基于MapInfo的通信规划辅助系统的设计优秀毕业论文 可复制黏贴.pdf

华南理工大学 硕士学位论文 基于mapinfo的通信规划辅助系统的设计 姓名 谭耀波 申请学位级别 硕士 专业 计算机技术 指导教师 郭荷清 江其瑞 20061202 摘要 移动通信事业的飞速发展增加了移动通信网络规划 优化和维护的难度 采用g i s 系统是一个良好的解决办法 m a p l n f o 是目前流行的桌面地图信息系统 但是由于其通 用性 存在功能性欠缺 不能满足移动通信网络系统方面的需要 为了解决这一问题 采用兼容m a p i n f o 的软件 在m a p l n f o 平台上开发插件增强功能成为一大研究热点 本 文采用广泛使用的m a p l n f o 二次开发语言m a p b a s i c 对开发移动通信辅助系统进行了 研究 本文在深刻分析移动通信网络建设流程的基础上 结合日常通信网络规划 维护 优化工作的实际需要 归纳得出系统的功能需求 形成一个完整的通信规划辅助系统架 构 并对其功能模块进行详细设计 系统由七个模块组成 分别为 数据处理模块 用 于各种的数据导入导出及不同格式之间的数据更新 基站布点模块 用于对基站的增加 删除 维护 查找 本地网管理模块 用于管理地区之间的相邻关系 频率管理模块 用于对基站频点的维护和优化 相邻小区管理模块 用于管理和维护小区之间的相邻关 系 边界协调模块 用于管理基站与地区之间的相邻关系 项目操作模块 用于工程项 目的建立与管理 通信规划辅助系统设计过程中吸收了工程的实际经验 能较好地弥补 m a p l n f o 在移动通信规划上的功能欠缺 从而提高规划效率 本文为辅助系统制定了一套规范的表格格式要求 保证了数据交互的准确性 便于 今后系统功能扩展 为数据处理 基站布点 频率管理等实现起来比较复杂的功能制定 了简洁高效的算法和清晰的流程图 降低了程序复杂性 保障了运行结果的正确性 关键词m a p l n f o m a p b a s i c 通信规划辅助系统 a b s t r a c t t h eh i g h s p e e dd e v e l o p m e n to fm o b i l ec o m m u n i c a t i o ne n t e r p r i s ei n c r e a s e st h e d i f f i c u l t yo fn e t w o r kp l a n n i n g o p t i m i z i n ga n dm a i n t a i n i n g t oa d o p tg i ss y s t e mw i l lb ea g o o ds o l u t i o n m a p i n f oi sac o m m o n u s e dd e s k t o pm a pi n f os y s t e m b u tf o rt h ea l l p u r p o s e p r o p e r t y i t ss h o r to ff u n c t i o n st om e e tt h er e q u i r e m e n to fm o b i l ec o m m u n i c a t i o nn e t w o r k s y s t e m t os o l v et h i sp r o b l e m u s i n gs o f t w a r et h a tc o m p a t i b l ew i 廿1m 印h l f ot oe x p l o i t i n s e r t e dt o o l si nm a p l n f op l a t f o r mt oa r t h a n c ef u n c t i o n sb e c a m eah o t s p o ti nr e s e a r c h t h i s t h e s i sa d a p tm a p b a s i c t h ef u r t h e re x p l o i tl a n g u a g eo fm a p l n f ow h i c hi sw i d e l yu s e d a sa t o o lt or e s e a r c ht h ee x p l o i t a t i o ni nm o b i l ec o m m u n i c a t i o nn e t w o r ka s s i s t a n ts y s t e m b a s e do nad e 印a n a l y s i so fm o b i l ec o m m u n i c a t i o nn e t w o r kc o n s t r u c t i o nf l o w c o n s i d e r dt h e e x p e r i e n c e o ft h ec o m m u n i c a t i o nn e t w o r kp l a n n i n g o p t i m i z i n ga n d m a i n t a i n i n g t h i st h e s i sd r a wac o n c l u s i o no ft h es y s t e mf u n c t i o nr e q u i r e m e n t d e s i g n e da c o m p l e t ec o n s t i t u t eo fm o b i l ec o m m u n i c a t i o nn e t w o r ka s s i s t a n ts y s t e ma n dd i dad e t a i l e d d e s i g nt of u n c t i o nm o d u l e s t h es y s t e mc o n s i s t e do f s e v e nm o d u l e s t h e ya r e d a t am a n a g e m o d u l e u s e dt oi n p u to ro u t p u ta l ll i n do fd a t aa n dr e n e wt h ed a t af r o md i f f e r e n ts t r u c t u r e b a s el o c a t i o nm o d u l e u s e dt oa d d d e l e t e m a i n t a i no rs e a r c hb a s e l o c a ln e t w o r km a n a g e m o d u l e u s e dt om a n a g et h en e i g h b o u rr e l a t i o nb e t w e e nd i s t r i c t s f r e q u e n e em a n a g e m o d u l e u s e dt om a i n t a i na n do p t i m i z et h ef r e q u e n c eo fb a s e n e i g h b o u rc e l lm a n a g e m o d u l e u s e dt om a n a g ea n dm a i n t a i nn e i g h b o u rr e l a t i o nb e t w e e nc e l l s b o r d e rc o r r e s p o n d m o d u l e u s e dt om a n a g en e i g h b o u rr e l a t i o nb e t w e e nc e l l sa n dd i s t r i c t s p r o j e c to p e r a t i o n m a n a g em o d u l e u s e dt oe s t a b l i s ha n dm a n a g ep r o j e c t f o rm o b i l ec o m m u n i c a t i o nn e t w o r k a s s i s t a n ts y s t e ma b s o r b e dt h ee x p e r i e n c eo fe n g i n e e r i n g i tc a l lm a k eu pt h es h o r t c o m i n gi n c o m m u n i c a t i o np l a n n i n go f m a p i n f os oa st oi n c r e a s et h ee f f i c i e n c yo f p l a n n i n g t h i st h e s i sb u i l tan o r m a t i v er u l eo ft a b l ed a t as t r u c t u r et oc b s r t et h ea c c u r a c yo fd a t a i n t e r a c ta n dt ob ee a s yt of u n c t i o ne x t e n s i o n i ta l s ob u i l te f f i c i e n ta r i t h m e t i ca n dc l e a rf l o w c h a r tt oc o m p l e xf u n c t i o no fd a t am a n a g e b a s el o c a t i o n f r e q u e n c em a n a g em o d u l et o r e d u c et h ec o m p l e x i t yo f p r o g r a m m ea n de n s u r et h ec o r r e c t n e s so f r u n n i n gr e s u l t k e y w o r dm a p l n f o m a p b a s i c m o b i l ec o m m u n i c a t i o nn e t w o r kp l a n n i n ga s s i s t a n t s y s t e m i i 华南理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明 所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果 除了文中特别加以标注引用的内容外 本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品 对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体 均已在文中以明确方式标明 本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担 作者签名 谭耀波日期 2 0 0 6 年1 0 月8 日 渤处 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 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学 学校 有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版 允许学位 论文被查阅 除在保密期内的保密论文外 学校可以公布学位论文的全 部或部分内容 可以允许采用影印 缩印或其它复制手段保存 汇编学位 论文 本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致 本学位论文属于 口保密 在 年解密后适用本授权书 回不保密 学位论文全文电子版提交后 曰同意在校园网上发布 供校内师生和与学校有共享协议的单位浏 览 请在以上相应方框内打 作者签名 指导教师签 日期 扩f f 湖 臼 日期 所j 别 1 久裔 耀 译名 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究背景 近几年来 随着社会经济的不断发展和资费政策的调整 我国移动通信事业正处于 飞速发展时期 从一代的蜂窝模拟系统到二代的g s m 时分复用系统 c d m a 的码分复用系 统 系统容量和移动用户数量呈几何级数激增 移动网络容量频繁扩容 随着移动通信 网络规模的不断扩大 移动网络的规划 维护 优化也变得日益复杂 各自面临多方面 的问题 移动网络规划面临的问题是 1 1 新建的无线基站位置选取是否合理 能否有效地覆盖话务热点 2 新建的无线基站与周边原有基站是否存在频率干扰 覆盖重叠 3 如何用最少数量的基站覆盖最大的范围 移动网络维护面临的问题是嘲 1 为了充分利用网络资源 必须频繁地根据话务分析对网络容量进行地域调整 对 基站设备进行扩容或减容 随之而来的问题是每个基站所占用无线频率需要频繁 调整 2 由于城市发展或物业方面原因 部分无线基站需要搬迁 如何选取合适的搬迁站 址 使基站搬迁对现有网络的影响减到最小 移动网络优化面临的问题是嗍 1 由于实际无线网络的结构不是规则的蜂窝体系 需要根据路测 拨测 频率扫描 等测试数据调整基站参数和天线参数来优化网络结构 2 对于网络中存在的覆盖弱区和盲点 如何使用调整发射功率 增加直放站等手段 进行解决 上述是广大从事移动通信工程的设计 建设和维护人员日常工作内容 随着移动网 络的规模日益庞大 基站数量的激增 相关的工作量也日益增大 工程人员要面对海量 的变动数据 如何有效地减轻工作量 提高效率 是目前我们迫切需要解决的问题 在 移动通信工程中应用地理信息系统 是目前采用的主要解决方法 地理信息系统 g e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o ns y s t e m 简称g i s 是地理环境 资 源在计算机中的缩影 反映现实生活中各类空间数据及描述这些空间数据特征的属性 在计算机软件和硬件的支持下 管理和综合分析具有地理空间内涵的各类资料 以一定 华南理工大学工程硕士学位论文 的格式输入 存储 检索 显示和综合分析应用空间信息 以提供对规划 管理 研究 预测和决策所需的信息 它是表达 模拟具有地理空间内涵的现实系统和进行数据处理 分析的有力工具嗍 地理信息系统把图形管理系统和数据管理系统有机地结合起来 不但克服了数据库 和图形系统各自固有的局限性 而且使二者的优势强强联合 优势更加突出 功能倍增 从 地理信息系统 的名称上可以看出 地理信息系统可以分成两个部分 即 地理 和 信息 地理 代表各类空间数据 信息 代表这些空间数据特征的属性信息 两者通过地理编码 组成一个完整的系统 空间数据和属性信息是自动关联的 运用地 理信息系统技术开发应用程序能够在真实的地图上显示各种移动通信网络的系统数据 如网络性能指标 路测数据 基站覆盖信号场强预测等等 使用者可以更直观地了解网 络的现状和预测规划结果 从而有助于更好地对网络进行维护和设计 常见的g i s 软件有m a p l n f o a r c i n f o a r c v i e w 和m g e 等产品 其中m a p l n f o 是 目前比较常用的桌面地理信息系统 支持可视化地理分析功能 可对数据表格和图形互 相转换 可通过图形操作修改表格数据 以叠加图层的方式帮助用户在数据库中不同的 数据之间建立关联 在同一个环境下显示 并迅速揭示数据之间的关系以及易被忽视的 数据模式 准确而直观 从而有助于用户作出快速有效的决策 提高运作效率 m a p l n f o 虽然具有较为全面的功能 但是它毕竟是一个通用的地理信息系统软件 不是专门针对移动通信系统开发的 如果直接用于移动通信管理 必然存在不少功能上 的欠缺 m a p l n f o 公司为了方便用户二次开发 提供了自己的二次开发平台 用户可以 在平台上开发各自的g i s 应用 本文研究如何利用m a p b a s j c 对m a p l n f o 进行二次开发 扩展m a p l n f o 的功能 形 成一个完整的通信规划辅助系统 1 2 国内外发展状况 1 2 1 国内发展状况 国内对g i s 的研究方兴未艾 g i s 应用遍及金融 电信 交通 国土资源 电力 水利 农林 环境保护 地矿等国民经济各领域 权威的统计资料和研究报告都表明 国民经济信息数字化的8 0 以上都构筑在地理信息系统之上 m a p l n f o 自九十年代初进入中国后 在各行各业得到了普遍的关注 在统计 信息 中心 测绘 邮电 水利 环保 油田 林业 军事 工商等部门等到了广泛的应用 2 第一章绪论 1 9 9 4 年中国g i s 协会在北京成立 标志中国g i s 行业已形成一定规模 九五期问 国家 将地理信息系统的研究应用作为重中之重的项目予以支持 1 9 9 6 年 为支持国产g i s 软件的发展 原国家科委开始组织软件评测 并组织应用示范工程 这一系列的举措极 大的促进了国产g i s 软件的发展与g i s 的应用 1 9 9 8 年 国产软件打破国外软件的垄断 在国内市场的占有率达2 5 同年 在抽样调查2 5 个省市1 9 个行业的1 0 0 0 多个单位中 全部使用了地理信息系统 在移动通信方面 m a p i n f o 的使用十分普遍 各大运营商 如中国移动 中国电信 中国联通 中国网通等都有自己开发的m a p l n f o 插件 各设备 厂家 设计单位的日常工作也离不开m a p l n f o 1 2 2 国外发展状况 国外对g i s 的研究起步很早 在6 0 年代中期就开始了 g i s 最初为解决地理问题 至今已成为一门涉及测绘学科 环境科学 计算机技术等多学科的交叉学科 1 9 6 3 年加拿大测量学家r f t o m l i n s o n 首先提出了地理信息系统这一术语 并建成 世界上第一个g i s 加拿大地理信息系统c g i s 用于自然资源的管理和规划 不久 美国哈佛大学推出了较完整的系统软件s y m a p 进入7 0 年代以后 由于计算机软硬件水 平的提高 促使g i s 朝着实用方向迅速发展 一些经济发达国家先后建立了许多专业性 的g i s 在自然资源管理和规划方面发挥了重大的作用 8 0 年代后兴起的计算机网络技 术使地理信息的传输时效得到了极大的提高 它的应用从基础信息管理与规划转向更复 杂的实际应用 成为辅助决策的工具 并促进了地理信息产业的形成 进入9 0 年代以 来 由于高性能低价格的工作站和微机的普及 计算机网络技术的推广应用 以及u n i x w i n d o w s 操作系统 x w i n d o w s 开发工具和并行处理机技术的不断发展 使g i s 发展成 为具有开放性 信息资源共享和支持多种硬件平台 多层次 的高科技产品 使用环境 更为方便 自9 0 年代以来 开发了上千种的g i s 软件 在各行各业得到了充分的应用 世界各国对g i s 科技的开发和研究 主要集中在如下一些方面 空间信息分析的新 模式和新方法 空间关系及数据模型 包括与时间有关的四维数据结构 人工智能和专 家系统的引入 显示和输出技术 g i s 的效益评价 保密性等 如2 0 0 2 年初 爱立信商业咨询公司与i m a g e m 合作 利用g i s 体系执行一项创新的 计划 使包括商业咨询部门 蜂窝规划 传输规划和本地网 数据通讯规划等部门综合 在一起 在部门间共享地理分析的成果 同时在整个企业的范围内进一步推广使用g i s 技术 华南理工大学工程硕士学位论文 1 3 当前存在问题 目前没有专门针对移动通信规划 维护 优化而开发的g i s 软件 而m a p i n f o 由于 其通用性 对移动通信实际应用存在部分功能性欠缺 不能满足移动通信网络规划 维 护 优化各方面的需求 其不足主要存在以下三个方面 1 没有针对移动通信网络的图形操作功能 移动通信网络的图形操作包括增加 删除站点 增n 删除小区 移动站点位置 修改小区方向 长度等等 2 条件筛选 显示功能比较弱 m a p i o f o 提供的专题图层显示功能能实现简单的 条件筛选 显示 但是只支持简单的条件 而且显示手段比较也比较单一 但 网络优化需要多条件组合的筛选显示和多种显示方式 m a p l n f o 自带功能不能 满足其需求 3 表格数据更新功能欠缺 在m a p i n f o 中更新表格数据需手工输入 操作比较繁 琐 而网络维护常常需要根据某一表格更新其他表格的数据 而m a p i n f o 自带 功能不支持这种操作 1 4 本文主要内容及研究意义 本文的主要研究内容是结合日常移动通信网络规划 维护 优化工作的经验 针对 移动网络参数设计和频率规划的特点 利用g i s 地理信息系统 技术 基于m a p i n f o 进行二次开发 采用m a p b a s i c 扩展m a p i n f o 的功能 将频率规划 参数设计 网络优 化中涉及的繁琐的数据 包括基站和小区数据 频率和参数数据 话务数据等在电子地 图上进行可视化 地理化 提供多种工具方便用户进行相关数据的分析 处理 形成一 个完整的通信规划辅助系统 1 5 本文结构 论文第二章介绍了地理信息系统 g i s 的定义 组成及主要功能 介绍了g i s 开 发工具m a p l n f o 的特点和基本概念 简述了系统开发语言 m 印b 嬲i c 的特点 在论文的第三章中 针对移动通信网络问题规划 维护 优化工作所需功能进行研 究 在对m a p i n f o 自带功能分析比较后 得出需要设计的系统方案 论文第四章首先阐述了方案的设计思路 给出了系统的总体体系结构 然后对需要 实现的系统各部分模块进行功能设计 第五章通过对系统其中部分功能的实现验证通信规划辅助系统的有效性 最后给出了论文的结论 4 第二章g i s 和m a p l n f o 概述 第二章g i s 和m a p i n f o 概述 2 1g i s 概述 2 1 1g i s 概念 地理信息系统 简称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 顾名思义 地理信息 系统是处理地理信息的系统 地理信息是指直接或间接与地球上的空间位置有关的信 息 又常称为空间信息 一般来说 g i s 可定义为 用于采集 存储 管理 处理 检 索 分析和表达地理空间数据的计算机系统 是分析和处理海量地理数据的通用技术 从g i s 系统应用角度 可进一步定义 g i s 由计算机系统 地理数据和用户组成 通 过对地理数据的集成 存储 检索 操作和分析 生成并输出各种地理信息 从而为土 地利用 资源评价与管理 环境监测 交通运输 经济建设 城市规划以及政府部门行 政管理提供新的知识 为工程设计和规划 管理决策服务 2 1 2g i s 的特点 地理信息系统具有以下三个特点 第一 具有采集 管理 分析和输出多种地理信息的能力 具有空间性和动态性 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 2 1 3g i s 的组成 2 1 3 1 硬件 硬件是指操作g i s 所需的一切计算机资源 目前的g i g 软件可以在很多类型的硬件 上运行 从中央计算机服务器到桌面计算机 从单机到网络环境 一个典型的g i s 硬件 系统除计算机外 还包括数字化仪 扫描仪 绘图仪 磁带机等外部设备 根据硬件配 置规模的不同可分为简单型 基本型 网络型 2 1 3 2 软件 软件是指g i s 运行所必须的各种程序 主要包括计算机系统软件和地理信息系统软 件两部分 地理信息系统软件提供存储 分析和显示地理信息的功能和工具 主要的软 件部件有 输入和处理地理信息的工具 数据库管理系统工具 支持地理查询 分析和 可视化显示的工具 容易使用这些工具的图形用户界面 g i r l 5 华南理工大学工程硕士学位论文 2 1 3 3 数据 数据是一个g i s 应用系统的最基础的组成部分 空间数据是g i s 的操作对象 是现 实世界经过模型抽象的实质性内容确定 一个g i s 应用系统必须建立在准确合理的地理数据基础上 数据来源包括室内数字 化和野外采集 以及从其他数据的转换 数据包括空间数据和属性数据 空间数据的表 达可以采用栅格和矢量两种形式 空间数据表现了地理空间实体的位置 大小 形状 方向以及几何拓扑关系 2 1 3 4 人员 人是地理信息系统中重要的构成要素 g i s 不同于一幅地图 它是一个动态的地理 模型 仅有系统软硬件和数据还不能构成完整的地理信息系统 需要人进行系统组织 管理 维护和数据更新 系统扩充完善以及应用程序开发 并采用空间分析模型提取多 种信息 因此 g i s 应用的关键是掌握实施g i s 来解决现实问题的人员素质 这些人员 既包括从事设计 开发和维护g i s 系统的技术专家 也包括那些使用该系统并解决专业 领域任务的领域专家 一个g i s 系统的运行班子应有项目负责人 信息技术专家 应用 专业领域技术专家 若干程序员和操作员组成 2 1 3 5 方法 这里的方法主要是指空间信息的综合分析方法 即常说的应用模型 它是在对专业 领域的具体对象与过程进行大量研究的基础上总结出的规律的表示 g i s 应用就是利用 这些模型对大量空间数据进行分析综合来解决实际问题的 2 1 4g i s 的主要功能 一个g i s 软件系统应具备五项基本功能 即数据输入 数据编辑 数据存贮与管理 空间查询与空间分析 可视化表达与输出 6 第二章g i s 和m a p l n f o 概述 图2 1 一个典型的g i s 功能框图 f i g u r e 2 1at y p i c a lg i sf u n c t i o nd i a g r a m 2 1 4 1 数据输入 数据输入是建立地理数据库必须的过程 数据输入功能指将地图数据 物化遥数据 统计数据和文字报告等输入 转换成计算机可处理的数字形式的各种功能 对多种形式 多种来源的信息 可实现多种方式的数据输入 如图形数据输入 栅格数据输入 g p s 测量数据输入 属性数据输入等 用于地理信息系统空间数据采集的主要技术有两类 即使用数字化仪的手扶跟踪数字化技术和使用扫描仪的扫描技术 手扶跟踪数字化曾在 相当长的时间内是空间数据采集的主要方式 扫描数据的自动化编辑与处理是空间数据 采集技术研究的重点 随着扫描仪技术性能的提高及扫描处理软件的完善 扫描数字化 技术的使用越来越普遍 2 1 4 2 数据编辑与处理 数据编辑主要包括图形编辑和属性编辑 属性编辑主要与数据库管理结合在一起完 成 图形编辑主要包括拓扑关系建立 图形编辑 图形整饰 图幅拼接 图形变换 投 影变换 误差校正等功能 7 华南理工大学工程硕士学位论文 2 1 4 3 数据的存储与管理 数据的有效组织与管理 是g i s 系统应用成功与否的关键 主要提供空间与非空间 数据的存储 查询检索 修改和更新的能力 矢量数据结构 光栅数据结构 矢栅一体 化数据结构是存储g i s 的主要数据结构 数据结构的选择在相当程度上决定了系统所 能执行的功能 数据结构确定后 在空间数据的存储与管理中 关键是确定应用系统空间与属性数 据库的结构以及空间与属性数据的连接 目前广泛使用的g i s 软件大多数采用空间分 区 专题分层的数据组织方法 用g i s 管理空间数据 用关系数据库管理属性数据 2 1 4 4 空间查询与分析 空间查询与分析是g i s 的核心 是g i s 最重要的和最具有魅力的功能 也是g i s 有别于其他信息系统的本质特征 地理信息系统的空间分析可分为三个层次的内容 l 空间检索 包括从空间位置检索空间物体及其属性 从属性条件检索空间物体 2 空间拓扑叠加分析 实现空间特征 点 线 面或图像 的相交 相减 合并 等 以及特征属性在空间上的连接 3 空间模型分析 如数字地形高程分析 b u f f e r 分析 网络分析 图像分析 三维模型分析 多要素综合分析及面向专业应用的各种特殊模型分析等 2 1 4 5 可视化表达与输出 中间处理过程和最终结果的可视化表达是g i s 的重要功能之一 通常以人机交互方 式来选择显示的对象与形式 对于图形数据 根据要素的信息密集程度 可选择放大或 缩小显示 g i s 不仅可以输出全要素地图 也可以根据用户需要 分层输出各种专题图 各类统计图 图表及数据等 2 1 5g i s 的工作原理 g i s 的工作原理包含以下三个方面 1 空间模型 g i s 将现实世界抽象为相互联结不同特征的层面 l a y e r 的组合 这一简单的概念提供了解决各种纷繁复杂难题的捷径 2 地理参考系 空间数据包括绝对位置信息 如经纬度坐标以及相对位置信息 包括地址 编码 统计调查值等 g i s 的地理坐标系可有效帮助用户在地球表 面任意空间定位 3 矢量和栅格数据结构 g i s 数据包括矢量和栅格两种基本模式 矢量数据以点 8 第二章g i s 和m a p i n f o 概述 线 面方式编码并以 x y 坐标串储存管理 是表现离散空间特征的最佳方 式 栅格数据 扫描图像或照片 是通过一系列网格单元表达连续地理特征 g i s 软件中矢量 栅格数据结合使用 取长补短 2 2m a p i n f o 概述 2 2 1m a p i n f o 简介 m a p l n f o 是美国m a p i n f o 公司1 9 8 6 年推出的可在普通个人电脑上运行的桌面地图信 息系统 由于其功能较为完备 对硬件需求较低而被普遍采用 2 2 2m a p i n f o 的主要特点 m a p i n f o 是一个桌面地图信息系统 支持c l i e n t s e r v e r 计算环境下与远程数据库的 智能化共享与连接 具有以下主要特点 1 2 1 1 提供数据 思维可视化的决策支持方式 2 支持i n t e r n e t 3 支持分层 4 支持专题化地图和样板 5 支持栅格图像 6 支持c l i e n t s e r v e r 体系结构及无缝图层 7 直接读 写o d b c 数据库 8 支持数据与地图的关联 9 提供m a p b a s i c 二次开发工具方便定制用户界面 增添新功能 l o 功能丰富的s q l 查询功能 支持地理表达式 1 1 以地理方式实现o r a c l e s y b a s e i n f o m i x 等多种数据库数据的空间存储与访问 1 2 具有o l e 嵌入功能 能将图层拖放到其他应用程序 1 3 提供s e a g a t ec r y s t a l 报表 2 2 3m a p i n f o 的基本概念 2 2 3 1 表的基本概念 地理信息系统工具必然跟数据库联系在一起 数据库是一种有组织的数据集合 在 m a p i n f o 中 数据库是按表组织的 其中表又可以分为数据表和栅格表两大类 数据表由行和列组成 每一行包含一特定的地理特性或事件等信息 每一列包含有 关表中数据项的特定类型的信息 用数据库术语来说 即每一行为一个记录 而每一列 9 华南理工大学工稃硕士学位论文 为一个字段 数据表可进一步分为包含地理要素的图形对象的数据表和不包含图形对象 的数据表 在m a p h l f o 中 大多数表为数据表 2 2 3 1 1 表的组成 表是m a p l n f o 的数据与地图有机联系的枢纽 当用户在m a p i n f o 中打开一个数据文 件时 m a p l a f o 将创建一个表 该表至少由以下两个独立文件组成 1 文件名 t a b 该文件描述表的数据结构 它是一个小的文本文件 里面描述了 包含数据的文件的格式 2 文件名 d a t 或文件名 w k s d b 鲰l s 这类文件包含表格数据 原始数据文件的不 同产生了扩展名的不同 原始数据文件可以是d b a s e 伊o a s e 文件 d b 0 分界a s c i i 文件 t x t l o t u s l 2 3 文件 w k l e x c d 文件 x l s 或者是在m a p i n f o 中创建的文件 d a 0 等 对于栅格表 该等效扩展名可能是 b m p t i t 或g i f 等 当为表制定了记录的x 和y 坐标 表将包含图形对象 此时 表将具有与表相关 的另外两个文件 1 文件名 m a p 该文件用于描述图形对象 2 文件名 i d 这是一个交叉引用文件 用于连接数据和图形对象 此外表还可以包含一个索引文件 索引文件用于查找地图对象 当用户用s e a r c h 命令查找一个城市或一个地址时 就必须在表中对相应字段建立索引 该索引就存在于 索引文件中 即文件名 h a d 2 2 3 t 2m a p l n f o 的数据文件 在使用m a p l n f o 时 用户可以直接读取f o x b a s e e x c e l 或a s c i i 格式等多种数据 库 此外 在创建表 保存工作空间以及转入转出数据时 m a p i n f o 可以生成多种具有 不同扩展名的文件 下面列出与m a p l n f o 相关的数据文件的扩展名及其相应的简要说明 1 d a t 以m a p i n f o 格式保存的表格数据文件 2 d b f d b a s e f o x b a s e 格式的表格数据文件 3 i i m a p n f o 图形对象文件 m a p 的索引文件 4 i n d m a p i n f o 表格文件 d a t 的索引文件 5 m a p 包含描述地理对象的地理数据 6 m i d 用于表格数据的m a p i n f o 转入 转出格式 7 m i f 用于图形对象的m a p i n f o 转入 转出格式 1 0 第二章o l s 和m a p i n f o 概述 8 t a b m a p i n f o 表的主文件 与 d a t 或者 d b f x l s w k s t x t 文件 m a p i d i n d 等文件关联 9 t x t 用于存储a s c i i 格式的表格数据 1 0 w k s l o t u s l 2 3 格式的表格数据 11 w o r m a p i n f o 的工作空间文件 用于保存有关在某次m a p i n f o 交互中所使用 的表和窗口的信息 2 2 3 2 地图图层 m a p l n f o 是以表的形式来组织信息的 而用户与m a p l n f o 交互时只管面对的是一幅 或多幅计算机地图 表与地图之间是通过地图图层建立联系的 在m a p i n f o 中 图层是计算机地图的构筑块 计算机地图实际是多个图层的集合 我们可以把计算机地图看成是由层层叠加的透明层组成的 而该透明层就称为图层 每 个图层包含了整个地图的一个不同方面 图层来自于含有图形对象的数据库表 每个含有图形对象的数据库表都可显示为一 个图层 用户一旦创建了地图图层 就可以把图层自定义成多种形式 如选择适当图层组成 所需的地图 是用图层对话框对图层进行增加 删除或者重新排序等 以下两种特殊的图层 在m a p i n f o 中发挥重要的作用 1 装饰图层 c o s m e t i cl a y e r 装饰图层是位于地图窗口最上层的一个特殊图层 它存在于m a p i n f o 的每个地图窗口上 可以被想象为是一个位于所有其他地图 图层之上的空白透明体 装饰图层的作用是存储地图的标题和在工作会话期间 创建的其他地图对象 它具有不能被删除也不能被重新排序等特点 2 无缝图层 s e a m l e s sl a y e r 无缝图层是可以如同一张表一样处理的一组基表 构成的图层 这里说的基表可以是通常的m a p i n f o 表 但不能是已配准或未配 准的栅格图像 无缝图层允许用户一次为一组表改变属性 实施或改变标注 或使用图层控制对话框 也可以使用信息工具和选择工具检索或浏览该图层中 的任何一个基表 2 2 3 3m a p i n f o 的窗口类型 m a p i n f o 提供了查看地理信息 数据 的不同格式 它们将以不同的窗口反映在屏 幕上 如地图窗口 浏览窗口或统计图窗口等 用户可以从 w i n d o w s 菜单中选择需 华南理工大学工程硕士学位论文 要的浏览方式 为便于观察 m a p i n f o 还允许同时在不同的窗口以不同的方式显示同一 张表的数据 m a p i n f o 共有以下四种不同的窗口类型 1 地图窗口 地图窗口以常规地图的方式表达信息 使数据的地理模式直观化 用户可以使用地 图窗口显示表中的地理对象 而且可以同时显示多张表的信息 每一张表对应一个独立 的图层 多张图层共同组成了一幅用户所需的计算机地图 用户可以创建自己的地图或 编辑已存在的地图 2 浏览窗口 浏览窗口以列表的方式 如常规的数据库那样 表达信息 用户可以全面地查看表 示数据 在浏览窗口中 数据记录是以传统的行列方式来显示的 行列方式一般用于电 子表格和数据库 每一列包含特定的字段信息 每一行包含与一条记录相关的所有信息 用户同样可以编辑表中记录 复制记录 增加新记录或删除现有记录 3 统计图窗口 统计图窗口移统计图方式表达信息 使得数字模式的信息直观化 并可相互进行比 较 用户可以创建线图 水平或垂直直方图 饼图以及散点图等 4 布局窗口 布局窗口允许用户在一个布局中结合地图窗口 浏览窗口 统计图窗口以及其他地 图对象 如标题 图例 标注等 用户可以自定义专业美观的布局窗口 并将其送至打 印机或绘图仪 m a p i n f o 允许用户在不同的窗口以不同的方式显示数据 当用户在其中一个窗口中 进行了改动时 另一个窗口也会反映所作改动 2 2 3 4 地图对象 如上所述 m a p i n f o 中的电子地图是由地图图层组成的 组成地图图层的地图对象 主要有以下四种基本类型 1 区域对象 覆盖给定面积的封闭对象 包括多边形 椭圆和矩形等 2 点对象 表示数据的单一位置 3 线对象 覆盖给定距离的开放对象 包括直线 折线和圆弧等 4 文本对象 描述地图或其他对象的文本 大多数情况下 一个独立图层中包含一个对象 但同一个图层里也可以包含多种对 1 2 第二章g i s 和m a p i n f o 概述 象 m a p i n f o 允许创建 编辑 自定义和显示这些对象 以使地图满足用户的需求 2 3 系统开发语言 m a p b a s i c 语言简介 2 3 1 系统开发语言选择 可用于m a p l n f o 二次开发的语言有m a p b a s i e m a p x v b v c d e l p h i 阳等 其 中m a p b a s i c 是m a p i n f o 自带的二次开发语言 所生成的 m b x 文件需在m a p i n f o 软件平 台上运行 l a p x 是m a p i n f o 公司的a c t i v e x 控件产品 用m a p x 开发的系统不需要在 m a p i n f o 系统上运行 但目前m a p x 并没有实现n a p i n f o 的全部功能 v b v c d e l p h i p b 等标准化编程工具实际上是通过建立自动化控制器 传送m a p b a s i e 语言或m a p l n f o 命令对m a p i n f o 进行操作 其优点是可以便于制作用户界面和进行较为复杂的科学运算 缺点是由于是调用功能 运行效率较低嘲 本系统设计的目的是开发出一套辅助工具 提高移动网络规划工作的效率 因此系 统重点是方便 简洁和实用 考虑到m a p x 尚不能实现m a p i n f o 全部功能 能独立运行 意义不大 而采用v b v c d e l p h i p b 等语言 需通过命令调用来操作w a p i n f o 导致 效率不高 m a p b a s i c 虽然不能离开m a p i n f o 平台使用 但其功能已经能够满足本系统开 发需求 因此本系统采用m a p b a s i c 编程语言实现功能 2 3 2m a p b a s i c 语言简介 m a p b a s i c 是一种结构化程序设计语言 支持近4 0 0 种函数和命令语句 功能较为完 备 m a p b a s i c 软件集成环境较好 采取面向对象和事件处理式的编程思想 比较适合扩 展m a p i n f o 的功能 m a p b a s i c 语言是一种类似b a s i c 的解释性语言 在结构上与v i s u a lb a s i c 和q u i c k b a s i c 很相似 基本沿用了b a s i c 的控制结构 数据类型及语法规则 但仍有一些区别 和特殊之处 当然不能将m a p b a s i c 与v i s u a lb a s i c 完全相提并论 因为m a p i n f o 的特 长是在于地理信息的应用 通过使用m a p b a s i c 进行二次开发 能够扩展m a p i n f o 功能 实现程序的自动重复 操作并使m a p i n f o 与其它应用软件集成 m a p b a s i c 使用较为方便 可用几行代码即在应 用软件中实现图层叠加 并具备其它地理功能 m a p b a s i c 程序支持与用诸如v i s u a l b a s i c c p o w e r b u i l d e r 和d e l p h i 等语言编写的应用软件集成 m a p b a s i c 的特点如下 1 m a p b a s i c 得到众多厂商支持 适用面较广 开发出的程序便于推广 华南理工大学工程硕士学位论文 2 是一种类b a s i c 语言 帮助用户开发m a p i n f o 应用软件 3 包含嵌入的s q l 语句 支持复杂的数据查询功能 4 具有地理操作功能 帮助扩展应用软件的功能 5 已有众多m a p b a s i c 开发出的 能够解决商务问题的应用软件证明其实用性 在m a p l n f o 上采用m a p b a s i c 还具有以下特点 1 可以开发专门的m a p l n f o 通过m a p b a s i c 用户可以开发自己专门化的m a p i n f o 界面 可以修改或取代标准m a p i n f o 的菜单 2 生成自动化的m a p i n f o 使用m a p b a s i c 应用程序可以省去对最终用户乏味耗时 的指导工作 可以将一些很琐碎的手工作图操作实现自动