【正文】 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。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 WMS 將數(shù)據(jù)采用maps/images 方式發(fā)布，也可以通過 WFS 協(xié)議直接發(fā)布實(shí)際數(shù)據(jù)。GeoServer 集成了 GeoTools 工具。GeoTools 是一款基于 Java 的開源 GIS 工具集，允許用戶對(duì)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行基本操作。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。 PostGIS 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)PostGIS 是由 Refractions Research Inc 開發(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。PostGIS 提供了基于WKT 和 WKB 格式的 EWKT 和 EWKB 格式，存儲(chǔ)與訪問 Geometry 對(duì)象的功能；同時(shí)，也提供了豐富的維護(hù)、檢索和空間運(yùn)算函數(shù)，確保能對(duì)矢量格式的空間數(shù)據(jù)及其屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地組織、索引，并能根據(jù)用戶需求進(jìn)行自定義函數(shù)的擴(kuò)充。PostGIS 旨在支持開發(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)的訪問工具。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(duì)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(duì)象，支持3DZ、 3DM、4D 坐標(biāo)表示。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9(2) 支持 SQL 及空間查詢處理空間數(shù)據(jù)對(duì)象。(3) 提供大量空間算子進(jìn)行空間操作，并提供了支持多種標(biāo)準(zhǔn)投影類型的開源投影庫(kù)（Proj4）。PostGIS 支持的 GIS 對(duì)象是 OGC 定義的“簡(jiǎn)單要素”的超集 [11]。 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。它支持 Inter Explorer6+、+ 、 Netscape6+等瀏覽器。支持 WMS 和 WFST 服務(wù)。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)。通過簡(jiǎn)單的配置，MapBuilder 中的組件能夠輕松的嵌入到網(wǎng)頁(yè)文件中。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。這個(gè)模式的目的是為了簡(jiǎn)化應(yīng)用程式的實(shí)現(xiàn)。此模式包括三個(gè)獨(dú)立組件。Model 表示數(shù)據(jù)，用戶 期待看到的數(shù)據(jù)。View 負(fù)責(zé)展示模型。視圖在文本編輯器中可能按照適當(dāng)格式顯示一段文本，在多數(shù)情況下，試圖在 Web 應(yīng)用中生成 HTML，以便客戶端瀏覽器解釋瀏覽。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。在 MapBuilder 中分別對(duì)應(yīng)于模式（Model） 、飾件（Widget） 、工具（Tool ）三種類型的 JavaScript 對(duì)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。MVC 模式中的一個(gè)重要問題是數(shù)據(jù)的組織管理，對(duì)于 MapBuilder 而言就是數(shù)據(jù)模型。MapBuilder 不提供通常的點(diǎn)、線、面等幾何對(duì)象的封裝，整個(gè)數(shù)據(jù)流完全通過 XML 配置與解析進(jìn)行管理，其優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)化程度高、客戶端使用便捷、無(wú)需編碼。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)。其中系統(tǒng)配置文件按照資源描述框架 (Resource Description Framework, RDF)語(yǔ)法以 ObjectPropertyValue 格式定義所需對(duì)象，每個(gè)對(duì)象被賦予一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)的 ID，通過 ID 在全局域中可直接以 來(lái)應(yīng)用指定的對(duì)象實(shí)例。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。系統(tǒng)配置自身被映射為模型對(duì)象 Config，所有模型對(duì)象都派生自抽象類 ModelBase，統(tǒng)一調(diào)用 GET 方法獲取數(shù)據(jù)信息，并以 SET 方法設(shè)置、修改模型信息和狀態(tài)。 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。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10MVC 模式的另一個(gè)重要問題就是消息的傳遞和相應(yīng)。MapBuilder 中由兩種消息類型：一種是瀏覽器定義的各類系統(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。系統(tǒng)消息由派生自 ToolBase 類的工具對(duì)象處理，如響應(yīng)鼠標(biāo)點(diǎn)擊事件。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。事件對(duì)象則通過 DIV 等標(biāo)記與網(wǎng)頁(yè)建立關(guān)聯(lián)來(lái)展現(xiàn)模型信息，一般派生自 WidgetBase 類。WidgetBase 類與 ModelBase 類擁有共同的父類Listener，因此飾件對(duì)象注冊(cè)給一個(gè)模型對(duì)象即可通過調(diào)用事件監(jiān)聽器互通自定義信息。模型的修改會(huì)影響飾件狀態(tài)，飾件同樣可以將系統(tǒng)事件的影響傳遞給模型處理 [12]。 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 Jesse James Garrett 首先提出。它不是單一的技術(shù)，而是JavaScript、CSS、DOM、XMLHttpRequest 對(duì)象的集合。其中 JavaScript 是通用的腳本語(yǔ)言，Web 瀏覽器中嵌入的 JavaScript 解釋器允許通過程序與瀏覽器的很多內(nèi)建功能進(jìn)行交互。CSS（層疊樣式表）為 Web 頁(yè)面元素提供了一個(gè)可重用的可視化樣式的定義方法。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。DOM（文檔對(duì)象模型）以一組可以使用 JavaScript 操作的可編程對(duì)象展示出 Web 頁(yè)面的結(jié)構(gòu)。 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)。在 Ajax 的使用當(dāng)中，JavaScript 定義了業(yè)務(wù)規(guī)則和程序流程。應(yīng)用程序使用 XMLHttpRequest 對(duì)象以后臺(tái)方式從服務(wù)器獲得數(shù)據(jù)。DOM 對(duì)象根據(jù)服務(wù)器得到的數(shù)據(jù)修改客戶端 Web 頁(yè)面中的元素值。CSS 利用規(guī)定好的樣式將 DOM 對(duì)象顯示到瀏覽器中 [13]。 Spring 架構(gòu)Spring 是一個(gè)開源的架構(gòu)，由 Rod Johnson 開發(fā)并在他的著作 Expert OneonOne: J2EE Design and Development 中進(jìn)行描述。它用來(lái)簡(jiǎn)化企業(yè)應(yīng)用程序的開發(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。任何的 Java 應(yīng)用程序都能從 Spring 框架的簡(jiǎn)單、可測(cè)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。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)等問題而設(shè)計(jì)的復(fù)雜的組件。對(duì)于復(fù)雜度不高的企業(yè)項(xiàng)目，在開發(fā)時(shí)也必須要承擔(dān) EJB 的眾多的 Java 源文件、繁雜的部署描述以及重型容器等不便。即使要解決的問題很簡(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大大增加。所以使用 Spring 來(lái)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(duì)設(shè)計(jì)的侵蝕。在簡(jiǎn)化開發(fā)的同時(shí)，它盡量提供了和 EJB 相同的功能。Spring 的信條是：J2EE 應(yīng)當(dāng)是易于使用的。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]。輕量級(jí)的容器意味著對(duì)程序代碼做最少的改動(dòng)，就可以獲得 Spring 核心帶來(lái)的好處。Spring 框架的核心基于依賴注入（Dependency Injection, DI）技術(shù)。在 Spring 中，所有類資源都被應(yīng)用為 Bean，只需要遵循 JavaBean 的命名規(guī)則，DI 機(jī)制就可以類屬性配置操作與代碼相分離。對(duì)于基于接口編程的程序，通過采用 DI，為基于接口的設(shè)計(jì)而編寫的輔助代碼大大減少，接近于零。Spring 框架中 DI 帶來(lái)的好處主要有：(1) 減少“粘合”代碼。DI 可以消除為了連接應(yīng)用程序的各個(gè)部分而編寫的大量代碼。(2) 依賴的外置化。Spring 中 DI 的通過外置的配置文件來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以可以將依賴外置化。要改變依賴只需要修改配置文件而不需要修改代碼。(3) 在統(tǒng)一的地方管理依賴。采用傳統(tǒng)方式管理依賴時(shí)，依賴關(guān)系會(huì)在代碼中散布開，改變它們通常會(huì)帶來(lái)問題。當(dāng)時(shí)用 DI 的時(shí)候，所有關(guān)于依賴的信息都通過一個(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)。(4) 提高可測(cè)試性。當(dāng)面向 DI 設(shè)計(jì)類時(shí)，類之間的依賴可以方便的進(jìn)行改變。這一點(diǎn)在系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試時(shí)特別方便 [15]。 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)訪問的優(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（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。 本章小結(jié)本章首先對(duì)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(lái)的發(fā)展趨勢(shì)等。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開發(fā)的開源平臺(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。 Ajax架構(gòu)，以及用于簡(jiǎn)化J2EE 開發(fā)的Spring做了介紹。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12由本章的分析可知，J2EE平臺(tái)下的WebGIS開發(fā)的協(xié)議已經(jīng)漸漸規(guī)范，有利于GIS系統(tǒng)的開發(fā)和不同系統(tǒng)的相互訪問；支持軟件也日漸增多，功能越發(fā)強(qiáng)大。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(jiǎn)單化和自動(dòng)化。東北大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 章 需求分析13第 3 章 需求分析需求分析是軟件開發(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” 的問題。它的主要用途是明確系統(tǒng)需求，是用戶和開發(fā)人員之間進(jìn)行討論的基礎(chǔ)，并作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)以及測(cè)試的依據(jù)。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。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。 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。同時(shí)管理人員通過系統(tǒng)能夠獲取企業(yè)里運(yùn)輸車輛的位置、速度、方向、所載貨物等參數(shù)，并能夠發(fā)送命令給車輛，實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理整個(gè)貨物運(yùn)輸流程。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。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。保證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能的有效性。(2) 必須保證管理人員得到信息的及時(shí)性和真實(shí)性。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。對(duì)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。(3) 必須保證管理人員和運(yùn)輸車輛之間進(jìn)行有效地、及時(shí)地通信。對(duì)于物流系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)度和管理是十分重要的，其中對(duì)車輛的調(diào)度尤其重要。所以，要保證管理人員和運(yùn)輸車輛之間通信的及時(shí)性，提高系統(tǒng)調(diào)度的效率。 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。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。東北大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 章 需求分析14網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：服務(wù)器和操作主機(jī)都需要采用 Inter,車輛終端通過 GPRSInter 網(wǎng)關(guān)最終連接到 Inter。硬件環(huán)境：(1) 服務(wù)器主機(jī)配置：CPU 使用 Intel P 4 Xeon