基于ArcGIS Server的给水管网系统研究与设计

论文摘要

随着我国的经济发展,城市规划建设工作也就显得尤为重要,给水管网也随之成为城市居民的生活命脉,为了实现有效的对供水管网的管理,本文探索了基于.NET与ArcGIS Server结合技术,建立了城市给水管网信息系统。系统实现供水管网信息的网络化及数据资源的有效整合与共享,为城市居民获得相关信息提供一个便捷的平台。论文的框架和内容如下：1)通过对城市给水管网系统和WebGIS技术研究,其内容包括国内外的发展现状、设计方法步骤及实现过程,从而探索出一条将上述两种技术结合的方法,即基于ArcGIS Server平台设计城市给水管网系统,并且以某城市给水管网作为开发背景。2)进一步深入研究ArcGIS Server理论体系、开发技术,对系统的总体架构进行介绍,构建了符合实际情况的开发模式,在城市给水管网系统中采用B／S开发模式,确定了开发组件即为ArcGIS Server,结合Microsoft的新一代开发工具Visual Studio.Net2008,利用ASP.NET技术进行开发。运用基于微软Silverlight的数据可视化技术,实现了城市给水管网系统中的网上电子地图系列界面,使用户页面交互性更强、更丰富。3)本文重点研究了WebGIS的网络分析功能,分析当前求解最短路径Dijkstra算法的优缺点,针对Dijkstra算法在寻优过程中存在的问题,提出了一种最短路径求解改进算法-隔离小生境自适应遗传算法。设计自适应交叉函数和自适应变异函数,自适应调整交叉率和变异率策略,克服了简单遗传算法易陷入局部极小和早熟收敛的缺陷,提高了算法的搜索效率、精度和稳定性。4)论文开展了基于ArcGIS Server开发城市给水信息系统的研究,完成了系统总体结构、系统Web模型、城市给水信息系统空间和属性数据的建库、功能模块等的设计。客户端子系统实现了电子地图的网上实施,工作人员可以通过Web浏览地图的基本操作、城市给水信息系统的图文互查和其他相关的GIS基本功能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 城市给水管网的发展现状
• 1.3 论文主要研究内容
• 1.4 论文的组织结构
• 2 ArcGIS Server平台的研究
• 2.1 ArcGIS Server平台介绍
• 2.2 ArcGSI Server体系结构
• 2.3 ArcGIS Server开发技术
• 2.3.1 服务器端开发框架
• 2.3.2 服务器连接方式
• 2.3.3 服务器对象状态管理
• 2.4 ArcGIS Server核心技术
• 2.5 给水管网系统核心问题
• 3 系统中关键算法研究
• 3.1 最短路径求解引入
• 3.2 最短路径算法的选择
• 3.2.1 遗传算法的基本流程
• 3.2.2 小生境技术的引入
• 3.3 改进遗传算法
• 3.3.1 给水管网最优路径的数学模型
• 3.3.2 基于小生境自适应改进遗传算法实现
• 4 城市给水管网WebGIS系统设计
• 4.1 系统总体架构设计
• 4.1.1 系统功能模块设计
• 4.1.2 空间数据库存储设计
• 4.2 系统的开发环境
• 4.2.1 系统的开发环境
• 4.2.2 SilverLight技术研究
• 4.2.3 XAML
• 4.2.4 XAML语言在SilverLight技术应用
• 4.3 城市给水管网信息系统功能模块实现
• 4.3.1 SilverLight技术运用
• 4.3.2 系统的主界面
• 4.3.3 系统的GIS地图操作功能的实现
• 4.3.4 系统信息查询功能的实现
• 4.3.5 图层控制
• 5 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 硕士研究生期间的研究成果
• 读硕士学位期间发表的论文
• 硕士学位期间参与的科研项目