供水管网GIS系统解决方案.doc

1、1供水管网 GIS 信息化系统项目解决方案江苏省地质勘查技术院1目录1 项目概况 .21.1 工作目标 .21.2 主要工作内容 .21.3 工作依据 .22 供水管网 GIS 信息系统解决方案 .32.1 系统技术性能说明 .32.2 总体设计 .42.2.1 系统总体结构 .42.2.2 软件体系结构 .52.2.3 系统部署架构 .72.2.4 软/硬件设备清单 .82.2.5 系统功能体系 .82.3 系统功能设计 .102.3.1 供水管网 GIS 信息系统（C/S 版） .102.3.2 供水管网 GIS 信息系统（B/S 版） .242.4 软件实施计划 .262.4.1 项目组

2、织 .262.4.2 进度计划安排 .262.4.3 质量保证体系 .272.5 合理化建议 .283 管线探测解决方案 .294 工程主要人力资源 .2921 项目概况1.1 工作目标（1）完成地下供水管线探测工程及数据建库工作。本次探测范围为：XX 县自来水经营有限公司所辖供水管线及水表普查，管线暂定 600 公里，水表暂定40000 只。（2）完成 XX 县供水管网 GIS 信息系统的设计、开发与部署，提供相应的技术培训、技术支持、售后服务等工作，为 XX 县供水管网信息化管理提供技术支撑。1.2 主要工作内容 （1）管线探查、外业测量、水表普查和内业成果整理建库等。（2）XX 县供水管

3、网 GIS 信息系统设计、开发、部署调试（包括安装、现场试验、试运行、正式运行） 、技术培训、技术服务、协调等。（3）完成项目验收工作。1.3 工作依据 建设部城市测量规范 （CJJ/TB-2011） ； YB/9029-94地下管线电磁法探测规程 ； CJJ61-2003城市地下管线探测技术规程 ； GB/T7929-19951:500、1:1000、1：2000 地形图图式 ； 浙江省城市水业协会现代化营业所评价标准实施细则2012 版（系统建设过程中如有新版标准发布，须符合新版标准） ； CMMI for DEV v1.2； 经 XX 县自来水经营有限公司批准的技术设计书。32 供水管网

4、 GIS 信息系统解决方案2.1 系统技术性能说明（1）实用性：系统设计充分考虑 XX 县自来水经营有限公司业务的具体情况和实际需要。性能稳定、可靠，人机界面友好，易操作性强，输入输出方便，图表生成美观，检索查询简单快捷，帮助信息完整。（2）开放性：系统开放数据接口，支持与第三方软件的数据共享和交换。将来能提供和营业收费系统、生产调度系统、管网建模、管网 GPS 系统、报装系统、热线系统等第三方软件的接口。（3）扩展性：系统应具有可扩展性和易维护性。系统设计和开发应采用模块化、结构化的思路，适应业务管理规则的变更，提供灵活定制功能，能方便地进行系统升级和功能扩充。（4）安全性：按照 XX 县自

5、来水经营有限公司情况与相关业务标准，建立统一的组织机构、用户认证以及权限安全管理。系统进行严格的安全机制设置，拒绝任何非法用户进入系统和合法用户的越权操作，避免系统遭到破坏，防止系统数据被窃取和篡改。（5）可靠性：系统具备数据自动备份和数据恢复技术。提供简单快速的系统自修复功能。系统支持 724 小时运行，在出现异常或受到攻击时，出现系统宕机情况，有相应的应急解决方案。（6）处理能力：一般图形查询及浏览响应时间小于 5 秒，非空间数据操作响应时间小于 3 秒；在数据上传、数据下载、查询、验证等操作方面，系统响应时间小于 3 秒；满足至少 50 个用户的并发访问的性能需求；系统能支持8000 公

6、里以上管线数据信息和海量地形图或遥感影像数据，保证数据能快读、准确的传送。（7）处理精度：一般坐标满足小数点后 3 位，高程和埋深等保留小数点后2 位。42.2 总体设计2.2.1 系统总体结构供水管网 GIS 信息系统是一个开放性的系统，多个业务应用模块并行运行，同时还要保证各模块的信息共享，数据一致，鉴于此，本系统将是一个多层结构的系统。从系统的体系结构上，可以分为基础层、数据层、应用支撑层、应用层、网络层、客户层。基础层：包括建设本系统所需要的硬件基础和软件基础。硬件包括服务器、存储设备、UPS、防火墙等，软件基础包括操作系统、GIS 平台、数据库软件等等。数据层：本部分是系统用到的信息

7、数据，包括基础地形数据（数字线划矢量图） 、管线数据、水表普查数据以及相应的综合信息数据。应用支撑层：应用支撑层介于数据层和应用层之间，为应用层提供必要的基础服务。该层包括数据访问服务、接口服务、安全控制、日志服务等。其中数据访问服务负责对数据库的读、写操作，是应用层与数据库的交互桥梁；接口服务可以给第三方软件（如营业收费系统、生产调度系统等）提供功能调用接口；安全控制负责系统的角色和权限管理；日志服务记录系统的各类操作，保证系统运行的安全性。应用层：本层包含了数据管理（包括数据建库和更新、数据编辑、数据维护和变更等） 、地图操作、地图视图（包含二维视图和三维视图） 、查询统计、管网养护、管网

8、设计、专业管理、出图打印、管网 WebGIS、系统管理等功能的各个应用模块。网络层：本地用户可以通过局域网连接系统，部分信息和报表可在企业内部网（Intranet ）通过 IE 浏览器进行浏览查询。用户层：系统用户可划分为 4 类角色：系统管理员、数据管理员、部门用户、相关授权用户。系统管理员拥有最高系统运行控制权限，但不具备系统业务操作权限；数据管理员拥有全部的系统业务操作权限，包括数据管理功能，但不拥有最高系统运行控制权限；部门用户具有与自己部门职责/业务相关的部分功能；相关授权用户指在部门用户的基础之上，具有额外的相关权限的用户。5系统总体结构如下图所示：标准规范体系产品安全保障体系信息

9、运行管理体系用 户 层网 络 层应 用 层应 用 支 撑 层数 据 层基 础 层系统管理员 数据管理员 部门用户局域网 企业内部网 （ I n t r a n e t ）地图操作 地图视图 查询统计 管网养护 管网设计数据管理 专业管理 出图打印相关授权用户系统管理 管网 W e b G I S数据访问服务 接口服务 安全控制 日志服务基础地形数据库 供水管网数据库 综合信息数据库服务器及相关硬件 操作系统 G I S 平台数据库软件图 2-1 供水管网 GIS 信息系统总体结构图2.2.2 软件体系结构系统的软件配置方案建立在通用的 Windows 基础上，通过面向对象的可视化开发平台，利用

10、开发接口与协议连接大型关系型数据平台与 GIS 平台，从而构建供水管网 GIS 信息系统。系统服务器选用 Windows 2008 操作系统，客户端支持 Windows 7/XP 操作系统；开发环境选择微软 DotNet 平台及 C#开发语言，其中 WebGIS 的开发采用 ArcGIS for Flex API；系统数据库平台采用微软；GIS 平台采用 ESRI 公司的ArcGIS9.3.1； WebGIS 部分支持微软 IE6.0 及以上浏览器。系统软件体系结构如6下图所示：操作系统平台（服务器：Windows 2008，客户端：Windows 7/XP）开发平台(Dot.Net、C#、F

11、lex)数据库平台(Oracle)GIS 平台(ArcGIS 9.3.1）IE 浏览器发接口与供水管网 GIS 信息系统管理信息系统图 2-2 软件体系结构图选择 Microsoft Windows 系列操作系统作为本系统项目的操作系统，因为它是一个功能强大、多用途的操作系统。它的界面友好、应用广大，其易用性、灵活性以及通讯服务能最大程度地满足各种规模的管理和应用环境的需要。目前 Windows 操作系统在中国成为了最流行的选择，除了投资小以外，最主要的是基于 Windows 应用平台有一整套非常成功的应用解决方案，而且，各种大型的应用软件基本都支持 Windows，系统的成功应用有较大保证。

12、C#是微软推出的一种最新的、面向对象的编程语言。它使得程序员可以快速地编写各种基于 Microsoft.Net 平台的应用程序，增强了开发者的效率，同时也致力于消除编程中可能导致严重结果的错误，使程序员可以快速进行开发，同时也保持了开发者所需要的强大性和灵活性。正是由于其面向对象的卓越设计、很高的效率和安全性、良好的扩展交互性，使 C#成为构建各类应用程序的理想之选。ESRI 公司的 ArcGIS 是目前最全面的、功能最强大的、可扩展的 GIS 软件。它包含了 GIS 数据浏览、处理、分析和编辑的全部功能并且增加了高级的地理处理和数据转换功能。ArcInfo 可以进行各方面的数据构建、模拟、分

13、析以及地图的屏幕显示和输出，具有创建和管理智能 GIS 的全部功能。ArcGIS Engine 包括构建 ArcGIS 的所有核心组件。使用 ArcGIS Engine 可以创建独立界面版本的应用程序，或者对现有的应用程序进行扩展，为用户提供专门的空间解决方案；使用 ArcGIS Server 可以完成海量数据的发布共享，以 B/S 方式实现全功能的GIS 系统。7ArcGIS for Flex API 是 ArcGIS 为支持富因特网应用开发而推出的应用程序接口。它可以把 ArcGIS Server 中基于地理信息系统的 Web Services 与其他网页内容关联在一起，快速生动地展现那些

14、可以部署在网络中的制图程序。ArcGIS API for Flex 充分利用了 ArcGIS Server 的强大制图、地理编码和地理处理能力。终端用户只需轻松按一下按钮或点击一下要素，就可以在交互式电子地图中搜索和显示要素及属性以及执行复杂的空间分析。2.2.3 系统部署架构系统采用 C/S 与 B/S 架构相结合的运行方式。C/S 版系统拥有所有的业务功能，在 C/S 版系统中，用户按照相关权限对于管网数据的修改，会相应在数据库中所体现和保存。B/S 版系统能对 C/S 版中的数据进行 Web 发布，并实现浏览、查询、统计、打印、爆管分析、管网养护、在线标注、系统管理等功能，但不能进行管网

15、数据的修改和维护。在 Web 访问时，发现管网数据有错误信息时，可以通过信息交互将错误信息进行录入，相关人员查询到错误信息后，在C/S 系统中进行管网数据的修改。系统部署结构图如下：8I n t r a n e tI n t r a n e t内部局域网内部局域网数据服务器数据服务器B / S 客户端应用服务器交换机防火墙防火墙交换机B / S 客户端C / S 客户端C / S 客户端C / S 客户端数据管理打印机打印机输入设备图 2-3 系统部署架构图2.2.4 软/硬件设备清单2.2.5 系统功能体系依据系统的需求，整个系统划分为以下 20 个功能模块。这些功能模块又划分为两个层次，第

16、一层次是基础模块，第二层次是应用模块。基础模块是系统9的中间层，是通用功能部件，应用模块是由基础模块根据业务特点搭建起来的。基础模块主要包括坐标转换模块、格式转换模块、数据库访问模块、数据编辑模块、三维可视化模块、空间定位模块、空间分析模块、权限控制模块、日志记录模块等。对于用户而言，基础模块是隐蔽的，不可见的。应用模块包括数据地图操作、地图视图、查询统计、管网养护、管网设计、出图打印、网络信息发布、三维管网浏览、数据管理、专业管理、系统管理等。对于用户而言，应用模块是用户操作直接面对的实体，是可见的。基础模块与应用模块之间的通信与交互通过数据管理机制、数据转换、数据共享标准、业务逻辑以及接口、组件和协议来控制和实现。系统功能体系图如下：格式转换模块权限控制模块三维可视化模块空间分析模块日志记录模块坐标转换模块地图视图空间定位模块数据编辑模块数据库访问模块地图操作出图打印数据管理查询统计网络信息发布管网设计专业管理基础模块三维管网浏览数据管理机制 接口 、 组件与协议数据共享标准 业务逻辑数据转换应用模块管网养护系统管理图 2-4 系统功能体系图