系统总体设计报告

系统总体设计报告一引言1.1编写目的本系统为地震灾害预警系统，主要用户为政府部门工作人员，在地震来临前有效地预测地震，在地震发生后尽快高效地组织灾后救援重建工作。

通过本设计报告与用于进行深入交流，进一步挖掘用户需求。

1.2项目背景1.2.1项目名称：1.2.2系统的提出者：二用户需求成果分析1.功能需求1.1文件：实现数据导入﹑数据添加﹑数据存储与导出。

1.1.1数据添加：为系统导入地图文档，使系统能够直接加载矢量数据、栅格数据以及存储在GeoDataBase的矢量数据、栅格数据、属性数据。

1.1.2数据编辑：进行数据更新，实现空间数据的编辑。

1.1.3数据导出：将数据库中的数据导出为shapefile文件、栅格数据。

1.2地图操作：实现地图浏览与鹰眼功能。

1.2.1删除图层：实现图层删除。

1.2.2移动图层：实现图层移动。

1.2.3鹰眼分析：鹰眼窗口按全图显示比例尺显示电子地图缩略图。

在鹰眼窗口中有一个方块，通过变换方块的位置和大小，可以快速定位全图中的某一方位，方便浏览与分析。

1.2.4地图量测：实现计算受灾区域的距离和面积的测量。

1.3查询分析：实现地震灾害数据的属性查询、空间查询和历史查询。

1.3.1属性查询：系统提供震源、震级及建筑设施数据等相关属性数据的查询。

1.3.2空间查询：提供空间位置空间关系查询功能。

1.4地震灾害损失分析：1.4.1影响范围：实现地震影响区域范围统计。

1.4.2建筑设施：通过建筑物受损、倒塌等情况评估损失。

1.4.3交通道路：通过统计道路受损情况分析交通情况。

1.4.4人员伤亡：实现在地图上呈现人员伤亡分布情况。

1.4.5综合评估：基于建筑设施、道路设施和人员伤亡的综合分析。

1.5地震次生灾害损失分析1.5.1地震灾害影响范围评估：根据地震灾害影响范围，在相关经济数据的基础上，通过建立简单的评估模型，实现对地震次生灾害瘟疫损失的评估功能.1.5.2山体滑坡损失评估：根据地震次生灾害山体滑坡的影响范围，在相关经济数据的基础上，通过建立简单的评估模型，实现对地震次生灾害山体滑坡损失的评估功能。

1.5.3火灾损失评估：根据地震次生灾害火灾的影响范围，在相关经济数据的基础上，通过建立简单的评估模型，实现对地震次生灾害火灾损失的评估功能。

1.5.4水灾灾害损失评估：根据地震次生灾害水灾的影响范围，在相关经济数据的基础上，通过建立简单的评估模型，实现对地震次生灾害水灾损失的评估功能1.5.5地震次生灾害损失综合评估：综合分析山体滑坡、火灾和瘟疫的影响，通过建立简单的评估模型，总体评估地震次生灾害损失。

1.6系统帮助菜单1.7.1与开发者联系：提供开发者的电子邮箱1.7.2版权所有：指出系统版权所有。

2.性能需求2.1 数据精确度2.5.1在往数据库中添加数据时，要求输入数据准确；2.5.2在往数据库中添加数据时，数据记录定位准确；2.5.3 用户输入值必须符合相应字段要求；2.5.4在选择空间地物时，设置有一定的容差值。

2.2时间特性2.6.1响应时间在人的感觉和视觉事件范围内；2.6.2更新处理时间，随着AE控件和C#版本的升级，本系统将相应的进行更新；2.6.3 数据转换与传输时间根据其数据量的大小而决定；2.3适应性本系统是使用C#结合AO空间在windows 8(x64)系统下完成的，所以只要是兼容windows的操作系统，都可以正确地运行，有较好的适应能力与兼容性.三总体设计3.1设计目标、依据和方法设计目标：利用GIS预测地震发生时的“场景”并估计该区域由于地震引发的潜在损失，分析灾害严重程度的空间分布，帮助相关部门调配资源高效快速救援。

依据：利用GIS功能，实现统计空间分布等相关功能。

方法：使用C#编程语言，结合ESRI的ArcEngine平台进行开发。

3.2系统架构3.3系统软、硬件配置方案GIS的硬件环境是指支持GIS开发和运行的硬件平台。

它是GIS软件得以运行的物质基础，其合理与否将直接影响GIS功能的实现和效益发挥。

在选择硬件平台时，我们结合考虑了数据容量、速度等方面的要求，同时考虑自身业务情况和经济承受能力，选择了如下硬件平台：处理器：Intel(R)Core(TM)i5-2520M CPU @ 2.5GHz；内存：2.00GB；硬盘容量：200GB。

GIS软件环境是指支持GIS开发和运行的软件平台。

GIS软件环境的选择对于GIS 的开发、运行和维护有重要的意义。

本系统选择如下软件配置：开发系统：windows8(x64)；软件平台：ArcEngine、Microsoft Visual Studio 2010、ArcInfo、ArcView；开发语言：C#。

3.4系统功能模块设计一个软件系统通常由很多模块组成，函数和子程序都可称为模块，它是程序语句按逻辑关系建立起来的组合体。

按照系统中的功能将模块划分为：输入模块、浏览模块、查询模块、分析模块和输出模块。

3.5系统接口设计说明内部接口：系统内所有命名方式采用字母加数字的方式；程序调用数据采用栈的方式，根据属性表里已有的表示号整列的调用；内部借口采用直接引用的形式。

外部接口：本系统所使用的数据来源于ARCINFO和ArcGIS，不需经过数据转换就可以直接使用，数据输出实现所见即所得的设计方法，直接在电脑显示器上显示。

用户接口：面向用户的接口输入设备采用键盘、鼠标等，输出设备包括显示终端、打印机及多媒体设备。

输出介质为纸张、光盘、多媒体介质。

3.6系统灾害分析模型3.6.1地震影响范围空间分析模型3.6.2山体滑坡灾害空间分析模型3.6.3火灾灾害空间分析模型3.6.4水灾灾害空间分析模型3.6.5地震灾害综合空间分析模型四空间数据库设计4.1目的、引用的法规政策以及遵循的标准规范4.1.1地理信息标准：该标准要求地理信息处理过程要有统一的地理坐标系统，即统一的地图投影系统，统一的地理格网系统，统一的区域多边形或空间统计单元系统，空间信息分类和编码系统，数据模型标准。

4.2.2数据标准：该标准要求数据转换按一定的标准进行，防止数据丢失等，空间元数据的制定也应按一定标准进行，还应该建立标准的元数据文档跟踪和控制数据质量。

4.2空间数据库总体设计4.2.1统一坐标：系统的数据可能有多个来源，并且是不同的坐标参考系，且鉴于台风数据的特点，本系统选择WGS84作为统一的空间坐标系。

因此，在数据入库之前必须将数据统一为WGS84.。

4.2.2命名规范：在系统开发过程中所用的某些字段必须以字母统一规范命名。

4.2.3编码标准：按国家的规范和标准进行代码编辑，4.2.4分层分幅标准：当GIS空间数据库比例尺较大时，图幅的范围也就较大，对整个地图进行分幅，分层，便于数据的存储、检索、显示、与分析。

五用户界面设计基于标准窗口系统，具有统一界面风格的图形用户界面已经成为GIS用户界面发展主流。

成功的GIS系统应具备完善的功能和友好的的图形界面，能使用户集中精力于他们的任务本身，给他们带来愉悦而没有“障碍”的感觉，并能对他们的每一个操作的反应作出预测。

图形界面设计，应以用户为中心，具体注意以下几条原则：(1)一致性原则一致性原则具体包括以下两个方面：①追求设计者模型、系统映像和用户概念模型的一致性；②控制应用方式的一致性。

在类似的情况下，必须有一致的操作序列，并尽可能采用国家及行业标准和用户习惯的方式。

(2)合适的功能功能欠缺的系统会使用户丧失兴趣，而过多繁琐的功能则会大量增加系统的复杂性。

(3)封装性界面要尽量掩藏复杂的内部实现细节，使得用户可以集中精力解决专业应用问题。

GIS 用户主观上把客观世界理解成许多数据层，即用户试图。

而在计算机内部，GIS设计者将数据抽象为不同的数据类型，这一抽象是基于软件设计者的数据模型视图的，应采用一定的封装方法将其与用户的数据视图联系起来。

(4)灵活性界面应该灵活地安排各种对话方式，充分满足用户的各种选择。

(5)合理、高效利用屏幕要充分考虑海量数据与有限屏幕显示的矛盾，从可读性的角度合理安排屏幕上的多个窗口及信息载负。

(6)用户界面的效率显示、查询和空间分析是GIS的基本功能，对海量空间数据进行上述操作，其耗费的计算机资源是巨大的，应妥善解决好这些问题，提高界面的响应速度。

(7)提供反馈、帮助信息以及出错处理机制当系统执行长时间任务时，界面上应显示有意义的反馈信息，如显示任务进度的进度条等；为了更好地帮助用户完成任务，系统应提供帮助或联机帮助文档；当用户操作失败时，系统应及时指出错误所在并提出改进意见。

(8)与应用程序分析为了提高软件开发的效率，通常采用用户界面与应用程序设计相分离的思路进行软件开发。

本系统严格遵循上述原则，设计友好的用户界面。

系统界面示意图：六系统安全设计为防止数据外泄、丢失或遭破坏，系统需有安全性方面的措施。

这在技术上采用物理保护与数据加密相结合的方法。

考虑到本系统的实际需要，本系统将从以下八个方面实施安全和加密保护：(1)为中心服务器系统加密；(2)为存储在媒体上的文件加密；(3)为系统开发组的专业文件加密；(4)数据库加密；(5)网络安全措施；(6)数据备份；(7)配置防火、防水、防高温、防震、防电磁场、防静电及防盗的设备，并定期予以检查维护；(8)制定安全策略、建立安全保护机构、限定用户访问范围。