（道路与铁道工程专业论文）WebGIS在智能小区中的研究与设计.pdf

摘要 摘要 随着数字化和信息化的高速发展，基于数字化和信息化的智能化成为建筑 行业发展的必然趋势，因此，智能建筑成为一个充满潜力的新型行业。基于4 c ( 即c o m p u t e r 计算机技术、c o n t r o l 控制技术、c o m m u n i c a t i o n 通信技术、 c r t 图形显示技术) 技术的智能小区以及智能建筑必然涉及很多与空间位置有 关的数据和属性，特别是智能建筑的综合布线和智能小区的物业管理，如何把 这些空间数据和属性数据有机的组合在一起是摆在房建工程师面前的一个重要 的课题。 g i s ( 地理信息系统) 是近年来迅速发展的一门空间信息科学，他凭借飞速 发展的i t 技术，对物体的空间数据和属性数据具有天然的优势。随着网络技术 的日益发展和普及，w e b g i s ( 网络地理信息系统) 的发展将是g i s 产业化和大 众化的不懈推动力。因此，将w e b g i s 的强大功能应用于智能建筑的综合布线和 智能小区的物业管理不仅能推动其智能化的进程，也是其未来发展的必然趋势。 通过大量阅读国内外的文献资料，发现在智能建筑领域存在的一些问题， 针对目前各种各样的综合布线系统，作者提出基于b g i s 智能建筑系统( 包括 综合布线系统和屋业管理系统) ，通过建立建筑物的空间数据库，利用g i s 对海 量空间数据和属性数据的查询、统计、拓朴分析和预测功能来提高建筑在设计 施工管理和服务领域的智能化和信息化的水平。 本论文系统分析乏智能建筑中综合布线的特点和要求，结合未来“数字城 市”的广阔前景，提出基于组件技术和w e b g i s 的智能建筑系统，综合分析了 g i s 的开发策略和目前各种流行的组件式g i s 平台的优势和不足，提出了在 v i s u a lb a s i c 6 0 中嵌入m a p x 5 0 的开发技术路线，通过实践，证明这种开发 策略是正确和可行的! 另外，本论文还详细的论述了综合布线技术的实施步骤和注意事项，特别 是设计和绘制相关系统图， 关键词：智能建筑w e b g i s综合布线智能小 a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h eh i g hd e v e l o p m e n to fd i g i t i z a t i o na n di n f o r m a t i o n , i n t e l l i g e n c ew h i c h b a s e so nd i g i t i z e da n di n f o r m a t i o ni sb e c o m i n gt h ei n e v i t a b l et r e n do fb u i l d i n g i n d u s t r yd e v e l o p m e n t s ot h ei n t e l l i g e n c eb u i l d i n gb e c o m e san e wm o d e li n d u s t r y b e i n gf u l lo fp o t e n t i a l i ti sa ni m p o r t a n ts u b j e c tf a c i n gb yt h ec o n t r a c t u r e st h a th o w t oc o m b i n et h e s es p a c ed a t aa n da t t r i b u t ed a t ar a t i o n a l l yw h i c hh a v er e l a t i o nt ot h e 4 cb a s e d i n t e l l i g e n c e d i s t r i c t sa n d b u i l d i n g s , e s p e c i a l l y t h e s y n t h e t i c a l l y a r r a n g e m e n ta n dm a n a g e m e n to ft h ei n t e l l i g e n c ed i s t r i c t s g i s ( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ) i sas p a c ei n f o r m a t i o ns c i e n c et h a th a s b e e nd e v e l o p i n gp r o m p t l yi nr e c e n ty e a r s i th a sn a t u r a la d v a n t a g et os p a c ed a t aa n d a t t r i b u t e sd a t a , a n dr e l i e so nt h eq u i c k l yd e v e l o p i n gi tt e c h n o l o g y w i t ht h en e t w o r k t e c h n o l o g yd e v e l o p sa n ds p r e a d , d e v e l o p m e n to fw e b g i s ( n e t w o r kg 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 ) w i l lb et h em o t i v ef o r c et ou s ei np r o d u c t i o na n dp o p u l a r i n d e f a t i g a b l eg i st h e r e f o r e ，i t 啪n o to n l yd r i v ei n t e l l e c t u a l i z e dc o u r s e ，b ea l s o b e c o m et h ei n e v i t a b l et r e n do ff u t u r ed e v e l o p m e n tt oa p p l y i n gw e b g i s sp o w e r f u l f u n c t i o nt os y n t h e t i c a l l ya r r a n g e m e n to fw i r ea n di n t e l l i g e n c eh o u s i n ge s t a t et h a t i n t e l l i g e n c eb u i l d s a f t e rr e a d i n gl a r g ep a r to fh o m ea n da b r o a dd o c u m e n t , if i n ds o m ep r o b l e m s e x i s t e di nt h ei n t e l l i g e n c eb u i l d i n gf i e l d s p e c i f i c a l l yf o rp r e s e n t 枷k i n d so f s y n t h e t i c a l l ya r r a n g e m e n to fw i r es y s t e m ，a u t h o rs u g g e s tt h a ti n t e l l i g e n c eb u i l d i n g s y s t e m ( i n c l u d es y n t h e t i c a l l ya r r a n g e m e n t o fw i r e s y s t e ma n dh o u s ej o b m a n a g e m e n ts y s t e m ) b a s e do nw e b g i sr i s e t h el e v e lo fc o n s t r u c t i o ni nd e s i g n c o n s t r u c t i o nm a n a g e m e n ta n dr a n g eo fs e r v i c e si n t e l l e c t u a l i z e da n di n f o r m a t i o n , b y b u i l d i n g - u pb u i l d i n gs p a c ed a t ab a s e ，w h i c hm a k eu s eo fg i s sg r e a tc a p a c i t yf o r l i q u o rs p a c ed a t aa n da t t r i b u t ed a t ai n q u i r y , c o u n t ，t e op ua n a l y t i c a la n df o r e c a s t f u n c t i o n m yt h e s i ss y s t e mh a sa n a l y z e dt h ec h a r a c t e r i s t i ca n dr e q u e s ts y n t h e s i z i n g a b s t r a c t a r r a n g e m e n to fw i r e si ni n t e l l i g e n c eb u d d i n g i t sc o m b i n e d w i t ht h ev a s tv i s t a so f f u t u r e ”f i g u r ec i t y ，p r o p o s e di n t e l l i g e n c eb u i l d i n gs y s t e mt h a tb a s e o rm o d u l e t e c h n o l o g y , a n a l y z e dt h ea d v a n t a g ea n dd e f i c i e n c yo fg i se x p l o i t a t i o nt a c t i c sa n d v a r i o u sp o p u l a rm o d u l eg i sp l a t f o r ma tp r e s e n ts y n t h e t i c a l l y , p u tf o r w a r dt h e e x p l o i t a t i o nt a c t i c sd e v e l o p i n gt h et e c h n o l o g yr o u t e ，t e s t i f y i n gt h i sb yw a yo f p r a c t i c ei m p l a n t i n gm a p x 5 0 i nb a s i c 6 0 i ti s p r o v e db yp r a c t i c e t h a tt h e e x p l o i t a t i o nt a c t i c si sc o r r e c ta n df e a s i b l e ! i na d d i t i o n ，t h et h e s i se x p o u n d e dt h ei m p l e m e n t i n gs t e pa n di t e m s ，w h i c h s h o u l db ep a ya t t e n t i o n ，o fs y n t h e t i c a l l ya r r a n g e m e n to fw i r e s , e s p e c i a l l yt h ed e s i g n a n d p a i n t i n gr e l a t e ds y s t e mc h a r t k e yw o r d s ：i n t e l l i g e n c eb u i l d i n g , w e b g i s ，s y n t h e t i c a l l ya r r a n g e m e n to f w i r e s ，i n t e l l i g e n c ed i s t r i c t s 独创性声明 本人声明所呈交的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，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得石家庄铁道学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示了谢意。 签名：靼日期：2 簟纽 关于论文使用授权的说明 本人完全了解石家庄铁道学院有关保留、使用学位论文的规定， 即：学院有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校 可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印莎其他复制手 段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签 名：弛导师签名：到鞋 日期： 回：三：梦 网络g i s 在智能小区中的研究与设计 1 1 引言 第一章绪论 随着中国经济的迅速发展和人民生活水平的迅速提高，人民对所居住的房子 提出了更高的要求，于是“智能建筑”将成为未来城市建筑发展的主流；另一方 面，“智能建筑”以及住宅小区的”智能化也是社会信息化发展的必然趋势，把 当代科学技术应用于住宅产业，旨在改善住宅功能，优化居住环境，提高居民的 生活质量，真正实现建筑行业绿色环保和可持续发展的要求。 随着计算机技术、现代通信技术、自动化控制技术等技术的迅速发展，为“智 能建筑”的实现提供了必要的技术支持，特别是地理信息系统( g i s ) 的高速发 展和地理信息系统软件社会化程度的日益提高，提高了智能建筑的系统管理功 能。智能小区是智能建筑基础上的扩展和延伸的，人们通过对小区建筑群的四个 基本要素( 结构、系统、服务、管理) 进行优化考虑，提供一个高效、舒适、温 馨、便利以及安全的人居环境。为适应我国加快住宅建设发展，增强住宅建设的 科技含量的要求，实现真正智能、绿色环保的要求，需要从开始的设计规划到最 后的房屋装饰都需要地理信息系统这一强大的工具的支持“1 。 1 2 智能建筑的定义及特点 1 2 1 智能建筑的定义 智能建筑的概念，在2 0 世纪末诞生于美国。第一幢智能大厦于1 9 8 4 年在美 国哈特福德( h a r t f o r d ) 市建成。智能建筑在我国9 0 年代才出现，但迅猛发展势 头令世人瞩目。智能建筑是信息时代的必然产物，建筑物智能化程度也随着科学 技术的发展而逐步提高。当今世界科学技术发展的主要标志是4 c 技术( 即 c o m p u t e r 计算机技术、c o n t r o l 控制技术、c o m m u n i c a t i o n 通信技术、c r t 图形 显示技术) 。4 c 技术仅仅实现了建筑“智能化”中的“结构化”和“系统化”。 将4 c 技术综合应用于建筑物之中，在建筑物内建立一个计算机综合网络，使建 筑物智能化才是智能建筑的真正内涵。 我们可以对智能建筑定义如下：“通过对建筑物的4 个基本要素，即结构、 系统、服务和管理，以及它们之间的内在联系，以最优化的设计，提供一个投资 网络g i s 在智能小区中的研究与设计 合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。 智能建筑的目的是：基于4 c 技术基础上构建智能建筑结构与系统，结合现 代化的服务与管理方式给人们提供一个安全、舒适的生活、学习与工作环境空间。 使他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的 回报。 1 2 2 智能建筑的特点 智能建筑设计时需要考虑到人体工效学与居住者回归大自然的生活环境，尤 其是高科技与人性关怀的结合。因此，智能建筑必须是针对特定的使用功能配置 和特定的使用者群体，其布局与设施可灵活应变。智能建筑给人们带来了全新的 信息化感受，其特点可以归结到以下4 个方面旧。鳓： 其通信系统可以多媒体方式高速处理各种图、文、音、像信息，突破了传 统的地域观念，以零距离、零时差与世界联系； 其办公自动化系统通过强大的计算机网络与数据库，能高效综合地完成行 政、财务、商务、档案、报表等处理业务； 其建筑设备监控系统能对建筑物内的动力、电力、空调、照明、给排水、 电梯，停车库等机电设备进行监视、控制、协调、运行管理； 其安全系统能对自然灾害( 火灾、地震等) 进行监视并作出对策，对人员的 流动进行保安监视与综合管理。 智能建筑不仅能延长建筑物的使用寿命，降低设备的能耗，提高楼宇管理工 作的效率，节省人工费用，而且更主要的是，其优美完善的环境与设施能大大提 高建筑物使用人员的工作效率与生活的舒适感、安全感和便利感，使建造者与使 用者都获很高的经济效益。 综上所述，智能建筑是一个发展中的概念，它随着科学技术的进步和人们对 其功能要求的变化而不断更新、补充内容。根据智能建筑在中国的应用，我对其 的认识是：智能建筑应能提供舒适健康的环境，激发高效的个人创造力，高度支 持办公事务、商务的需要与文化交流，保证安全的生活空间，具有适应建筑功能 变化的灵活性。 1 3 智能建筑发展的历程和面临的主要问题嘲”1 1 3 1 智能建筑发展历程简介 网络g 塔在智能小区中的研究与设计 近十年来，我国智能建筑的发展大体可分为两个阶段，即初始阶段和发展阶 段。 ( 1 ) 初始阶段( 1 9 9 0 - 1 9 9 5 年) 八十年代末，建设部编制的民用建筑电气设计规范中已开始涉及到智能 建筑的理念，提出了楼宇自动化和办公自动化。九十年代初，随着国际智能建筑 技术引入我国后，智能建筑这一概念才逐渐被越来越多的人所认识和接受，尤其 在1 9 9 3 年以后，其成为我国许多城市房地产开发商销售的热点。这一阶段的特 点：一是智能建筑的对象主要是宾馆和商务楼。二是技术产品主要是采用国外产 品。三是出现了片面追求高标准的现象 ( 2 ) 发展阶段( 1 9 9 6 年至今) 1 9 9 6 年以来，我国智能建筑取得了较大发展。智能建筑技术在全国范围内 得到推广应用，其对象由宾馆、商务楼向银行、证券、办公、图书馆、博物馆、 展览馆以及住宅( 含住宅小区) 等拓展。智能建筑队伍迅速成长，初步形成了一支 具有一定规模的智能建筑设计、施工力量以及系统集成商和产品供应商。从1 9 9 7 年到2 0 0 0 年国家陆续颁布了一系列智能建筑相关的法律法规、技术管理规程等 比如：9 7 年1 1 月建设部颁布( 1 9 9 6 - 2 0 1 0 年建筑技术政策智能建筑作为开发 新技术领域的建筑产品纳入该文件的建筑技术政策纲要。9 8 年建设部发布智 能建筑系统工程设计管理暂行规定和智能建筑设计及系统集成资质管理规定 2 0 0 0 年上半年，建设部颁布了智能建筑设计标准；信息产业部颁布了建 筑与建筑群综合布线系统工程设计规范及建筑与建筑群综合布线系统工程验 收规范。 2 0 0 0 年8 月，建设部修改了建筑物防雷设计规范，提出了智能建筑各种 电子设备的安全措施，解决了在建筑中大量电子产品防雷及防止浪涌设备的破坏 问题。 这些技术法规的制定，为我国智能建筑健康有序地发展奠定了技术基础。同 时，人们对智能建筑开始注重理性化，对智能建筑有了更深入的理解，智能建筑 的设计也较为注重切合实际，克服了过去贪大求全的做法。智能建筑技术产品也 由过去的封闭状态向开放性、市场化、公平竞争方面转化，使智能建筑市场全面 走向有序的发展轨道。值得注意的是：近两年来，智能建筑技术迅速向住宅小区 智能化延伸，住宅小区己成为智能建筑发展的主要市场之一。 1 3 2 国外智能建筑目前研究动态 网络g i s 在智能小区中的研究与设计 2 0 世纪8 0 年代初，随着大量采用电子技术的家用电器涌入住宅，人们开始 称其为住宅电子化，8 0 年代中期，将家用电器、通信设备与安保防灾设备各自 独立的功能综合为一体后。形成了住宅自动化概念。8 0 年代末，由于计算机技 术、通信与信息技术的发展，出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总 线技术进行监视、控制与管理的商用系统，这在美国称为“智慧屋”，在欧洲称 为“时髦屋”。日本建设省在推进智能小区概念时，以住宅的总线技术为契机， 提出了家庭总线系统概念( h b s ，h o m e b u s s y s t e m ) ，1 9 8 6 年邮政省与通产省组 织日本电子机械工业协会与电波技术协会共同组建h b s 标准委员会，并于1 9 8 8 年9 月制定了h b s 标准。1 9 8 8 年初日本住宅信息化推进协会在通产省、邮政省 和建设省三个部的支持下成立了，提出住宅区内所有住宅的信息管理采用超级家 庭总线技术。1 9 9 0 年左右，日本建立了一个高水平示范性的智能住宅小区。目 前，欧美及日本一些发达国家，在推进住宅的智能化系统标准化的同时，注重“以 人为本”、“节能为重”和“环境优先”等原则，并由功能出发，对住宅智能化以 “舒适、安全、方便”为目标，对物业管理以“高效、周到、系统”为目标。 1 3 3 国内智能建筑目前研究动态“” 随着国家对智能建筑的重视，我国的智能建筑行业取得了很大的发展，如自 从1 9 9 7 年1 0 月国家建设部颁布了我国智能建筑领域的第一个法规性文件，即建 设部建设 1 9 9 7 1 2 9 0 号文建筑智能化系统工程设计管理暂行规定之后，实行 了市场准入制度，出台了中国智能建筑设计标准国标，我国智能建筑的发展 已从随意混乱无序开始逐步走上规范有序。 智能化是一种拟人化的称呼，它不是智能化系统的简单堆砌，也不是意味着 生活的”自动化”，更不是最新、最先进系统及产品的试验场。因此，业主对”智 能化”系统工程的建设，不应盲目追求高标准、提出不切实际的要求或牵强附会， 要有一个理性正确的认识。具体地说，”智能化”在住宅小区中主要是体现在以下 三个方面： 1 ) 提供方便、快捷、经济的信息通信服务：应用计算机网络技术和通信技 术，建立小区内的高速数据通信网络，适应信息时代人们多样化的信息通信需要。 2 ) 创造安全、舒适的居住环境：应用现代安全防范技术，建立小区必要的 安全防范体系，同时综合应用各种现代技术手段，营造一个安全舒适的”居住” 环境。 3 ) 建立高效、科学、便利的物业管理体系：应用计算机网络技术、软件技 网络g i s 在智能小区中的研究与设计 术、现代控制技术和i c 卡等技术建立网络化、智能化的物业管理系统。 1 3 4 智能建筑的发展趋势 智能建筑的发展是科学技术和经济水平的综合体现，它已成为一个国家、地 区和城市现代化水平的重要标志之一。在我国步入信息社会和国内外正在加速建 设信息高速公路的今天，智能建筑将成为城市中的“信息岛”或“信息单元”， 它正是信息社会最重要的基础设施之一，成为数字城市的一部分。随着社会的进 步、科技的腾飞以及人类的需求，智能建筑在我国的发展将呈现以下趋势： 1 ) 业主己把建筑设计中智能部分的设计列为其基本要求之一，而政府亦高度 重视，在科研、资金和政策等方面积极地进行支持和引导，使智能建筑的发展朝 着健康和规范化的方问发畏。 2 ) 采用最新高科技成果，实现智能建筑管理信息系统向集成化、综合管理化 方向发展。 3 ) 正在迅速发展成为一个新型的技术产业。政府和各大学、科研机构以及有 关厂商正将智能建筑作为一个新的研究课题和商业机会，积极投入力量，开发相 关的硬件产品，使智能建筑实施便利，成本降低。 4 ) 智能建筑的功能正朝着多元化方向发展。由于用户对智能建筑功能要求有 很大差异，智能建筑的设计也要分门别类，有针对性地设计出符合用户使用需求 的智能建筑管理信息系统是智能建筑的发展的必然要求。 1 4 目前智能建筑中存在的问题“旷嘲 要真正实现智能建筑以及智能小区的要求以及符合w t 0 的规则和相关的国 际标准，要真正全面提高我国智能化建筑技术发展管理的总体水平，还存在很多 问题。 1 4 1 小区建筑的设计不科学 “智能建筑”应该根据小区的特定条件，包括小区的规模和档次、配套设施、 建筑布局、用户对象和投资情况等因素综合考虑，从实际出发，适度超前，以实 用为目的，选择适合小区实际需要的系统和功能，即“量体裁衣”，即在合理需 求分析的基础上，对适用智能化系统加以优化设计和统筹考虑，寻找最经济可行 的实现途径，以最少的投资换取最大的功效。但目前有些小区整体设计不科学， 存在盲目性! 网络g i s 在智能小区中的研究与设计 1 4 2 智能建筑的施工不够规范 “智能建筑”不仅仅是科学的设计，规范的施工同样重要，规范的实施包括 确定合适的集成商及供货商，制定分步实施步骤，规范的施工组织计划和安装、 调试、试运行、测试、验收程序等，但目前还缺乏系统的管理。 1 4 3 智能建筑中数据集成和管理方面存在混乱的现象； ( 1 ) 很大一般分的智能建筑虽然设备自动化方面已经实现了集成，但在物业管 理方面仍然采用传统的人工文件管理的形式管理庞大的信息数据，在物业数字化 和信息化管理方面存在明显的滞后性； ( 2 ) 有的小区采用了计算机物业管理系统，但是却没有将计算机物业管理系统 与建筑智能化系统进行系统集成，并未将建筑智能化系统功能和动态信息融入到 物业管理中去。 ( 3 ) 目前物业管理公司的信息管理平台只能处理业主物业信息中的一小部分， 仅仅是简单的文件管理，或单机管理，没有充分发挥网络的优势，业主物业信息 的管理和查询功能尚未实现信息化，远远不能满足智能化住宅小区的需求。 1 4 4 长期的规范化和智能化管理得不到保证 智能建筑的规范化和智能 化管理应当贯穿于智能建筑的全过程，不仅是交付使用后长期管理和服务， 也应当包括智能建筑设计、施工、控制的智能化。同时，智能建筑的智能化管理 也不同于简单的“一卡通”； ( 1 ) 有的高档小区也实现了网络化管理，但是很大一部分用户对智能小区的物 业管理系统简单等同于“一卡通”，认为通过“智能卡”实现住宅小区物业管理 一体化：楼宇出入、登记、查询、停车管理、区内购物、娱乐消费、记帐、结帐、 统计等自动化就是实现了智能化的物业管理，其实，作者认为：这只是智能化物 业管理的账户管理或业主的财务管理，是物业管理的一部分而不是全部。 ( 2 ) 传统物业管理就是在己竣工验收后并投入使用的大厦建筑或住宅小区，以 及附属配套设施、设备资产和场地经营方式进行管理。其管理的模式大部采用人 工和静态数据处理的方式进行，而作者认为智能建筑的物业管理应该贯穿于智能 建筑设计、施工、维修、管理、服务的全过程。 ( 3 ) 智能建筑是系统工程，从智能化设计开始，经过建筑单位的土建施工、土 建施工竣工后电气化施工、然后是小区的管道、信息网络的铺设、最后交付使用 网络g i s 在智能小区中的研究与设计 后小区的智能化管理和服务等等都是独立的施工与管理，相关数据经过不同的施 工单位后变褥混乱不堪，缺少对相关数据的统一管理是目前。智锈建筑”中存在 的最大问题。 总之，由于智能建筑是一个涉及很多学科的边缘科学和技术，因此不同学科 的学者对其看法和认识也存在一些偏差：另一方面。智能建筑是- - f - j 发展的技术， 他必然会随着计算机技术、网络技术、信息化技术、控制技术的发展而不断发展， 可以说建筑“智能化”的脚步永不会停止。 1 5 研究背景和意义及其主要内容嘲。证町 1 5 1 论文采取的研究背景和意义 前面提到目前在智能建筑和智能小区开发中存在的问题，如何解决这些问题 成了智能建筑从业人员必须解决的问题。目前，g i s 的迅速发展，特别是网络g i s 和组件式g i s 的迅速发展为我们解决这一闯题提供了有力的技术保证，利用 w e b g i s 强大管理空问数据和属性数据的功能来提高我们的管理能力和水平，真 正实现建筑的以及小区的数据管理的智能化，这不仅是目前信息化和数字化发展 的必然要求，也是“数字城市”的一部分，因此，我们可以通过开发基于网络 g i s 的智能建筑管理信息系统来有效解决这些问题： 其一，地理信息系统通过建立地理空间数据库来统一管理相关的空间数据和 属性数据以及相应的元数据，这样所有的数据都来自规范的地理空间数据库，使 数据正确有效，便于数据的规范管理，特别是保证了数据的准确性和一致性。 其二，由于相关的工程图纸和设计施工图纸一般是a u t o c a d 绘制的设计图， 这些矢量数据可以通过相关的g i s 软件轻松转化成g i s 中容易使用的栅格数据和 矢量数据，容易实现数据的输入和采集；同时采用基于w e b g i s 的智能建筑管理 信息系统使用户与服务器之间的沟通更加方便，同时也使信息的传输更加便捷、 安全、高效和快捷。 其三，地理信息系统区别于其他信息系统的最重要的功能是其强大的空间分 析和拓扑分析功能，因此采用基于w e b g i s 的智能建筑管理信息系统来对相关的 数据进行知识挖掘是采用这一技术路线的另重要原因。如：利用g i s 进行相关 运算，如：路径分析、地址匹配、拓扑叠加、缓冲区分析等等； 其四，基于网络地理信息系统( w e b g i s ) 开发的智能建筑管理信息系统使对 信息的管理不仅涉及一栋建筑，它可以覆盖整个智能小区甚至可以成为城市管理 网络g i s 在智能小区中的研究与设计 信息系统的一部分，为城市规划、交通规划等提供必要的数据和信息； 其五，基于网络地理信息系统( 馨e b g i s ) 开发的智能建筑管理信息系统使业 主可以通过客户端与物业进行信息交换，物业可以通过系统来受理业主提出的服 务要求，也可以通过系统查询数据，并及时提供服务。 1 5 2 本论文的主要内容 通过查阅国内外大量的相关文件，提出了基于w e b g i s 的智能建筑管理信息 系统来集成智能建筑的各项功能的技术路线，作者在本论文中主要完成以下工 作： ( 1 ) 通过分析目前国内外智能建筑的发展现状，提出智能建筑在系统集成方面 存在的主要问题，并提出相应的解决策略。 ( 2 ) 系统详细分析了传统g i s 的不足和组件式g i s 和w e b g i s 的特点和优势 ( 3 ) 根据数字化和信息化的要求，对智能小区的功能进行了研究，提出了智能 小区的设计方案 ( 4 ) 对综合布线系统组件进行研究与设计 ( 5 ) 对物业管理信息系统组件进行研究与设计 ( 6 ) 采用组件式g i s 的开发方法对系统进行了设计和开发 网络g i s 在智能小区中的研究与设计 第二章组件式g i s 与w e b g i s 地理信息系统，简称g i s ( g e o g r a p hi n f o r m a t i o ns y s t e m ) ，是计算机科学、 地理学、测量学、地图学等多门学科综合的边缘学科，是指由计算机软硬件系统、 地理数据和用户组成的，通过对相关数据进行采集、存储、检索、操作、分析和 建模，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源管理、环境监测、交通 运输、经济建设、城市规划以及政府各部门行政管理提供新的知识为工程设计、 规划、管理决策等服务。简言之，就是把对象的空间属性与它的空间位置联系起 来进行空间查询和分析，从而实现资源的有效管理和配置。 g i s 萌芽于2 0 世纪5 0 年代。1 9 5 6 年，奥地利测绘部门首先用计算机建立了 地籍数据库，随后各国的土地测绘和管理部门都逐步开发土地信息系统( l i s ) ， 以用于地籍管理。g i s 最初为解决地理问题而起，应用范围仅限于某些专业。随 着信息技术的发展、社会信息化进程的加速和计算机软硬件水平的提高，g i s 的 应用范围扩大到社会信息服务领域。从上世纪到现在短短的四十余年中，地理信 息系统在用户需要、技术进步、应用方法论的提高等推动下，地理信息系统得到 了飞速的发展嘲。 2 1 传统g i s 系统的弊端 早期的g i s 系统是基于文件共享的低级分布式结构，数据集中存放于服务 器，由空间数据库系统进行统一管理，在客户端采用g i s 桌面系统进行远程交件 调用，存在的主要问题： ( 1 ) 文件服务器结构，处理能力完全依赖c l i e n t 端，效率低下； ( 2 ) c l i e n t 端的任何操作都要将服务器文件远程复制到本地进行，多用户并 发操作时，网上存在多个备份，数据完整性难以控制；大量数据频繁传输，造成 网络瓶颈，降低系统性能； ( 3 ) 成本高昂，企业用户的g i s 要求仅限于一般性功能，为此每个c l i e n t 都配备昂贵的专业g i s 软件无疑是巨大浪费； ( 4 ) g i s 桌面系统操作复杂，需要专业基础和长期培训，不适合企业级及大 众化应用； 网络g i s 在智能小区中的研究与设计 2 2 网络地理信息系统。蜘 2 2 1w e b g i s 的基本概念 随着i n t e r n e t 技术的不断发展和人们对g i s 的需求的日益增长，利用 i n t e r n e t 在w e b 上发布空间数据，为用户提供空间数据浏览、查询和分析的功 能，己经成为g i s 发展的必然趋势。于是，基于i n t e r n e t 技术的地理信息系统一一 w e b g i s 应运而生。 w e b g i s 指基于i n t e r n e t 平台、客户端应用软件采用w w w 协议运行在万维网 上的地理信息系统。它是利用互联网技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技 术，其核心是地理信息系统中嵌入h t t p 和t c p i p 标准的应用体系，实现互联网 环境下的空间信息管理等地理信息系统功能。 w e b g i s 将地图与相应的数据库有机地结合起来，实现图形与数据的有效连 接，在查询图形时，可以相应查出地图中某空间实体的相应数据库信息，反之通 过对实体数据库的查询，可查看相应的地图位置，真正实现信息的动态查询，使 各种信息的浏览和查询变得更加直观、方便、快捷。 2 2 2w e b g i s 的特点与优势 由于速率，安全性，面向业务处理等关键要素，w e b g i s 将首先在i n t e r n e t 上获得广泛应用，利用j a v a 、c g i 、p l u g i n 等开发技术，使企业用户直接通过 b r o w s e r 对g i s 数据进行访问，实现检索查询，制图输出，编辑修改等g i s 基本 功能。 ( 1 ) 基于i n t e r n e t i n t r a n e t 标准 w e b g i s 支持i n t e r n e t 网络通讯和t c p i p 和h t t p ，采用标准的h t m l 浏览器 作为应用外壳支持t c p i p ，w e b g i s 可以和任何地方的空间数据相连，这是 w e b g i s 实现的基础和前提。 ( 2 ) 分布式服务体系结构 分布式服务体系结构是在服务器与客户端都能提供活跃的、可执行进程的体 系结构，它能有效地平衡两者之间的处理负载，诸如动态提取数据子集并进行分 析的进程任务，一般在服务器端执行；空间信息查询集的选定和按比例缩放则适 合在客户端执行。这种在客户机和服务器之间的进程分布式处理，最大限度地发 挥了现有计算机硬件资源的利用率。把数据量集中的任务放在服务器上，使得应 用程序能支持其它的网络请求，分布式处理显著地降低了带宽要求并提高了系统 同络g i s 在智能小区中的研究与设计 的性能。它允许用户嵌入自己定制的g i s 服务，所用的数据既可以是本地的也可 咀是分布的数据集，从而使传统g i s 向分布式g i s 转变。 ( 3 ) 发布速度快，范围广，维护方便 由于基于i n t e r n e t ，w e b ( ；i s 的信息更新及时、发布速度快，发布范围广 w e b g i s 的体系结构包括许多应用服务，如制图、查询、地理编码等。传统的地 理信息系统，当用户规模扩大与数据变更之后，都需对原有系统做大量的改动， 而在w e b g i s 中，只需维护服务器端的数据，客户端就能及时看到更新的数据。 ( 4 ) 数据来源丰富、分布存储 w e b g i s 能充分利用己有的g i s 数据资源和属性数据库数据，将常用的多种 g i s 数据转换成自己的空间数据格式和相应的关系数据库。服务器端的g i s 数据 不需全部集中在一台机器上，可以分散安装在不同的多台机器上，这些机器可以 分布在空问距离很远的地方，通过i n t e r n e t i n t r a n e t 相连。这种分散存储数据 的方式对于降低系统负载，加快访问速度，降低成本等方面很有帮助。 ( 5 ) 用户界面友好 w e b g i s 使用标准的i n t e r n e t 浏览器作为用户界面和使用工具。通过与用户 交互定制网页，其用户界面具有较强的多媒体效果，甚至使人获得虚拟现实的感 觉；并且操作简单明了，形象直观，一般用户也能使用。 ( 6 ) 系统建设投资少 利用i n t e r n e t 的基础设施，以较少的投资就可以建立一套覆盖整个企业或 全行业甚至世界范围内的空间信息发布体系。终端用户不需要购买任何专门的 6 i s 软件，就可享受到真正的、实时的g i s 信息服务。 ( 7 ) 系统安全性高 w e b g i s 软件具有对数据访问的安全控制，通过口令密码限制访问人员的范 围以及可访问的内容。对于面向全社会的专业信息系统，在实际应用中，对不同 的用户提供不同的信息。 ( 8 ) 系统协调性好 遍布全球的代理商可以直接为用户分布数据并提供服务。用户可以将广泛分 布的数据和本地的数据结合在一起，使不同地区的计算机主机协同工作。这种技 术使得全球的存储在6 i s 数据库中的现有空间信息发挥出巨大的效力。用户可以 在任何时问、任何地点共享和使用彼此的数据。任何人通过一个简单的浏览器界 面就可以访问经过复杂的专业的g i s 分析产生的数据。通过不断提高的访问g i s 信息的能力，全社会和各种组织作为一个整体将会更有效地利用现有的空间数据 资源。 网络g i s 在智能小区中的研究与设计 ( 9 ) 大规模降低成本，全面取代g i s 桌面系统，简单易用，降低专业操作难度， 充分利用网络瓷源，将企业成员的交流合作与g i s 专业操作有机结合，构成企业 群体生产力； 2 3 目前流行的w e b g i s 开发平台b 耵 w e b g i s 是当今g i s 发展的热点，己成为各大厂商激烈竞争的焦点。重要的 国内外g i s 厂商争相发布各自的w e b g i s 产品，其中国外有代表性的平台产品有 e s r i 公司的a r c l m s ；m a p i n f o 公司的m a p x t r e m e ,a u t o d e s k 公司的m a p g u i d e i n t e r g r a p h 公司的g e o m e d i aw e b m a p 等。国产w e b g i s 平台有武汉吉奥信息工程 技术有限公司的g e o s u r f ；国家遥感应用工程技术研究中心的地网g e o b e a n s ：武 汉地质大学的姒p g i s - i m s 等平台。 ( 1 ) e s r i 公司的a r c i m s 平台 e s r i 在基于两个i n t e r n e tg i s 制图服务软件：a t c v l e w i n t e r n e tm a p s e r v e r 及m a p o b j e c t si n t e r n e tm a ps e r v e r 扩展模块的基础上，于2 0 0 1 年推出了基于 i n t e r n e t i n t r a n e t 环境的新一代g i s 应用和地图数据服务产品a r c l m s 。 a r c l m s 具备成熟的客户服务器体系构架，允许对各层进行直接定制。客户 端通过定制h t m l ，j a v a s c r i p t 或调用开放的对象模型，可以建立特定的i n t e r n e t 应用程序而在服务器端，a r c l m s 提供了投影和要素专题化等功能。中间件与 其他流行的i n t e r n e t 技术兼容，可以使用a s p ，c o l d f u s i o n ，m i c r o s o f t t r a n s a c t i o ns e r v e r 等技术进行定制，从而扩展w e b g l s 网站的功能。 a r c i m s 的主要特点：简单的基于向导的界面；强大的智能化的客户端；地图 编辑和地图注释功能：方便的定制功能：高质量的制图显示功能，开放的、可伸 缩的结构。 ( 2 ) m a p l n f o 公司的m a p 最t - r e m e 平台 m a p x t r e m e 是m a p l n f o 公司开发的基于i n t e r n e t i n t r a n e t 的地图应用服务 器。它采用标准的t c p i p 协议，通过h t t p 进行文档和文件传输，在浏览器端为 标准的h t m l 语言，从而保证了与客户端浏览器的无关性。m a p x t r e m e 在客户端 提供了两种工作模式，一种是标准的h t m l 网页的模式，任何支持h t m l 的浏览器 都可正常工作。另一种是j a v aa p p l e t 插件，这种方式能够增强在浏览器端的交 互性，但对网络速率要求较高，一般在i n t r a n e t 上采用。 m a p x t r e m e 支持分布式服务体系结构，能与其他标准的w e b 服务器相连，因 而具有良好的开放性。m a p x t r e m e 与w e bs e r v e r 的连接是通过应用服务器完成 网络g l s 在智能小区中的研究与设计 的。m a p x t r e m e 自带h a h t h a h t s i t e 开发环境，用户无需另外单独配置网络应用 开发工具。一