【正文】 徑等大量涉及空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的世紀(jì)應(yīng)用中，提供有效的管理和科學(xué)決策依據(jù) [2]。在現(xiàn)代信息社會(huì)里，GIS 作為一種集地理空間特征和各種統(tǒng)計(jì)信息為一體的特殊信息系統(tǒng)，是信息高速公路上的節(jié)點(diǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施，受到全社會(huì)的廣泛關(guān)注，成為目前國內(nèi)熱門的研究課題。所以，物流信息化的重點(diǎn)在于物流運(yùn)輸系統(tǒng)信息化 [1]。物流業(yè)產(chǎn)生于 20 世紀(jì) 60 年代，發(fā)展到 90 年代，是以滿足客戶要求為目的，對貨物、服務(wù)和相關(guān)信息在產(chǎn)出地和銷售之間的實(shí)現(xiàn)高效率和低成本的正向和逆向的流動(dòng)和存儲(chǔ)所進(jìn)行的計(jì)劃執(zhí)行和控制過程。物流作為一種先進(jìn)的組織方式和管理技術(shù)，被廣泛認(rèn)為是企業(yè)在降低物資消耗，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率以外的重要的利潤源泉，在國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。在整個(gè)物流決策中，運(yùn)輸成本占到物流總成本的35%~50%左右。GIS 是一種以采集、貯存、管理、分析和描述整個(gè)或部分地球表面與空間地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)。尤其以交通運(yùn)輸、物流、森林?jǐn)?shù)據(jù)分布等與地理數(shù)據(jù)關(guān)系最為緊密的領(lǐng)域?yàn)樯?。但是弊端也是很明顯的，客戶端過分臃腫，數(shù)據(jù)完整性不可控，不能適應(yīng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，安全性得不到保障，功能可擴(kuò)展性低，代碼東北大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 章 引 言1維護(hù)困難重重和服務(wù)器資源浪費(fèi)等。對于這種系統(tǒng)來說，要提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率、適應(yīng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、降低維護(hù)費(fèi)用，那么 B/S 架構(gòu)相對于 C/S 架構(gòu)有更大的潛力。部署和升級時(shí)只需要對服務(wù)器進(jìn)行操作，節(jié)省了企業(yè)的資源。通過 B/S 架構(gòu)提供的 WebService 服務(wù)，客戶端能夠利用 JavaScript 代碼控制對各個(gè) WebService 的訪問順序，從而輕松地修改業(yè)務(wù)操作的實(shí)現(xiàn)流程，這對于業(yè)務(wù)流程比較相似的物流企業(yè)來說，意味著開發(fā)出來的系統(tǒng)經(jīng)過簡單配置能夠方便地運(yùn)用到其他企業(yè)的運(yùn)營管理中，大大提高了可系統(tǒng)的擴(kuò)展性和復(fù)用性。而在系統(tǒng)開發(fā)的時(shí)候往往針對一個(gè)企業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)定義和建模開發(fā)。要達(dá)到降低開發(fā)成本的目的，最直接的方法就是復(fù)用以前的系統(tǒng)。最終能夠整理出一份關(guān)于Web客戶端和服務(wù)器進(jìn)行交互的通用需求和一份物流系統(tǒng)貨物處理流程的通用需求。架構(gòu)確定了系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)、層次劃分、不同部分之間的協(xié)作關(guān)系以后，所形成的具體實(shí)現(xiàn)組成了可復(fù)用的框架。本課題研究的系統(tǒng)，就是要通過 Web 服務(wù)器在企業(yè)的不同 GIS 數(shù)據(jù)源和Web 客戶單的管理人員之間搭建一個(gè)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸和處理架構(gòu)，產(chǎn)生適用于WebGIS 系統(tǒng)的通用模板。各章的內(nèi)容組織如下：第 2 章介紹了 GIS 技術(shù)、WebGIS 技術(shù)的協(xié)議和開源平臺、Ajax 技術(shù)以及Spring 框架技術(shù)；東北大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 章 引 言3第 3 章分析了系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境，利用用例建模分析系統(tǒng)的功能需求，并且根據(jù)實(shí)際情況補(bǔ)充了部分需求，提出了非功能性需求，并描述了系統(tǒng)術(shù)語表；第 4 章對系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，并對服務(wù)層、Web 服務(wù)層、數(shù)據(jù)訪問層、消息處理部分、socket 控制層等進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，對系統(tǒng)中貨物運(yùn)輸、線路編輯、權(quán)限控制、發(fā)送貨物等功能進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，對介紹了系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫表；第5章主要介紹了JavaScript語言的面向?qū)ο蠛褪录?qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，展示了Web客戶端根據(jù)相關(guān)協(xié)議與服務(wù)器交互的流程，并介紹了客戶端框架的實(shí)現(xiàn)以及定時(shí)更新機(jī)制的實(shí)現(xiàn)。GIS 要實(shí)現(xiàn)的五個(gè)基本功能為：數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、空間查詢與空間分析以及圖形輸出與交互操作。此外，隨著多媒體技術(shù)、空間技術(shù)、虛擬實(shí)景、數(shù)字測繪技術(shù)、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、三維圖形芯片、大容量光盤技術(shù)及寬頻光纖通訊技術(shù)的突破性進(jìn)展，消除數(shù)據(jù)通訊瓶頸的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的建立，以及能夠提供接近實(shí)時(shí)對地觀測圖像的高分辨、高光譜、短周期遙感衛(wèi)星的大量發(fā)射，這些為 GIS 技術(shù)的廣泛、深入應(yīng)用展示了更加光明的前景。在 Inter 的支持下，根據(jù) TCP/IP 和 HTTP 協(xié)議， WebGIS 把支持標(biāo)準(zhǔn)的 HTML 的瀏覽器作為統(tǒng)一的客戶端，所以狹義地講 WebGIS 是一種在 Inter 上發(fā)展起來的新技術(shù)，其核心是將 GIS 功能嵌入到滿足 HTTP 和 TCP/IP 標(biāo)準(zhǔn)的 Inter 應(yīng)用體系中，實(shí)現(xiàn)Inter 環(huán)境下地理信息的有效管理和處理。無論客戶機(jī)是何種操作系統(tǒng)，只要支持通用的Web 瀏覽器，用戶就可以訪問 GIS 數(shù)據(jù)及服務(wù)器所提供的服務(wù)。(4) 更高效的計(jì)算負(fù)載平衡。(5) 分布式的系統(tǒng)。由于 WebGIS 是分布式系統(tǒng)，數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序部署在不同的計(jì)算機(jī)上，隨時(shí)可能被管理員更新，對于 Inter 上的每一個(gè)用戶來說，都能得到最新的數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序的最新版本，只要數(shù)據(jù)源發(fā)生變化，和數(shù)據(jù)源的動(dòng)態(tài)連接將保持?jǐn)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。(8) 經(jīng)濟(jì)性。OGC 所提供的規(guī)范是幫助 GIS 開發(fā)者創(chuàng)造一個(gè)高效、無隔閡和透明的地理信息系統(tǒng)使用、分析、處理的環(huán)境 [5]。OpenGIS 圍繞著地理空間信息共享和提供地理空間處理服務(wù)兩個(gè)技術(shù)目標(biāo)，主要包括三部分內(nèi)容：開放式地理空間數(shù)據(jù)模型、OpenGIS 服務(wù)模型和信息團(tuán)體模型。 GML 協(xié)議GML 是一種用于建模、傳輸和存儲(chǔ)地理及與地理相關(guān)信息的 XML 編碼語言，它包括了地理要素（Feature）與層（Coverage）的空間與非空間特征。GML 使用 XML 對地理數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，為開發(fā)商和用戶提供了一種開放的、中立于任何廠商的地理數(shù)據(jù)建?？蚣?，使地理信息能夠在不同領(lǐng)域、不同部門進(jìn)行語義共享。GML 作為一個(gè)空間數(shù)據(jù)編碼規(guī)范，它并沒有強(qiáng)制采用它的用戶使用規(guī)定的 XML 標(biāo)識，而是提供了一套基本的標(biāo)簽、公共的數(shù)據(jù)模型，以及用戶構(gòu)建應(yīng)用模式（GML Application Schemas ）的機(jī)制 [7]。 WFS 協(xié)議WFS 向用戶提供使用 GML 編碼的地理空間要素?cái)?shù)據(jù)，并支持在 HTTP 協(xié)議的分布式計(jì)算機(jī)平臺上對地理要素進(jìn)行查詢、插入、更新和刪除操作等。在具體的 GIS 應(yīng)用當(dāng)中，WFS 經(jīng)常用來實(shí)現(xiàn)對地圖上數(shù)據(jù)的查詢與修改，并經(jīng)常與系統(tǒng)的領(lǐng)域?qū)又械哪Ｐ瓦M(jìn)行交互。WCS中的GetCoverage操作是在GetCapabilities確定什么樣的查詢可以執(zhí)行、什么樣的數(shù)據(jù)能夠獲取之后執(zhí)行的，它使用通用的覆蓋格式返回地理位置的值或?qū)傩浴?WebGIS 的開源平臺 GeoServer 地圖服務(wù)器GeoServer 是全面遵循 OGC 開放標(biāo)準(zhǔn)的 J2EE 實(shí)現(xiàn)，可以方便地發(fā)布地圖數(shù)據(jù)，并且允許用戶對特征數(shù)據(jù)進(jìn)行更新、刪除、插入等操作，通過 GeoServer能夠比較容易地在用戶之間迅速共享空間地理信息。通過 GeoTools 的各種接口和 helper 類，可以寫入新的數(shù)據(jù)格式，通過 GeoTools 為 GeoServer 提供的插件，在不進(jìn)行重新編譯的情況下，可以讓 GeoServer 支持更多的數(shù)據(jù)格式，甚至只需要通過 GUI 的 option 設(shè)置即可。與單純使用 PostgreSQL 相比，開發(fā)人員應(yīng)用 PostGIS 更易于實(shí)現(xiàn)空間幾何對象，PostGIS 主要優(yōu)點(diǎn)有：(1) 在 3D 擴(kuò)展下支持 OpenGIS 的 WKT 空間數(shù)據(jù)對象，支持3DZ、 3DM、4D 坐標(biāo)表示。 MapBuilderMapBuilder 是一個(gè)基于 Ajax（Asynchronous JavaScript and XML）技術(shù)的地圖處理顯示的 Web 開源客戶端。通過簡單的配置，MapBuilder 中的組件能夠輕松的嵌入到網(wǎng)頁文件中。Model 表示數(shù)據(jù)，用戶 期待看到的數(shù)據(jù)。在 MapBuilder 中分別對應(yīng)于模式（Model） 、飾件（Widget） 、工具（Tool ）三種類型的 JavaScript 對象，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)管理、信息表達(dá)和交互操作的模塊化。其中系統(tǒng)配置文件按照資源描述框架 (Resource Description Framework, RDF)語法以 ObjectPropertyValue 格式定義所需對象，每個(gè)對象被賦予一個(gè)唯一標(biāo)識的 ID，通過 ID 在全局域中可直接以 來應(yīng)用指定的對象實(shí)例。東北大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 章 相關(guān)技術(shù)簡介10MVC 模式的另一個(gè)重要問題就是消息的傳遞和相應(yīng)。事件對象則通過 DIV 等標(biāo)記與網(wǎng)頁建立關(guān)聯(lián)來展現(xiàn)模型信息，一般派生自 WidgetBase 類。它不是單一的技術(shù)，而是JavaScript、CSS、DOM、XMLHttpRequest 對象的集合。DOM（文檔對象模型）以一組可以使用 JavaScript 操作的可編程對象展示出 Web 頁面的結(jié)構(gòu)。DOM 對象根據(jù)服務(wù)器得到的數(shù)據(jù)修改客戶端 Web 頁面中的元素值。任何的 Java 應(yīng)用程序都能從 Spring 框架的簡單、可測試性和松耦合中得到好處，而不僅僅限定為服務(wù)器端的程序。所以使用 Spring 來替代 EJB，它使得系統(tǒng)的復(fù)雜度依賴于要解決的問題，減少了容器對設(shè)計(jì)的侵蝕。輕量級的容器意味著對程序代碼做最少的改動(dòng)，就可以獲得 Spring 核心帶來的好處。Spring 框架中 DI 帶來的好處主要有：(1) 減少“粘合”代碼。要改變依賴只需要修改配置文件而不需要修改代碼。(4) 提高可測試性。 本章小結(jié)本章首先對GIS技術(shù)進(jìn)行了介紹，包括GIS技術(shù)的基本功能、應(yīng)用范圍、以及將來的發(fā)展趨勢等。其中Spring框架的出現(xiàn)更使得J2EE服務(wù)器編程變得愈發(fā)簡單化和自動(dòng)化。在參考了現(xiàn)有的 GIS 物流監(jiān)控系統(tǒng)的功能，并且考慮到了系統(tǒng)的擴(kuò)展性和成本的基礎(chǔ)上，最后制定了本系統(tǒng)的具體需求。作為物流企業(yè)的管理軟件，系統(tǒng)必需能夠?qū)崿F(xiàn)諸如發(fā)送貨物、運(yùn)輸貨物、裝載貨物、卸載貨物、車輛線路編輯等功能。對于重要的信息，系統(tǒng)應(yīng)該使用彈出警告窗口、修改顯示信息的字體顏色等手段引起管理人員的注意，保證系統(tǒng)調(diào)度的及時(shí)性。 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境為了充分使用物流企業(yè)的現(xiàn)有軟硬件資源，在保障物流信息系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運(yùn)行的前提下，達(dá)到降低成本的目的。(2) 客戶端機(jī)器配置： CPU 最低 Intel PIII 800MHz 以上，內(nèi)存 128MB 以上。客戶端：Windows2022 操作系統(tǒng)以上， 以上、 以上或者Netscape6 以上。地圖服務(wù)器采用 ，它是一個(gè)全面支持 OGC 開放性協(xié)議的開源地圖服務(wù)器，能夠分別以圖片和實(shí)際數(shù)據(jù)的方式發(fā)布地圖數(shù)據(jù)。開發(fā)工具與支持環(huán)境：系統(tǒng)開發(fā)采用 Eclipse。它能夠直觀地向客戶展示系統(tǒng)的功能，方便技術(shù)人員準(zhǔn)確地獲取需求。用例模型由參與者和用例組成。對于用例分析來說，只有用例圖和用例描述相結(jié)合才能表示系統(tǒng)的需求，相關(guān)的用例描述如下。(3) 系統(tǒng)記錄發(fā)貨人和收貨人信息，分配貨物編號，計(jì)算貨物運(yùn)輸費(fèi)用，配置貨物運(yùn)輸路經(jīng)，將相關(guān)記錄存儲(chǔ)到系統(tǒng)中?；臼录鳎?1) 操作者提供貨物編號進(jìn)行查詢。(2) 管理人員聯(lián)絡(luò)收貨人完成提貨操作。(2) 管理人員從系統(tǒng)返回的可以選擇的查詢條件中選擇一種，填寫查詢參數(shù)，進(jìn)行查詢?；臼录鳎?1) 管理人員根據(jù)當(dāng)前企業(yè)運(yùn)行狀況來添加、刪除線路。基本事件流：(1) 管理人員登錄系統(tǒng)，系統(tǒng)初始化，定時(shí)器開始運(yùn)行。 傳遞消息用例標(biāo)識： 參與者：管理人員，車輛簡要說明：管理人員和車輛通過消息進(jìn)行溝通，系統(tǒng)利用傳遞消息的通道可以對車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度，傳遞實(shí)時(shí)線路等。(3) 如果消息目的地為相關(guān)的管理人員，則在 Web 客戶端獲取最新消息時(shí)，將消息顯示給管理人員。東北大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 章 需求分析18基本事件流：(1) 車輛根據(jù)通信裝置的設(shè)置每個(gè)一段時(shí)間將自己的狀態(tài)，包括經(jīng)緯度、方向、速度、油量等發(fā)送給系統(tǒng)。(2) 車輛出發(fā)，駛往下一個(gè)站點(diǎn)。(2) 按照貨物的快慢速度將貨物進(jìn)行排序，優(yōu)先裝載“特快”級別的貨物。 補(bǔ)充需求在車輛上的設(shè)備發(fā)生故障的情況下，會(huì)失去與系統(tǒng)地聯(lián)系?？蛻舳瞬捎脼g覽器操東北大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 章 需求分析19作，需要定期向服務(wù)器發(fā)送各種請求才能保持當(dāng)前信息的正確性。 非功能性需求描述非功能性需求在整個(gè)系統(tǒng)中占有非常重要的位置，對系統(tǒng)的非功能性需求的滿足是系統(tǒng)成功的基礎(chǔ)，下面列出本系統(tǒng)的非功能性需求：(1) 系統(tǒng)能夠長時(shí)間的持續(xù)工作。客戶端對系統(tǒng)的響應(yīng)是有時(shí)間限制的，一般的查詢等待時(shí)間不能超過 2 秒，地圖數(shù)據(jù)更新不能超過 5 秒。為了不造成誤解，加快系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)度，所以有必要列舉系統(tǒng)的術(shù)語表，聲明系統(tǒng)開發(fā)過程中能夠遇到的主要的概念和容易誤解的概念。消息 ：本系統(tǒng)中的消息表示車輛與所屬的公司、車輛與車輛之間、不同公司的管理人員之間相互聯(lián)系的文本消息、對車輛進(jìn)行控制的命令消息以及車輛發(fā)送到系統(tǒng)中的狀態(tài)消息等。車輛的運(yùn)行線路就是由若干的線路段組成。管理人員：也叫做用戶，在系統(tǒng)中指登錄到 Web 客戶端進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)行操作的員工。 本章小結(jié)本章首先介紹了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)、運(yùn)行環(huán)境和開發(fā)環(huán)境。從本章的需求分析中可以得出，系統(tǒng)的功能性需求相對來說比較易于實(shí)現(xiàn)，而非功能性需求比較嚴(yán)格。為了降低系統(tǒng)的成本，系統(tǒng)中各個(gè)模塊都采用開源項(xiàng)目中的組件完成。所以需要軟件在設(shè)計(jì)的過程中積極遵循各種規(guī)范，保證后期維護(hù)和開發(fā)人員能夠快速理解系統(tǒng)?？蓴U(kuò)展性是軟件工程追求的目標(biāo)，能夠大大提高軟件的復(fù)用程度，較低開發(fā)