基于ArcGIS Server的桥梁信息管理系统

论文摘要

本文基于ArcGIS Server,借助于数据库技术、传感器技术和软件工程理念,并结合C#、ASP.NET Ajax、ArcGIS Server Web ADF和SQL Server 2008数据库,开发了一个具备实用性和扩展性的桥梁信息管理系统。主要工作包括以下几点：(1)对“桥梁养护规范”和“基础地理信息要素分类”等国家标准进行深入研究,对城市地图中的地理要素进行分析筛选和预定义,完成了空间数据库的设计和地图底图的绘制,提高了地图的绘制的规范性和效率。(2)将ASP.NET的分层架构设计方法应用于项目实践中,实现了地理元素空间、属性数据与桥梁基础信息、维护数据的结合。利用客户端资源分化服务器端负载压力的技术,通过对ArcGIS Server Web ADF接口进行二次封装,将原来在ArcGIS服务器端完成的地图操作,放在了客户端浏览器中执行。同时,借助于ASP.NET Ajax技术,实现了客户端对数据库的异步读写,提升了地图标注的效率和用户体验。(3)实现了桥梁状况指数BCI算法,支持对桥梁上32个构件使用状况的评价,满足了对桥梁维护数据进行自动分析和决策支持的需要。(4)设计了层次化的传感器网络结构,对桥梁的压力、结构、振动等要素进行实时自动监测,采用Zigbee技术将数据通过无线传输模块回传至管理中心。完成了管理中心传感器数据接收软件的设计,实现对多种类型传感器的数据采集、无线传输和存储。系统的运行结果表明,通过ArcGIS Server、数据库等技术对桥梁信息进行管理,能够有效解决桥梁基础数据与空间数据无法紧密结合、不能实时监控桥梁状态、桥梁状态评估困难等关键问题,具有操作流畅、直观易用的特点,使维护成本较原来减少,同时提升了桥梁信息管理的工作效率。此外,通过论文的研究,为下一步将ArcGIS Server与交通管理网络中多种业务系统相结合,构建功能统一的网络管理系统,具备一定的参考意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景及意义
• 1.2.1 研究背景
• 1.2.2 研究意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 国内外典型桥梁信息管理系统模型
• 1.3.2 国内外桥梁信息管理系统现状
• 1.4 课题研究目的与主要内容
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 论文研究主要内容
• 1.5 论文组织结构
• 第2章 WebGIS和ArcGIS Server简介
• 2.1 WebGIS基本理论
• 2.1.1 WebGIS基本概念
• 2.1.2 WebGIS主要特征
• 2.1.3 WebGIS体系结构
• 2.2 ArcGIS Server开发平台
• 2.2.1 ArcGIS Server简介
• 2.2.2 ArcGIS Server的体系结构
• 2.2.3 ArcGIS Server Web ADF
• 2.3 ASRNET相关技术简介
• 2.3.1 Ajax简介
• 2.3.2 jQuery简介
• 2.4 可行性分析结论
• 2.5 本章小结
• 第3章 系统分析及设计
• 3.1 需求分析
• 3.2 系统设计目标
• 3.3 设计原则
• 3.4 系统构架设计
• 3.4.1 三层架构
• 3.4.2 系统总体架构
• 3.5 系统功能设计
• 3.6 系统界面设计
• 3.7 系统开发环境
• 3.7.1 软件开发环境
• 3.7.2 硬件开发环境
• 3.8 本章小结
• 第4章 系统设计与实现
• 4.1 地图设计
• 4.1.1 定义要素类和要素编码
• 4.1.2 空间数据库设计
• 4.1.3 创建样式库
• 4.1.4 创建地图模板
• 4.1.5 地图准备
• 4.2 数据库设计
• 4.2.1 空间数据库设计
• 4.2.2 桥梁维护信息数据库设计
• 4.3 系统层次设计方案
• 4.3.1 实体类设计方案
• 4.3.2 接口类设计方案
• 4.3.3 数据访问层设计方案
• 4.3.4 业务逻辑层设计方案
• 4.3.5 表示层设计方案
• 4.3.6 辅助类库设计方案
• 4.4 关键技术实现
• 4.4.1 桥梁信息标注与数据推送的实现
• 4.4.2 决策支持模块的实现
• 4.4.3 传感器网络与数据存取的实现
• 4.5 系统运行效果
• 4.6 本章小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文