù)據(jù)。2.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)的收集和數(shù)據(jù)庫的設計1掃描柵格地圖構建空間數(shù)據(jù)通過MapInfo桌面軟件將池州市政區(qū)圖,公交路線圖等配準、數(shù)字化獲得。并應用MapInfo軟件對掃描柵格地圖進行分層矢量化并添加部分屬性數(shù)據(jù),其中所有公交站點存儲在同一層并賦予惟一的關鍵值。屬性數(shù)據(jù)來自池州紙質地圖,池州公交網(wǎng)等。2數(shù)據(jù)編碼與關聯(lián)在本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設計中,將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放在MicrosoftAccess2000后臺數(shù)據(jù)庫。合理有效地組織數(shù)據(jù)能簡化后期的開發(fā)工作;相比較而言,公交數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)類型豐富,管理困難的特點,這里數(shù)據(jù)規(guī)劃分三步來實施:①圍繞站點信息對市轄所有公交站點統(tǒng)一編碼,建立主鍵以保證站點的惟一性;②對公交線路進行統(tǒng)一編碼,保證線路信息的惟一性;③將包含多媒體數(shù)據(jù)在內的相關描述信息獨立存儲于外部文件,設立關聯(lián)字段并通過每條記錄相應字段間接訪問,通過關系數(shù)據(jù)庫模型關聯(lián)屬性數(shù)據(jù)和地圖數(shù)據(jù),做到屬性數(shù)據(jù)與地圖空間數(shù)據(jù)的同步更新。這樣進行數(shù)據(jù)組織加強了數(shù)據(jù)通用性,有助于數(shù)據(jù)的更新和維護,極大地方便了系統(tǒng)的后期實現(xiàn)。2.3基于回歸算法的線路換乘算法基于最少換乘次數(shù)的具體算法思想見圖1。本文提到的最少換乘算法思想是一個迭代的過程,從搜索經(jīng)過起點站或目的站點的線路開始,查找該線路經(jīng)過的所有站點,再從這些站點查找經(jīng)過它們的所有線路,不斷迭代,直至找到終點站為止。在具體實現(xiàn)中,可把它演變成一個雙向的過程,即從起點站和終點站同時進行搜索,直到找到可行的公交線路。算法的描述如下:①輸入乘車的起始站點名稱和終點站名稱;②對起始站點A進行站點所在公交線路搜索,得到線路集合M,同時對目的站點B所在公交線路進行搜索,得到線路集合N;③判斷交集C=M∩N;如果C不等于空,則C即為從A站點到B站點的直達線路;求出各線路的所需乘車時間并存入一個數(shù)組中,然后按乘車時間從小到大輸出方案結果并結束運算,方案的數(shù)量不能超過5條;④如果C為空,將起始站點各線路中A站點以后所有站點不重復地加入集合A,將集合內每個站點作為起始站點,B作為目的站點,重新按照步驟②、③進行搜索;⑤如果C不等于空,則得到1次換乘的方案,按步驟②輸出結果并結束運算;⑥如果C等于空,則重復步驟④,依次進行;設定換乘次數(shù)的上界T,然后以不大于T次換乘的方案得到可行路徑;當換乘次數(shù)超過T時,C仍然為空,則表示從站點A沒有可到達目的站點B的公交方案,算法結束;如果超過二次換乘交集仍然為空,從實際角度考慮,基本已超出人們的心理承受力,因此即認為沒有從起始站到目的站的換乘方式。本文只討論換乘次數(shù)最多為2的情況,即T=2。3系統(tǒng)功能3.1地圖的操作本系統(tǒng)在主界面上裝載池州市電子地圖,用戶通過對電子地圖的操作,如任意比例尺的點擊或拉框放大、縮小、漫游、瀏覽全景圖、地圖選擇等來查看池州各公交線路與站點,及各大賓館飯店、旅游景點等的地理位置以及周邊環(huán)境。3.2詢問功能本系統(tǒng)最重要的功能是提供公交信息查詢,方便用戶出行。用戶可以查詢通過某公交站點的公交路線信息,也可以查詢某條公交線路的路徑信息。1查詢公交站名公交站點查詢是通過左側的查詢面版中的站點查詢頁框提供的。如圖2所示,用戶可以輸入想要查詢的公交站名(如圖輸入百歲大酒店站點),點擊精確查詢或模糊查詢按鈕之后,地圖中將高亮閃爍顯示該站點,同時彈出一個獨立窗口顯示經(jīng)過該站點(百歲大酒店)的所有公交路線。2單站單站設計點擊左側公交線路查詢按鈕,打開公交線路查詢面版。如圖3所示,輸入想要查詢的線路名稱(7路),點擊精確查詢或模糊查詢按鈕,將在地圖中高亮閃爍行車路線,并彈出一個窗體,程序就會將這條線路的起止站點及所經(jīng)過的所有站名都列出來。當在該窗口中雙擊某個站點(如圖所示,雙擊百荷公園站點)時,又彈出一個獨立窗口,顯示所有經(jīng)過該站點的公交路線。3感受目標周圍有類地物空間屬性查詢功能是用戶在查找到尋找的目標屬性數(shù)據(jù)后,在地圖上給這個目標以準確的定位,使用戶能夠直觀地感受到這個目標周圍有哪些地物。點擊窗體左邊的“空間屬性查詢”面版,在文本框中輸入想要查找的地物名稱,然后點擊查詢按鈕,程序搜索后將結果加載到Combobox控件當中,用戶可以對結果進行選擇,點擊定位按鈕后,程序會根據(jù)它的屬性數(shù)據(jù),在地圖上進行定位,并將其顯示在主地圖中。4模糊查詢功能本系統(tǒng)最主要的功能是公交換乘,也是本系統(tǒng)最難實現(xiàn)的一部分。這一功能的作用是用戶給出起始位置和終點位置的公交站名,系統(tǒng)可以進行模糊查詢,通過查找所有包含兩個站點的公交線路,最后給用戶到達目的地的最佳方案。如圖4所示,在公交換乘查詢面版上輸入出發(fā)地(第三中學)與目的地(百荷公園),點擊查詢,系統(tǒng)彈出一個獨立窗口顯示所有從第三中學到百荷公園的換乘方案,并用紅色下劃線標明最佳換乘方案。同時在地圖中亮顯最佳換乘方案路線。4該系統(tǒng)的組件代碼5建立公交查詢系統(tǒng)本文基于組件式GIS開發(fā)技術,應用MapX控件在VB環(huán)境下直接嵌入地