【正文】 劃分了系統(tǒng)的范圍和界限，構(gòu)建了系統(tǒng)對外的接口。分析過程首先需要對需求進(jìn) 行檢查，以保證需求的正確性和完備性，然后將高層需求分解成具體的細(xì)節(jié)，創(chuàng)建開發(fā)原型，完成需求從需求獲取人員到開發(fā)人員的過渡。形式化方法一般用于一致性檢查、類型檢查、有效性驗證、行為預(yù)測以及設(shè)計求精驗證。形式化方法從廣義上說，是應(yīng)用離散數(shù)學(xué)的手段來設(shè)計、模擬和分析，得到像數(shù)學(xué)公式那樣精確的表示。主要模擬的元素有：對象、類、屬性、關(guān)系、方法、消息傳 遞、 UseCases 等。有代表性的模擬工具有：數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、原始進(jìn)程規(guī)格說明。結(jié)構(gòu)化分析是一種面向數(shù)據(jù)的方法，以數(shù)據(jù)流為中心。目前代表性的工作包括：信息模擬、組織模擬和目標(biāo)模擬等。有的企業(yè)模擬還建立可執(zhí)行的領(lǐng)域模型。 最后，巡檢系統(tǒng)的需求模擬技術(shù)又可以利用以下幾種方法進(jìn)行模擬。形式化表示具有精確的語義和推理能力，但要構(gòu)造一個完整的形式化模型，需要較長時間和對問題領(lǐng)域的深層次理解。自然語言形式具有表達(dá)能力強(qiáng)的特點，但它不利于捕獲模型的語義，一般只用于需求抽取或標(biāo)記模型。首先是需求建模。困難主要原因缺乏領(lǐng)域知識，應(yīng)用領(lǐng)域的問題常常是模糊的、不精確的；存在默認(rèn)的知識，即難以描述的日常知識（常識問題）；存在多個知識源，而且多知識源之間可能有沖突； 再次，巡檢系統(tǒng)的需求工程的模擬和分析需求包括以下： 指導(dǎo)抽??；幫助需求工程師了解進(jìn)展；幫助發(fā)現(xiàn)問題；幫助檢查對問題的理解。如：現(xiàn)有巡檢系統(tǒng) 與當(dāng)前情況不符合、出現(xiàn)新的商機(jī)或者可能節(jié)省時間、資金和資源等，這就是抽取需求的動機(jī)。 開始這個項目是因為要對現(xiàn)行系統(tǒng)進(jìn)行改造。（如下圖） 南京大學(xué)碩士論文 移動智能巡檢系統(tǒng)的設(shè)計 19 圖 需求工程活動 其次，本系統(tǒng)的需求工程的活動主要包括以下幾項： 包括抽取需求、模擬和分析需求、傳遞需求、認(rèn)可需求、進(jìn)化需求。一些關(guān)于需求工程的工作小組也相繼成立，并開始開展工作。進(jìn)入 90 年代以來，需求工程成為研究的熱點之一。人們逐漸認(rèn)識到需求分析活動不再僅限于軟件開發(fā)的最初階段，它貫穿于系統(tǒng)開發(fā)的整個生命周期。后來軟件開發(fā)引入了生命周期的概念，需求分析成為其第一階段。 （ 3）操作簡易，管理便捷 終端應(yīng)用操作簡單易用，省卻了用戶重新熟悉學(xué)習(xí)操作的過程，使用戶很快上手操作；人機(jī)界面簡單，適用于大多數(shù)手機(jī)用戶人群。 （ 1）適用范圍廣 終端應(yīng)用可以架構(gòu)在任何移動終端之上，通過貼卡擴(kuò)展應(yīng)用功能將菜單運行在用戶終端手機(jī)上，高端有智能手機(jī)方式可以有效擴(kuò)展終端的應(yīng)用功能。 用戶在系統(tǒng)后臺 WEB 側(cè)即可進(jìn)行派單管理、移動考勤；巡檢員在任何地點任何時間即可獲 得所需信息、了解個人任務(wù)、提交巡檢信息并進(jìn)行位置上報；采用MAS 服務(wù)器或我方提供的通道作為短信傳送通道，可用保證短信傳送的可靠性； 后臺系統(tǒng)采用清晰的模塊化設(shè)計和成熟的軟件底層架構(gòu)技術(shù)，便于系統(tǒng)升級和維護(hù)。 為了方便巡檢員的巡檢信息統(tǒng)計工作，減少信息失真，使巡檢員與公司內(nèi)部實時交流信息，解決巡檢工作中出現(xiàn)的信息斷層問題。另外原始工作方式普遍是人工巡視、手工紙介質(zhì)記錄，這種方式存在著諸多人為因素、巡視記錄不規(guī)范、管理人員監(jiān)管不力、工作效率低下等明顯弊端： （ 1）紙張信息攜帶信息量少，隨意性大，難以規(guī)范作業(yè)，并且增加辦公成本； （ 2）記錄需要輸入兩次 (紙張、 MIS 系統(tǒng) )，工作重復(fù)，且增加了出錯的可能性，效率低下； （ 3）工作模式、管理模式原始，不利于企業(yè)信息化發(fā)展，且有損現(xiàn)代企業(yè)形象； （ 4）處理程序難以控制，業(yè)務(wù)處理過程缺乏詳細(xì)的工作處理記錄 。當(dāng)前公共行業(yè)的企業(yè)規(guī)模越來越大，設(shè)備更新越來越快，巡檢員也越來越多管理難度越來越大，信息流斷層 以及信息重復(fù)錄入給公司和巡檢員帶來的影響更加突出。在不斷優(yōu)化經(jīng)營策略、提高服務(wù)水平方面做了很多工作，也取得了一些成效。 從上世紀(jì)末開始，公共行業(yè)單位從政府部門或分支機(jī)構(gòu)逐漸走向市場，成為不同經(jīng)濟(jì)形式的企業(yè)組織，參與國家基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)和公共服務(wù)領(lǐng)域的活動。系統(tǒng)將控制權(quán)限分為多個等級，可根據(jù)需要靈活地分配給相應(yīng)的用戶和用戶組； （ 6）系統(tǒng)工具：系統(tǒng)還提供擴(kuò)展的子系統(tǒng)監(jiān)控方式，如巡檢子系統(tǒng)、移動源監(jiān)控子系統(tǒng)等。不同級別的管理員被賦予不同的權(quán)限。 （ 5） 用戶的分級、分組管理：根據(jù)管理需要可將用戶劃分成不同級別，最上層是超級管理員。系統(tǒng)同地理信息技術(shù)相結(jié)合，系統(tǒng)能夠直觀地將監(jiān)控源的軌跡信息展示到多維的地圖上。 （ 4）移動終端定位監(jiān)控與報警：系統(tǒng)將全球定位技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、遙感技術(shù)與最新的通訊技術(shù)相結(jié)合，做到了不論在室內(nèi)還是室外都能精確定位?？梢苑奖愕牟榭粗付ㄒ苿咏K端的屬性信息和地理信息，所管轄區(qū)相關(guān)單位分布，以及相關(guān)的行業(yè)，企業(yè)等信息。同時在對移動終端進(jìn)行跟蹤監(jiān)控時，能實時提供移動終端的移動軌跡，并且能給出到達(dá)該監(jiān)控點的最佳方案。點擊移動終端時，能自動結(jié)合 GIS 地圖，搜尋該位置并放大至合適比例顯示，同時還提供詳細(xì)信息圖框。美國的巡航導(dǎo)彈和愛國者導(dǎo)彈上安裝了 3S 集成系統(tǒng)，可以實現(xiàn)自動導(dǎo)航、自動跟蹤、自動識別目標(biāo)，以進(jìn) 行準(zhǔn)確的攔截和打擊 3S 技術(shù)在本系統(tǒng)中的應(yīng)用：（ 1） 地圖管理：地圖管理模塊能夠直觀地展示轄區(qū)內(nèi)各移動終端的位置和狀態(tài)，并且通過圖層接口，還可以實現(xiàn)專題圖分析展南京大學(xué)碩士論文 3S 相關(guān)技術(shù) 15 示等功能。 （ 3） GPS 與 RS 的集成與應(yīng)用：在遙感平臺上安裝 GPS 可以記錄傳感器在獲取信息瞬間的空間位置數(shù)據(jù)，直接用于空三平差加密，可以大大減少野外控制測量的工作量。 （ 2） RS 與 GIS 的集成與應(yīng)用： RS 是 GIS 重要的數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)更新的手段，而反過來， GIS 則是遙感中數(shù)據(jù)處理的輔助信息。 （ 1） GPS 與 GIS 的集成與應(yīng)用：利用 GIS 中的電子地圖和 GPS 接收機(jī)的實時差分定位技術(shù)，可以組成 GPS+GIS 的各種自動電子導(dǎo)航系統(tǒng)，用于交通指揮調(diào)度、公安偵破、車船自動駕駛、農(nóng)田作業(yè)管理、漁船捕魚等多方面。在 3S 技術(shù)集成中， GPS 主要是實時、快速的提供目標(biāo)的空間位置， RS用于實時、快速的提供大面積地表物體及其環(huán)境的幾何與地理信息及各種變化，GIS 則是多種來源時空數(shù)據(jù)的綜合處理和應(yīng)用分析的平臺。另一方面，其在財政上的經(jīng)濟(jì)支出也是可觀的，這種車輛事故造成的經(jīng)濟(jì)損失單單在德國就至少耗費了 50 億歐元。事實上，在德國路政署的車禍?zhǔn)鹿蕡蟾嬷?，有五分之一是由駕駛員行駛過程中的打瞌睡造成的。 （ 4）挽救交通事故危機(jī)：汽車遙感（ RS)電子控制系統(tǒng)的出現(xiàn)可以說揭開了卡車安全裝置的新紀(jì)元，旨在作用于發(fā)生突發(fā)事故時，它能在事故發(fā)生前有效地警世卡車駕駛員避免精神不集中或昏昏欲睡，主要用來防止駕駛員在駕駛過程中由于進(jìn)入微睡眠狀態(tài)而導(dǎo)致的交通事故。海地發(fā)生強(qiáng)震后，已有多家航天機(jī)構(gòu)的 20 余顆衛(wèi)星參與了救援工作。在地圖缺乏的地區(qū)，遙感影像甚至是我們能夠獲取的唯一信息。 （ 2）為應(yīng)急災(zāi)害提供第一手資料：遙感技術(shù)具有在不接觸目標(biāo)情況下獲取信息的能力。從遙感影像上可以獲取包括植被信息、土壤墑情、水質(zhì)參數(shù)、地表溫度、海水溫度等豐富的信息。 （ 1）獲取地球資源信息的最佳手段：遙感影像上具有豐富的信息，多光譜數(shù)據(jù)的波譜分辨率越來越高，可以獲取紅邊波段、黃邊波段等。 遙感影像是地球表面的“相片”，真實地展現(xiàn)了地球表面物體的形狀、大小、顏色等信息。遙感圖像的空間分辨率，光譜分辨率和時間分辨率都會有極大的提高。目前，遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、海洋、氣象、水文、軍事、環(huán)保等領(lǐng)域。遙南京大學(xué)碩士論文 3S 相關(guān)技術(shù) 13 感具有廣泛應(yīng)用，當(dāng)前遙感形成了一個從地面到空中，乃至空間，從信息數(shù)據(jù)收集、處理到判讀分析和應(yīng)用，對全球進(jìn)行探測和監(jiān)測的多層次、多視角、多領(lǐng)域的觀測體系，成為獲取地球資源與環(huán)境信息的重要手段。在地球上有很多地方，自然條件極為惡劣，人類難以到達(dá)，如沙漠、沼澤、高山峻嶺等。例如，地面深層、水的下層，冰層下的水體，沙漠下面的地物特性等，微波波段還可以全天候的工作。例如可采用可見光探測物體，也可采用紫外線，紅外線和微波探測物體。并且這些數(shù)據(jù)在時間上具有相 同的現(xiàn)勢性。尤其是在監(jiān)視天氣狀況、自然災(zāi)害、環(huán)境污染甚至軍事目標(biāo)等方面，遙感的運用就顯得格外重要。 （ 3）數(shù)據(jù)的綜合性與可比性：能動態(tài)反映地面事物的變化 遙感探測能周期性、 重復(fù)地對同一地區(qū)進(jìn)行對地觀測，這有助于人們通過所獲取的遙感數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)并動態(tài)地跟蹤地球上許多事物的變化。例如，陸地衛(wèi)星 5，每 16 天可覆蓋地球一遍， NOAA 氣象衛(wèi)星每天能收到兩次圖像。 （ 2）時效性強(qiáng)：獲取信息的速度快，周期短。例如， 一張陸地衛(wèi)星圖像，其覆蓋面積可達(dá) 3 萬多平方千米。這種先進(jìn)的技術(shù)手段與傳統(tǒng)的手工作業(yè)相比是不可替代的。 （ 1）大面積同步觀測：遙感探測能在較短的時間內(nèi)，從空中乃至宇宙空間對大范圍地區(qū)進(jìn)行對地觀測，并從中獲取有價值的遙感數(shù)據(jù)。 遙感的技術(shù)特點。信息應(yīng)用的基本方法是將遙感信息作為地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，供人們對其進(jìn)行查詢、統(tǒng)計和分析利用。 （ 4）信息應(yīng)用。信息處理是指運用光學(xué)儀器和計算機(jī)設(shè)備對所獲取的遙感信息進(jìn)行校正、分析和解譯處理的技術(shù)過程。 傳感器是用來探測目標(biāo)物電磁波特性的儀器設(shè)備，常用的有照相機(jī)、掃描儀和成像雷達(dá)等。信息獲取所采用的遙感技術(shù)裝備主要包括遙感平臺和傳感器。 （ 2）信息獲取。信息源是遙感需要對其進(jìn)行探測的目標(biāo)物。 遙感是一門對地觀測綜合性技術(shù)，它的實現(xiàn)既需要一整套的技術(shù)裝備，又需要多種學(xué)科的參與和配合，因此實施遙感是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。 南京大學(xué)碩士論文 3S 相關(guān)技術(shù) 11 遙感（ RS） 遙感，顧名思 義，就是從遙遠(yuǎn)處感知，泛指各種非接觸的、遠(yuǎn)距離的探測技術(shù)。這時，就需要有其它無線定位技術(shù)進(jìn)行精確定位。 （ 4） 無法進(jìn)行室內(nèi)定位 ： 盡管 GPS 定位通過各種誤差處理方式能夠在很大程度上減小誤差，但是由于 GPS 定位是基于太空中的衛(wèi)星進(jìn)行的，所有的定位均需要在衛(wèi)星可見的視野中完成。 （ 3） 接收機(jī)軟件和硬件造成的誤差 ： 在進(jìn)行 GPS 定位時，定位結(jié)果還收受到諸如處理與控制軟件和硬件的影響。對流層與地面接觸并從地面得到輻射熱能，其溫度隨高度的增加而降低。在改正電離層折射方面已經(jīng)擁有比較有效的方式，如利用同步觀測值求方差等方法，但是完全消除誤差還擁有較大困難。 （ 2） 電離層折射 ： 在地球上空距地面 50至 100Km 之間的電離層中，氣體分子受到太陽等天體各種射線輻射產(chǎn)生強(qiáng)烈電離，形成大量的自由電子和正離子。實施 SA 技術(shù)后，SA誤差已經(jīng)成為影響 GPS 定位誤差的最主要因素。 GPS 誤差 南京大學(xué)碩士論文 3S 相關(guān)技術(shù) 10 由于 GPS 自身的特點，我們在使用 GPS 進(jìn)行定位時，會受到多種因素的影響，這使得 GPS 定位存在誤差。然后采用和偽距法類似的原理，求出觀測站的位置和時鐘誤差等。如果同時觀測了四顆（或以上）衛(wèi)星，即可以按距離交會法算出測站的位置和始終 誤差四個未知數(shù)。由于采用同步觀測，各個同步站獲得信號的許多誤差是相同的或大 致相同的（如衛(wèi)星時鐘誤差、星歷誤差、信號的大氣傳播誤差等），可以消除或減弱這些誤差，獲得精確度相對高的相對位置。這種對快速移動物體進(jìn)行定位的方式就叫做動態(tài)定位，也是最常見并且應(yīng)用廣泛的定位方式。 GPS 的定位方法 （ 1） 靜態(tài)定位與動態(tài)定位 ： 靜態(tài)定位：如果待定點相對于周圍的固定點沒有可以察覺的運動，或者運動十分緩慢以至于數(shù)月甚至數(shù)年才能反映出來，即認(rèn)為這種待定點相對于地球坐標(biāo)系是固定不 動的，這種待定點的坐標(biāo)確定方法稱為靜態(tài)定位 ； 動態(tài)定位：車、船、飛機(jī)、航天器等物體在運動時通常需要知道他們的實時位置。 （ 3） 用戶設(shè)備部分 ： GPS 的用戶部分由 GPS 接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件及相應(yīng)的用戶設(shè)備（如計算機(jī)氣象儀器等所組成）。監(jiān)控站的作用負(fù)責(zé)接收南京大學(xué)碩士論文 3S 相關(guān)技術(shù) 9 衛(wèi)星信號，監(jiān)控衛(wèi)星工作狀態(tài)。 （ 2） 地面控制部分 ： GPS 地面監(jiān)控系統(tǒng)分布于全球范圍，由 1 個主控站、5 個監(jiān)控站和 3 個注入站組成。這樣布局從理論上可以保證 GPS 在地球上任何時間、任何地點對物體進(jìn)行定位。衛(wèi)星運行周期約為 11 小時 58 分鐘。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用了地圖資源數(shù)據(jù)庫管理。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)組合了地圖匹配、 GP