系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)說明書

1、總體設(shè)計(jì)說明書一、引言1、編寫目的根據(jù)課程設(shè)計(jì)的要求，結(jié)合校園實(shí)際情況，我們計(jì)劃利用GIS 的功能和方法做一個(gè)關(guān)于校園的高效、易用的導(dǎo)航系統(tǒng)，本系統(tǒng)初步目的是為 那些對(duì)大學(xué)校園還很陌生的人提供就一些服務(wù)，讓他們通過此系統(tǒng)能快速知道 目的地在哪，去目的地怎么走，從而節(jié)省他們寶貴的時(shí)間；以及為在校大學(xué)生 提供基本的生活信息，學(xué)習(xí)信息和活動(dòng)信息等。2、背景說明軟件名稱：“理工之窗導(dǎo)航系統(tǒng)項(xiàng)目提出者：毛超榮項(xiàng)目開發(fā)者：毛超榮、王世遠(yuǎn)、楊克明、彭冠峰、宋紅見用戶：3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)意義隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，GIS已經(jīng)深入應(yīng)用到生活的方方 面面，給人們的生產(chǎn)生活帶來了很大的便利。導(dǎo)航系統(tǒng)的出現(xiàn)使人們的出行變得十

2、分便捷，了解的GIS的強(qiáng)大功能后， 為此我們?cè)囅胗盟鶎W(xué)到的理論知識(shí)結(jié)合校園實(shí)際需求做一 GIS導(dǎo)航系統(tǒng)，方便 廣大以學(xué)生為主體的群體的工作、生活和學(xué)習(xí)，在地理信息系統(tǒng)快速發(fā)展的今 天，大部分系統(tǒng)是介于大公司、大項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，很少是關(guān)于一個(gè)像大學(xué)校園等 小小范圍的導(dǎo)航系統(tǒng)，在此背景下，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為廣大師生及所有的系統(tǒng)訪 問者提供一個(gè)實(shí)用的平臺(tái)，為他們帶來便利。同時(shí)也是一個(gè)窗口，通過它可以讓更多的人了解我們的學(xué)校。4、參考資料二、用戶需求分析成果1、系統(tǒng)功能需求“理工之窗學(xué)生服務(wù)系統(tǒng)圍繞著網(wǎng)站的使用情況在用戶、 信息、服務(wù)、數(shù)據(jù)等方面進(jìn)行管理。從系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境來看，系統(tǒng)建設(shè)功能大致可分為兩大部分：對(duì)

3、外服務(wù)網(wǎng)站、內(nèi)部信息處理系統(tǒng)。本部分從內(nèi)部使用者的角度，對(duì)系統(tǒng)功能需求進(jìn)行了分析和描述。1.1、系統(tǒng)總體功能需求業(yè)務(wù)系統(tǒng)是以GIS系統(tǒng)為基礎(chǔ)，反映學(xué)生服務(wù)特點(diǎn)， 是集導(dǎo)航和查詢功能于一體的的信息系統(tǒng)，其中包括學(xué)習(xí)信息服務(wù)系統(tǒng)、生活 信息服務(wù)系統(tǒng)、系統(tǒng)維護(hù)管理信息系統(tǒng)和人員管理信息系統(tǒng)。系統(tǒng)各功能模塊情況如下圖：1.2、功能模塊的具體內(nèi)容和需求明細(xì)“理工之窗學(xué)生服務(wù)系統(tǒng)空閑教室查詢 學(xué)術(shù)活動(dòng)查詢最佳路徑查詢位置服務(wù)社團(tuán)活動(dòng)查詢網(wǎng)絡(luò)維護(hù)數(shù)據(jù)庫維護(hù)數(shù)據(jù)維 護(hù)普通用戶管理員管理學(xué)習(xí)信息服務(wù)生活信息服務(wù)系統(tǒng)維護(hù)管理人員信息管理1.2.1、學(xué)習(xí)信息服務(wù)系統(tǒng)模塊描述：該部分主要是為同學(xué)們的學(xué)習(xí)服務(wù)的，為同學(xué)

4、們提供實(shí)時(shí)的與學(xué)習(xí)方面有 關(guān)的各種信息。空閑教室查詢功能描述：點(diǎn)擊空閑教室查詢按鈕，出現(xiàn)查詢目的地選擇框和查詢時(shí)間段輸入框，在 兩個(gè)框中輸入相應(yīng)的文字，點(diǎn)擊查詢按鈕，即可查詢?nèi)齻€(gè)教學(xué)樓及各個(gè)學(xué)院沒 有課的教室。所需輸入數(shù)據(jù)：目的地名稱和時(shí)間學(xué)術(shù)活動(dòng)查詢功能描述：點(diǎn)擊學(xué)術(shù)活動(dòng)查詢，出現(xiàn)地點(diǎn)選擇框和時(shí)間輸入框，如果單獨(dú)選擇地點(diǎn)選 擇框會(huì)顯示該地點(diǎn)最近要舉行的活動(dòng)，然而如果只選擇時(shí)間段則會(huì)顯示早該時(shí) 間段內(nèi)哪些地方有學(xué)術(shù)活動(dòng)。所需輸入數(shù)據(jù)：目標(biāo)名稱和時(shí)間1.2.2、生活信息服務(wù)系統(tǒng)模塊介紹：該模塊主要是為同學(xué)們的生活服務(wù)的，能為同學(xué)們的課余生活在校內(nèi)活動(dòng) 帶來方便。最佳路徑查詢功能描述：點(diǎn)擊最短路徑

5、查詢，出現(xiàn)出發(fā)點(diǎn)選擇框、目的地選擇框和出行方式選擇 框，其中出行方式有步行和騎自行車兩種方式供選擇，再單擊查詢按鈕，就會(huì) 在學(xué)校地圖上高亮顯示出兩地之間的最短路徑，并且高亮顯示出起始點(diǎn)和目的 地及沿途重要標(biāo)志地物。所需輸入數(shù)據(jù)：出發(fā)點(diǎn)名稱、目的地名稱及出行方式。位置服務(wù)功能描述：點(diǎn)擊學(xué)校機(jī)構(gòu)查詢，出現(xiàn)目標(biāo)選擇框，用戶在其中選擇要查詢的地點(diǎn)，然 后地圖上高亮顯示目標(biāo)的位置并出現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的簡(jiǎn)要介紹，而且如果是學(xué)校機(jī)構(gòu) 會(huì)有相應(yīng)的網(wǎng)址，通過單擊可以進(jìn)入機(jī)構(gòu)主頁。所需輸入數(shù)據(jù)：目標(biāo)名稱社團(tuán)活動(dòng)查詢功能描述：該子模塊功能和使用方法與學(xué)術(shù)信息查詢子模塊功能相近，只不過在此模 塊中同一片場(chǎng)地同一時(shí)間段可以舉辦

6、多場(chǎng)活動(dòng)，而且同一活動(dòng)可以持續(xù)很長一 段時(shí)間也可更換舉辦的場(chǎng)地，因此它比學(xué)術(shù)活動(dòng)的情況要復(fù)雜一點(diǎn)。所需輸入數(shù)據(jù)：活動(dòng)地點(diǎn)和舉辦時(shí)間1.2.3、系統(tǒng)維護(hù)管理信息系統(tǒng)模塊介紹：該模塊主要是為了系統(tǒng)能正常的運(yùn)行而設(shè)立的，有系統(tǒng)管理員來操作，通 過此模塊來保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的為用戶提供服務(wù)。網(wǎng)站維護(hù)功能描述：主要是系統(tǒng)管理員對(duì)系統(tǒng)的網(wǎng)站進(jìn)行管理，保障網(wǎng)站能正常的運(yùn)行，并通 過對(duì)用戶的體驗(yàn)進(jìn)行調(diào)查和用戶的反饋意見對(duì)網(wǎng)頁進(jìn)行升級(jí)改進(jìn)使之更能方便 用戶使用。數(shù)據(jù)庫維護(hù)功能描述：地理信息數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)的重點(diǎn)，對(duì)它的維護(hù)是重中之重。由于地理信息數(shù)據(jù)量龐大，管理起來難度很大，因此要統(tǒng)計(jì)好數(shù)據(jù)庫的使 用情況，對(duì)

7、數(shù)據(jù)庫進(jìn)行調(diào)整使之更能安全、穩(wěn)定、有效的運(yùn)行。數(shù)據(jù)維護(hù)功能描述：數(shù)據(jù)是系統(tǒng)的血液，沒有它系統(tǒng)就一無是處。要保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和有效性，就必須及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，添加新信 息。過時(shí)的信息占有一定的空間會(huì)增加系統(tǒng)的負(fù)荷，講的數(shù)據(jù)庫的性能，因此 要定期進(jìn)行更新。1.2.4、人員信息管理系統(tǒng)模塊介紹:主要是對(duì)訪問系統(tǒng)的人員進(jìn)行管理，保障系統(tǒng)安全。對(duì)普通用戶的管理主要是設(shè)置他們的訪問權(quán)限，限定他們的操作。系統(tǒng)管理員管理用來添加、刪除管理員，并對(duì)不同級(jí)別的管理員的權(quán)限進(jìn) 行設(shè)置，便于系統(tǒng)的維護(hù)管理。2、系統(tǒng)性能要求2.1、系統(tǒng)性能需求本系統(tǒng)在性能上盡量做到安全、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、響應(yīng)速度 快、穩(wěn)定性高、出錯(cuò)率低、兼

8、容性好等優(yōu)點(diǎn)。2.1.1穩(wěn)定性在系統(tǒng)建設(shè)過程中，應(yīng)該高度重視穩(wěn)定性和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用成熟的產(chǎn)品，保證其具有穩(wěn)定的性能。同時(shí)保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性，防止信息錯(cuò)誤與丟失，保障信息傳輸完整性。系統(tǒng)穩(wěn)定性的其他方面，還表現(xiàn)在保證系統(tǒng)有效工作時(shí)間不低于99%，使 系統(tǒng)故障平均間隔時(shí)間不低于300天。2.1.2、可維護(hù)性“理工之窗學(xué)生服務(wù)系統(tǒng)的可維護(hù)性包括對(duì)數(shù)據(jù)的維護(hù)和對(duì) 系統(tǒng)的維護(hù)。在設(shè)計(jì)是主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：1）對(duì)正常的數(shù)據(jù)維護(hù)，管理人員可以通過系統(tǒng)本身實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)維護(hù)包括權(quán)限設(shè)置、無用數(shù)據(jù)的刪除、數(shù)據(jù)庫的清理、數(shù)據(jù)備份與恢 復(fù)等功能。2）數(shù)據(jù)的及時(shí)更新實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。包括活動(dòng)

9、信息的及時(shí)添加、教室變更信息的處理、學(xué)校建筑變更信息的選 擇等。3）全面按照軟件工程的要求來開發(fā)系統(tǒng)，做到嚴(yán)格管理、嚴(yán)格測(cè)試。每個(gè)工作階段，都具備相應(yīng)的經(jīng)過嚴(yán)格審查的文檔，為將來為系統(tǒng)服務(wù)提 供技術(shù)上的保證。2.1.3兼容性需求本系統(tǒng)研發(fā)過程中，要充分考慮本系統(tǒng)與現(xiàn)有信息化應(yīng)用系 統(tǒng)或在建應(yīng)用系統(tǒng)之間的相互兼容性、集成性、界面風(fēng)格一致性，及數(shù)據(jù)描述 的一致性。2.1.4、信息服務(wù)指標(biāo)1）信息檢索響應(yīng)時(shí)間”秒2）信息查重時(shí)間5秒2.1.5、吞吐量指標(biāo)1）支持同時(shí)在線用戶數(shù)不低于100。2）并發(fā)用戶數(shù)不低于5000。2.2系統(tǒng)安全性需求出于安全性考慮，本系統(tǒng)除了對(duì)外業(yè)務(wù)可運(yùn)行于互聯(lián)網(wǎng) 絡(luò)外，業(yè)務(wù)處

10、理等環(huán)節(jié)放在學(xué)校內(nèi)部的VPN專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng) 絡(luò)之間要加強(qiáng)安全管理措施，從而保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的安全。在系統(tǒng)安全問題上，應(yīng)充分考慮系統(tǒng)運(yùn)行安全和信息安全兩個(gè)方面。2.2.1系統(tǒng)管理運(yùn)行的安全保障系統(tǒng)安全、可靠和持續(xù)運(yùn)行。要求能夠防止來自外部的惡意攻擊，防止來自內(nèi)容的惡意破壞。保障系統(tǒng)的完整性、機(jī)密性和信息訪問的權(quán)限認(rèn)證。要求有信息加密措施，對(duì)信息訪問實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格控制，對(duì)訪問權(quán)限進(jìn)行身份認(rèn) 證。安全機(jī)制的易用性在確保安全的條件下，盡量為系統(tǒng)應(yīng)用提供方便，實(shí) 現(xiàn)統(tǒng)一的身份認(rèn)證和基于角色的訪問控制。提供容錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)保障為了確保系統(tǒng)的可靠運(yùn)行、數(shù)據(jù)的完整性，要求本系 統(tǒng)必須提供系統(tǒng)容錯(cuò)機(jī)制

11、。2.2.2信息安全，即數(shù)據(jù)安全具備嚴(yán)格的系統(tǒng)訪問權(quán)限控制，并要具有防 止越權(quán)操作的技術(shù)措施；具備數(shù)據(jù)保護(hù)管理功能，確保數(shù)據(jù)安全。建立數(shù)據(jù)備份機(jī)制建立健全對(duì)數(shù)據(jù)的備份機(jī)制，利用系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)備 份功能，定期、不定期的進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，并轉(zhuǎn)存到其它介質(zhì)；通過數(shù)據(jù)庫服務(wù) 系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)備份計(jì)劃，由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)自動(dòng)完成數(shù)據(jù)備份工作。提供容災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)保障鑒于信息不可損壞、丟失，要求加強(qiáng)系統(tǒng)的意外災(zāi)害 和人為誤操作等不可預(yù)知的問題的預(yù)防和恢復(fù)措施。通過多種技術(shù)手段、管理手段加強(qiáng)對(duì)結(jié)果存檔數(shù)據(jù)的安全保護(hù)措施，從而 保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全。三、GIS總體設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)目標(biāo)、依據(jù)和方法設(shè)計(jì)目標(biāo)：1、通過對(duì)程序的設(shè)計(jì)可開發(fā)

12、，掌握地理信息系統(tǒng)開發(fā)的基本方法，基本流 程，開發(fā)的工具平臺(tái)等，能夠掌握軟件開發(fā)的思想，能夠獨(dú)立的完成軟件設(shè)計(jì) 任務(wù)。2、主要針對(duì)在校大學(xué)生，為便捷學(xué)生的生活、學(xué)習(xí)提供WebGis系統(tǒng)服務(wù) 平臺(tái)，系統(tǒng)實(shí)施將能夠?yàn)榍泻蠌V大同學(xué)們實(shí)際應(yīng)用。設(shè)計(jì)依據(jù)：地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)理論、GIS二次開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)、實(shí)時(shí)收集校 園道路、建筑物等相關(guān)信息數(shù)據(jù)庫等。設(shè)計(jì)方法：總體設(shè)計(jì)采用自上而下的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法。子系統(tǒng)設(shè)計(jì)均采用由下而上的方法，先從實(shí)際調(diào)查出發(fā)，研究其可能設(shè)計(jì) 的資料，確定其校園的規(guī)劃和建設(shè)，然后逐級(jí)向上綜合，子系統(tǒng)的劃分給系統(tǒng) 的邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)，為整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行提供保證。層次圖

13、層次圖(Hierarchical Chart)是在軟件總體設(shè)計(jì)階段最常用的工具 之一，用來描繪軟件的層次結(jié)構(gòu)。HIPO圖HIPO圖是由美國IBM公司發(fā)明的“層次+輸入/處理/輸出圖的 英文縮寫。HIPO圖實(shí)際上由H圖(即層次圖)和IPO圖兩部分組成。這里的H圖是在層次圖的基礎(chǔ)上對(duì)每個(gè)方框進(jìn)行編號(hào)，使其具有可跟蹤 性。IPO圖使用簡(jiǎn)潔的方框來方便地描述數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)輸出三部 分之間的關(guān)系。GIS軟件架構(gòu)目前在應(yīng)用型地理信息系統(tǒng)中，大多數(shù)都采用簡(jiǎn)單的C/S 技術(shù)構(gòu)架。C/S方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求比較高，一般適用于局域網(wǎng)內(nèi)部使用。隨著Web技術(shù)的成熟,網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷增加，采用B/S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建立GI

14、S信息 系統(tǒng)完全成為可能。采用這種胖服務(wù)器、瘦客戶端的運(yùn)行模式，主要的命令執(zhí)行、數(shù)據(jù)計(jì)算都在 服務(wù)器完成，應(yīng)用程序在服務(wù)器安裝，客戶機(jī)不用安裝應(yīng)用程序，所有日常辦 公操作可通過免費(fèi)的瀏覽器來完成。GIS軟、硬件配置方案硬件配置 硬件包括計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備、數(shù)字化 儀、繪圖儀、打印機(jī)及其他外部設(shè)備 硬件配置的選擇取決于系統(tǒng)的任務(wù)性質(zhì) 和經(jīng)費(fèi)條件 硬件設(shè)備的投資在GIS總投資中往往占較大比重，要考慮投資使 用的優(yōu)先順序硬件設(shè)備的選擇還要根據(jù)軟件的要求和軟件的類型購置軟件配 置GIS軟件選擇：基本原則 性能能滿足建立系統(tǒng)的需要；具有較好的開放性和兼容性；有良好的擴(kuò)充性能；有良好的用戶界面和漢化條件；

15、性能價(jià)格比良好。注意事項(xiàng) 技術(shù)人員均應(yīng)當(dāng)研究國際、國內(nèi)GIS軟件的發(fā)展現(xiàn)狀和軟件應(yīng) 用方面的動(dòng)態(tài)，對(duì)現(xiàn)有的軟件市場(chǎng)有一個(gè)比較清楚的了解。掌握廠家對(duì)軟件性能測(cè)試的研究報(bào)告和對(duì)廠家提供的性能指標(biāo)的研究。根據(jù)經(jīng)濟(jì)承受能力選擇合適的軟件，避免盲目追求高指標(biāo)、高性能，使應(yīng) 用GIS時(shí)因有的功能閑置而造成浪費(fèi)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)選擇開發(fā)方式及語言選擇GIS功能模塊設(shè)計(jì)在DFD圖的基礎(chǔ)上，用模塊結(jié)構(gòu)圖來說明各層模塊的 劃分及其相互關(guān)系，劃分原則上應(yīng)細(xì)到程序級(jí)（程序單元），每個(gè)單元必須執(zhí)行單 獨(dú)一個(gè)功能（即單元已不可在細(xì)分）四、系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)1、用戶接口內(nèi)部接口：說明本軟件內(nèi)部各模塊間的接口關(guān)系，包括：名稱、意義、數(shù)據(jù)類型、有效范圍、I/O標(biāo)志；2、外部接口：說明本軟件同其它軟件及硬件間的接口關(guān)系，包括：名稱、意義、數(shù)據(jù)類型、有效范圍、I/O標(biāo)志、格式（指輸入或輸出數(shù)據(jù)的 語法規(guī)則和有關(guān)約定）、媒體；3、內(nèi)部接口五、系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)計(jì)1、運(yùn)行模塊組合2、運(yùn)行控制3、運(yùn)行時(shí)間六、系統(tǒng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序的關(guān)系