1、 本 科 毕 业 论 文 基于 Google Earth 的 BRT 导乘系统设计与实现 Design and Implementation of BRT Direction System Based on Google Earth 姓 名： 学 号： 学 院：软件学院 系：软件工程 专 业：软件工程 年 级 ： 指导教师： 年 月 摘 要 随着信息技术的发展以及应用领域的不断扩大，地理信息系统 （ GIS） 技术得到了飞速的发展。 地理信息系统是融合计算机图形和数据库于一体，用来存储和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关属性有机地结合起来，根据用户的需要将空间信息及其属性信息准确真实、
2、图文并茂地输出给用户。 本系统是GIS 技术在公共交通系统导乘服务 方面 上的应用。 Google Earth 是由 Google 公司开发的一款能 提供全球主要城市卫星地图搜索服务 的 虚拟地球软件 ， 它把航拍照片、卫星图像和 GIS 数 据整合起来，形成一个可以运行在一定操作系统平台上 ， 也可以作为插件运行在网页中的三维地球模型。 Google 公司发布了基于组件技术的应用程序开发接口 Google Earth COM API，用户可基于不同的开发平台使用这些 API 接口来实现特定的功能扩展。 诸多与公 共 交 通 系统有关的 导乘 服务系统大都是基于 静态图片 或 电子地图 ,缺乏
3、三维立体的直观感受 。而本系统 是在 Microsoft Visual C+ 6.0 开发平台下， 调用 Google Earth COM API，进行设计与实现。因此，本系统对地理信息的表达 更加直观，更加实用。本系统 过程 开发中遵循软件工程的设计流程，经历了需求分析，系统 总体 设计，系统详细设计，编码实现多个阶段。 本 系统实现 了 对 BRT 的线路和站点的简单信息查询，并能在 Google Earth 客户端上 动态显示线路路径。 用户 可以 通过本系统了解 BRT 的路线走向、站点分布，查询链接线的分布情况。 系统界面操作简便，可视性好。 关键字 ： Google Earth；
4、地理信息系统 ；软件工程 Abstract With development and improvement of information technology, GIS is rapidly developed and used in a wide field. GIS is new technology which merges digit image and data base, used for store and process area data. It perfectly connects geography and its parameters, supply users re
5、al, accurate information in according to requirement. This system is a implement of GIS on bus and public direction services. Google Earth is developed by Google Co. which provides satellite map and virtual search. This application merges satellite maps, airplane photos and GIS, it could be launched
6、 as an independent program or embedded under other program. Google Co. has published the API of Google Earth as Google Earth COM API, using which developer could extend their program for some particular function. Usually a public traffic system has lots of static map, while what we need is a direct
7、feeling of city. For dealing problem above, I developed a new dynamic direction system. It is developed under Microsoft Visual C+6, architected by structural design, using Google Earth COM API. My system is very intuitive and useful. During the development, the project experiences complete processes
8、 as requirement analyze system design, detail design, code and testing. By this program, we could search BRT line and stop, and above information could be displayed dynamic on Google Earth. User will his/her direction of BRT line, distribution of stops, understands information on BRT. This system al
9、so has a easy using interface, it is good to use. Key words: Google Earth； GIS； Software Engineering 厦门大学本科毕业论文 目 录 第一章 绪 论 . 1 1.1 课题背景及意义 . 1 1.1.1 基于网络的 GIS Google Earth . 1 1.1.2 BRT 导乘服务应用 . 1 1.2 Google Earth 简介 . 2 1.3 COM 编程结构简介 . 4 1.4 Google Earth COM API 简介 . 5 1.5 开发环境概述 . 6 1.6 本文组织结构 .
10、 7 第二章 系统总体设计 . 8 2.1 需求分析 . 8 2.1.1 用户需求 . 8 2.1.2 系统功能需求 . 8 2.2 系统框架设计 . 9 2.3 系统模块设计 . 10 2.3.1“启动 GE 客户端”模块介绍 . 10 2.3.2“ 站点视图切换”模块介绍 .11 2.3.3“ 线路导乘服务”模块介绍 .11 2.3.4“视图控制”模块介绍 .11 2.3.5“ 站点信息”模块介绍 .11 2.3.6“退出 GE 客户端”模块介绍 . 12 2.4 本章小结 . 13 第三章 系统详细设计与实现 .14 3.1 系统界面设计 . 14 3.1.1 窗口界面 设计 . 14
11、3.1.2 对话框界面设计 . 15 3.2 结构化数据设计 . 17 3.2.1 KML 语法和文件结构 . 17 3.2.2 系统数据文件的建立 . 18 3.3 Google Earth 接口设计 . 19 3.4 功能模块详细设计与实现 . 20 3.4.1“启动 GE 客户端”模块 . 20 3.4.2“ 站点视图切换”模块 . 21 3.4.3“ 线路导乘服务”模块 . 22 3.4.4“ 视图控制”模块 . 24 3.4.5“ 站点信息”模块 . 25 3.5 本章小结 . 26 第四章 系统展示 .27 厦门大学本科毕业论文 4.1 界面截图演示 . 27 4.2 本章小结 .
12、 30 第五章 总结与展望 .31 参考文献 .32 致 谢 .33厦门大学本科毕业论文 CONTENTS Chapter1 Introduction . 1 1.1 Background Introduction . 1 1.1.1Based on Network GISGoogle Earth . 1 1.1.2 Implement of BRT Direction Service. 1 1.2 Introduction to Google Earth . 2 1.3 Introduction to COM Programming . 4 1.4 Introduction to Googl
13、e Earth COM . 5 1.5 Introduction to Development Environment . 5 1.6 Structure of Article . 5 Chapter2 System Design . 8 2.1 Requirement Analyzing . 8 2.1.1 User Requirement. 8 2.1.2 System Function Requirement. 8 2.2 System Framework Design . 9 2.3 System Model Design . 10 2.3.1 Launch Google Earth
14、Client. 10 2.3.2 Switch Stop View.11 2.3.3 Line Direction Service.11 2.3.4 View Control.11 2.3.5 Stop Information.11 2.3.6 Exit Google Earth Client. 12 2.4 Summary . 13 Chapter3 Detail Design and Implement .14 3.1 User Interface Design . 14 3.1.1 Window Design. 14 3.1.2 Dialog Design. 15 3.2 Structu
15、ral Data Design . 17 3.2.1 KML Grammar and File Structure. 17 3.2.2 Establishment of System File. 18 3.3 Google Earth Interface Design . 19 3.4 Detail Design and Implement of Function Modal . 20 3.4.1 Launch Google Earth Client. 20 3.4.2 Switch Stop View. 21 3.4.3 Line Direction Service. 22 3.4.4 Vi
16、ew Control. 24 3.4.5 Stop Information. 25 3.5 Summary . 26 Chapter4 System Display .27 厦门大学本科毕业论文 4.1 GUI Snapshot Display . 27 4.2 Summary . 30 Summary and Outlook .31 References .32 Acknowledgements.33厦门大学本科毕业论文 - 1 - 第一章 绪 论 1.1 课题背景及 意义 1.1.1 基于网络的 GIS Google Earth 地理信息系统 ， 简称 GIS（ Geographic In
17、formation System） 。 GIS 是处理地理信息的系统。地理信息是指直接或间接与地球上的空间位置有关的信息。一般来说， GIS 可定义为：“用于采集、存储、管理、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术 ”。 从 GIS 系统应用角度，可进一步定义为： “GIS 由计算机系统、地理数据和用户组成，通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源评价与管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、 管理决策服务 ” 1。 在互联网上建立 GIS 系统
18、，起源于“数字地球”这一理念的提出，可将全球的地理信息采集、汇总从而供用户使用。基于网络构建的 GIS 具有的重大优势 在于全球地理信息共享及其所产生的巨大经济促进。当所有的互联网用户都能够基于一套统一的 GIS 开展各种工作，在很多情况下可以减少构建独立 GIS 的需要，公众化的 GIS 服务将促进 GIS 应用的普及并减少应用过程中的资金投入。除此之外，由于 GIS 所需要的计算资源和存储资源快速增加，网络化的 GIS 可以获得更加充足的资源，从而构建出单个组织无力完成的高阶 GIS 以及 特殊的 GIS 应用。 Google Earth 展现 了 基于互联网的 GIS 的美好前景。一个开
19、放式的编程接口可以将海量的地理信息纳入到系统之中。 Google Earth 可以通过卫星、航拍等手段生成真实的、与地球物理信息完全匹配的地图信息 2。 1.1.2 BRT 导乘服务应用 快速公交系统 （ Bus Rapid Transit） 简称 BRT ， 是一种介于快速轨道交通（ Rapid Rail Transit， 简称 RRT） 与常规公交 （ Normal Bus Transit， 简称 NBT）之间的新型公共客运系统 ， 是一种大运量交通 方式 ， 通常也被人称作 “ 地面上的厦门大学本科毕业论文 - 2 - 地铁系统 ” 。它是利用现代化公交技术配合智能交通和运营管理，开辟公
20、交专用道路和建造新式公交车站，实现轨道交通运营服务，达到轻轨服务水准的一种独特的城市客运系统。 BRT 链接线是指与快速公交相衔接的特殊公交专线，它的主要功能是延伸快速公交高品质出行服务，方便乘客乘坐快速公交，并提供短途出行服务，把离快速公交站点有一定距离的乘客送到站点，或把出快速公交站点的乘客送到附近的目的地。链接线的运行时间跟 BRT 是同步的，它们的首末站就设在快速公交站点边，与附近的社区、学校、工业集中区相接。 GIS 技术 同样可以 在公共交通系统 提供 导乘服务方面的应用。 诸多与公共交通系统有关的导乘服务系统大都是基于静态图片或电子地图 ,缺乏三维立体的直观感受。现实的处境，让用
21、户迫切地需要一种对地理信息的表达更加直观的导乘服务系统。 Google Earth 平台以及它身后强大的技术支持，完全可以满足实际用户的需求，可以更好地实现直观、动态的导乘服务。 Google Earth 平台支持二次开发，支持功能的扩展。 虽然 Google Earth 的各功能模块已能满足日常应用 ， 但是 ， 当面对比较复杂的应用时 ， 用户需要逐步扩展与 这些功能模块的交互。于是，为了适应用户的不同需求 ，出现了可扩展的 Google Earth。 Google 公司发布了基于组件技术的应用程序开发接口 Google Earth COM API，用户可基于不同的开发平台使用这些 API
22、 接口来完成特定的开发任务。 本系统是在 Microsoft Visual C+ 6.0 的开发平台下， 调用 Google Earth COM API 进行开发设计的。 系统的目标是 实现了对 BRT 的线路和站点的简单信息查询，并能在 Google Earth 客户端上动态显示线路路径。用户可 以通过本系统了解 BRT 的站点分布 、线路走向 ，查询 各站点 链接线的 实际 情况。 1.2 Google Earth 简介 Google Earth（ Google 地球） 是由 Google 公司开发的一款能 提供全球主要城市卫星地图搜索服务 的 虚拟地球软件 ， 它把航拍照片、卫星图像和
23、GIS 数据整厦门大学本科毕业论文 - 3 - 合起来，形成一个可以运行在一定操作系统平台上也可以作为插件运行在网页中的三维地球模型。 当下载安装 Google Earth 程序之后，只要在搜索框输入城市的名字，就可以出现该城市的卫星地图，并根据需要进行放大、缩小、定位等操作。 Google Earth 平台有三个主要的面板： Search 面板，实现地名搜索和经纬度搜索； Places 面板，实现对地标的操作，可以实现添加地标，显示地标等操作； Layers 面板，对不同的数据图层进行操作（数据图层，即含有某种类型地标信息的图层）。 Google Earth 具有很强的扩展功能， 它为用户提
24、供了两种扩展接口，一种是 KML 文件 形式 ，另一种是 组件（ COM） API 形式 ，来应对各种实际的复杂情况。 KML 全称是 Keyhole Markup Language，是一个基于 XML 语法和文件格式的文件，用来描述和保存地理信 息如点、线、图片、折线并在 Google Earth 客户端之中显示， KML 提供以下功能： 指定一个地点的图标和标注来区分每一个地点 为每一个地物定义相应的视角 使用指定到屏幕或地理位置的图片标注 定义地物的显示样式 为标注指定基于简单 HTML 语法的描述，支持超级链接和图片的显示 使用树形目录管理地物 从本地或远程的网络地址动态的加载 KML 文件 当 Google Earth 客户端视图变化时，自动将视图信息发送给指定的源服务器并从服务器获取相关的标注信息 Google Earth 采用 C/S(Client/Server)的模式，通过其服务器存储全球的地貌影响与 3D 数据，以及地标（ Placemark） 等地图相关数据。用户在客户端向Google Earth 服务器发送请求，服务器响应并分析请求，最后返回用户指定区域的地图数据以实现地图的加载。
