【正文】 信息的載體，通過國家主要鐵路創(chuàng)建而成的，也作為重要的空間數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中。 如圖—31所示 GIS火車換乘系統(tǒng) 屬性數(shù)據(jù) ( Access) 空間數(shù)據(jù)(Geodatabase) 關(guān)鍵字火車站圖層；鐵路干線圖層；省界線圖層；省界面圖…層；車站詳情，車次所經(jīng)車站，Point屬性表JDBCArcGIS 圖31 : 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖n 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)的整體組成。n 本系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境為Win XP 操作系統(tǒng)，以及系統(tǒng)平臺要裝有JavaRuntime 和 Runtime。n Access管理的對象有表、查詢、窗體、報表、頁、宏和模塊，以上對象都存放在后綴為（.mdb）的數(shù)據(jù)庫文件中，便于用戶的操作和管理?？傊琂ava語言是一個純的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言。Java語言提供類、接口和繼承等原語，為了簡單起見，只支持類之間的單繼承，但支持接口之間的多繼承，并支持類與接口之間的實(shí)現(xiàn)機(jī)制（關(guān)鍵字為implements）。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、自動的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。Java是一種簡單的，面向?qū)ο蟮模植际降?，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、多線程的動態(tài)語言。ArcEngine具有簡潔、靈活、易用、可移植性強(qiáng)等的特點(diǎn)。.ArcEngine包括核心ArcObjects的功能，是對AO中的大部分接口、類等進(jìn)行封裝所構(gòu)成的嵌入式組件。 ArcObjects組件庫有3000多個對象可供開發(fā)人員調(diào)用，為開發(fā)人員集成了大量的GIS功能，可以快速的幫助開發(fā)人員進(jìn)行GIS項(xiàng)目的開發(fā)。l 系統(tǒng)開發(fā)平臺設(shè)計(jì)n GIS系統(tǒng)平臺Arcgis作為GIS軟件平臺行業(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。u 3 火車換乘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)GIS火車換乘系統(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)。l n (1) 主要城市點(diǎn)居民點(diǎn)圖層、主要鐵路干線圖層、省界線圖層、省面圖層如圖—21所示：圖—21 鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)圖(2) 打開ArcMap，打開工具箱，選擇Data ManageMent Tools選擇 Projections and Transformations 工具，轉(zhuǎn)換圖層的坐標(biāo)系統(tǒng)，并統(tǒng)一為WGS1984投影坐標(biāo)系統(tǒng)單位為米如圖—22所示圖—22 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)圖層坐標(biāo)系統(tǒng)n 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集在主要鐵路線和地級市居民點(diǎn)的基礎(chǔ)之上制作網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集(1) 創(chuàng)建地籍?dāng)?shù)據(jù)庫○1 打開Arccatalog在數(shù)據(jù)文件夾上單擊右鍵，新建personal Geodatabase 命名為railway，如圖—23所示圖—23 新建Geodatabase○2 在railway數(shù)據(jù)庫上新建railway feature dataset，如圖—23所示圖—23 新建FeatureDataset○3 將主要鐵路線和地級市居民點(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：圖—24 新建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集n (1) 打開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(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位置進(jìn)行最短路徑查詢，單擊工具顯示最短路徑如圖—26所示：圖—26 測試網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集l 本章主要是描述在國家主要鐵路網(wǎng)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的建立過程。u 2基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的處理流程l 從國家地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)站上下載國家1:400萬主要的鐵路干線的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和省界數(shù)據(jù)以及主要地級市居民點(diǎn)數(shù)據(jù)shp格式。4) 闡述系統(tǒng)中存在的不足和缺點(diǎn)，同時也提出了解決方法和對未來的展望。2) 闡述系統(tǒng)所涉及的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的建立和組織的詳細(xì)過程。對數(shù)據(jù)庫的更新功能主要是對Access數(shù)據(jù)庫的關(guān)于火車車次和站點(diǎn)的添加、編輯的操作。系統(tǒng)在JAVA環(huán)境下引入AE類庫實(shí)現(xiàn)對AE類庫的調(diào)用，從而實(shí)現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的聯(lián)動操作。4) 實(shí)現(xiàn)火車換乘查詢，地圖上實(shí)時動態(tài)顯示。2) 實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)圖層和要素圖層模糊查詢、點(diǎn)選查詢以及數(shù)據(jù)庫的屬性查詢。通過對象的方法、屬性完成數(shù)據(jù)庫的操作和管理，極大地簡化了用戶的開發(fā)工作。Access是一個面向?qū)ο蟮拈_發(fā)工具，利用面向?qū)ο蟮姆绞綄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的各種功能對象化，將數(shù)據(jù)庫管理的各種功能封裝在各類對象中。它提供了表、查詢、窗體、報表、頁、宏、模塊7種用來建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的對象；提供了多種向?qū)?、生成器、模板，把?shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢、界面設(shè)計(jì)、報表生成等操作規(guī)范化；為建立功能完善的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了方便，也使得普通用戶不必編寫代碼，就可以完成大部分?jǐn)?shù)據(jù)管理的任務(wù)。控件如同一堆各式各樣的積木，他們分別實(shí)現(xiàn)不同的功能(包括GIS和非GIS功能)，根據(jù)需要把實(shí)現(xiàn)各種功能的 “積木”搭建起來，就構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)。組件式GIS的基本思想是把GIS的各大功能模塊劃分為幾個控件，每個控件完成不同的功能。組件式GIS控件與其他軟件通過標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)跨程序、跨計(jì)算機(jī)、跨網(wǎng)絡(luò)的分布式操作。簡單的說，地理信息系統(tǒng)就是綜合處理和分析地理空間數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng)。尤其是近些年，GIS更以其強(qiáng)大的地理信息空間分析功能，在GPS及路徑優(yōu)化中發(fā)揮著越來越重要的作用。由于信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字時代的來臨，理論上來說，GIS可以運(yùn)用于現(xiàn)階段任何行業(yè)。面對用戶存在種種困惑，本系統(tǒng)將以更加人性化的方式、更直觀的方式式將用戶所關(guān)心的問題逐一解決。這只是其中的一個問題，而本系統(tǒng)將會一一解決這樣的問題。每次的查詢都是只將基本的火車信息全部羅列在用戶面前，而太多的數(shù)據(jù)并不是用戶關(guān)心的數(shù)據(jù)，并且系統(tǒng)也沒有給用戶提供自定義查詢的接口從而縮小查詢的范圍使用戶更容易的得到所關(guān)心的數(shù)據(jù)。這就嚴(yán)重的影響了用戶使用軟件的效果。l 設(shè)計(jì)論文背景目前很多有很多的火車查詢軟件包括網(wǎng)絡(luò)上的，然而其中的大部分都只是簡單的時間數(shù)據(jù)庫查詢，就是簡單的火車時刻表的查詢。而隨著GIS的發(fā)展將GIS運(yùn)用到火車出行系統(tǒng)當(dāng)中，更能解決很多的出行選擇難題。最近的高速鐵路、省會直達(dá)都是令人振奮的消息，這樣我們出行就有了更多的選擇方式，而這僅僅是針對我們的火車。基于Gis的火車換乘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄1緒論 6 6 設(shè)計(jì)論文背景 6 火車換乘系統(tǒng)的意義 6 火車換乘系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 7 GIS技術(shù) 7 7 8 8 8 92基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的處理流程 9 9 9 9 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集 11 14 153 火車換乘系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 16 系統(tǒng)開發(fā)平臺設(shè)計(jì) 16 GIS系統(tǒng)平臺 16 16 17 17 17 17 17 18 19 214 火車換乘系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 22 22 22 23 23 24 24 27 地圖工具 28 305總結(jié)與展望 31 31 論文的不足及進(jìn)一步工作展望 31致 謝 32參考文獻(xiàn) 33附 錄(一) 主要程序代碼 34u 1緒論l 鐵路建設(shè)的積極推進(jìn)，更多的火車車次和鐵路運(yùn)輸線投入到使用當(dāng)中。而且隨著現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的有力步伐，也涌現(xiàn)出了很多不同種類的火車出行方式。這就為出行者帶來了一定的困擾尤其是在像鄭州、北京、上海等城市有眾多的鐵路線在這里交匯，從出發(fā)點(diǎn)可以到達(dá)目的地的火車有十幾條之多，然而如何能在有限的時間內(nèi)選擇出我們最佳的出行路線呢？現(xiàn)在是信息化時代，在多源化的鐵路信息中我們?nèi)绾稳フ纤麄儾⒂行У丶右越M織利用成了關(guān)鍵性的問題。同時能夠有效地組織各種信息數(shù)據(jù)，使它真正能夠?yàn)槲覀兂鲂蟹?wù)。對于很多用戶在日常生活中遇到的問題不能很好的解決，更不能實(shí)現(xiàn)火車的換乘查詢，也不能將火車信息可視化的顯示在地圖當(dāng)中。例如某個火車查詢網(wǎng)站提供給用戶三種火車查詢的方法車站查詢、車次查詢、出發(fā)地目的地查詢這三種查詢方式。并且由于種種限制也不能將有效的數(shù)據(jù)實(shí)時的以可視化的方式呈現(xiàn)在用戶面前，使用戶在查詢時還要逐一篩選。l 火車換乘系統(tǒng)的意義火車出行是一個十分重要的問題，如果沒有選擇合理的出行路線方案，不但可能給出行者帶來不便，也可能由于大量出行人員由于沒有合理的選擇出行路線而造成火車的某一車次運(yùn)力壓力過大等種種情況而這都是需要我們加以重視的。l 火車換乘系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)n GIS技術(shù)地理信息系統(tǒng)（ Geographic Information System, 簡稱 GIS ）作為獲取、存儲、分析和管理地理空間數(shù)據(jù)的重要工具、技術(shù)和學(xué)科，近年來得到了廣泛關(guān)注和迅猛發(fā)展。GIS經(jīng)過了40年的發(fā)展，到今天已經(jīng)逐漸成為一門相當(dāng)成熟的技術(shù)，并且得到了極廣泛的應(yīng)用。GIS地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供管理、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。n 組件式GIS是面向?qū)ο蠹夹g(shù)和組件技術(shù)在GIS軟件技術(shù)開發(fā)中的應(yīng)用。同傳統(tǒng)的GIS相比較，它具有多方面的特點(diǎn)，包括:無縫集成、跨語言使用、易于推廣、開發(fā)簡捷、使用方便、成本低、可視化界面設(shè)計(jì)以及Internet應(yīng)用等。各個GIS控件之間，以及GIS控件與其它非GIS控件之間，可以方便地通過可視化的軟件開發(fā)工具集成起來，形成最終的GIS應(yīng)用[6]。n 本系統(tǒng)使用Access數(shù)據(jù)路軟件，Access 是微軟公司推出的基于Windows的桌面關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS，即Relational Database Management System），是Office系列應(yīng)用軟件之一。Access管理的對象有表、查詢、窗體、報表、頁、宏和模塊，以上對象都存放在后綴為（.mdb）的數(shù)據(jù)庫文件中，便于用戶的操作和管理。它將一個應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)作是由一系列對象組成的，對每個對象它都定義一組方法和屬性，以定義該對象的行為和外觀，用戶還可以按需要給對象擴(kuò)展方法和屬性。本系統(tǒng)開發(fā)中主要解決一下幾個方面的問題1) 建立全國主要鐵路干線和主要地級市的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集。3) 實(shí)現(xiàn)用戶的自定義查詢。l 本系統(tǒng)以全國的主要鐵路干線為研究對象，采用JAVA語言結(jié)合GIS二次開發(fā)平臺在GIS空間數(shù)據(jù)和Access屬性數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)之上制作可視火車換乘系統(tǒng)。從應(yīng)用程序的用戶接口得到關(guān)鍵信息，通過JAVA語言的處理將信息調(diào)入ArcEngine的類庫和Access數(shù)據(jù)庫進(jìn)行處理并將結(jié)果反饋到用戶界面，從而實(shí)現(xiàn)可視化的火車信息查詢、車站查詢和換乘查詢。l 本論文主要是對系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建立整個過程的具體描述1) 闡述系統(tǒng)開發(fā)的主要背景和研究目的，以及系統(tǒng)能夠解決的問題和系統(tǒng)建立的思路。3) 對系統(tǒng)的各個功能模塊的簡單闡述。5) 提供系統(tǒng)開發(fā)的主要代碼，以供以后的研究和使用。屬性數(shù)據(jù)主要通過上網(wǎng)查詢火車信息并手動錄入數(shù)據(jù)庫。先對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初期的編輯處理，然后針對國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)。系統(tǒng)具體要實(shí)現(xiàn)的功能，具體化為數(shù)據(jù)庫的查詢要求、地圖的可視化要求、模糊查詢、點(diǎn)選查詢要求、根據(jù)條件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫與地圖的可視化聯(lián)動要求、最短路徑查詢。GIS火車換乘系統(tǒng)采用Arcgis的輕量級開發(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ArcObjects搭建。ArcGIS Engine開發(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)對于需要使用ArcObjects的開發(fā)人員來說是個福音，因?yàn)锳rcGISEngine發(fā)布之前，基于ArcObjects的開發(fā)只能在龐大的ArcGIS Desktop框架下進(jìn)行。、方法、屬性與AO是相同的。n 本系統(tǒng)采用Java語言進(jìn)行開發(fā)，對于Java語言大家肯定最熟悉不過了。Java語言的語法與C語言和C++語言很接近，使得大多數(shù)程序員很容易學(xué)習(xí)和使用Java。特別地，Java語言不使用指針，并提供了自動的廢料收集，使