地理信息系统概要设计说明书

河南环保厅环境地理信息系统概要设计说明书上海数慧系统技术有限公司Shanghai Digital Intelligence Systems Technology Co., Ltd.文件修改记录（发布到外部的文档请将此部分删除）版本号版本说明修改人审核人批准人审批日期1.0 第一次提交评审苏君毅TMO 2010年6月1日请保护环境，注意纸张的回收利用版权信息本文件涉及之信息，属上海数慧系统技术有限公司所有。

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目录第1章.引言 (5)1.1.目的 (5)1.2.文档概述 (5)1.3.术语定义 (5)1.4.参考资料 (7)第2章.系统概述 (7)2.1.系统开发背景 (8)2.2.建设目标 (8)2.3.约束条件与非功能需求 (9)2.3.1.开发环境要求 (9)2.3.2.软件系统架构要求 (9)2.3.3.性能要求 (10)2.3.4.质量需求 (10)2.4.用户 (10)2.4.1.组织机构 (10)2.4.2.用户分类 (11)第3章.概念架构设计 (11)3.1.系统划分 (11)3.2.系统架构 (12)3.3.概念架构 (14)3.3.1.B/S系统概念架构 (14)3.3.2.C/S系统概念架构 (15)第4章.细化架构设计 (16)4.1.逻辑架构 (17)4.1.1.B/S架构 (18)4.1.2.C/S架构模式 (23)4.2.开发架构 (24)4.2.1.技术路线 (25)4.2.2.B/S浏览器端开发视图 (26)4.2.3.B/S服务端开发视图 (28)4.2.4.C/S架构开发视图 (28)4.3.运行架构 (32)4.3.1.系统启动时序图 (32)4.3.2.河流污染扩散模型时序图 (33)4.4.数据架构 (35)4.5.部署架构 (37)4.5.1.系统部署架构 (37)4.5.2.部署设计 (38)4.5.3.网络和硬件配置 (39)4.5.4.软件配置 (40)第5章.系统对外接口 (42)5.1.客户端地图组件接口 (42)5.1.1.组件嵌入方法 (43)5.1.2.已有接口方法 (45)5.2.业务逻辑层W EB S ERIVCES服务接口 (51)5.2.1.地图查询接口 (52)5.2.2.点位编辑接口 (53)第1章.引言1.1.目的编写目的：本说明书是在《河南省环境保护厅环境地理信息系统投标方案》、《河南省环境保护厅环境地理信息系统需求分析说明书》的基础之上，经过分析和系统设计编写而成。

用于将软件系统需求转换为未来系统的设计，逐步开发强壮的系统构架，使设计适合于实施环境，为提高性能而进行的设计工作，对后面的概要设计、编码实现、测试、部署实施、运行维护工作有着关键性的影响。

适用读者：河南省环境保护厅项目组成员数慧公司项目组成员1.2.文档概述本说明书包括引言、系统概述、总体设计、功能设计、接口设计、数据结构设计、出错处理设计、系统部署设计等，以提供关于程序系统的逻辑和数据功能实现方式的总体描述。

1.3.术语定义➢OGC：开放地理信息系统协会(OpenGISConsortium,OGC),OpenGIS 规范致力于为地理信息系统间的数据和服务互操作提供统一。

➢W3C：是对网络标准制定的一个非赢利组织，像HTML、XHTML、CSS、XML的标准就是由W3C来定制。

W3C会员（大约500名会员）包括生产技术产品及服务的厂商、内容供应商、团体用户、研究实验室、标准制定机构和政府部门，一起协同工作，致力在万维网发展方向上达成共识。

➢SOA：面向服务的体系结构（Service-Oriented Architecture，SOA）是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。

接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。

这使得构建在各种这样的系统中的服务可以一种统一和通用的方式进行交互。

➢Web service：是创建可互操作的分布式应用程序的新平台。

Web service 的主要目标是跨平台的可互操作性。

为了达到这一目标，Web service 是完全基于XML、XSD等独立于平台、独立于软件供应商的标准的。

➢REST（Representational State Transfer）是一种轻量级的Web Service架构风格，其实现和操作明显比SOAP和XML-RPC更为简洁，可以完全通过HTTP协议实现，还可以利用缓存Cache来提高响应速度，性能、效率和易用性上都优于SOAP协议。

➢SOAP（Simple Object Access Protocol），它是一种标准消息传递协议，通常是Web Service的事实标准。

SOAP是以XML为基础，SOAP 消息格式是由XML Schema模式定义，通过XML命名空间使SOAP具有很强的扩展性。

➢WMS：Web地图服务（WMS）利用具有地理空间位置信息的数据制作地图。

其中将地图定义为地理数据可视的表现。

➢WFS：Web地图服务返回的是图层级的地图影像，Web要素服务（WFS）返回的是要素级的GML编码，并提供对要素的增加、修改、删除等事务操作，是对Web地图服务的进一步深入。

➢WCS：Web覆盖服务（WCS）面向空间影像数据，它将包含地理位置值的地理空间数据作为“覆盖（Coverage）”在网上相互交换。

➢ESB：企业服务总线（Enterprise Service Bus）：传统中间件技术与XML、Web服务等技术结合的产物。

ESB提供了网络中最基本的连接中枢,是构筑企业神经系统的必要元素。

基本功能为动态查找与路由、消息聚合与分发、消息转换、数据绑定转换。

1.4.参考资料➢《河南省环境保护厅环境地理信息系统投标方案》➢《河南省环境保护厅环境地理信息系统需求分析说明书》➢《软件架构设计》➢《SOA 原理.方法.实践》➢《SOA整合之道》➢《企业应用架构模式》➢《WEB 服务架构与开放互操作技术》第2章.系统概述2.1.系统开发背景河南省近年来高度重视环境保护工作，坚持以污染防治为重点，以改善重点流域、重点区域环境质量为主线，不断加大环境保护力度。

到2009年底河南省将建成覆盖全省的多个环境环境自动监控系统。

此大规模自动监控系统建设，迫切需要一个统一的建设规范和标准，约束改造和代建的新系统。

因此，有必要建设地理信息系统，实现环境自动监控数据的空间表达，充分发挥最新通讯技术、信息技术、数据库技术、空间技术的优势，为河南省环境保护的管理、评价、决策工作提供有效支持。

2.2.建设目标河南省建立环境地理信息系统，以充分发挥全省的环境质量、污染源自动监控系统的作用，形象展示环境自动监控数据，为河南省的环境信息化坚实打下坚实的基础，为各级环保部门的环境管理、决策服务。

具体目标如下：➢建设满足省环保厅业务应用的基础地理空间数据库，数字影像数据库，环保专业专题数据库。

➢建设面向省环保厅业务应用的地理信息平台，满足环保业务对空间信息辅助决策支持应用的需求。

➢以基础地理空间数据库为依托，GIS能够为污染源在线自动监控系统、环境质量管理系统、移动监察与执法系统、环境应急决策支持系统、数据中心和综合分析系统等提供基本的电子地图和专题地图，实现空间信息、属性信息的双向查询以及空间分析服务。

基于SOA（Service-Oriented Architecture，面向服务的架构），实现GIS WebService与其它子系统的集成，并通过GIS发布功能为决策提供支持服务。

➢提供C/S方式的环境地理信息编辑管理发布系统，基于WEB方式的环境地理信息查询分析系统，可进行环境专题图制作与输出、查询统计汇总。

实现空气污染扩散、水污染扩散模拟展示。

实现重点监控目标三维展示。

➢基于环境地理信息系统，在大屏幕上实时、近实时展现环境、企业、污染物变化等信息。

2.3.约束条件与非功能需求根据需求调研阶段的成果，本系统的约束条件包括软件开发环境要求，系统架构需求和性能需求几部分2.3.1.开发环境要求系统需要在Oracle 11g数据库管理软件，ArcGIS Server 9.3地理信息系统软件的基础环境下进行开发建设。

2.3.2.软件系统架构要求系统采用组件式开发方式，针对普通用户（包括公众用户）的功能采用B/S 模式开发，针对管理用户的功能采用C/S模式开发，系统应采用分布式B/S三层架构的方式进行开发。

要求功能菜单、发布内容可用户定制，可根据数据情况进行动态关联，特别是针对新增表及表字段，可发布、可计算、可加工、可制作等。

本系统要求采用SOA系统架构，提供良好的可扩展性和容错性，采用Web Service技术。

本系统的客户展现端要求支持多种操作系统。

2.3.3.性能要求➢一般操作响应时间应不超过1秒➢按图上信息检索调图时，每次调图时间不大于5秒；➢其他复杂操作最多不超过10秒；➢本项目面向的用户包括河南省环境保护厅及各省辖市相关业务用户。

系统应当支持的用户数规模为500个。

➢允许并发操作用户数大于50；2.3.4.质量需求➢以系统连续运行120小时以上系统无错误发生进行衡量；2.4.用户2.4.1.组织机构本系统服务的机构从里到外分别是环保厅内部各职能部门、下属各市环保局、其它委办局，现阶段主要考虑的用户主要是环保厅内部各职能部门。

2.4.2.用户分类专题业务用户：包括环保厅内部相关业务部门，使用地理信息系统模块的其他系统。

可以进入专题应用系统，使用专题功能。

数据管理员：空间数据入库、更新、编辑、地图文件管理。

系统管理员：服务注册、发布、地图服务管理、目录管理、权限分配，地图管理，日常维护。

第3章.概念架构设计3.1.系统划分根据项目合同，招标文件和需求分析说明书，本系统需要实现的主要功能包括：➢地理数据处理、数据质检、空间数据库管理➢ 环境地理信息数据展示、业务应用功能、对外服务➢ 地图服务注册、管理，系统服务管理➢ 系统用户、角色、权限、日志等日常管理根据系统功能和职责划分的原则，把系统分为如下子系统：数据规整与建库、空间数据库管理系统子系统；环境空间信息综合展示系统子系统和综合应用子系统；服务调度管理子系统和运行维护管理子系统，如图3-1所示。

cmp 系统划分数据入库管理子系统服务调度管理子系统环境空间信息综合展示子系统运行维护管理子系统图3-1系统划分图3.2. 系统架构系统的技术路线和架构模式，需要根据项目功能需求和性能需求，质量属性等非功能的需求、约束条件，综合考虑，因事制宜，才能满足项目的要求。