系统框架结构
A. 什么是系统架构设计
简单一点,系统架构设计就是一个系统的草图,描述了构成系统的抽象组件,以及各个组件之间的是如何进行通讯的,这些组件在实现过程中可以被细化为实际的组件比如类或者对象。在面向对象领域中,组件之间的联通通常面向于接口实现的。
是人们对一个结构内的元素及元素间关系的一种主观映射的产物。架构设计是一系列相关的抽象模式,用于指导大型软件系统各个方面的设计。
“架构”一词最早来自建筑学,原意为建筑物设计和建造的艺术。但是在软件工程领域,软件架构不是一个新名词,只是在早期的著作中人们将软件架构称为软件体系架构。这就是架构的概念。所谓架构,就是人们对一个结构内的元素及元素间关系的一种主观影射的产物。
无论何种系统架构应用领域,目的都是一样的,即完整地、高一致性的、平衡各种利弊的、有技术和市场前瞻性的设计系统和实施系统。
(1)系统框架结构扩展阅读
系统架构的主要任务是界定系统级的功能与非功能要求、规划要设计的整体系统的特征、规划并设计实现系统级的各项要求的手段,同时利用各种学科技术完成子系统的结构构建。
在系统架构中,由于对软件越来越深入的依赖,软件架构的任务也体现出重要的作用。而且系统架构与软件架构是紧密联系和相互依赖的。
1997年,Eberhadrt Rechtin 与MarkW Maier 在其论著中,为计算机科学总结了系统架构方面的实践成果,从而奠定了系统科学和系统架构在计算机科学中的基石。
B. 信息管理系统的结构设计
1.HNL&R-CC/GIS的主体框架
分布式计算机网络是地理信息系统技术发展的主流,分布式GIS系统是在网络环境下运行的,它必须支持网络计算模式和网络发展动态。Intranet作为一种部门内部信息管理和交换基础设施,它基于Internet通讯标准和WWW信息流通模式(Web、View、Page和超文本链接),为用户提供了一个灵活、方便、高效的通讯平台。GIS与Internet的结合,才能建立在开放的基础上形成实用的信息管理系统。
(1)分布式计算机网络框架
河南省国土资源地理信息系统建设以 RS为信息源;ARC/INFO、MAPGIS为平台;MAN/LAN为信息传输模式,最终形成一个椭机分布式计算机网络。政府计划管理部门、职能部门可根据对资源与环境数据的需求,通过设置中央数据库与国土资源主干网(政府主干网)联接,完成信息发布和信息传输(图5.2.1)。
图5.2.1HNL&R-CC/GIS虚拟网络
(2)HNL&R-CC/GIS数据模型
层次结构模型是完成图形库基本单元Coverage地理实体空间定位、定义和隶属关系的方式(图5.2.2)。
例:环境质量评价子系统
图5.2.2HNL&R-CC/GIS-Coverage层次模型
(3)网状结构模型
所为网状,就是一个地理实体对应任意个特征数据,即一对多关系(图5.2.3)。
图5.2.3HNL&R-CC/GIS-Attribute网状模型
2.HNL&R-CC/GIS功能设置
(1)数据处理
系统输出是系统存在的根本,数据处理模型的选取首先是保证能够便捷的从系统中提取所需信息子集,还应具备一定的空间分析能力。其基本环节是:.
a.支持区域信息检索的数据处理;
b.支持综合信息集成的数据处理;
c.辅助决策。
(2)CC/GIS机助制图
根据用户所提出的一种或多种检索条件,准确的从数据库中提出信息子集,并以专业地图的形式输出。
(3)随机集成
空间信息与非空间信息的协同处理主要是通过拓扑叠加来实现的。通常是一个操作过程,其基本型式有:
a.基于地理基础的操作链;
b.基于点、线、面缓冲区信息导入的操作链;
c.基于多边形缓冲区信息导入的操作链;
d.基于遥感局部异常缓冲区信息导入的操作链。
(4)辅助决策
利用GIS空间分析功能为区域发展规划提供程序化辅助决策服务,是地理信息系统技术发展的主导方向。即,目标明确、过程清晰,用常规数学方法可以求解(图5.2.4)。
图5.2.4HNL&R-CC/GIS程序化决策过程
(5)注意事项
资源与环境地理信息系统制作是一个宏大的系统工程,在实施过程中除要做到精心组织外,还需考虑如下几个问题。
a.服务对象明确,以用户的需求来确定工作比例尺、数据采集范围和数据库结构。
b.数据采集准确,防止垃圾数据影响工作精度,对于一时难以收集的数据应留有扩充空间。
c.结构设置规范,相关数据项要建立联系,保证数据流动畅通。
d.接口和网络化,充分考虑与其他数据库联接和今后的网络化改造问题。
C. 系统框架
一、系统总体框架
延安市宝塔区地质灾害信息系统是以宝塔区地质灾害调查所获得的大量勘查资料为基础,充分利用数据融合、集成及管理技术、空间分析技术以及空间搜索查询技术,借助ArcGIS平台进行二次开发,其形式和功能均围绕地质灾害地质数据库建设而开发,侧重于地质灾害调查信息的集成管理和成果综合评价。
总体框架采用软件工程的结构化设计,以Client/Server实现数据与用户操作分离的,自上而下将系统逐步分解为相对独立的子系统或模块。总体强调模块完备性与扩充性、功能实用性、操作可视化等,既提高了系统运行的稳定性,也大大增强了系统运行的可扩展性。其结构组成关系如图8-1所示。
根据项目规模大小和数据管理方式的不同,服务器端实现了两种定制模式,单机模式和服务器模式。单机模式下数据库以ArcGIS Personal Geodatabase形式与管理系统安装在同一客户端,一体化集成管理。服务器模式下,数据库ArcSDE+SQLServer形式分布与专门的数据服务器。服务器端具备完备的数据库管理功能,借助ArcINFO、ArcEditor完整的数据编辑与管理功能,由数据库管理者进行集中管理、统一维护。实现图形数据库与属性数据库逻辑上的无缝连接,以及与其他数据形式的文本、图像、照片等的热连接(hot link)。
图8-1 信息系统总体结构框架图
客户端基于最新的ArcObjects组件对象库,利用VB6开发语言实现,是信息系统的主体部分。一方面通过灵活友好的人机界面实现了空间数据的管理、浏览、查询、统计、打印等功能,满足了项目资料信息的集成化管理和成果展示。另一方面借助ArcGIS平台完备的空间分析与栅格叠加功能,以及专业稳定性分析软件Geoslop和Flac3D的成熟分析算法,通过建立多种地质灾害评价预测数学模型如信息量模型、层次分析模型、模糊数学模型等,实现了区域地质灾害的稳定性、风险动态评价。
二、运行环境
延安市宝塔区地质灾害信息系统既可以运行于个人台式机,也可建立于C/S架构的模式下。
(1)管理端:ESRI ArcGIS Desktop,Personal Geodatabase或者ArcSDE8.1+SQL Server;
(2)浏览端:ESRI ArcObjects,Geoslop,Flac3d;
(3)操作系统:Windows 2000,WinXP。
三、系统界面
地质灾害信息系统界面如图8-2所示。