毕业论文：毕业生信息查询系统——以环境与规划学院GIS专业为例.doc

本科生毕业论文（设计）题 目：毕业生信息查询系统-以环境与规划学院GIS专业为例专业代码： 070703 作者姓名： 翟天勇 学 号： 2007201946 单 位： 环境与规划学院 指导教师： 马雪梅 2011年5月31日原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在指导老师指导下，独立进行研究取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的相应责任。学位论文作者签名： 日期 指 导 教 师 签名： 日期 聊城大学本科毕业论文（设计）目 录前 言11绪论11.1课题研究背景及意义11.2课题研究现状21.3 毕业生信息查询系统实现目标22关键技术22.1 组件式GIS32.2 ADO.NET技术33需求分析54系统总体设计64.1系统体系结构64.2系统功能结构64.3系统数据库设计94.4界面设计105系统实施115.1系统开发环境115.2系统功能实现126结语20参考文献21致 谢22摘 要本文系统的阐述了GIS毕业生信息查询系统的开发过程，以及开发中用到的关键技术，如COMGIS、ADO.NET等。系统采用SuperMap Objects组件和SQLServer2005数据库软件，基于Visual Stadio 2008平台实现了地图的基本操作和地图查询与毕业生信息查询相结合的功能，可以方面快捷的了解毕业生在各个城市的分布情况，以及毕业生信息的维护等。有利于管理人员更加直观的对毕业生信息进行管理和维护。关键词：GIS；SuperMap Objects；毕业生信息查询系统AbstractThis paper describes the development process of GIS Graduates Information Query System，and some key technologies used in this process，such as COMGIS，ADO.NET and so on. The system uses SuperMap Objects components and SQLServer2005 based on the Visual Stadio 2008 developmental platform to realize the basic operation of the map and combination of map information query and graduates information query. By this you can quickly understand the distribution features of graduates in various cities，as well as the maintenance of graduates information. It is beneficial to manage and maintain graduates information for managers.Key words：GIS; SuperMap Objects; Graduates Information Query System22毕业生信息查询系统以环境与规划学院GIS专业为例前言本文以环境与规划学院GIS专业毕业生信息为数据源，构建查询系统，旨在实现合理性、简洁性、易用和高效性等性能。本文先从毕业生信息系统的研究背景和意义着手，阐述了为什么要开发这个系统，以及开发过程中用到的关键技术，如COMGIS、ADO.NET等。本系统采用SuperMap Objects组件和SQLServer2005数据库软件，基于.NET平台，详细的介绍了系统设计的过程包括：系统开发环境、系统总体设计、系统功能结构设计、系统界面设计、系统数据库设计等方面，其中明确了解系统的功能结构设计。在总体设计的基础上结合当前的主流软件和技术实现了地图的基本操作和地图查询与毕业生信息查询相结合功能，可以方面快捷的了解毕业生在各个城市的分布情况。1绪论1.1课题研究背景及意义随着计算机水平的发展，网络技术的成熟，信息化已成为全球化的趋势和潮流，成为一个国家综合国力和发展潜力的重要衡量标志。作为高校中的毕业生信息管理系统，更成为高校教学管理的一项重要工具，借助计算机网络技术对数据庞大的毕业生信息的综合管理、分析毕业生的就业去向等工作有利于提供可靠安全的数据给学校管理人员参考，有利于进一步改进教学工作，提高教学水平1。基于本文选择GIS专业的毕业生作为的研究对象，并结合GIS技术，建立基于网络的环境与规划学院GIS毕业生信息查询系统，科学有效的管理历年来GIS专业的毕业生信息、实时动态的分析毕业生的就业去向，为GIS专业的在校生提供科学的学习方向，建立良好的就业观念。1.2课题研究现状到目前为止毕业生的信息管理工作一般都是基于单一的数据库属性的查询系统，在这方面有很多研究，研究方法都已经很成熟。而把毕业生的信息与空间数据结合在一起的就少见了，本文就是将毕业生的信息与地图数据绑定在一起，通过毕业生的信息可以清晰直观的了解他们在地图上的分布情况，样也可以通过点击地图上的城市来查询在这个城市中的毕业生的信息，这正体现了GIS的意义。GIS（Geographic Information System）是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题2。它的概念框架结构如图1。图1 GIS概念框架结构地理信息系统应用的社会化使得该技术愈来越多的被广泛的应用到公共的生活中，GIS的社会化已成为发展的必然趋势。与毕业生信息系统的结合也是这种表现形式，而且经过近40多年的研究地理信息系统的技术已经在不断的完善中走向成熟 ，GIS的应用可以深入到各个领域、各个机构，形成诸如资源GIS、灾害监测和防治GIS、农林牧副渔GIS等3。1.3 毕业生信息查询系统实现目标 本系统设计的用户是面向学校的管理人员或教师，系统数据主要有中国地图和毕业生信息，系统实现的功能主要有数据管理、基本地图操作、毕业生信息查询、毕业生信息统计与专题图制作等。2关键技术2.1 组件式GIS 所谓组件式GIS（Component GIS），是指基于组件对象平台，以一组有某种标准通信接口的、允许跨语言应用的组件提供的GIS，这种组件称为GIS组件，它是GIS与组件技术相结合的新一代地理信息系统4。它的基本思想是把GIS的各大功能模块划分为几个组件，每个组件完成不同的功能。各个GIS组件之间，以及GIS组件与其它非GIS组件之间，都可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的GIS基础平台以及应用系统5。组件式GIS系统主要有以下特点。(1) 小巧灵活、价格便宜。在组件模型下,各组件都集中地实现与自己最紧密相关的系统功能。组件化的GIS平台集中提供空间数据管理能力,并且能以灵活的方式与数据库系统连接。在保证功能的前提下,系统表现得小巧灵活,而其价格比传统GIS开发工具相对较少。这样用户便能以较好的性能价格比获得或开发GIS应用系统。(2) 直接嵌入MIS开发工具。组件的生产建立在严格的标准之上,因此,凡符 合标准的组件都可在目前流行的各种开发工具上使用。可以直接嵌入到当前主流的开发平台中，并可运用VB、C+、C#、Java等语言快速的开发出自己想要的系统。(3) 良好的扩展性。组件式GIS利用ActiveX控件技术，将功能进行分割，将传统集成式GIS分配在相对独立而又具有联系的标准ActiveX组件上，降低了系统二次开发的难度，减少了系统的开发成本6。.(4) 大众化的GIS用户可以像使用其它Activex控件一样使用GIS组件，使普通的用户也能够开发和使用GIS应用系统。2.2 ADO.NET技术2.2.1 ADO.NET简介ADO.NET是一组为.NET编程人员提供数据访问服务类，它提供了丰富的组件来创建分布式、数据共享应用程序。ADO.NET类位于System.Data.dll中该技术支持很多开发需求，包括创建前端数据库客户端以及应用程序、工具、语言和WEB浏览器使用中间层对象7。它具有以下几个特点：(1) 断开连接技术。在以往的数据程序中，程序运行时总是保持与数据库的连接，维护这种大量的连接将占用系统开销并降低程序的总体性能。而ADO.NET 仅在执行数据操作时打开对数据库的连接，操作完毕后关闭连接。(2) 数据集缓存技术。在ADO.NET中，从数据源检索的数据在内存中缓存为数据集。由于数据集可以保存多个独立的表并维护表间关系，因此，它可以保存非常丰富的数据结构。(3) 更好的程序间数据共享。在ADO.NET中，XML是数据的基本格式，数据集对象以XML 的形式存放数据8。2.2.2 ADO.NET 的常用类ADO.NET 中包含如下常用类：Connection 类、Command类、DataReader 类、DataAdapter 类和DataSet 类。(1) Connection类 Connection 类用于连接数据源。使用Connection 类来创建连接对象，设置到数据源的连接。Connection 类的重要属性是ConnectionString,该属性用来设置连接字符串。(2) Command类Command 类用于执行SQL 命令或存储过程。使用Connection对象与数据源建立连接后，然后使用Command 类创建的对象进行对数据源执行增、删、改等各种操作，操作是实现的方式可以是使用SQL 语句或是使用存储过程。(3) DataReader 类DataReader 类用于从数据源中检索只读数据集，其对象是一个简单的数据集，该类适合在应用程序中对数据进行一次快速的读取数据。(4) Data Adapter 类 DataAdapter类，充当数据源与数据集之间的桥梁，当程序建立了到数据源的连接之后，数据并不自动地传递，必须使用数据适配器在数据源和数据集之间交换数据。数据适配器从数据源中检索的数据，填充到DataSet 类创建的对象中，或者把用户对DataSet 对象做出的更改写入到数据源。使用DataAdapter 类检索数据填充到数据集DataSet。(5) DataSet类 DataSet类对象是支持ADO.NET 断开式、分布式数据方案的核心对象。它是数据库在内存中的简化版本，包括了多个相关表、约束和表间关系，向用户提供一致的关系编程模型。从用户角度看，DataSet 就是一个关系数据库。可以用数据适配器的Fill 方法填充。可以将DataSet 看成一个非连接的数据库（离线），因为DataSet 内部存储结构与数据库很类似，拥有数据表和数据表关联。DataSet 中可以存储多张表。DataSet 拥有类似于数据库的结构，但它并不等同于数据库。它可以存储来自于数据库的数据，而且还可以存储其他格式的数据9。它们的关系如图2。图2 ADO.NET类关系图3需求分析本系统主要是面向本学院的GIS专业的学生和学校管理管理员，本系统中的数据有空间数据和属性数据两种，空间数据主要是具有详细的中国矢量地图。属性数据有往届的GIS专业的信息。通过用户对本系统的各种查询操作可以详细的了解往届毕业生的具体信息，以及工作去向。毕业生可以动态的实时更新自己的信息，这样可以使数据处在最新状态，有利于用户获取正确有效的信息。管理员用来更新和维护系统数据，以及进行其他操作。由于本系统所实现的功能比较明确可以使用结构化生命周期法的设计方法。该方法的基本思想是将系统开发看作工程项目，有计划，有步骤地进行工作。具体包括六个主要的阶段：l 系统开发准备阶段l 调查研究及可行性研究阶段l 系统分析阶段l 系统设计阶段l 系统实施阶段l 维护和评价阶段104系统总体设计4.1系统体系结构本系统主要采用三层架构：即数据层、服务层、表现层。l 数据层：主要提供数据的存储管理服务，采用超图的SDB数据引擎，实现地图属性数据和空间数据的统一管理，毕业生信息数据、管理员数据单独由SQL Server2005进行管理l 服务层：GIS服务、ADO.NET服务。l 表现层：主要负责与用户进行信息的交互，表现系统可以提供的各项功能，如地图的浏览、信息的查询、信息的增删改等。 系统用户界面空间数据属性数据SuperMapObjectsADO.NET系统功能图3 系统体系结构4.2系统功能结构4.2.1系统设计原则(1) 系统设计功能的实用性。面向一定的人群应该从用户的角度考虑，方便用户能完成所需要的工作需求。(2) 系统设计的科学性。系统的内容结构与分类方法充分体现了系统的科学合理性，力求系统完整、可靠、简洁、可扩展行强等特点。(3) 系统性能的优越性。设计时应考虑当前最新的技术和方法，以才去当前主流和成熟的方法设计，力求系统廉价、美观、处理信息效率高等优点。4.2.2功能模块框架如图4：包括下几个模块(1) 地图操作模块主要包括地图的打开、关闭、保存、放大、缩小、漫游、自由缩放、图层的显示和选择性控制、地图的距离量算、面积量算、鹰眼导航等功能。(2) 地图查询模块主要包括图查属性中的点选择查询、圆形选择查询、矩形选择查询、多边形选择查询。通过属性数据查询图上元素的SQL查询。以及当选择与毕业生关联的城市图层时还可浏览查询城市中所有的毕业生信息。(3) 毕业生信息查询模块主要是对比毕业生个人信息的查询包括输入序号查询，以及多条件组合查询。(4) 数据管理和维护模块主要包括两个部分，一是对毕业生信息的管理，如增加、删除、修改。二是对管理员信息的维护如用户名和密码的增删改等操作。(5) 系统帮助模块主要是介绍系统安装说明和系统各项功能的使用操作规范，为用户提供有效的帮助。系统帮助点选择查询地图浏览GIS毕业生信息查询系统地图操作地图查询毕业生信息查询信息管理与维护关联毕业生信息图查属性空间量算图层控制SQL查询组合查询精确 查询毕业生 信息管理员信息多边形选择查询圆选择查询矩形选择查询距离量算面积量算模糊查询其它查询 图4 系统总体结构图4.3系统数据库设计4.3.1空间数据库设计系统所有地图类数据均采用SuperMap的特殊数据组织方式进行组织：地图图形数据采用SuperMap 的sdb数据库进行组织，地图属性数据采用SuperMap的sdd数据库进行组织，以上所有数据均利用SuperMap Deskpro 6.0加工和处理而得来的。根据系统的需求分析，底图数据主要以中国地图为例,图层主要有：表1 空间数据图层类型图层名说明点图层City中国的城市线图层Railway铁路线面图层ProvincialboundaryLocalboundary省边界地方边界4.3.2属性数据库设计主要采用SQL Server2005。有4张表毕业生信息表、管理员表、省份表、城市表，具体如下。表2 毕业生信息表字段数据类型字段大小是否为主键描述StudentID文本20是学号Name文本20否姓名Sex文本2否性别Birthday日期/时间否出生日期Entrance文本10否入学年份Degree文本10否学历Profession文本20否专业JobCatalog文本20否工作类别WorkProvince文本20否工作/学习所在省份WorkCity文本20否工作/学习所在城市WorkPlace文本20否工作/学习单位WorkAddress文本100否工作（上学）地址HomeAddress文本100否家庭地址Telephone文本15否电话号码QQ文本10否QQEmail文本20否EmailNote 文本Max否备注表3 管理员信息表字段数据类型字段大小是否为主键描述IDInt是编号UserName文本20否用户名Password文本20否密 码表4 省份表字段数据类型字段大小是否为主键描述IDInt是编号Name文本20否省份名称表5 城市表字段数据类型字段大小是否为主键描述IDInt是编号Name文本20否城市名称Province文本20否省份名称4.4界面设计GIS用户界面设计的好坏直接影响到GIS产品的使用情况和使用寿命，因而无论是在功能方面还是性能上都要保证友好的用户界面。具体包括以下原则：(1) 合理的功能。功能设计要合理，功能欠缺会使用户丧失兴趣；功能过多繁琐则会增加系统的设计难度和用户的可操作行。(2) 可使用性。简单直观的让用户能方便地处理各种经常性的交互对话。用户界面中所使用的术语应具有标准化和一致性，还应具有容错的能力和系统帮助功能，以方便用户对系统的了解和使用。(3) 灵活性。用户界面应能满足不同的用户需求对不同的用户应有不同的用户界面。因为他们所要求的目标不同。还应对数据进行及时的更新，以提供最有效的信息。(4) 用户界面的可靠性。用户界面可的可靠性是指无故障使用的时间长短。用户界面应能保证用户正确的可靠的使用系统，保证有关程序和数据的安全11。GIS用户界面设计方法一般采用原型化方法。原型化开发模型体现了人机界面设计过程的反复性，即由人机界面需求快速设计建立界面原型，然后由用户进行评价，再根据他们的意见进行需求调整，建立新的原型。此过程反复进行，直到产生用户满意的界面为止10。地图主窗口地图数据查询结果窗鹰眼图5 系统主界面5系统实施5.1系统开发环境表5 系统开发环境开发语言C#数据库系统SQL Server 2005、SuperMap SDB数据引擎开发工具Visual Studio 2008、SuperMap Objects操作系统Windows XPSuperMap Objects是基于Microsoft的COM组件技术标准，以ActiveX控件的方式提供强大的GIS功能，适用于用户快速开发专业GIS应用系统，可以通过添加图形可视化、空间数据处理、数据分析等功能，为传统管理信息系统更加了GIS功能。因为SuperMap Objects 是由若干ActiveX控件和数量众多的自动化对象构成，所以可以方便的嵌入到流行的可视化高级开发语言环境中进行二次开发。SuperMap Objects总共包括12个控件，其中包含两个核心控件：工作空间控件和地图控件。其它主要控件有用于排版输出地图的布局控件，用于三维模型分析处理的三维控件，用于数据拓扑处理的拓扑控件，用于显示图例的图例控件，还有多个用于图例先试试、属性数据显示、加密信息控制的辅助性控件等12。开发语言采用当今主流的C#语言，C#具有开发灵活，支持数据封装,继承,多态和对象界面，并且提供对COM和基于Windows的应用程序的原始的支持。是一种现代的,类型安全的,面向对象的编程语言,它使得程序员能够快速而容易的为微软.NET平台开发解决方案.开发平台是VS2008便于系统的开发和代码的管理与维护。5.2系统功能实现5.2.1地图操作模块实现主要实现地图的放大、缩小、漫游、自由缩放、全副显示、鹰眼导航、图层控制。具体代码为：this.axSuperMap1.Action = seAction.scaZoomIn; /放大ZoomInthis.axSuperMap1.Action = seAction.scaZoomOut; /缩小ZoomOutthis.axSuperMap1.Action = seAction.scaPan; /漫游Panthis.axSuperMap1.Action = seAction.scaZoomFree; /自由缩放ZoomFreethis.axSuperMap1.ViewEntire();/全幅显示ViewEntire/实现鹰眼窗口 点击时获得坐标数据private void axSuperMap2_MouseDownEvent(object sender, AxSuperMapLib._DSuperMapEvents_MouseDownEvent e) double xPosition; double yPosition; xPosition = this.axSuperMap2.PixelToMapX(e.x ); yPosition = this.axSuperMap2.PixelToMapY(e.y ); this.axSuperMap1.CenterX = xPosition; this.axSuperMap1.CenterY = yPosition; this.axSuperMap1.Refresh(); /绘制矩形框，并在鹰眼窗口上显示private void axSuperMap1_AfterMapDraw(object sender, AxSuperMapLib._DSuperMapEvents_AfterMapDrawEvent e) soRect objRect; double dWidth, dHeight, dx, dy; objRect = this.axSuperMap1.ViewBounds; if(objRect .Equals (null ) return; soStyle objstyle = new soStyleClass(); soGeoLine objLine = new soGeoLineClass(); soPoints objPoints = new soPointsClass(); soTrackingLayer objTrackLy; dWidth = objRect.Width(); dHeight = objRect.Height(); dx = objRect.TopLeft().x; dy = objRect.TopLeft().y; objPoints.Add2(dx ,dy ); objPoints.Add2(dx,dy-dHeight ); objPoints.Add2(dx+dWidth ,dy-dHeight ); objPoints.Add2(dx+dWidth ,dy); objPoints.Add2(dx,dy ); objLine.AddPart(objPoints ); objstyle.PenColor = (uint)ColorTranslator.ToOle(Color.FromArgb (255,0,0); objstyle.PenWidth = 5; objTrackLy = this.axSuperMap2.TrackingLayer; objTrackLy.ClearEvents(); objTrackLy.AddEvent(soGeometry )objLine ,objstyle ,); objTrackLy.Refresh(); Marshal.ReleaseComObject(objTrackLy ); objTrackLy = null; Marshal.ReleaseComObject(objRect ); objRect = null; Marshal.ReleaseComObject(objstyle ); objstyle = null; Marshal.ReleaseComObject(objLine ); objLine = null; Marshal.ReleaseComObject(objPoints ); objPoints = null; 5.2.2地图查询模块实现图查属性查询功能具体实现：this.axSuperMap1.Action = seAction.scaSelect; /点查属性this.axSuperMap1.Action = seAction.scaCircleSelect; /圆形选择this.axSuperMap1.Action = seAction.scaRectSelect; /矩形选择this.axSuperMap1.Action = seAction.scaRegionSelect; /多边形选择public void axSuperMap1_GeometrySelected(object sender, AxSuperMapLib._DSuperMapEvents_GeometrySelectedEvent e) SuperMapLib.soSelection objSelection; SuperMapLib.soRecordset objRs; objSelection = this.axSuperMap1.selection; objRs = objSelection.ToRecordset(false); this.axSuperGridView1.Connect(objRs ); this.axSuperGridView1.Update(); System.Runtime.InteropServices.Marshal.ReleaseComObject(objSelection); objSelection = null; System.Runtime.InteropServices.Marshal.ReleaseComObject(objRs); objRs = null; 图6 圆形查询属性到地图查询实现代码，即SQL查询/单击进行SQL查询 private void btnQuery_Click(object sender, EventArgs e) if (this.txtQuerySql.Text = ) MessageBox.Show(查询信息不能为空, 提示信息); return; try string strSQL = this.txtQuerySql.Text;/获得查询语句 soRecordset objRs; soDatasetVector objDsVector; objDsVector = (soDatasetVector)frmmain.axSuperMap1.LayersstrLayerName.Dataset;/获得查询的图层 objRs = objDsVector.Query(strSQL, true, null, );/执行查询 frmmain.axSuperMap1.selection.FromRecordset(objRs);/转化为记录集 并高亮显示 frmmain.axSuperMap1.Refresh(); frmmain.axSuperGridView1.Connect(objRs);/将获得的属性数据在主窗口的dataGridView中显示 frmmain.axSuperGridView1.Update(); frmmain.btnRelationStudent.Enabled = true; Marshal.ReleaseComObject(objRs); objRs = null; Marshal.ReleaseComObject(objDsVector); objDsVector = null; catch (Exception ex) MessageBox.Show(查询出现异常，请正确操作： + ex.Message, 提示信息); return; this.Close(); SQL查询界面如图7所示。图7 SQL查询界面5.2.3毕业生信息查询主要通过ADO.NET实现，具体代码：先单独建立一个公共的DataClass类用来建立数据库的打开和关闭。public static string connString = string.Format(Data Source=.;Initial Catalog=GISGraduateInfo;Integrated Security=True;User ID=sa;Pwd=);/数据库连接字符串 public static SqlConnection conn; / / 建立数据库连接 / public static void con_open() conn = new SqlConnection(connString ); conn.Open(); / / 关闭数据库连接 / public static void con_close() if (conn.State =ConnectionState.Open )/判断数据库打开的状态 conn.Close(); conn.Dispose(); 毕业生数据的查询以精确查询为例：private string strSql = select * from Student;/查询字符串private DataSet ds;/记录的数据集private string tableName = student;/数据集中学生表的别名private SqlDataAdapter da;/数据适配器又来对数据操作搭建桥梁/根据学号查询数据 private void btnQuery_Click(object sender, EventArgs e) string stringSql; if (txtQueryStudentID.Text = ) initialDatabase();/如果条件都为空就重新初试化数据 return; else stringSql = select * from Student where StudentID= + txtQueryStudentID.Text.Trim() + ; try dataClass.con_open(); SqlDataAdapter da = new SqlDataAdapter(stringSql, dataClass.conn); ds = new DataSet(); da.Fill(ds, student); if (ds.TablestableName.Rows.Count 0) dataGridView1.DataSource = ds.TablestableName; else MessageBox.Show(符合条件的信息不存在！, 提示信息); dataClass.con_close(); initialDatabase(); return; catch (Exception ex) MessageBox.Show(数据库连接错误！ + ex.Message, 提示信息); finally dataClass.con_close();/关闭数据库连接 毕业生信息查询的界面如图8。图8 毕业生信息查询5.2.4毕业生信息维护实现毕业生信息的维护包括增加、删除、更改等。以数据添加为例，具体代码为：/添加数据 private void btnUpdate_Click(object sender, EventArgs e) if (this .txtID .Text = &this .txtName .Text =) MessageBox.Show(学号、姓名不能为空！,提示信息); this.txtID.Focus(); return; /数据更新添加数据到数据表 for (int i = 0; i ds.Tables tableName .Rows .Count ; i+) if (this .txtID .Text =ds .Tables tableName .Rows i0.ToString () MessageBox.Show(表中该学号已存在！,提示信息); return; try d