【正文】 系 統(tǒng)顯 示 實(shí) 時(shí) 信 息 系 統(tǒng)傳 遞 消 息發(fā) 送 實(shí) 時(shí) 狀 態(tài) 信 息配 置 車(chē) 輛 險(xiǎn) 路查 詢 系 統(tǒng) 信 息查 詢 貨 物 狀 態(tài)發(fā) 送 貨 物提 貨
。 本系統(tǒng)中，參與者有五個(gè)，管理人員、發(fā)貨人、收貨人、車(chē)輛和 定時(shí)器。參與者是與系統(tǒng)進(jìn)行交互的外部實(shí)體，可能是某個(gè)人或者是某個(gè)事物 [16]。它是在特定條件下，為了達(dá)到某種目的，系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互的一個(gè)序列。在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的前期，它幫助開(kāi)發(fā)人員理解系統(tǒng)的需求而不考慮具體的實(shí)現(xiàn)方法。 功能性 需求描述 東北大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 章 需求分析 14 在面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析中，獲取功能需求的最常用的技術(shù)就是用例建模技術(shù)?？紤]到 系統(tǒng)的擴(kuò)展性和實(shí)體類(lèi)的獨(dú)立性 ，采用 Spring作為 J2EE實(shí)現(xiàn)的服務(wù)器端容器，數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)則采用 Ibatis組件實(shí)現(xiàn) 。系統(tǒng)信息實(shí)時(shí)顯示與實(shí)時(shí)更新的實(shí)現(xiàn)，需要采用 Ajax 技術(shù)的支持。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器采用 ，它是對(duì) 的補(bǔ)充，有豐富的數(shù)據(jù)類(lèi)型和處理地理 數(shù)據(jù)的函數(shù)，而且 GeoServer 與 PostGIS之間的操作經(jīng)過(guò)一定的優(yōu)化。 服務(wù)器端軟件環(huán)境： Web 服務(wù)器采用 ，它部署和使用起來(lái)都很方便，支持的功能對(duì)本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠。 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境 考慮到系統(tǒng)成本問(wèn)題，全部采用開(kāi)源 軟件和框架 來(lái)構(gòu)建此系統(tǒng)。 軟件環(huán)境： 服務(wù)器： Windows 2020 服務(wù)器版操作系統(tǒng)， 服務(wù)器， 地圖服務(wù)器， 數(shù)據(jù)庫(kù)。 (3) 車(chē)輛終端配置：每個(gè)車(chē)輛配置 GPS 數(shù)據(jù)收發(fā)器一個(gè)，用來(lái)獲取 GPS 數(shù)據(jù)，通過(guò) GPRS 網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器進(jìn)行通信。 硬件環(huán)境： (1) 服務(wù)器主機(jī)配置： CPU使用 Intel P 4 Xeon, 雙 CPU，內(nèi)存為 2GB，選用2 塊 120GB 的 SCSI 硬盤(pán)進(jìn)行同時(shí)讀寫(xiě)。根據(jù)系統(tǒng)需求，設(shè)定了物流信息系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境。所以，要保證管理人員和運(yùn)輸車(chē)輛之間通信的及時(shí)性，提高系統(tǒng)調(diào)度的效率。 (3) 必須保證管理人員和運(yùn)輸車(chē)輛之間進(jìn)行有效地、及時(shí)地通信。管理人員作為整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)度者，系統(tǒng)的信息必須及時(shí)地顯示給管理人員。保證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能的有效性。 為保證物流系統(tǒng)能夠有效地為物流企業(yè)管理人員服務(wù)，從功能上必須達(dá)到以下目標(biāo)： (1) 必須實(shí)現(xiàn)物流企業(yè)中業(yè)務(wù)流程的所有必需功能。 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)目標(biāo) 物流企業(yè)中，首先要對(duì) 貨物從發(fā)貨人發(fā)送貨物到收貨人提取貨物的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行管理和記錄，要求能夠 隨時(shí)了解貨物的位置、狀態(tài)等屬性。 只有準(zhǔn)確全面的需求獲取與分析才能保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的順利進(jìn)行，為后期測(cè)試提供必要的支持。 東北大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 章 需求分析 12 第 3章 需求分析 需求分析是軟件開(kāi)發(fā)流程中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)， 需求分析的基本任務(wù)是根據(jù)用戶的需求，準(zhǔn)確定義要完成的系統(tǒng)的目標(biāo) ，回答系統(tǒng)必須 “做什么 ”的問(wèn)題。 由本章的分析可知， J2EE平臺(tái)下的 WebGIS開(kāi)發(fā)的協(xié)議已經(jīng)漸漸規(guī)范，有利于 GIS系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和不同系統(tǒng)的相互訪問(wèn)；支持軟件也日漸增多， 功能越發(fā)強(qiáng)大。然后介紹 了 WebGIS，說(shuō)明了 WebGIS的概念和優(yōu)點(diǎn)；介紹了 OGC組織以及它所提出來(lái)的 GML、 WMS、 WFS、 WCS等 WebGIS所用到的 OpenGIS協(xié)議，分析了每個(gè)協(xié)議的作用和相互的關(guān)系；同時(shí)介紹了支持 WebGIS開(kāi)發(fā)的開(kāi)源平臺(tái)，包括 WebGIS服務(wù)器軟件GeoServer、支持 GIS操作的數(shù)據(jù)庫(kù) PostGIS以及實(shí)現(xiàn)了 WMS/WFS協(xié)議 采用 MVC模式 架構(gòu)的MapBuilder地圖操作組件。 除了 DI 之外， Spring 框架還提供：面向方面（ AOP）編程機(jī)制、對(duì)數(shù)據(jù)訪東北大 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 章 相關(guān)技術(shù)簡(jiǎn)介 11 問(wèn)的優(yōu)化、事務(wù)管理、 Web 層的 MVC 架構(gòu)、簡(jiǎn)化整合 J2EE 功能、遠(yuǎn)程訪問(wèn)（ Demoting）支持、 Mail 支持、計(jì)劃任務(wù)支持以及源代碼級(jí)的 Metadata（元數(shù)據(jù)）等功能。當(dāng)面向 DI 設(shè)計(jì)類(lèi)時(shí)，類(lèi)之間的依賴可以方便的進(jìn)行 改變。當(dāng)時(shí)用 DI 的時(shí)候，所有關(guān)于依賴的信息都通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的庫(kù)進(jìn)行管理，使得管理依賴變得既簡(jiǎn)單又不容易出錯(cuò)。 (3) 在統(tǒng)一的地方管理依賴。 Spring 中 DI 的通過(guò)外置的配置文件來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以可以將依賴外置化。 DI 可以消除為了連接應(yīng)用程序的各個(gè)部分而編寫(xiě)的大量代碼。對(duì)于基于接口編程的程序，通過(guò)采用 DI，為基于接口的設(shè)計(jì)而編寫(xiě)的輔助代碼大大減少，接近于零。 Spring 框架的核心基于依賴注入（ Dependency Injection, DI）技術(shù)。 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)， Spring 是一個(gè)輕型的、控制反轉(zhuǎn)的并且支持面向方面的容器框架[14]。在簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)的同時(shí)，它盡量提供 了 和 EJB 相同的功能。即使要解決的問(wèn)題很簡(jiǎn)單， EJB 的 使用 也會(huì)使得 企業(yè)系統(tǒng)的復(fù)雜度 大大增加 。在 J2EE 中， EJB 的原意是為了解決諸如分布式對(duì)象和遠(yuǎn)程事務(wù)等問(wèn)題而設(shè)計(jì)的復(fù)雜的組件。它用來(lái)簡(jiǎn)化企業(yè)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)，使得 程序僅僅 利用 JavaBean 就能夠完成以前只能由 EJB 來(lái)完成的工作。 CSS 利用規(guī)定好的樣式將DOM 對(duì)象顯示到瀏覽器中 [13]。應(yīng)用程?hào)|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(jiǎn)介 10 序使用 XMLHttpRequest 對(duì)象以后臺(tái)方式從服務(wù)器獲得數(shù)據(jù)。 XMLHttpRequest 對(duì)象允許 Web 程序 從 Web 服務(wù)器以后臺(tái)活動(dòng)的方式獲取數(shù)據(jù)。它提供了簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的方法，以一致的方式定義和使用可視化式樣。其中 JavaScript 是通用的 腳本語(yǔ)言， Web 瀏覽器中嵌入的 JavaScript 解釋器允許通過(guò)程序與瀏覽器的很多內(nèi)建功能進(jìn)行交互。 Ajax 架構(gòu) Ajax 是一種創(chuàng)建交互網(wǎng)頁(yè)的技術(shù)，由 Adaptive Path 的咨詢顧問(wèn) Jesse James Garrett 首先提出。 WidgetBase 類(lèi)與 ModelBase 類(lèi)擁有共同的父類(lèi) Listener，因此飾件對(duì)象注冊(cè)給一個(gè)模型對(duì)象即可通過(guò)調(diào)用事件監(jiān)聽(tīng)器互通自定義信息。這些工具對(duì)象常作為飾件對(duì)象的一個(gè)屬性配置在系統(tǒng)文件。 MapBuilder 中由兩種消息類(lèi)型：一種是瀏覽器定義的各類(lèi)系統(tǒng)消息，如鼠標(biāo)按下事件等；另一種是自定義消息，如加載模型事件 loadModel 等。 GML 數(shù)據(jù)僅作為中間交換數(shù)據(jù)存在，通常需要進(jìn)行 XPath 或XSLT 轉(zhuǎn)換處理。地圖配置文件則按照 OGC 的 WMC（ Web Map Context）規(guī)范定義地圖所需各參數(shù)，所有配置文件都將在頁(yè)面加載時(shí)被自動(dòng)解析，映射成為所定義的對(duì)象實(shí)例。這些數(shù)據(jù)流包括系統(tǒng)配置、地圖配置以及服務(wù)器端交互所產(chǎn)生的各種GML 數(shù)據(jù)。 MVC 模式中的一個(gè)重要問(wèn)題是數(shù)據(jù)的組織管理，對(duì)于 MapBuilder 而言就是數(shù)據(jù)模型。 Controller 是一段邏輯，負(fù)責(zé)處理請(qǐng)求和按照客戶請(qǐng)求行動(dòng)，創(chuàng)建適當(dāng)?shù)哪Ｐ?，并將其傳遞到視圖以供顯示。 View 負(fù)責(zé)展示模型。此模式包括三個(gè)獨(dú)立組件。 在具體實(shí)現(xiàn)上采用 MVC 模式， MVC 是 Model View Controller（模型，視圖，控制器）的縮寫(xiě)。它根據(jù) WMS 協(xié)議實(shí)現(xiàn)了 地圖顯示、縮放、移動(dòng)等操作，并且能夠利用 WFST 協(xié)議修改服務(wù)器上的 地圖 數(shù)據(jù)。它支持 Inter Explorer6+、 +、Netscape6+等瀏覽器。 PostGIS 支持的 GIS 對(duì)象是 OGC 定義的“簡(jiǎn)單要素”的超集 [11]。 (2) 支持 SQL及空間查詢處理空間數(shù)據(jù)對(duì)象。 PostGIS 旨在支 持開(kāi)發(fā) PostGIS 以支持重要的 GIS 功能，包括對(duì) OpenGIS 的完整支持，高級(jí)拓?fù)涞臉?gòu)建，用于顯示和編輯 GIS 數(shù)據(jù)的左面用戶界面工具和基于網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)工具。 PostGIS 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) PostGIS 是由 Refractions Research Inc 開(kāi)發(fā)的 ， 它是對(duì)象關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)PostgreSQL 的一 個(gè)擴(kuò)展，允許數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)處理 GIS 對(duì)象。 GeoTools 是一款基于 Java 的開(kāi)源 GIS 工具集，允許用戶對(duì)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行基本操作。 GeoServer 支持 PostGIS、oracle， mysql 等數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)源以及 shapefile， mapinfo 等格式的文 件數(shù)據(jù)源；能夠運(yùn)行在任何基于 J2EE/Servlet 容器上；能夠通過(guò) WMS 將數(shù)據(jù)采用 maps/images方式發(fā)布，也可以通過(guò) WFS 協(xié)議直接發(fā)布實(shí)際數(shù)據(jù)。 在 MapBuilder庫(kù)文件中，利用 WCS進(jìn)行地理空間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)交換。 客戶端能夠指定獲取哪些覆蓋，以及對(duì)空間和非空間的查詢進(jìn)行約束。 GetCapabilities操作返回描述服務(wù)和數(shù)據(jù)集的 XML文檔。 WCS 協(xié)議 WCS協(xié)議是 面向空間影像數(shù)據(jù) 的 ，它將包含地理位置值的地理空間數(shù)據(jù)作為 “ 覆蓋（ coverage） ” 在網(wǎng)上相互交換。； GetFeature 為一個(gè)獲取要素實(shí)例的請(qǐng)求提供服務(wù) ； Transaction 為事務(wù)請(qǐng)求提供服務(wù) ； LockFeature 處理在一個(gè)事務(wù)期間對(duì)一個(gè)或多個(gè)要素類(lèi)型實(shí)例上鎖的請(qǐng)求 [9]。 這個(gè) 規(guī)范 定義了五個(gè)操作： GetCapabilities 返回 WFS 性能描述文檔 （ 用 XML 描述 ）；DescribeFeatureType 向用戶提供一個(gè)列表，表示 WFS 服務(wù)器能提供的服務(wù)的要素類(lèi)型。 這個(gè)規(guī)范定義了三個(gè)操作： GetCapabilities操作返回 XML格式的服務(wù)級(jí)元數(shù)據(jù)，它是對(duì)服務(wù)信息內(nèi)容和可接受請(qǐng)求參數(shù)的一種描述；GetMap用來(lái)從地圖服務(wù)器得到一副具有特定的地理位置坐標(biāo)范圍的地圖圖像，在構(gòu)造請(qǐng)求時(shí)需要設(shè)置圖層名稱、坐標(biāo)范圍、返回圖像的高寬和格式等； GetFeatureInfo是 WMS可選的服務(wù)，用來(lái)提供進(jìn)一步查詢 地圖上的某些特殊要素的信息 的接口 [8]。 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(jiǎn)介 7 WMS 協(xié)議 WMS從動(dòng)態(tài)的地理信息中位置數(shù)據(jù)，產(chǎn)生空間參考數(shù)據(jù)的地圖。 版增加了對(duì)復(fù)雜的幾何實(shí)體、拓?fù)?、空間參照系統(tǒng)、元數(shù)據(jù)、時(shí)間特征和動(dòng)態(tài)要素等的支持，使其更加適合描 述現(xiàn)實(shí)世界問(wèn)題。 GML 采用要素來(lái)描述地理實(shí)體和地理現(xiàn)象， GML 要素是通過(guò)其屬性（ property）來(lái)描述的，這些屬性包括：空間屬性、時(shí)態(tài)屬性及其他非空間時(shí)態(tài)屬性。 GML 的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)就是它能夠讓開(kāi)發(fā)者或用戶非常靈活地使用已被廣泛接受的 XML技術(shù)，它建立在 XML、 XML Schema、 XLink 和 XPointer 基礎(chǔ)之上，GML數(shù)據(jù)能夠很容易地與非空間數(shù)據(jù)集成使用。 GML建立在 W3C 系列標(biāo)準(zhǔn)之上，以一種互聯(lián)網(wǎng)上容易共享的方式來(lái)描述、表達(dá)地理信息，是第一個(gè)被 GIS 界廣泛接受的元標(biāo)記語(yǔ)言。只要某一個(gè) GIS 軟件支持這個(gè)接口，部署在本地服務(wù)器上，其他 GIS 軟件就可以通過(guò)這個(gè)接口得到所需要的數(shù)據(jù)。其中與 WebGIS 有關(guān)的協(xié)議主要有：GML（ Geography Markup Language）， WFS（ Web Feature Service）， WMS（ Web Map Service）， SLD（ Styled Layer Descriptor）， WCS（ Web Coverage Service） 和WSCS（ Web Services Common Specification）等規(guī)范 [6]。 OpenGIS 給全世界的軟件開(kāi)發(fā)商一個(gè)詳細(xì)的 通用界面模板，使得不同開(kāi)發(fā)商依照 OpenGIS 開(kāi)發(fā)出來(lái)的不同 GIS 軟件能夠進(jìn)行互操作。開(kāi)放式地理信息系統(tǒng)（ OpenGIS）正是由 OGC 提出的一個(gè)為了實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式地理信東北大 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 章 相關(guān)技術(shù)簡(jiǎn)介 6 息系統(tǒng)而提出的開(kāi)放式地理空間數(shù)據(jù)互操作規(guī)范。 WebGIS 協(xié)議介紹 開(kāi)放式地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)（ Open GIS Consortium, OGC）是非營(yíng)利、國(guó)際自發(fā)性、研究地理信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際組織。一般專業(yè)的 GIS 軟件非常昂貴，而對(duì)于普通用戶來(lái)說(shuō)，只使用一些最基本的功能，想購(gòu)買(mǎi)專業(yè)軟件顯得不太可能，也不經(jīng)濟(jì)。在 Web 上使用 WebGIS 就和在本地計(jì)算機(jī)上使用桌面 GIS 軟件一樣。 (7) 交互性。 (6) 動(dòng)態(tài)性。 Inter 的一個(gè)特點(diǎn)就是它可以訪問(wèn)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和執(zhí)行分布式處理，即信息和應(yīng)用可以部署在跨越整個(gè) Inter 的不同計(jì)算機(jī)上。這種計(jì)算能靈活地在服務(wù)器端和客戶端之間合理地分配處理任務(wù)，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用效率，提高了系統(tǒng)的性能。傳統(tǒng)的 GIS 大都使用文件服務(wù)器結(jié)構(gòu)的處理方式，其處理能力完全依賴客戶端，效率較低。通過(guò) Web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(jiǎn)介 5 瀏覽器提