（控制理论与控制工程专业论文）武汉市孕情跟踪预警系统的研究与设计.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 使用计算机进行人口管理工作是技术进步的必然趋势，本文探讨了“武汉市孕 情跟踪预警系统”的分析、设计与测试；介绍了系统涉及的主要技术；论述了设计 中的重难点问题及解决方法；提出了将地理信息系统与人口管理工作相结合的设计 思想并给出了技术实现过程。 “武汉市孕情跟踪预警系统”按市、区、街道三级设计。开发本系统，是为了 配合武汉市的出生人口性别比专项治理工作，充分及时的监督掌控各地区孕妇的详 细孕情，及时得到异常和非法的孕情，做好有关情况的检测、通报工作，为各级管 理部门进行决策提供更好更直观的信息。 本系统基于分布式数据库技术，采用面向对象的开发方式，并将地理信息系统 ( g e o g r a p h i c i n f o r m a t i o ns y s t e m ，即g i s ) 技术与应用程序相结合，进行人口管理工 作，取得了较好的应用效果。本文介绍了系统设计所涉及的数据库技术和地理信息 系统技术，对于结合地理信息系统来实现人口管理的优势进行了探讨，研究了如何 将外部数据从数据库引入到数字地图中，并将数据和图层进行数据绑定的方法。 本文提出了“武汉市孕情跟踪预警系统”的总体设计规划；完成了各系统模块 的设计，对于开发中遇到的重难点问题，如，解决数据查询速度和精确度间的矛盾， 设计不同的数据接口、保存各用户的白定义数据以满足用户的个性化需求等进行了 讨论；研究了结合m a p x 在应用系统里实现数字地图功能的方法；在文末对系统的 不足进行了分析，为系统的进一步改造和升级做了说明。 关键词：人口管理，地理信息系统( g i s ) ，m a p x 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fm o d e r ns c i e n c e ，i tb e c o m e sm o r ea n dm o r e n e c e s s a r y t ou s e c o m p u t e r a i d e d t e c h n o l o g y i nt h ef i e l do f p o p u l a t i o n m a n a g e m e n t t h et h e s i sd i s c u s s e st h ed e v e l o p i n gp r o c e s so fw u h a n p r e g n a n t w o m e nm a n a g e m e n ts y s t e m ，w h i c hi sd i v i d e di n t o a n a l y s i s ，d e s i g n a n d t e s t i n gs t e p s i ta l s oi n t r o d u c e st h em a i nt e c h n o l o g ya p p l i e di nt h es y s t e m ，t h e d i f f i c u l t i e sa r i s i n gf r o mi ta n dt h er e s o l u t i o no ft h e s ep r o b l e m s m o s to fa l l ， t h et h e s i sp u t sf o r w a r dt h ei d e ao fc o m b i n i n gt h eg i s ( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o n s y s t e m ) w i t ht h em a n a g e m e n ts y s t e m a n dp r e s e n t st h et e c h n i c a lm e a n st o a c h i e v et h ei d e a w u h a np r e g n a n tw o m e nm a n a g e m e n ts y s t e m ，d e s i g n e di n c i t y ，d i s t r i c t a n ds t r e e t l e v e l s ，i sd e v e l o p e dt o t r a c kt h ea c c u r a t ei n f o r m a t i o no ft h e p r e g n a n tw o m e n a n dc o n t r o lt h eg e n d e rr a t i oo fn e w b o r nb a b i e s t h i s s y s t e m i sb a s e do nd i s t r i b u t e dd a t a b a s e t e c h n o l o g y ，d e v e l o p e dw i t h o o ( o b j e c to r i e n t e d ) m o d e ，a n d c o m b i n e dw i t ht h eg i s t e c h n o l o g y t h i s t h e s i si n t r o d u c e st h e d a t a b a s ea n dg i s t e c h n o l o g y , d i s c u s s e s t h e a d v a n t a g e s o fc o m b i n i n gt h eg i sa n d p o p u l a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ，a n ds t u d i e sh o w t op u tu s e r s d a t ao nt h em a pa n dh o w t o b i n dd a t aw i t h l a y e r s i nt h i st h e s i s ，t h ep r o g r a m m i n ga n dd e s i g no fw u h a n p r e g n a n tw o m e nm a n a g e m e n t s y s t e ma r eb r o u g h tf o r w a r d e v e r ym o d u l eo ft h es y s t e mi sd e s i g n e da n dc a r r i e do u t v a r i o u sd i f f i c u l t i e si nt h ed e v e l o p m e n ts u c ha sh o wt of i n dt h eb a l a n c eb e t w e e nt h es p e e d a n dt h ea c c u r a c ya n dh o wt os a t i s f yt h eu s e r s p e r s o n a l i t i e sa r ed i s c u s s e d t h ed e t a i l e d p r o c e s s o fh o wt oc o m b i n et h e a p p l i c a t i o n w i t h m a p x i sa l s od i s c u s s e d t h e d i s a d v a n t a g e sa n de x p e c t a t i o n so f t h i ss y s t e ma r ep u tf o r w a r di nt h ee n do ft h et h e s i sa s w e l l k e yw o r d s ：p o p u l a t i o nm a n a g e m e n t g i s m a p x i i 独创性芦明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他 个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承 担。 学位论文作者签名：食铰 日期：协唯年f 月f 1 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和 借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在一年解密后适用本授权书。 本论文属不保密西。 ( 请在以上方框内打“4 ”) 学位论文作者签名：售 欠 日期：、一忙# 亨月1 1 日 指导教师签名：h f 多亏 日期：u q 年争月7 d 日 华中科技大学硕士学位论文 1 1 研究的目的和意义 1 引言 实行计划生育是我国的一项基本国策，一贯受到中央及各级地方政府的重视。 二十年来我国的人口少增长三个亿【”，同时在生殖保健、优生优育等方面都取得了很 大的成绩，但是在市场经济体制进一步深化的新形势下，计划生育工作也面临一些 新情况和新问题。 武汉市是地处华中的特大中心城市，育龄妇女人口近2 0 0 万，以往计划生育管 理工作主要靠人工报表或单机的方式进行，消耗了大量的人力、物力，工作效率却 比较低。按这种管理方式和手段，难以应付现有的管理工作，更谈不上规范各级计 划生育部门的工作和拓宽计划生育服务的内容。因此服务性工作如科技服务、生殖 保健服务等未能很好到位。当前人工管理方式遇到的困难和暴露的弊病也愈加明显。 为适应武汉市计划生育现代化管理工作的需要，在武汉市建立完善的计划生育 计算机信息管理网络，用科学化、规范化的现代管理手段优质地服务社会，使全市 的计划生育工作达到新的高度是十分必要的。建立计划生育综合管理信息系统是减 轻基层工作人员的负担，提高各级计划生育部门的工作效率，规范各级计划生育管 理，使计划生育工作走向科学化、信息化、规范化、制度化管理轨道的必然选择嘲。 在此背景下，根据现有网络条件，利用i n t r a n e t 与数据库的集成技术，基于市、 区、街道三级，功能完善、操作灵活的“武汉市计划生育人口管理系统”设计出来 并已开始投入运行。 自2 0 0 2 年武汉市开展出生人口性别比专项治理工作以来，各区、各相关部门对 这项工作给予了高度重视，并采取积极措旌加大管理力度，取得了一个良好的开局。 但是我市出生人口性别比偏高问题没有得到有效的缓解，仍然居高不下，尤其是二 孩出生性剐比严重偏高。 华中科技大学硕士学位论文 为了进一步抓紧抓好武汉市的出生人口性别比专项治理工作，充分及时的监督掌控 各地区孕妇的详细孕情，做好有关情况的检测、通报和决策工作，建设一个全面有 效的孕情跟踪预警系统势在必行。 由于涵盖各种人口管理基础数据的“武汉市计划生育人1 3 管理系统”已经在市 区街三级建立起来，本系统的设计和运行有了详尽的数据基础和坚实的技术支持。 1 2 武汉市孕情管理跟踪预警系统 1 2 1 武汉市计划生育人口管理系统 武汉市计划生育管理信息网络是由局域网和广域网构成的，分市级、区级、街 道( 乡) 三级的计算机网络。在市级和区级计划生育委员会内部分别构成局域网， 向上可连接湖北省计划生育信息管理网乃至国家计划生育信息管理网、向外可连接 i n t e m e t ，是一个具有相当规模的系统工程 3 1 。系统建成后，可实现全市计划生育管 理工作网络化、规范化，大大提高各级计划生育部门的工作效率，拓宽计划生育服 务内容，为各级领导提供育龄妇女人口形势的决策、预测的准确信息；实现计划生 育系统办公网络化、自动化，及时提供全面、准确的育龄妇女人口与计划生育信息， 分析育龄妇女人1 ：3 形势，规范基层管理和服务，指导日常工作，为各级领导科学决 策提供科学依据。网络信息系统还可以服务于群众、服务于社会，及时向基层计划 生育人员、社会群众提供计划生育与生殖保健的指导信息，提供育龄人群的婚姻、 生育、避孕节育、教育、就业等信息，为落实人口计划和开展计划生育与生殖保健 提供全面服务4 1 【5 1 。系统可以使全市计划生育管理工作向网络化、规范化的方向发展， 不仅可为武汉市计划生育工作节约大量的人力、物力，极大地提高各级计划生育部 门的工作效率，而且还拓宽了计划生育服务内容。因此，这是一个具有十分重要的 理论和实用价值的系统。 2 华中科技大学硕士学位论文 1 2 2 与人口管理系统相结合的孕情预警系统 本文所述“武汉市孕情管理跟踪预警系统”与“武汉市计划生育人口管理系统” 一样是建立在市级、区级、街道( 乡) 三级计算机网络之上，充分结合“武汉市计 划生育人口管理系统”的数据结构，网络结构，交流渠道，并根据自身特点，集成 了数字地图功能，形成了一套相对独立的管理系统。 本系统的建立将能有效的提高人员的工作效率，降低基层工作人员劳动强度， 降低工作成本：规范基层操作管理，防止弄虚作假的现象发生；建立现代化孕情监 控系统，对孕妇孕情实施有效及时的监控和通报；通过对孕情的分析，寻找管理上 的对策；做好人口结构调整，更有效的做好出生人口性别比的治理工作。 1 3 地理信息系统技术简介 1 3 1 地理信息系统概论 地理信息系统( g e o g r a p h i c i n f o r m a t i o ns y s t e m ) ，简称g i s ，是一种决策支持 系统。所谓决策支持系统( d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ) ，是能从管理信息系统中羧得 信息，帮助管理者制定决策的系统。 在2 0 世纪6 0 年代初，随着计算机图形学的发展，出现了计算机化的数字地图。 计算机技术开始用于地图的制作、分析、存储、出版。由于计算机的速度越来越快， 显示技术的提高，设备成本的降低，人们意识到用计算机可以代替人工绘制图形， 并且具有快速、灵活、信息量大，便于测量、分类、叠加分析的优点，于是，出现 了很多地图出版系统。 但简单的地图并不能满足人们的需要，人们不仅需要图形的数据，更需要与图 形相关联的属性数据来进行处理分析，于是地理信息系统一种把“地图”和“信 息”有机结合的系统产生了。 华中科技大学硕士学位论文 在“地理信息系统”中，“地理”和“信息”是同等重要的，只要是与空间信 息相关的信息系统，都可以用地理信息系统来解决，只是和地理结合的紧密程度不 同。结合紧密的有环境保护、城市规划、国土整治、军事指挥等领域，结合相对松 散的领域有卫生、商业、企业管理、教育等领域。 1 3 2 国内外地理信息系统的发展 地理信息系统是随着计算机图形学的发展而发展起来的，在2 0 世纪6 0 年代， g i s 还处于研究阶段，7 0 年代就开始快速发展，8 0 年代开始大量应用。 对于我国，则是在8 0 年代才开始研究：8 0 年代初中科院遥感所成立：武汉测 绘科技大学、中国地质大学( 武汉) 、北京大学着手开发g i s 系统【4 2 】；1 9 8 9 年武汉 测绘科技大学开设信息工程( g i s ) 专业。随后，我国的g i s 技术有了长足的发展， 开始接近世界水平。 武汉地质大学研制的m a p g i s ，与国外有影响的a r c r n f o 、o e n a m a p 等地 理信息系统软件相比，m a p g i s 在图形输入、海量图库管理查询、网络分析、高精 度数字图件的出版等方面已达到国际先进水平。但由于影像处理、数据库技术等相 关技术的制约，g i s 的开发还处在一个较浅的层次上。 1 3 。3 将地理信息技术与人口管理相结合 人口管理的特点是数据量大，地域区别明显，复杂度高，而在系统中结合部分 数字地图技术，将“信息”与“地理”相结合进行管理，就可以较好的处理解决上 述问题。 将人口管理与地理信息系统相结合，依托大型关系数据库管理技术、网络技术 等，建立一体化的管理系统，就能更好的实现对人口数据的快速采集、建库、维护、 查询、管理、显示、输出、统计分析、共享与发布功能。 华中科技大学硕士学位论文 2 1 数据库技术 2 系统涉及的有关技术 数据库技术主要研究如何存储、使用和管理数据，是计算机数据管理技术发展 的新阶段，是计算机技术中发展最快、应用最广的技术之一。 随着数据库技术应用领域的不断扩展，原有的数据库系统对数据的管理已经显 得力不从心了，其表现为：不能存储复杂数据和数据结构、数据信息只适合被动存 取等。 1 7 1 所以，近年出现了一些新的数据库技术： 1 面向对象的数据库：是数据库技术与o o ( n 向对象) 技术相结合的产物。它是 数据库应用从传统的商业或管理中的事务处理扩展到c a d ( 计算机辅助设计) 、 c i m s ( 计算机集成制造系统) 、c a s e ( 计算机辅助软件工程) 等新的领域而发展起来的。 由于传统数据库只可以存储和处理简单对象及简单数据类型，难以适应这些新领域 内的存储和处理复杂对象及数据类型的特点，所以面向对象的数据库得以产生和发 展。目前不但研制出了o r i o n 等商品化的o o d b m s ( 面向对象数据库管理系统) ，许 多大型管理数据库管理系统如o r a c l e 等也增加了对对象的处理能力【1 5 1 。 2 分布式数据库：一个分布式数据库是由一个逻辑数据库组成，而它的数据存 储在多个节点的物理数据库上。其主要特点是：数据物理上分布但逻辑上相关、节 点自治、结构灵活、易于扩充等。分布式数据库在数据独立性、减少数据冗余和数 据库保护等方面都较有优势【4 0 】。 3 主动数据库：是相对于传统数据库的被动性而言的。传统数据库仅按照用户 或应用程序的请求执行对数据的存储、检索等操作。但是在如决策支持系统、过程 控制、空中交通管制、野战数字化系统等许多应用领域都要求数据库系统在紧急情 况或是突发事件发生时能及时作出反应、采取相应措施或提供相应信息。目前有不 少主动数据库的产品如i b m 公司的s t a r b u r s t 系统等。商用化的传统数据库如 华中科技大学硕士学位论文 o r a c l e 等都以触发器、规则等类似的形式提供主动服务1 7 。 随着应用领域的不断扩大，还产生了诸如并行数据库、多媒体数据库、工程数 据库和数据仓库等新一代数据库。 2 2 分布式计算技术 随着汁算技术的发展，软件开发不再是集成本地系统服务，而是发展成分布式计 算的模式。通过使用这种基本结构，开发人员可拥有使用本地模型所提供的丰富资 源和精确性，并可将服务置于远程系统中，将复杂的应用逻辑分散在不同的机器上， 极大地降低了本地软件的计算复杂度。从1 9 8 9 年以来，o m g 致力于开放的软件总 线体系结构c o r b a ( c o m m o no b j e c tr e q u e s tb r o k e r a r c h i t e c t u r e ) 的规范说明的定义。 c o r b a 是一套工业标准，它提供一个分布式计算的框架，对使用者屏蔽底层通信， 提供各种系统级的服务，使不同供应商开发的、运行在不同平台的构件可以互操作， 而不管该对象位于何处，用什么语言实现，各对象间的远程调用是通过i i o p ( i n t e r n e t i n t e r - o r bp r o t o c 0 1 ) 实现。参照c o r b a 标准，m i c r o s o f t 提出d c o m ( d i s t r i b u t e d c o m m o no b j e c tm o d e l ) 技术，s u n 公司又在j a v a 平台上，推出了e j b ( e n t e r p r i s e j a v a b e a n ) 分布式计算技术，各对象通过r m i ( r e m o t em e t h o di n v o c a t i o n ) 十e l 互调用。 同时，在c o r b a 的后继版本中，支持c o r b a 、e j b 、d c o m 间的互操作。 2 3 管理信息系统 管理信息系统是一个以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络通信设备以及其 他办公设备，进行信息的收集、传输、加工、存储、更新和维护，以企业战略竞优、 提高效益和效率为目的，支持企业高层决策、中层控制、基层运作的人机系统。 管理信息系统的主要功能是对信息进行采集、处理、存储、管理、检索、传输 等 1 4 】。 6 华中科技大学硕士学位论文 从管理信息系统的功能可以看出其涉及到的技术：计算机系统技术( 负责信息的 采集与处理，包括计算机硬件、系统软件和应用软件等) 、数据库技术( 负责信息的存 取、检索与管理) 、计算机网络( 负责信息豹传输) 。 在企业( 单位) 中，各项业务活动之间的协调是非常重要的，各项业务的处理不能 孤立地进行，它们之间是相互交流或共享资源的。因此，企业的计算机结构模式扩 展到了i n t r a a e t 的计算环境，企业内部的个人计算机连接在一起，并允许它们之闯相 互通信、共享资源。 i n t r a n e t 上的计算机可使用客户n 务器的概念建立应用模式，建立分布式处理的 企业计算机应用环境。i n t r a n e t 上的各种设备可各司其责：基层的工作站设备群可由 各种微机组成，运行客户程序模块；部门级与企业级的各种不同规模的计算机( 需 支持多用户多任务) 可作为服务器使用，运行各种不同的服务器程序模块( 如电子 邮件服务器、文件服务器、数据库服务器等) 。i n t r a n e t 将计算机连在一起，实现资源 与数据共享。利用i n t r a n e t 把客户机、服务器、网络设备以及相应的软件产品集成， 以此建立i n t r a n e t 计算应用环境。目前随着w w w 技术的发展、w w w 文件标准化 和j a v a 语言的广泛应用，浏览器服务器模式是i n t r a n e t 计算模式的新发展，它的最 大特点是不受操作系统和硬件制约，容易构建大型网络，所以基于i n t r a n e t 的w w w 服务器和浏览器技术在管理信息系统中迅速普及开来。 目前管理信息系统发展的趋势是将w w w 技术、客户服务器技术、数据库技术 融合在一起，建立开放式的企业网络计算环境。 管理信息系统的开发模式： 1 客户服务器模式 客p i l k 务器( c s ) 是一个逻辑概念，客户机和服务器可存在或不在相同的物理机 器上。在c s 模式中，所有外设与应用程序可共享，甚至处理能力也可按需分配。 华中科技大学硕士学位论文 c s 模式能够更快地响应变化和用户请求，使得网络资源得到充分利用。c s 模式的 体系结构如图2 1 所示1 2 9 1 3 0 1 1 4 3 】。 图2 1c i s 模式的体系结构 c s 体系结构包括客户机、服务器和数据传输通道三个组成部分。一般，客户机 负责完成数据请求和数据表现的工作；服务器则为客户机的请求提供服务，通常包 括数据查询和数据更新、数据打印等。通过传输通道实现客户机和服务器之间的数 据传递。 与传统的集中式主机计算模式相比，c s 模式在系统开发、系统扩展、系统维护、 网络升级以及提高网络数据安全性等方面均有其独特的优势；c s 体系结构合理分配 客户端和服务器端的服务，使系统各部分充分发挥其效率，因此现在大多数管理信 息系统都采用该体系模式。换言之，c s 系统结构更能适应当今范围广泛、瞬息万变 的商业社会。 2 浏览器服务器模式 随着信息技术的进一步发展，在客户服务器( c s ) 体系结构发展的基础上，出现 了一种新的体系结构一浏览器n 务器( b s ) 体系结构，数据库技术又在这种新的体系 结构基础上得到了发展。b s 本质上也是一种c s 结构，但将c s 的两层结构发展到 了三层结构，即客户端、w e b 服务器、数据库服务器端。客户端并不直接访问数据 库，而是通过w e b 服务器与数据库进行数据通信。这样，利用w e b 与数据库的集成 技术，并结合i n t r a n e t 的信息发布功能，实现了m i s 系统实时信息发布更加优越的 8 华中科技大学硕士学位论文 = 目目自目t 目= = | 口 _ 自= = = 口= | = = ；自t t _ _ = e e = = e 日z - 目瞄i _ _ _ _ _ _ _ 性能。开放式系统、客户n 务器和浏览器服务器体系正逐步成为网络发展的方向。 b s 模式的体系结构如图2 2 所示口9 1 。 请求请求 嗣l 数 客 r 吕 r 据 户 服库 端 响应 务 响应服 j 器一务 2 , 4 地理信息系统 图2 2b s 模式的体系结构 地理信息系统是一种决策支持系统。它的定义由两方面组成，一方面，地理信 息系统是- - f - j 学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的- - f 7 新兴 交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以空间数据库为基础，采 用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决 策服务的计算机技术系统。 地理信息系统的特点： 第一，具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力，具有空闯性和动态 性： 第二，由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的 或专门的地理分析方法，完成人类难以完成的任务； 第三，计算机系统的支持是地理信息系统的重要特征，因而地理信息系统能以 快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程动态分析。 华中科技大学硕士学位论文 地理信息系统的特殊性： 其存储和处理的信息是经过地理编码的，地理位置( 位置信息) 以及与该位置 有关的地物属性特征( 非位置信息) 成为信息检索的重要部分。 地理信息系统的构成： 计算机硬件系统( 计算机系统中的实际物理装置的总称) 、计算机软件系统( 必 须的各种程序，包括系统软件、地理信息系统软件和应用分析程序) ：系统开发、 管理和使用人员和空间数据( 指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经 济景观数据) 。 地理信息系统功能概述： 数据采集、监测与编辑( 手扶跟踪数字化) ；数据处理( 矢栅转换、制图综合) 数据存储与组织( 矢量栅格模型) ；空间查询与分析( 空间检索、空间拓扑叠加分 析、空间模型分析) ；图形交互与显示( 各种成果表现方式) 。 m a p x ： m a p i n f om a p x 是一个基于a c t i v e x ( o c x ) 技术的可编程控件。它使用与m a p l n f o p r o f e s s i o n a l 一致的地图数据格式，主要包括地图显示、地图缩放控制、专题地图制 作、图层控制、数据绑定以及简单地理查询等功能。 软件为开发人员提供了一个快速、易用、功能强大的地图化组件。在v b 、d e l p h i 、 p o w e r b u i l d e r 、v c 十+ 等开发环境中，开发人员只需在设计阶段将m a p l n f om a p x 中文 版v 5 0 的控件放入窗体中，并对其进行编程，即可实现数据可视化、专题分析、地 理查询、地理编码等丰富的地图信息系统功能。 对m a p l n f om a p x 的编程，不需要有专门地理信息方面的知识，而且大多数任 务可通过简单地设置m a p i n f om a p x 控件的属性来实现。软件定义了一个类体系，以 l o 华中科技大学硕士学位论文 有效地组织图形元素、图层、属性数据等对象。 该软件同时具有较强的数据绑定能力，实现数据库中数据与m a p l n f om a p x 中 文版v 5 0 中的空间数据的关系连接，使得地图对象与关系数据库中的数据项相对应。 经过数据绑定，可以将数据库中的数据制成专题图，或在地图上查询数据，以及通 过s q l 语句实现对地图的查询。 m a p l n f o ： m a p l n f op r o f e s s i o n a l 是一套基于w m d o w s 平台的地图化应用软件，具有数据维 护、可视化、数据展现、输出能力和较好的可用性。该软件使商业分析专家和g i s 专家可以非常容易地将数据和地理信息的关系直观地展现出来。 数据库连结。m a p l n f o p r o f e s s i o n a l 不仅加强了对o r a c l es p a t i a l 最新版本的数据 存储的支持，而且支持a c c e s s 以及s q ls e r v e r 。通过m a p l n f os p a t i a l w a r e ，利用链 接表和动态存取的功能，m a p l n f op r o f e s s i o n a l 能够支持包括微软s q ls e r v e r 和 i n f o r m i x 在内的主流数据库平台。 目标处理。m a p l n f op r o f e s s i o n a l 增加了更为强大的对象处理和编辑功能。它为 客户提供了更强的数据创建、操作和分析的选项。对象旋转功能为旋转目标地图提 供了一个更为简单而有效的用户界面。“线与多线分割”是一个新增的对象处理功能， 不仅支持全数据集，而且通过公路或自定义线，用户可以轻松地创建自定义地理布 局。 强大的报告生成功能。m a p i n f op r o f e s s i o n a l 报告生成引擎具有有效而且友好的 用户界面，支持p d f 、x m l 、h t m l 和e x c e l 等多种格式，可生成较为复杂的报告。 可用性和工具的提高。在参数设定方面，软件包括了默认投影、风格和自动滚 动功能，同时针对n i m a 光栅文件提供了t o c 无缝合线表格管理器以及e z - l o a d e r 中增强的可用性界面。 华中科技大学硕士学位论文 3 1 系统分析 3系统总体设计规划 3 1 1 企业组织情况与业务状况描述 1 企业的组织管理情况 武汉市计划生育委员会的组织结构图如图3 1 所示 4 1 。 华中科技大学硕士学位论文 计划生育管理系统具有区域广、分布不规则等特点，是由众多错综复杂的因素 纵横交织组成的一个有机整体。武汉市计划生育委员会的组织机构由业务处室和区、 街( 乡) 、居委会( 社区、单位) 四级单位组成。各处室主管十四个区的对应业务 科室( 共五个) ，区的业务科室主管街( 乡) 计划生育办公室的对应业务科室( 共 四个) ，最底层是居委会( 社区、单位) 的计划生育管理部门。 2 企业的业务状况 武汉市计划生育系统的业务关系图如图3 2 所示【4 】。 确认、 确认、 市计生委 力信息 上下区报表、 区计生委 i十 力信息 上l 街报表 街乡计生办 lt y r 单- 0i 登记表 居委会、社区、单位 跨区异动信息 异动信息 异动信息、任务反馈单 图3 2 武汉市计划生育系统的业务关系图 居委会( 社区、单位) 负责基础数据的调查和登记。街( 乡) 计生办是全部数据的 信息源，他们正确、规范地组织和输入人口信息，并将信息送入本地和上级的数据 库，维护数据的一致性、完整性和唯一性，用通信网络完成异动信息的录入和上报、 完成街道报表的统计和上报，下达任务单以及对本街信息查询、维护等。区计生委 确认和分发街道上报的异动信息，完成本区报表的统计和上报，通过计算机网络在 本区范围内对育龄妇女进行查询、维护和预测等。市计生委确认和分发跨区的异动 信息；完成全市的报表统计汇总；通过计算机网络在全市范围内对育龄妇女信息进 华中科技大学硕士学位论文 行查询、维护、预测并进行政策发布等，最大限度地利用人口信息资源，动态、及 时地完成各项管理工作。 3 1 2 数据流程分析 数据是信息的载体，是系统要处理的主要对象。数据流程图是描述系统数据流程 的主要工具，它主要包括抽象性和概括性两个特征。数据流程图用图表的形式表示 对象的逻辑模型，能直观的表示系统的概貌。图3 3 是整个武汉市计生工作业务流程 图。 3 1 3 系统的目标 图3 - 3 武汉市计生管理数据流程图 依据上述组织管理状况、业务状况及数据流程分析，综合武汉市计划生育系统 的现有资源等情况，本系统的总体设计目标5 1 是： 市、区和街道三级分别建立自己的育龄妇女人口数据库。 建立连接市、区和街道的计算机网络。 华中科技大学硕士学位论文 全市计算机网络实现信息共享；联网查询、统计；动态信息的更新。 及时监测在孕孕妇数量、增量和分布情况。 提供未及时上报的孕情 提供非法中止妊娠的孕惰 提供系统内孕妇状态不正常变动的孕情 提供早产及过期产的孕情 3 2 系统网络结构 根据育龄妇女管理的工作流程和业务分工，本系统设计成为三级( 市、区、街道) 网络系统。根据人口数量、通信技术条件、人力财力等方面的综合考虑，各级采取 不同的网络设备。总体网络结构设计如图3 4 所示 3 】【5 1 。 市级信息中心是全市的信息交换中心，因此是网络建设的重点，由数据库服务 器、w e b 服务器、e m a i l 服务器、办公自动化服务器等组成。同时为了数据的安 全性，还采用了磁盘阵列和后备数据库。使用t c p i p 协议，采用a d s l ( 非对称数 字用户环线) 或p s t n ( 4 k 用电话网) 方式通过路由器和下属的区信息中心相连。另 外，向上可连接湖北省计生信息管理网，向外可连接i n t e r n e t 。 区级信息中心是信息网络的二级机构，它负责各区的信息交换，因此具备数据 库服务器和邮件服务器。每个区也形成小型的局域网，并可根据育龄妇女的数据量 及其它实际情况选用不同的网络连接方式与市信息中心连接，大区可以专线连接， 小区用拨号方式。 由于数据量相对比较少，街道信息中心是单台微机，采用w i n d o w s9 8 以上操作 系统。考虑到投资和运行成本，利用拨号方式与区信息中心连接是一种较好的方案， 完全可以满足业务需要。 华甲科技大学硕士学位论文 图3 4 系统网络结构图 1 6 华中科技大学硕- z - 学位凳父 3 3 系统软件结构 3 i l 1 软件模块划分 输入模块： 数据通信模块： 重点孕情监控模块 报表查询模块： 孕情预警模块： 组合查询模块： 用户管理模块： 录入必要的孕妇基本情况和孕情信息。 与上下级进行信息交流。 显示孕妇数、人口出生数等重点孕情。 不同地区级别的各种孕情报表信息查询及打印。 对不正常的孕情进行监控、预警和信息打印。用数字地图 方式显示各地预警数据和人口出生性别比数据。 按用户自定义的条件进行孕情查询。 增删用户、设置权限密码等。 3 1 2 软件运行环境及开发工具 基于系统的网络结构和软件结构的考虑，本系统的软件环境如下 服务器操作系统：w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r 客户机操作系统：w i a d o w s9 8 w i n d o w s 2 0 0 0 w i n d o w sx p p r o 数据库管理系统：o r a c l e8 is e r v e r c l i e n t ，o r a c l el i t e 电子邮件( e m a i l ) 服务器：c m a i l s e r v e r 4 0 开发工具：p o w e r b u i l d e r9 0 ，m a p x ，m a p l n f o 网络协议：t c p i p 协议 1 数据库管理系统 当前流行的数据库系统有d b 2 、s q ls e r v e r 、s y b a s e 、i n f o r m i x 和o r a c l e 等。它 们是海量数据的存储中心。而在处理海量数据中最理想的要算是o r a c l e 了，本系统 就是采用的o r a c l e8 i 作为数据库服务器。 华中科技大学硕士学位论文 由于系统数据采用分布式、三级冗余的存储方式故而街道一级运行o r a c l e 的单 机版- - o r a c l el i t e ，存储本辖区内的所有居委会、社区和单位的育龄妇女信息；区 信息中心运行o r a c l e8 i 工作组版，存储本辖区内的所有街道的育龄妇女信息；市信 息中心运行o r a c l e8 i 企业版，并备有后备数据库服务器和磁盘阵列，存储全市的育 龄妇女信息。 2 电子邮件( e m a i l ) 服务器 e m a i l 服务器采用s m t p ( s i m p l e m a i l t r a n s f e r p r o t o c o l ，简单邮件传输协议) 标 准和p o p 3 ( p o s to f f i c ep r o t o c o l 3 ，电子邮局协议) 标准。s m t p 是用于发送电子邮 件的应用协议；p o p 3 允许用户在任何一台连入i n t r a n e t 的计算机上下载所注册的电 子邮件服务器上自己电子信箱中的电子邮件，并可保留或自动删除其中的邮件。 本系统采用的是c m a i l s e r v e r 。 3 客户端开发工具 p o w e r b u i l d e r 是s y b a s e 公司推出的大型数据库前台可视化的开发工具。其强大 的数据库操纵能力以及面向对象技术、d a t aw i n d o w 、d a t ap i p e l i n e 、强大的查询、 统计、图形和有效的事务处理等功能可以大大缩短开发周期。本系统的三级系统( 市、 区、街道三级) 的大部分功能是用该工具完成的。 m a p l n f op r o f e s s i o n a l 是一套强大的基于w i n d o w s 平台的单机地图软件。用于存 取、管理、可视化、分析综合的地理数据。它支持的数据格式数据库有：o r a c l e 、 s y b a s e 、i n f o r m i x 、m i c r o s o f l a c c e s s 、s q l b a s e 、l o t u s l 2 - 3 、e x c e l 等。m a p b a s i c 是 其专用的二次开发工具。也可以用o l e a u t o m a t i o n 技术将其嵌入用户的应用程序与 用户现有的系统紧密结合。 m a p x 为开发人员提供了一个快速、易用、功能强大的地图化组件。在v b ， d e l p h i ，p o w e r b u i l d e r ，v c 等可视化开发环境中，只需要在设计阶段将m a p x 控件 1 8 华中科技大学硕士学位论文 放入窗体中，并对其进行编程，设置属性或调用方法或相应事件，即可实现数据可 视化，专题分析，地理查询，地理编码等丰富的地图信息系统功能。 1 9 华中科技大学硕士学位论文 4 1 系统配置及系统分级 4 软件设计 系统配置： 系统提供了o d b c ，o r a c l e 8 i 专用接口等数据库接口以供用户在配置数据库 连接时使用，如图4 1 所示： 图4 1 系统配置一数据库连接方式界面 一般来说，系统只用在首次使用时进行数据库连接配置。系统会将连接信息记 录在注册表中。考虑到用户连接新数据库、重建数据库等变化，系统设计了出错自 动清除配置，并进入重新配置窗口的代码。在系统开始运行时，将进行连接测试， 一旦发现连接出现错误，那么系统会清除注册表中的配置标志项，并退出系统。当 用户再次运行系统，即会重新弹出配置窗口。实现代码如下： ( e v e n t ：a e r r o p e n ) c e l l i l e c , t ： 华中科技大学硕誓学位论文 = = = = = = = _ _ - 目- 薯_ e 目= = e 目目= = ；目自= _ j e _ - l _ j _ 崔= = _ = = = = = 目口z _ _ 自；l _ _ _ _ _ i t t _ _ 一i i _ , - _ _ l i fs q l e a s q l c o d e o - ot h e n m e s s a g e b o x ( ”c a n n o tc o n n e c tt od a t a b a s e , s q l c a s q l e r r t e x t ) i f r e g i s t r y d e l e t e ( g l v a r p r o f i l e ，”s e t u p ”) _ lt h e n m e s s a g e b o x ( ”注意”、”安装信息已清除，请重新运行程序进入系统配 置! ”1 e n d i f r e t u r n e n d i f 而当用户的数据库连接并未出错，而用户想连接到另外的数据库时，系统也提 供了另一种方法来实现。见图4 1 2 ： 图4 2 系统关于窗口 实现代码与上面类似。 以上功能的实现难度不大，但是却充分考虑了用户的实际操作，增强了软件的 人性化。 系统分级： 配置窗口的连接测试通过后，会让用户进行安装位置的选择。这里的选择同时 2 1 。产中科技大学硕士学位论文 决定了软件安装的级别，见图4 3 ： 图4 3 系统配置一系统安装位置选择 用户选择单位后，系统会将单位代码记录在注册表中的c o r p c o d e 项下面。通 过判断此项键值的长度，即可知道软件所处的级别。键值与级别的对应关系见表4 1 。 表4 1 系统级别对比 c o r p c o d e 长度： 4 位市级 6 位区级 8 位街级 华中科技大学坝士学位1 己文 通过判断级别，软件调用对应的窗口来进行相应的数据计算：建立相应的目录 树；设定相应的数据查询范围。 4 2 数据输入模块 本系统孕妇信息录入是建立在原有孕妇