城市地下管线信息管理系统设计与开发

摘要

地理信息系统(Geographic Information System简称GIS)是对空间数据具有输入、存储、管理、分析和输出功能的软件系统。城市地理信息系统(UGIS)是GIS在城市信息管理方面的一个应用。城市地下管线信息管理系统的核心是对地下管线的属性以及空间信息进行管理与分析。利用GIS技术、空间数据库技术、计算机图形学技术和信息可视化技术可以对城市地下管线进行更深入的综合管理。系统可以提供的地下管线的精准走向、埋深等信息以及各种空间分析结果，有助于领导部门在进行管线规划或管线改造时做出科学决策。
　　本文基于统一建模语言(UML)，采用面向对象分析与设计(OOAD)技术建立城市地下管线信息管理系统。根据面向对象开发方法(OO)将城市地下管线信息管理系统的开发过程划分为面向对象需求分析(OOA)、面向对象系统设计(OOD)与面向对象系统程序实现(OOP)三大部分，分别从这三部分对系统进行详细研究。
　　面向对象系统需求分析部分从系统愿景和系统需求2方面入手，详细解析了系统中不同角色的需求、管线数据库管理的需求以及对管线进行浏览、图层控制、编辑、查询、统计、分析等功能上的需求。需求分析结果采用 UML 中的用例图来可视化显示，用例图的绘制借助于Microsoft Office Visio 2007完成。
　　面向对象系统设计部分首先从系统的建设路线以及开发关键技术进行研究，确定采用开放式主流开发工具Microsoft Visual Studio 2010(VS2010)以及Microsoft SQL Server 2008数据库。具体系统设计主要分为管线数据库设计和系统功能设计。管线数据库的设计是通过对管线类别与属性的研究，从而确立了系统中涉及到的基本元素管点和管线的数据结构。系统功能的设计是根据需求分析阶段的需求结果，进一步细化各功能模块在系统运行期间的预计可执行步骤、流程、运行界面或者系统用例，设计结果采用 UML 中的活动图、系统用例图等方式可视化显示。
　　最后面向对象系统实现部分，以VS2010为开发工具，在微软基础类(Microsoft Foundation Class 简称 MFC)框架下，编码实现城市地下管线信息管理系统。从管线数据存储实现、系统界面实现、系统功能实现三大方面详细介绍了系统的具体实现过程。该系统提供了城市地下管线数据的存储、编辑、更新、浏览、查询、分析、统计等功能。编码实现中在对管线数据进行存储与处理时采用了STL(标准模板库)。系统实现部分是整篇论文的重点。其中管线分析中又重点实现了管线连通性分析，并提出了直接连通性分析算法与管点连通性分析算法。

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第一章 绪论

1.1课题的研究背景与意义

1.2课题的研究现状

1.3论文内容的安排

第二章 面向对象开发方法与统一建模语言

2.1面向对象开发方法（OO）

2.2统一建模语言（UML）

2.3本章小结

第三章 需求分析

3.1系统愿景

3.2系统需求

3.3本章小结

第四章 总体设计方案

4.1建设路线

4.2系统总体开发技术与开发中的关键技术

4.3数据库设计

4.4系统功能设计

4.5本章小结

第五章 系统实现

5.1管线数据存储实现

5.2系统界面实现

5.3系统功能实现

5.4本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

致谢