城市绿化信息管理系统总体设计书

1、GIS设计与实现总体设计书题目：城市绿化信息管理系统学生姓名：学 号：专业班级：学 院：指导教师：年 月 日目 录1 引言11.1 编写目的11.2 背景说明12 用户需求分析成果23 总体设计23.1 设计目标、依据和方法23.2 软件结构体系33.3 软、硬件配置方案33.4 软件模块设计43.5 接口设计说明44 数据库设计54.1 目的、引用的法规政策以及遵循的标准规范54.2 数据库总体设计55 界面设计65.1 主题背景65.2 方法的选择65.3 系统定义75.4 系统总体设计101 引言1.1 编写目的城市绿化信息管理系统总体设计说明书是根据需求分析阶段产生的需求规格说明书，拟

2、定相关的系统说明书、确定此系统的总体结构。总体设计主要是利用比较抽象的语言对整体需求进行概括，确定系统组成模块以及各模块的功能，并确定模块设计的相互关系，设计全局数据库和数据结构，制定测试计划，实现对系统的初步设计，并为之后的详细设计阶段提供设计依据。1.2 背景说明长期以来，城市绿化管理始终处于粗放管理的层面。绿化信息多使用传统的纸质资料管理，这些信息存在着相互独立、准确度不高、实时性不强、直观性差、统计计算繁琐、查阅不方便等缺陷，并且随着人员的变动容易导致断层，没有形成系统化的管理。制定养护工作计划、管护措施或制定新的绿化方案时，一般需翻阅资料、档案，做统计，效率较低。有些管理不健全的单位

3、，绿化档案丢失或没有建立，给管理者带来极大不便。而城市绿化建设正处于快速发展时期，各类绿化数据更新迅速。在绿化信息爆炸的今天，如何掌控海量般的信息，对其进行科学的分析管理，从中提取有效的数据，运用到绿化管理中去，使城市绿地系统同城市一起实现可持续协调发展，是城市绿化管理中一个亟待解决的问题。绿化地理信息系统可以提高绿化的管理水平和管理部门快速的应变能力，是当前实施城市数字化建设的迫切需求，也是城市现代化、信息化发展水平的重要标志。绿化地理信息系统的构建，是计算机技术、地理信息系统在城市绿地管理中的具体应用，将为城市绿化和科研部门提供服务，为科研部门和政府部门研究城市生态系统以及城市发展建设提供

4、科学依据以及决策支持。绿地地理信息系统不仅可以提高绿地管护水平，也能够更合理地安排浇水、施肥和病虫害防治等日常管理工作，可以为城市绿地的日常管护、基本资料的获取提供及时、高效、准确的信息，以期更好地为植物管理提供信息服务，避免盲目性，提高经济效益、生态效益和社会效益。在此基础上进行城市绿化景观格局分析和绿地结构的动态与管护工作研究，不仅提高了城市绿化的研究水平和办公自动化水平，也为城市绿化规划、管理和建设提供科学依据，也是计算机技术、地理信息系统在城市绿地管理中的具体应用，其理论和实践意义重大。待开发软件系统的名称：城市绿化信息管理系统本系统的任务提出者：城市绿化管理者系统目标用户为：城市绿化

5、管理者2 用户需求分析成果通过城市绿化信息管理系统需求分析得知，该系统适用于城市绿化管理者对城市绿化管理涉及的各环节内容进行有效管理，可大大提高日常工作的管理效率。利用本系统将大大减轻*市绿化的规划设计、建设施工和养护管理的工作量及复杂程度，提高绿化管理工作的效率，优化城市园林事业的组织结构和工作流程，能合理地利用人力、财力和物力等资源，提高绿化的规划设计、建设施工和养护管理的质量，实现科学管理。同时也加大了城市绿化部门的宏观管理、综合管理和目标管理的力度，强化对城市绿化工作的监查指导，从而为改善城市生态环境，提高市民工作、休闲和生活质量发挥作用。城市绿化管理信息系统为园林绿化部门提供数据统计

6、、信息发布及传输技术的平台，极大地提高了工作效率和数据的准确性，做到了决策数字化、规划建设条理化、内部管理标准化、市民沟通便利化和建设成果展示多样化。本系统将实现数据输入编辑与更新功能、空间信息查询检索功能、专题图的制作功能、专题数据的统计功能、绿地率以及人均绿地的计算功能、打印输出功能。对于数据精度的要求包括电子地图：采用的小比例尺为1：5000，人口较多，建筑密集的局部地区采用1：1000的比例尺、面积的计算精度：1、路程的精度：10米、高程的精度：0.1米。系统使用数据精度符合国家相关规定，对数据处理后不损失精度。系统运行稳定，操作简单，确保数据安全，不泄露数据。系统运行时不丢失损坏数据

7、，能够快速响应，并确保对信息分析的准确度。3 总体设计3.1 设计目标、依据和方法（1）设计目标 通过C#+ArcEngiene开发一个GIS软件，本软件为用户提供准确、高效、轻松、愉快地工作界面，进入系统的用户都有浏览的权限。其主要实现的功能主要是对城市绿化信息进行浏览、查询、编辑、录入绿化信息等功能，同时，还可以为城市绿化规划者提供有利的决策支持，从而加强城市绿化规划体制，使城市的绿化更加合理，为人们带来更多的便利和健康。（2）设计依据实用性：系统需要从用户的角度出发，开发出用户需要的功能，从而更好地为用户服务。可扩充性：系统需要考虑后续数据的更新的问题，为系统的与时俱进奠定坚实的基础。高

8、可靠性：通过数据的精确性以及标准化，来保证检索结果的可靠性。安全性：系统需要保证数据安全易操作性：系统的操作流程应当简单流畅，保证舒适、便捷的用户体验。（3）设计方法软件工程的实施采用瀑布模型法，同时在系统开发过程中，不断反馈完善。采用单机结构和面向对象的程序设计方法，确保系统的可靠性和先进性。3.2 软件结构体系城市绿化信息管理系统地图基本操作信息查询编辑地图规划设计统计分析地图加载、数据加载、保存、导出地图放大、缩小、平移、全图、全屏鹰眼、量距、选择、识别、撤销与恢复按属性查询按图形查询编辑器、编辑工具、选择图层属性、选择要素、点线面编辑区域规划（缓冲区分析）工厂规划（空气扩散模型）柱状图

9、（选择绿化区域图层进行分析）饼状图（选择绿化区域图层进行分析）图 3-1城市绿化信息管理系统结构图3.3 软、硬件配置方案（1）软件配置操作系统：Windows 2007应用软件：ArcGIS 10.0、ArcGIS Engine、开发平台：Visual Studio 2010（2）硬件配置运行时内存要求：50 MB安装所需硬盘：500 MB3.4 软件模块设计地图编辑添加属性区域规划工厂规划加载地图基本操作按图形查询按属性查询统计分析图 3-2 软件模块结构图3.5 接口设计说明（1）内部接口 图层接口 Ilayer； 图层要素接口 Ifeaturelayer； 要素接口 Ifeayure

10、游标接口 Ifeaturecursor 工具接口 Icommand 文件过滤器接口Iqueryfilter（2）外部接口本系统通过arcengine集成好的toolbarcontrol, toccontrol和mapcontrol控件加载并对地图进行图层的控制和管理操作。（3）用户接口通过ToolBarManager自定义类的ShowControl（）接口实现对移动工具条的控制。4 数据库设计4.1 目的、引用的法规政策以及遵循的标准规范（1）目的空间数据库的设计是为了建立安全性、可靠性、正确性、独立性、共享性高，低冗余度、可扩展的空间数据库，实现空间数据高效存储管理，以支撑GIS软件的设计与

11、应用。（2）引用的法规政策中华人民共和国地图编制出版管理条例（3）遵循的标准规范中华人民共和国国家标准（GB/T13923-2006）基础地理信息要素分类与代码；USGS数字线划图形标准4.2 数据库总体设计（1）数学基础地球空间参考：1985国家高程基准、西安80坐标系空间数据投影：高斯-克吕格投影空间尺度：观测尺度（*市）（2）命名规范数据库以及表为ArcMap自带数据库，所以其命名均为个图层的属性表属性命名采用有意义的列名，为实际含义的汉语拼音的首字符；属性名前不要加表名等作为前缀；属性后不加任何类型标识作为后缀；不要使用“ID”作为列名。（3）属性表设计本次开发所用数据库为ArcMap

12、自带数据，所有属性表为各图层属性表：工厂图层：主要有FID，Shape，OBJECT，Name字段；主要道路图层：主要有FID，Shape，name字段；环城路图层：主要有FID，Shape，name字段；小区图层：主要有FID，Shape，name，Area，Type字段；其他森林绿化图层：主要有FID，Shape，Num，Age，Located，Type1，Type2，Area字段；公园森林绿化图层：主要有FID，Shape，Num，Age，Located，Type1，Type2，Area字段；居民区森林绿化图层：主要有FID，Shape，Num，Age，Located，Type1，Typ

13、e2，Area字段；行道树森林绿化图层：主要有FID，Shape，Num，Age，Located，Type1，Type2，Area字段；5 界面设计5.1 主题背景窗体采用了第三方控件DevComponents.DotNetBar进行设计，采用浅蓝色为主要背景颜色，使界面美观，功能强大。图 5-1 系统主界面图5.2 方法的选择本系统软件采用的是进化型原型构造方法，按照基本的需求开发出一个系统的基本框架，遇到问题随时对问题进行解决，不断对原型进行改进。外观上用了c#常用控件外加第三方控件作为美化，使界面更美观，直观，用户操作更方便。5.3 系统定义5.3.1 系统定义的目标和任务（1）目标系统

14、定义在整个系统开发过程中扮演着重要的角色，是整个开发过程必不可少的一部分，其主要的目标为：系统在功能上需满足什么样的需求。在性能上需达到什么样的指标。在运行中需要什么样的环境。以及在数据上需要什么样的组织。（2）任务系统定义的任务是完成目标中提出的要求：功能需求：实现地图的基本操作功能，如打开文件，放大缩小，鹰眼，导出地图等；实现信息的查询，按属性查询和按图形查询，将信息进行管理，节省时间；实现地图的编辑功能，能够实现对地图要素的添加删除修改，属性的添加删除修改等；实现地图的统计分析功能，将数据直观的显示出来；实现对区域的分析功能，缓冲区分析与污染分析，分析后进行合理的规划。性能需求：及时性：

15、本模块的各功能在操作时，反应迅速，反应速度不会超过3秒，点击相应功能能够快速呈现出相应的效果；适应性：在操作方式上，与windows系统的操作习惯相吻合。系统兼容性较好。系统使用数据符合国家相关规定，对数据处理后不损失精度。系统运行稳定，操作简单，确保数据安全。系统运行时不丢失损坏数据，能够快速响应，并确保对信息分析的准确度。环境需求：1、软件配置：操作系统：Windows 2007应用软件：ArcGIS 10.0、ArcGIS Engine开发平台：Visual Studio 20102、硬件配置：运行时内存要求：50 MB安装所需硬盘：500 MB数据需求：电子地图：采用的小比例尺为1：5

16、000，人口较多，建筑密集的局部地区采用1： 1000的比例尺。面积的计算精度：1路程的精度：10米高程的精度：0.1米5.3.1.1 系统定义的方法本系统采用的是结构化的分析方法，自顶向下、逐步求精的方法。5.3.1.2 系统定义的任务建立一个大体框架，为以后的系统设计提供依据；并确定系统的大体功能，为此次软件开发提供一个理论的指导。5.3.2 现状调查分析长期以来，城市绿化管理始终处于粗放管理的层面。绿化信息多使用传统的纸质资料管理，这些信息存在着相互独立、准确度不高、实时性不强、直观性差、统计计算繁琐、查阅不方便等缺陷，并且随着人员的变动容易导致断层，没有形成系统化的管理。制定养护工作计

17、划、管护措施或制定新的绿化方案时，一般需翻阅资料、档案，做统计，效率较低。有些管理不健全的单位，绿化档案丢失或没有建立，给管理者带来极大不便。而城市绿化建设正处于快速发展时期，各类绿化数据更新迅速。在绿化信息爆炸的今天，如何掌控海量般的信息，对其进行科学的分析管理，从中提取有效的数据，运用到绿化管理中去，使城市绿地系统同城市一起实现可持续协调发展，是城市绿化管理中一个亟待解决的问题。绿化地理信息系统可以提高绿化的管理水平和管理部门快速的应变能力，是当前实施城市数字化建设的迫切需求，也是城市现代化、信息化发展水平的重要标志。绿化地理信息系统的构建，是计算机技术、地理信息系统在城市绿地管理中的具体

18、应用，将为城市绿化和科研部门提供服务，为科研部门和政府部门研究城市生态系统以及城市发展建设提供科学依据以及决策支持。5.3.2.1 业务调查与分析（1）地图基本操作模块地图基本操作模块主要是为了实现对地图的一些基本操作，例如对地图的加载，放大，缩小等。从而使用户能够更好的对地图进行浏览，得到用户想要的效果。（2）编辑地图模块地图编辑操作是对地图进行添加，删除要素的操作，包括点线面的添加与删除，属性信息的添加，通过地图编辑是决策者能够利用模拟的地图进行规划设计。5.3.2.2 业务调查与分析（1）信息查询模块信息查询模块有两部分，按属性查询和按图形查询，按属性查询时选择图层及字段进行查询，可以选

19、择查询的条件（大于、等于、不等于、like等），查询结果高亮显示，并缩放至最大；矩形选图中的图形进行图形查询，选中的物体高亮显示，并弹出属性界面来显示其属性。（2）统计分析模块统计分析模块是对数据分布的一种直观地反映，通过对绿化棵数，种植树木树龄分布，而进行的某地绿化率的统计，使得城市中绿化管理更加直观便捷。5.3.2.3 业务调查与分析规划统计包含两部分即区域规划和工厂规划。区域规划部分就是对选择的要素进行缓冲区分析，缓冲区分析后的可以看到缓冲的范围，对比与整理后可以对绿化范围进行新规划，使得规划后的绿化面积更加合理。工厂规划部分是根据空气扩散模型而进行分析的，选择参数，通过对参数的计算，计

20、算出污染最严重的区域，多种植树木，可以缓解环境为题，这也是绿化管理者应该考虑的，为环境的更好，居住的更加舒适而不懈的努力奋斗着。5.3.3 功能和性能要求明确系统功能和性能要求是系统定义阶段的任务之一，在城市绿化信息管理系统的系统定义过程中，通过现状调查，认真讨论和研究后，明确城市绿化信息管理系统的功能和性能必须满足如下要求：5.3.3.1 功能要求（1）地图基本操作模块此模块的主要实现GIS中对地图的基本操作功能：文件的加载，数据添加，文件的保存与另存，地图的导出，操作的撤销与恢复。全屏功能，地图的平移功能，放大缩小以及按比例的放大缩小功能，全图功能。两点间的量距功能，识别功能，选择功能以及

21、鹰眼。（2）编辑地图模块选择要编辑的图层进行编辑，添加点、线、面、属性。（3）信息查询模块信息查询模块实现的主要是查询信息并显示的功能，通过属性信息可以查询满足条件的具体位置，条件包含等于、不等于、大于、小于、大于等于、小于等于、like、和、或、不，选择查询的图层，选择操作的字段和字段值，进行查询，高亮显示并缩放至最大。按图形查询是以矩形选择要查询的区域，（4）统计分析模块通过选取图层，对树木的树龄以及树木的棵数进行统计分析，使用柱状图与饼状图使得数据更加直观显示，使得管理者便于管理和规划，将统计信息用于城市的建设，让城市变得更美好，更适合人类居住。（5）区域规划部分是通过选择缓冲区图层，缓

22、冲区要素，缓冲的目标图层，以及缓冲的区域范围来实现缓冲区的分析，缓冲后可以根据缓冲的部分适当的添加所需种植的树木等，进行城市的规划设计。工厂规划部分是通过选择参数来进行计算的，参数包括点污染源图层，气体排放污染源，太阳辐射等级参数，风向，风速，释放高度，计算高度。分析计算后会生成一个栅格图，通过颜色的深浅来判断那里污染最严重，在最严重的区域进行规划设计，达到合理的树木种植范围。5.3.3.2 性能要求系统要有良好的人机交户界面，界面风格应符合绿化办公业务习惯和操作人员心理等特点，按业务类型和工作环节来进行系统界面布局。功能设计无论是文本部分还是图形部分都从实用的角度出发，做到形象直观，操作方便

23、。操作流程应尽可能地简单实用，尽量把复杂的功能简化，并提供完善的联机帮助。及时性：本模块的各功能在操作时，反应迅速，反应速度不会超过3秒，点击相应功能能够快速呈现出相应的效果。适应性：在操作方式上，与windows系统的操作习惯相吻合。系统兼容性较好。系统使用数据符合国家相关规定，对数据处理后不损失精度。系统运行稳定，操作简单，确保数据安全。系统运行时不丢失损坏数据，能够快速响应，并确保对信息分析的准确度。结构化分析方法主要采用数据流程图、数据字典、加工说明以及必要的补充材料相结合的方式来进行系统概念模型的描述。其中，数据流程图是与业务流程图相对应的，它主要从数据的角度描述了系统的组成以及各组

24、成部分之间的联系 5.4 系统总体设计总体设计的主要任务是确定系统总体结构与软、硬件配置，进行系统功能模块的划分，设计接口，并制定数据结构。系统以此为基础，逐步开展系统的设计工作，并最终确定系统如下内容： 软件结构体系设计城市绿化信息管理系统共有五部分组成，即地图基本操作、信息查询、编辑地图、规划设计、统计分析。工作区域有地图区域和制版区域组成。地图基本操作部分为对地图最基本的操作，如加载，保存，导出地图，放大缩小，量距等功能；信息查询中包括按属性和图形查询地图中的信息，按属性查询时选择图层及字段进行查询，矩形选图中的图形进行图形查询；同时还可以对地图进行编辑，画点线面以及编辑属性等；规划化设

25、计部分中的区域规划可以对点线面进行缓冲区分析，清晰地将其周围的事物显示出来，工厂规划可以通过对污染区的分析多种植树木；统计部分要能够通过直观的图（柱状图、饼状图）进行显示，将不直观的数据进行直观显示。城市绿化信息管理系统地图基本操作信息查询编辑地图规划设计统计分析地图加载、数据加载、保存、导出地图放大、缩小、平移、全图、全屏鹰眼、量距、选择、识别、撤销与恢复按属性查询按图形查询编辑器、编辑工具、选择图层属性、选择要素、点线面编辑区域规划（缓冲区分析）工厂规划（空气扩散模型）柱状图（选择绿化区域图层进行分析）饼状图（选择绿化区域图层进行分析）图5-2软件结构体系设计图 系统软硬件配置方案1、 软

26、件配置：操作系统：Windows 2007应用软件：ArcGIS 10.0、ArcGIS Engine开发平台：Visual Studio 20102、 硬件配置：运行时内存要求：50 MB安装所需硬盘：500 MB 系统模块设计 地图编辑添加属性区域规划工厂规划加载地图基本操作按图形查询按属性查询统计分析图5-3 系统模块设计图 数据结构设计系统的空间数据库与空间数据结构都是采用ArcEngine自带的数据格式与数据存储方式。由于系统中用到的属性数据数据量不是特别大，所以才用把属性数据加载到空间数据的属性上，这样大大的节省了程序的编写也提高了程序的运行速度。5.4.1 系统模块设计地图基本操

27、作模块：地图基本操作模块主要是为了实现对地图的一些基本操作，例如对地图的加载，放大，缩小等。从而使用户能够更好的对地图进行浏览，得到用户想要的效果。编辑地图模块：地图编辑操作是对地图进行添加，删除要素的操作，包括点线面的添加与删除，属性信息的添加，通过地图编辑是决策者能够利用模拟的地图进行规划设计。地图基本操作地图加载、数据加载、保存、导出地图放大、缩小、平移、全图、全屏鹰眼、量距、选择、识别、撤销与恢复编辑地图编辑器、编辑工具、选择图层属性、选择要素、点线面编辑图5-4 基本操作 图5-5 编辑地图信息查询模块：信息查询模块有两部分，按属性查询和按图形查询，按属性查询时选择图层及字段进行查询，可以选择查询的条件（大于、等于、不等于、like等），查询结果高亮显示，并缩放至最大；矩形选图中的图形进行图形查询，选中的物体高亮显示，并弹出属性界面来显示其属性。统计分析模块：统计分析模块是对数据分布的一种直观地反映，通过对绿化棵数，种植树木树龄分布，而进行的某地绿化率的统计，