【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3 新建 FeatureDataset ○3 將主要鐵路線和地級(jí)市居民點(diǎn)導(dǎo)入到 railway 要素集當(dāng)中 ， 選擇采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的方式建立拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò) ，選擇 railway 要素?cái)?shù)據(jù)集單擊右鍵創(chuàng)建 Network dataset，如圖 — 24 所示 ： 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 圖 — 24 新建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集 ? 校驗(yàn)網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù) 集的可用性 (1) 打開(kāi) Arcmap，點(diǎn)擊菜單欄空白處選擇 NetworkAnalyst 工具條激活它 ， 添加網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集到 Arcmap 中 如下 圖 — 25 所示 圖 — 25 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集圖層 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 (3)單擊 NetworkAnalyst 工具選擇 New Route 項(xiàng) ， 并在圖層列表中發(fā)現(xiàn)多出了RouteLayer 圖層 ，單擊 NetworkAnalyst 工具條中的 工具選擇兩個(gè)位置進(jìn)行最短路徑查詢(xún) ，單擊 工具顯示最短路徑如 圖 — 26 所示 ： 圖 — 26 測(cè)試網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集 ? 本章總結(jié) 本章主要是描述在國(guó)家主要鐵路網(wǎng)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的建立過(guò)程。先對(duì)收集到的 數(shù)據(jù)進(jìn)行初期的編輯處理，然后針對(duì)國(guó)家主要鐵路干線圖層進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的建立 和校驗(yàn) ，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集是本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 ? 3 火車(chē)換乘系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) GIS 火車(chē)換乘系統(tǒng)的建立 是主要 根據(jù)系統(tǒng) 功能模塊的設(shè)想，系統(tǒng)遵循如下的總體設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)具體要實(shí)現(xiàn)的功能，具體化為數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)要求、地圖的可視化要求、模糊查詢(xún) 、 點(diǎn)選查詢(xún)要求、根據(jù)條件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)與地圖的可視化聯(lián)動(dòng)要求、最短路徑查詢(xún)。 ? 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì) ? GIS 系統(tǒng)平臺(tái) Arcgis 作為 GIS 軟件平臺(tái)行業(yè)的領(lǐng)跑者，以她強(qiáng)大的功能一直備受行業(yè)人士的青 睞。 GIS 火車(chē)換乘系統(tǒng)采用 Arcgis 的輕量級(jí)開(kāi)發(fā)組件 Arcengine， 在ArcGIS 9 系列產(chǎn)品中， ArcGIS Desktop、 ArcGIS Engine 和 ArcGIS Server 都是基于核心組件庫(kù) ArcObjects 搭建。 ArcObjects 組件庫(kù)有 3000 多個(gè)對(duì)象可供開(kāi)發(fā)人員調(diào)用，為開(kāi)發(fā)人員集成了大量的 GIS 功能，可以快速的幫助開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行 GIS 項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。 ArcGIS Engine 開(kāi)發(fā)包提供了一 系列可以 在ArcGISDesktop 框架之外使用的 GIS 組件， ArcGISEngine 的出現(xiàn)對(duì)于需 要使用ArcObjects 的開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)是個(gè)福音，因?yàn)?ArcGISEngine 發(fā)布之前，基于ArcObjects 的開(kāi)發(fā)只能在龐大的 ArcGIS Desktop 框架下進(jìn)行。 .ArcEngine 包括核心 ArcObjects 的功能，是對(duì) AO 中的大部分接口、類(lèi)等進(jìn)行封裝所構(gòu)成的嵌入式組件。 中的組件接口、方法、屬性與 AO 是相同的。 ArcEngine 具有簡(jiǎn)潔、靈活、易用、可移植性強(qiáng)等的特點(diǎn)。 ? 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言 本系統(tǒng)采用 Java 語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)， 對(duì)于 Java 語(yǔ)言大家肯定最熟悉不過(guò)了。Java 是一種簡(jiǎn)單的，面向 對(duì)象的，分布式的，解釋型的，健壯安全的，結(jié)構(gòu)中立的，可移植的，性能優(yōu)異、 多線程 的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言。 Java 語(yǔ)言的語(yǔ)法與 C 語(yǔ)言和C++語(yǔ)言很接近，使得大多數(shù)程序員很容易學(xué)習(xí)和使用 Java。另一方面， Java丟棄了 C++ 中很少使用的、很難理解的、令人迷惑的那些特性，如操作符重載、多繼承、自動(dòng)的強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換。特別地， Java 語(yǔ)言不使用指針，并提供了自動(dòng)的廢料收集，使得程序員不必為內(nèi)存管理而擔(dān) 憂。 Java 語(yǔ)言提供類(lèi)、接口和繼承等原語(yǔ)，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，只支持類(lèi)之間的單繼承，但支持接口之間的多繼承，華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 并支持類(lèi)與接口之間的實(shí)現(xiàn)機(jī)制（ 關(guān)鍵字 為 implements）。 Java 語(yǔ)言全面支持動(dòng)態(tài)綁定，而 C++ 語(yǔ)言只對(duì)虛函數(shù)使用動(dòng)態(tài)綁定?？傊?Java 語(yǔ)言是一個(gè)純的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言。 Java 語(yǔ)言也完全支持 組件機(jī)制，這就為和 AE 的結(jié)合打下了基礎(chǔ)， ESRI 公司推出的 AE for JavaSDK 這使得在 JAVA 環(huán)境下的GIS 二次開(kāi)發(fā)更為簡(jiǎn)單方便。 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái) Access 管理的對(duì)象有表、查詢(xún)、窗體、報(bào)表、頁(yè)、宏和模塊，以上對(duì)象都存放在后綴為（ .mdb）的 數(shù)據(jù)庫(kù)文件 中 ，便于用戶(hù)的操作和管理。 GIS 平臺(tái)Arcengine 能夠良好的支持 Access 數(shù)據(jù)庫(kù)， Java 語(yǔ)言在 的橋接模式下也能夠很好的支持 Access 數(shù)據(jù)庫(kù)。 ? 系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái) 本系統(tǒng)的運(yùn)行 環(huán)境為 Win XP 操作系統(tǒng)，以及系統(tǒng)平臺(tái) 要裝有 JavaRuntime 和 Runtime。 ? 系統(tǒng)數(shù)據(jù)層次結(jié)構(gòu)搭建 ? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)分層、圖層管理、屬性編碼和空間索引設(shè)計(jì)，建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)，然后進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，最后建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)與屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的連接關(guān)系。 如圖 — 31所示 圖 31 : 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 ? 系統(tǒng)空間數(shù)據(jù) 空間數(shù)據(jù)是 系統(tǒng)中 GIS 應(yīng)用環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，他的合理組織直接影響著系統(tǒng)GIS 火車(chē)換乘系統(tǒng) 屬性數(shù)據(jù) ( Access) 空間數(shù)據(jù) (Geodatabase) 關(guān)鍵字 火 車(chē) 站 圖層；鐵路干線圖層；省界線圖層；省界面圖 …層； 車(chē)站詳情， 車(chē)次所經(jīng)車(chē)站， Point屬性表 JDBC ArcGIS 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 的整體組成。 本系統(tǒng) 空間數(shù)據(jù) 主要來(lái)自于國(guó)家 1:400 萬(wàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)， 并選擇需要的 存儲(chǔ)在四個(gè)圖層當(dāng)中 分別是 省界線圖層， 省界面圖層、主要鐵路線圖層、地級(jí)市以上居民點(diǎn)圖層 ，每一個(gè)圖層都包含了圖層名稱(chēng) 、空間特性、 屬性數(shù)據(jù) 等數(shù)據(jù)。 另外一部分是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，它是存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌妮d體， 通過(guò)國(guó)家主要鐵路創(chuàng)建而成的，也作為重要的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。 ? 系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù) 系統(tǒng)的屬性數(shù)據(jù)主要 存儲(chǔ)在 Access 數(shù)據(jù)庫(kù)，分為三張表 車(chē)次所經(jīng)車(chē)站表、車(chē)站詳情表 、 point 屬性表 （ 數(shù)據(jù)處理階段的系統(tǒng)生成表 ） 因?yàn)樵谙到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)最短路徑就必須要有可用的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存在在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)上，然而個(gè)別的地級(jí)市居民點(diǎn)離網(wǎng)絡(luò)過(guò)遠(yuǎn)這樣就無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效地最短路徑分析 ，只能通過(guò)居民點(diǎn)查找網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)尋找最近設(shè)施點(diǎn)的方法將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和城市居民點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，并作為火車(chē)站的位置，存儲(chǔ)在系統(tǒng)生成這張表中 圖 — 32 point屬性表 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 圖 — 33 車(chē)次所經(jīng)車(chē)站表 圖 — 34車(chē)站詳情表 ? 系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu) 與實(shí)現(xiàn)思路 GIS 火車(chē)換乘系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)火車(chē)的可視化查詢(xún)、火車(chē)信息的修改和用戶(hù)自定義最優(yōu)換乘方案查詢(xún) ， 用戶(hù)可以在看到查詢(xún)結(jié)果的同時(shí)看到具體的在地圖中的信息可視化顯 示。 為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的功能，主要有以下幾個(gè)模塊基于文本的火車(chē)站查詢(xún)，基于文本的車(chē)次查詢(xún)、基于文本的換乘方案查詢(xún)、用戶(hù)自定義換乘方案查詢(xún)、點(diǎn)選換乘方案查詢(xún) 。 如下圖 — 35 所示： 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 圖 3— 5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)思路 結(jié)果 用戶(hù)輸入車(chē)次名稱(chēng) 彈出窗體顯示車(chē)次詳情 地圖顯示本車(chē)次所經(jīng)車(chē)站，彈出窗口顯示車(chē)站詳情 列表顯示所有乘坐方案，以表格形式顯示乘坐方案詳情，并排序。在地圖上顯示乘坐方案 火 車(chē)換乘系統(tǒng) 路徑查詢(xún) 車(chē)次查詢(xún) 車(chē)站查詢(xún) 高級(jí) 用戶(hù)輸入車(chē)站名稱(chēng) 系統(tǒng)查找所經(jīng)車(chē)站 系統(tǒng)查找車(chē)站詳情 系統(tǒng)查找車(chē)次詳情 系統(tǒng)查找所經(jīng)車(chē)次 系統(tǒng)根據(jù)最短路徑在地圖中顯示出乘坐方案 點(diǎn)擊車(chē)站名稱(chēng) 單擊某車(chē)次 輸入 出發(fā)站終點(diǎn)站 在 地圖 圖上選擇 輸入自定義選擇項(xiàng)：如價(jià)格 系統(tǒng)查找所有乘坐方案 系統(tǒng)查找并篩選方案 單擊乘坐方案 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 ? 本章總結(jié) 本章的主要內(nèi)容是基于 GIS 火車(chē)換乘系統(tǒng) 的建立 過(guò)程 ，在分析合理選用開(kāi)發(fā)平臺(tái)、開(kāi)發(fā)方式、開(kāi)發(fā)語(yǔ)言和數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上 ，以 全國(guó)主要鐵路線 為例，探討了基于 ArcEngine 的 火車(chē)換乘 系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 的建立 ： 空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，并給出了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)組織結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基本功能 。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 ? 4 火車(chē)換乘系 統(tǒng)的 實(shí)現(xiàn) ? 系統(tǒng)概述 本系統(tǒng)以中國(guó)主要鐵路干線 作為 研究對(duì)象，利用已有的 中國(guó)鐵路網(wǎng)圖層 ，結(jié)合 地級(jí)市居民點(diǎn)圖層數(shù)據(jù) 、 網(wǎng)上搜集的火車(chē)站、火車(chē)車(chē)次信息 等，開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于 ArcEngine 的 GIS 火車(chē)換乘系統(tǒng)。 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用 Java 作為可視化編程工具，結(jié)合 進(jìn)行開(kāi)發(fā)。在 Java 環(huán)境下通過(guò) 與 Access 數(shù)據(jù)庫(kù) 連 接 ，用 SQL 語(yǔ)句訪問(wèn)表中的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì) 火車(chē) 信息 的管理。利用 ArcEngine組件提供的各種屬性、方法和工具，能夠進(jìn)行空間數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)查詢(xún)、數(shù)據(jù)分析等操作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì) 鐵路網(wǎng)絡(luò) 信息 數(shù)據(jù) 的管理。 ? 系統(tǒng)界面 系統(tǒng)主要有菜單欄、工具欄、 查詢(xún) 頁(yè)簽、結(jié)果頁(yè)簽、 高級(jí)頁(yè)簽組成 和 圖形窗口組成。 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)人性化， 并可以自由更換主題， 更方便 了 用戶(hù)使用。 如圖4— 1 所示 圖 4— 1系統(tǒng)主界面 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 ? 功能模塊論述 ? 車(chē)次 查詢(xún) 打開(kāi)主頁(yè)面點(diǎn)擊車(chē)次查詢(xún)單選按鈕，在車(chē)次文本框中輸入要查詢(xún) 的車(chē)次號(hào)，然后點(diǎn)擊查詢(xún)，如圖 4— 2 所示： 圖 4— 2 車(chē)次查詢(xún) 在結(jié)果頁(yè)簽當(dāng)中，將所有結(jié)果依照次序羅列出來(lái)，我們點(diǎn)擊第十站鄭州 查看詳情如圖 4— 3 所示 ： 圖 — 43車(chē)次查詢(xún)結(jié)果 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 可以看到當(dāng)前車(chē)次，到達(dá)鄭州的時(shí)間、出站時(shí)間本車(chē)次是否有硬座、軟座等信息。 ? 車(chē)站查詢(xún) 單擊車(chē)站查詢(xún)單選按鈕，輸入要查詢(xún)的車(chē)站名稱(chēng)： 此處我們以寶雞為例 ，在查詢(xún)結(jié)果的車(chē)次列表上我們單擊 1046 次列車(chē)會(huì)彈出1046 次列車(chē)的詳細(xì)信息 如圖 — 44 所示 ： 圖 — 44車(chē)站查詢(xún)結(jié)果 ? 按路徑查詢(xún) 本模塊 是本系統(tǒng)中 主要的模塊 。 本模塊的實(shí)現(xiàn)思路： 首先 從用戶(hù)輸入得到出發(fā)站和終點(diǎn)站，以出發(fā)站和終點(diǎn)站為關(guān)鍵字在 數(shù)據(jù)庫(kù)中車(chē)次所經(jīng)車(chē)站表進(jìn)行遍歷。 將 所有含有出發(fā)站或者是終點(diǎn)站的車(chē)次分為只 含有華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 出發(fā)站的車(chē)次、只含有終點(diǎn)站的車(chē)次、既有出發(fā)站又有終點(diǎn)站的車(chē)次并分別存儲(chǔ)在 list list list3 中 ，然后對(duì)每一個(gè) list 分別 按照相應(yīng)的條件進(jìn)行排序 并 。 將新的 list1 從出發(fā)站開(kāi)始每次 增加一個(gè)站點(diǎn)向下進(jìn)行循環(huán)并分別對(duì) list list3 進(jìn)行比對(duì)如果 list2 或 list3 中含有當(dāng)前循環(huán)的站點(diǎn)則將當(dāng)前站點(diǎn) 作為中轉(zhuǎn)站以當(dāng)前l(fā)ist1 中的車(chē)次作為中 轉(zhuǎn)前車(chē)次、以 list2 或 list3 中的車(chē)次作為中轉(zhuǎn)后車(chē)次存儲(chǔ)在方案列表中。 以這樣的方法分別對(duì) list3 進(jìn)行遍歷 。 然后 要實(shí)現(xiàn)車(chē)次路徑在地圖上顯示 ， 有兩種途徑 ： (1)：將每?jī)蓚€(gè)相鄰火車(chē)站之間的鐵路線進(jìn)行命名， 并存儲(chǔ)在圖層中，當(dāng)用戶(hù)點(diǎn)擊換乘方案時(shí)將當(dāng)前方案所經(jīng)過(guò)的所有鐵路線段的名稱(chēng)查找出來(lái)，然后再到mapbean 中一一顯示。這樣做顯然非常不合適，數(shù)據(jù)處理的工作量比較大。 (2)：也是本系統(tǒng)所采用的方法， 得到方案所經(jīng)過(guò)的所有車(chē)站的名稱(chēng)，并以這些車(chē)站作為最短路徑分析 時(shí) 的 stops，這樣就查找出每?jī)蓚€(gè)相鄰車(chē)站之間的 路徑，并存儲(chǔ)在新的圖層中顯示在 mapbean 中。 單擊按路徑查詢(xún)單選按鈕，輸入出發(fā)站名稱(chēng)和目的站名稱(chēng) ，單擊查詢(xún)按鈕 ：在結(jié)果頁(yè)簽中顯示 所有換乘方案。 單擊能夠直接到達(dá)的換乘方案 返回路徑到mapbean 中如圖 — 45 所示 ： 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 圖 — 45直接到達(dá)方案 單擊需要換乘的方案 如圖 — 46 所示 ： 圖 — 46需要換乘的