第一篇：基于三维GIS的长江流域水利综合站网展示系统的设计与实现分析论
1.引言
长江水利委员会不同单位按照相关职能和业务需要，在长江流域设立并管辖着不同类型站网，包括水文、水质、水土保持、水生态监测、科学实验以及专门为规划、设计等方面而设立的站点，承担着水文、水质、水土保持、水生态监测、科学实验等各方面的水利综合监测业务。由于长江流域片水利综合监测站网的布设范围广、站点多、测验项目多、信息量大，传统的管理方式无法满足展现与管理需要。为满足决策者对站网的分布状况的掌握、对测站基本信息的了解，对站网基本情况的分析和功能的评价，建设长江流域水利综合站网展示系统以辅助站网综合规划和管理是十分必要的。
2.建设目标及意义
根据长江流域片流域管理水利综合监测站网规划要求，长江流域水利综合站网展示系统建设的主要目标就是充分利用长江流域地理信息数据、3D 模型数据，并集合长江流域相关业务数据库，基于计算机技术、数据库技术和GIS 技术，构建站网管理和展示模型，实现全流域地理资源、水网资源、站网数据的管理以及各类站网信息的动态可视化展示和查询，及时掌握各类站网信息，为综合站网的规划设计、建设运行提供技术支撑。其具体意义主要体现在以下几个方面：
1)通过系统对综合站网信息进行科学的管理，从而有效避免信息传递效率低、信息更新周期长等缺点，实现站网信息管理数字化、查询可视化、更新迅速化以及信息可扩展化，并为实现优势互补、资源共享，优化站网功能，避免重复建设提供决策依据。
2)通过系统建设，构建一数一源、一点更新的站网基础信息数据源，并以此为基础对现有数据组织存储体系进行升级与完善，与相关业务数据资源进行整合，构建各个数据资源之间关联关系和层次关系。促进长江流域各类水利信息资源的整合与共享以及综合利用与服务。
3)通过系统建设，将长江流域站网信息与长江流域地理信息相结合，依托三维仿真技术实现可视化管理与服务，并支持与现有防汛抗旱决策支持系统等信息化系统高度集成，为长江流域防汛抗旱、水资源管理、水资源保护、河势稳定等提供决策支持服务，从而推进了长江水利信息化的整体发展。
3.需求分析
根据系统建设目标，并结合长江委信息化建设现状，长江流域水利综合站网展示系统要求在对现有全流域地形数据、晕渲图数据、影像数据，站网数据科学化管理和组织的基础上，实现长江流域片各类监测站点的可视化展示和查询，并通过GIS 空间分析功能，提供多种模式的站网规划分析、计算和统计功能，为站网的综合规划和建设管理提供支撑。其主要需求为：
1)利用长江流域地形DEM 数据，影像DOM 数据，制作全流域渲染底图，实现行政区划数据(省、市界)、地名数据、河流湖泊数据的组织、加载和显示控制。
2)构建长江流域站网信息数据库，实现站网信息分层、分类标识。并与相关业务数据库实现数据关联。
3)实现现有的和规划的各类测站、断面的组织与管理，以及站网信息的分层、分类展示。
4)实现测站站点可视化“捕捉”和站点基本信息查询和业务数据查询。
5)提供重叠分析，密度分析等多种模式的站网规划分析、计算和统计功能。
6)实现重要站点或水利设施工程的模拟展示，在叠加全江河道地形监测信息的情况下，支持流域内重要站点或水利设施工程的仿真模拟展示。
7)支持相关业务的可视化分析计算及决策辅助等功能，如水位流量关系、设计暴雨、设计洪水、径流年内年际分配及地区组成等，可以为防汛会商、调水调沙等提供可视化决策支撑。
8)具备良好的开放性和扩展性，为后期的基于站网分布的GIS 应用开发提供扩展接口。
4.系统设计
4.1.总体架构
按照建设目标和总体需求，长江流域水利综合站网展示系统在整合长江流域空间信息、站网信息和业务信息的基础上，利用三维仿真软件Gaea Explore 作为GIS 基础平台，通过Gaea Explorer平台提供的开发包开发客户端系统，实现站网管理、展示查询、分析统计等功能，为长江流域基于站网信息资源的信息共享、辅助规划、决策支持提供可视化技术支撑，系统的总体框架。长江流域水利综合站网展示系统由三层架构搭建，分别为数据层、服务层和应用层。
1)数据层：主要包括三维场景数据、矢量空间数据、站网信息数据以及业务数据资源。其中三维场景数据为DEM 数据、DOM 数据、三维数据等进行融合匹配后形成的三维金字塔瓦片数据库，采用文件方式存放在服务器端;水网水系、行政区划数据采用矢量空间数据格式存放在服务器端，通过Gaea Explorer平台调用和访问;站网信息数据是通过对业务数据库的抽取形成的索引型信息资源，除了存储测站基本信息外，还存储了与业务数据资源之间的关联关系，是站网展示，信息查询、统计分析的核心信息资源。
2)服务层：主要由Gaea Explorer 三维数字地球综合应用与虚拟仿真平台提供的各类服务支撑。数据组织管理服务主要用来管理三维场景金字塔结构和矢量数据匹配;数据瓦片服务主要向应用层提供各类数据服务，以便系统方便快捷的访问和调度;应用功能服务主要提供平台内置的大量功能，如浏览、漫游、量算、放大、缩小、定位等;三维仿真服务主要提供各类动态逼真的三维虚拟现实仿真模拟。
3)应用层：为基于Gaea Explorer 三维数字地球综合应用与虚拟仿真平台提供的SDK 开发包所搭建的应用功能，通过继承平台已有的功能和新开发的各项功能，对外提供良好的站网展示、查询、统计、符号化及制图等功能，并通过二次开发实现信息共享、辅助规划、决策支持等应用服务功能。
4.2.技术路线
系统采用三维仿真软件Gaea Explore 作为GIS 基础平台，基于WebGIS 技术，可在网络环境下实现海量数据无缝组织、管理和可视化。采用C/S 架构搭建，所有的空间数据、属性数据、信息资料等存放于服务器端，通过Gaea Explorer平台提供的开发包开发客户端系统，实现在线数据访问和离线(缓存方式)数据访问。系统利用网络计算机技术、空间信息分析技术、数理统计与模拟预测技术、虚拟现实技术等，借助数字化和信息化的手段，最大限度利用信息资源。系统设计开发以数据库技术、网络技术和地理信息系统技术为支撑，以空间数据和属性数据为基础，通过对空间数据和站网数据的存储和管理，建立数据管理、站网规划辅助分析和三维综合展示为一体的综合展示系统。在系统研发过程中采用以下总体技术路线和技术模式，使系统更具较好的实用性、可靠性、安全性和先进性。
1)高效利用现代网络体系，充分适应系统各功能的工作特点，采用C/S 模式建立系统总体构。
2)采用模块化方式进行开发，各模块只处于低耦合状态，方便用户进行功能的扩充与更改，使系统功能实现更具灵活性与可塑性。
3)利用空间数据引擎，实现对站网数据和流域地理数据进行多时相数据一体化存储、管理与调度，实现海量数据的快速查询、分析与计算。
4)利用多种可视化方式实现站网数据的空间、属性信息联合展示、查询和统计。
5)采用金字塔数据管理、多维索引机制、虚拟现实(VR)、LOD 分块调度等技术实现大场景的三维可视化调度，真实再现现实景观。
5.关键技术
5.1.多源异构数据组织
长江流域设立并管辖着不同类型站网，包括水文、水质、水土保持、水生态监测、科学实验等，承担着水文、水质、水土保持、水生态监测、科学实验等各方面的水利综合监测业务，各自形成了各自的业务信息数据库系统。采用多源异构数据组织的方法，建立综合站网基础信息索引数据库，构建站网基础信息索引与业务数据库基础信息之间的关联，实现站网基础信息的统一组织。多源异构数据组织的基本思路是认同各类站网信息可以具有自己独立的信息组织模式，为了将这些分散异构的信息，组织成统一的、整体的信息资源，又保持各类水文信息各自的独立性，根据“虚拟化”的基本原理，通过构造相应的信息资源统一组织架构，为用户提供虚拟化的信息资源开发利用条件。信息资源统一组织架构主要由存贮、描述和资源持久性与安全控制3 个体系，以及数据源注册、数据抽取与转换、数据源动态配置、虚拟化信息资源组成和资源开发应用支撑5 层处理构成。这3 个体系和5 个处理层次，有效保证了各类站网信息资源的原有形态，并可充分利用各类站网信息资源的计算资源，形成逻辑上完整的信息全集，为充分利用分散的、异构的水文数据集，提供基本参考模型。
5.2.海量数据并发访问
采用Gaea Explorer平台提供海量影像数据发布能力，实现整个长江流域DEM、DOM 数据快速、稳定的访问。数据的存储性能和访问性能对整个GIS 应用的性能有着重要的影响作用，所以空间数据库引擎的功能和性能对GIS 应用的功能完整性和运行效率具有重大的影响。通过Gaea Explorer平台，可以把GIS 的空间几何对象数据和属性数据一体化存储到多种关系型数据库中，能够对数据进行索引维护、追加、更新、删除等维护操作，按属性条件或空间条件来对数据进行各种查询返回需要的数据，还具备提供长事务、版本、拓扑关系维护等高级功能。
5.3.稳定可靠的缓存技术
平台的优劣不仅仅体现在架构、界面和操作深度上，提高系统响应速度来提升用户体验也是获得用户青睐的重要方法。Gaea平台通过采用缓存技术，来减少请求数据服务的次数，直接从内存中获取已经缓存的数据信息，来大大提高系统响应效率。Web 应用大都将数据保存到RDBMS 中，应用服务器从中读取数据并在浏览器中显示。但随着数据量的增大、访问的集中，就会出现RDBMS 的负担加重、数据库响应恶化、网站显示延迟等重大影响。应用缓存技术，就是为了解决上述问题，使系统能够基于高速运行的分布式缓存服务器，实现最佳的用户体验。第一次访问从数据库中取得数据存放到缓存中，第二次访问从缓存中取得数据进行页面显示
5.4.金字塔图片引擎和GIS 服务引擎一体化技术
金字塔图片引擎是将地图按照比例尺和图层进行地图图片切片，形成无数小文件图片后由图片引擎负责在客户端根据地图大小将多张图片拼接形成切片前的效果。ServiceGIS 服务器软件平台将地图图片引擎统一集成在网络GIS 服务器中，图片服务引擎是ServiceGIS平台提供服务器的关键组成部分，同时，将GIS 图形引擎也集成在统一的平台中，在功能上实现对接。地图服务启动时，图片引擎按照预订的比例尺，自动切图为静态图片，并建立图片金字塔，统一对外。地图引擎的地图内容更新后，ServiceGIS 软件平台将协同GIS 图形引擎和图片引擎，按照实际更新范围进行动态更新，实现动态图片按需切片，从而保障切片效率。平台除了提供地图图片引擎服务以外，还提供GIS 服务引擎进行深度GIS 应用分析与空间表达和服务聚合。通过这种模式，不但可以满足平台本身需求，还可以将传统只能在C/S 应用模式应用的空间分析功能在B/S 应用模式中进行服务共享应用。
6.系统功能
按照长江流域站网综合规划总体要求，结合需求分析，基于3DGIS 的长江流域水利综合站网展示系统在功能上主要实现了流域影像三维展示、站网信息分类分级展示、站点信息可视化查询、站网规划分析以及基于3DGIS 的长江流域水利综合站网平台的扩展支持功能。系统功能结构如图3 所示。其中站网分类分级展示、站点信息可视化查询、站网规划分析是系统建设中的主要业务功能。
1)站网信息分类分级展示
站网展示主要实现站网信息在地图上的特征标注，以及站网分级、分类展示。站网分级展示支持不同比例尺下的高密度站点的分级展示。站网分类展示主要是按照站点的类别在地图上实现分层控制展示。站网展示展示内容包括水文站网、河道站网、水质监测站网、水土保持监测站网、水生态保护监测站网、科学实验研究观测站网等站网信息的展示，可以通过叠加站网类别控制站网的展示效果。
2)站点信息可视化查询
信息查询包括测站基本信息查询和站点业务数据查询。测站基本信息查询实现站点的可视化“捕捉”，可以查询并可显示站点的基本属性信息，包括站名、站码、位置、站类、站别、测验项目、测验方式、管理单位、坐标信息等字段信息。站点业务数据查询实现站点相关业务数据的可视化查询，可以查询其在某一时间段的业务观测数据，通过表格及统计图表的方式进行展示，如实时水雨情信息，历史水文数据、水环境监测数据等。站点的可视化“捕捉”。
3)站网规划分析
站网规划分析能够主要是为站网规划提供决策支撑信息，包括站网密度分析和站点重叠分析两个主要模块。密度分析主要是实现某一区域内测站的密度分析，区域可以是水系、行政区域或自定义区域。重叠分析是根据设定的距离参数，计算在该参数内存在重叠的测站，予以提示。
7.结语
长江流域水利综合站网展示系统是长江流域片流域管理水利综合监测站网规划项目的重要信息化支撑手段，也是规划成果的主要展示平台，系统建设内容涉及长江流域设立并管辖的不同类型站网，基于多源异构数据组织技术建立的统一站网信息展示体系和为站网规划提供决策支撑的不同类型站网之间的重叠分析功能是本系统的主要创新点。系统还在水流防真、洪峰演进等方面进行了研究性开发，充分展示了长江流域水利综合站网展示系统的可扩展性和能够为长江流域防汛抗旱、水资源管理、水资源保护、河势稳定等提供信息化决策支持服务的能力。
第二篇：基于GIS的电信光纤网络资源管理系统的设计与实现
基于GIS的电信光纤网络资源管理系统的设计与实现
陈建华
1，曹俊
2（1.苏州大学 计算机科学与技术学院，江苏 苏州 215006； 2.南通电信公司 投资项目管理中心，江苏 南通 226001）
摘 要：根据光纤网络资源地理空间分布的特点和地理信息系统在空间数据管理上的优越性，设计了基于GIS的电信光纤网络资源管理系统。该系统除实现对光纤网络的空间及属性数据管理的基本功能外，还能够对相关数据进行综合分析处理，为网络规划设计和维护管理提供辅助决策支持，提高光纤网络资源管理效率。关键词：地理信息系统 网络资源管理 地理空间数据库 引言
地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一项以计算机为基础的新兴技术，它是管理和研究空间数据的技术系统，在计算机软硬件支持下，它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理，对数据进行有效管理以及研究各种空间实体的相互关系等。它把地理空间位置和相关属性信息有机地结合在一起，根据实际需要图文并茂地输出给用户，并借助其独有的空间分析功能和可视化表达方式，提供各种辅助决策功能。
电信网络资源数据的特点是量大而且与地图的关系十分密切，以光纤网络为例，无论是地理资源（如机房、管道）还是设备资源（如光缆、光交接箱）都包含表征空间位置及拓扑关系的空间矢量信息，以及记录具体内容及本质特征的属性信息。改变传统的光纤网络资源管理方式，能将这些数据全面直观地在地图上进行显示，并能对相关数据进行综合分析，使工作人员脱离枯燥的数据文字报表，到宏观决策的有力支持，这需要利用GIS技术开发带有地理信息的资源管理系统。系统设计方案
2.1 系统开发目标
经过多年的发展，电信企业己建成规模庞大、形态齐全的网络，并在城市形成高密度的覆盖。特别是在我国信息产业大发展的前提下，光纤网络的建设速度明显加快，它早已不局限于干线网络传输，而是逐步向用户接入传输领域延伸，直接为用户提供高速、可靠的通信接入业务。近期，中国电信提出由“传统基础网络运营商”向“现代综合信息服务提供商”转变的企业战略目标，将网络转型 作者简介：陈建华（1976-），男，江苏南通人，南通电信公司投资项目管理中心工程师，苏州大学计算机科学与技术学院硕士研究生。
确定为实现战略的基础，强调要加大光纤网络建设，努力推进“光纤到户”的网络建设工作。因此，电信企业的光纤网络规模仍将不断扩大，结构也越来越复杂，需要有与之相适应的管理手段来指导网络的规划设计工作，以支撑网络的健康发展。
电信光纤网络有很强的地域性和空间性，而且有复杂的空间拓扑关系，和电信网络的其它资源管理有很大区别。普通的资源管理系统采用表格化的方式管理管线、配线端子等空间资源，不直观，非常难于查找，不能表达资源的空间拓扑关系，给管理带来了诸多不便。根据光纤网络资源地理空间分布的特点和地理信息系统在空间数据管理上的优越性，设计了基于GIS的电信光纤网络管理系统。该系统除实现对光纤网络的空间及属性数据管理的基本功能外，还能够对相关数据进行综合分析处理，为网络规划设计和维护管理提供辅助决策支持。
2.2 系统软件平台选择
本系统基于组件式的GIS集成二次开发，采用SuperMap公司的GIS平台，以SuperMap Objects5为GIS开发组件，使用Oracle大型商用数据库，采用微软的Visual Basic.Net为开发工具，利用ADO技术访问数据库。系统开发的所使用的主要软件和用途说明：
SuperMap Deskpro5：地理空间数据处理与分析； SuperMap Objects5：组件式GIS开发平台； Oracle 9i数据库：数据的存储与管理； Oracle Spatial：空间数据的存储与管理； Visual Basic.Net：GIS的集成二次开发。2.3 系统结构设计
考虑到电信光纤网络资源的覆盖范围和数据量比较大，拟采用三层C/S结构（客户应用界面/应用程序服务器/数据库服务器）。三层C/S结构将原来两层结构中的客户端程序进行了划分，将用户界面抽取成三层结构中的客户端程序，而将原先的数据库访问部分单独分离出来成为应用服务器。三层结构只是逻辑上的概念，具体实现时，物理结构上的差异可能会很大。三层可以在一台计算机上，也可以在两台、三台，甚至更多的计算机上，只要它们在体系上遵循三层结构即可，这完全取决于系统的业务量。系统功能特点
目前，对电信网络资源管理的研究不断深入，也有较多的基于GIS的应用系统产品。从现有情况看，对光纤网络已经实现了空间数据和属性数据管理的基本功能，可以对网络资源进行动态更新和维护，能够在电子地图上展示各网络元素，但与实际工作需求（如网络规划决策等）还有一定差距。现有资源管理系统对光纤网络整体情况的表现能力有待提高、表达方式还需要完善，对现有资源数据的综合分析能力较弱，对最佳光纤路由分析、应急资源调度等辅助决策能力还不够。该光纤网络资源管理系统除实现常规的网络资源管理功能外，还具有以下三方面的特点：
3.1 提供了方便的检索手段
提供多种方式实现网络资源的查询功能：一是通过树型目录结构的层次图，用户逐级展开后选择查找目标；二是基于网络资源实体的关键属性，根据用户输入的属性值进行匹配查询；三是在电子地图上用鼠标点击选择网络资源实体。
3.2 提供了网络分析功能
资源预警，可以通过设置光纤利用率预警值，显示光纤利用率超标的光缆和交接箱；或根据利用率高低生成专题地图，为光纤网络规划决策提供依据。
故障点定位，当光缆出现故障时，能够根据机房工作人员测试的障碍点与局站的距离，将故障点范围在电子地图上显示，提高抢修工作效率。
图纸生成，能够生成规划设计工作所需要的光纤路由图和拓扑结构图，为全面、快速、准确掌握网络现状提供支撑。
3.3 提供对资源调度的支撑
光纤调度，能根据申请光路的起讫点，基于最短路径和最少转接次数，辅助确定光纤调度线路，输出光路中转接的局点、跳接的光交接箱、各光缆段占用的光纤序号，能根据调度线路对光纤资源进行预先占用。系统管理范围
在电信光纤网络资源管理系统中需要管理的对象如下： 4.1 基础网络设施：
（1）局站：局站是本地网中容纳一个或多个通信机房的建筑实体(含地下进
线室、管道闸)。在通信管线网的拓扑结构中，局站是作为光缆和管道的源或目的点而设计的。
（2）管道：管道是整个通信网络中光缆的支撑和承载通道，由人井、进线室、管道段、管群等组成。
（3）杆路：杆路和管道同样作为光缆的支撑和承载通道。4.2 光缆网络设施
（1）光缆：本地网中，光缆由局间中继光缆和用户接入光缆组成。其中，中继光缆提供局点之间的传输通道，以环形结构为主；接入光缆用于连接局点与普通用户，以树形结构为主。
在光缆网的拓扑结构中，有两种基本要素：点和线。点元素有两类：光交接点、光接入点，连接这两类点的线即是光缆段，光缆则由多个连续的光缆段组成
（2）光交接点：指光配线架、光交接箱、光缆分歧接头。光配线架、光交接箱为光缆段提供固定纤芯的端子，利用跳线使两端线对任意跳接连通，以达到灵活调度线对的目的；而分歧接头则可看作跳纤固定的光交接箱。
（3）光接入点：主要指光分纤箱。它介于光交接箱与用户之间，以光缆段与光交接箱相连，用尾纤或尾缆与用户设备相连。光接入点与光交接点的主要区别是前者为光缆纤芯的终结点，光纤不会转接到其它光缆段上。
（4）光路：光路就是按用户需求，在光交接点中将相邻光缆段中的光纤依次连接后，可以提供完整光信号传输通道的光纤路由。光路是由多段光纤连接而形成的。
4.3 其它
（1）服务区域：指各局站、光交接点提供电信接入服务的用户分布区域范围，一般以道路、河流等自然分界物为界。
一个光交接点只从属于单个局站，局站下所有光交接箱的服务区域构成局站服务区域，位于某个光交接箱服务区域内的用户一般由其提供接入服务。
（2）光纤用户：单独占用一对光纤使用电信业务的用户，主要关注其物理位置分布、业务重要等级。对光纤用户信息的管理主要用来进行光纤资源调度、用户密度分析、光纤需求预测、光缆割接影响分析等。
（3）电信设备：当一对光纤尾端安装电信设备（如数据交换机）为多个用户
提供服务时，则以电信设备信息管理为主，数据处理上可等同于一个光纤用户。系统功能结构
5.1 资源维护
系统通过图形接口，可视化地实现对局点、管道、杆路、光缆、光配线架、光交接箱等网络设施的日常维护（增加、删除或编辑）；提供对光纤光路、光纤用户等主要业务信息的维护管理。
5.2 信息查询
提供对网络资源实体的查询，显示其属性并可以在地图上定位。系统提供三种查询方式：一是通过树型目录结构的层次图，用户逐级展开后选择查找目标；二是基于网络资源实体的关键属性，根据用户输入的属性值进行匹配查询；三是在电子地图上用鼠标点击选择网络资源实体。
5.3 资源统计
提供对局站、光交接点（数量、容量、端子利用率）、光缆段（数量、长度、纤芯利用率）等的查询统计，可以通过指定设施类别、划定地理区域、明确设施属性等方式来完整、准确地统计所需内容，以Excel表格方式给出明细信息和汇总数据或打印输出。
5.4 规划辅助
通过对空间和属性数据的加工处理，挖掘相互之间的关系，分析结果以图形、表格等多种途径表示，能够以形象、直观的方式，给规划设计人员全面、快速地展示相关信息，为准确地进行光缆新建提供路由、容量、位置等方面的决策支持。
5.4.1 网络设施分布图
通过选择设施的类别、输入关键属性值或选定地域范围，对指定的网络设施形成地理位置分布图示，并可根据用户需求同时显示其它关键的属性信息。
5.4.2 光缆路由及拓扑图
通过指定局点的方式，将光缆路由、关联的光交接箱等在电子地图上予以显示，并可生成拓扑结构图。也可以根据用户需求，同时提供光缆规格和型号、利用率等关键属性信息。
5.4.3 利用率预警图
可以通过设置光纤利用率预警值，显示光纤利用率超标的光缆和交接箱；或根据利用率的高低生成专题地图，为光缆新建决策提供依据。
5.4.4 光纤用户分布图
通过指定光交接箱或选定地理区域的方式，形成用户分布示意图，为光缆新建容量决策、光交接箱位置选择等提供依据。
5.4.5 光缆建设路由的选择
通过指定起始和终止局点，结合最短路径、光缆段重复情况分析等，为最佳选择光缆建设路由选择提供决策辅助。
5.5 资源调度 5.5.1 故障点分析
当光缆出现故障时，能够根据机房工作人员测试的障碍点与局站的距离，将故障点范围在电子地图上显示，提高抢修工作效率。
5.5.2 正常光纤调度
能根据申请光路的起讫点，基于最短路径和最少转接次数，辅助确定光纤调度线路，输出光路中转接的局点、跳接的光交接箱、各光缆段占用的光纤序号、各局点的跳纤工单，能根据调度线路对光纤资源进行预先占用。
5.6 系统管理 5.6.1 权限管理
权限具有专业属性和操作方式（查询、修改等）属性，当对系统中的对象执行操作，必须有相应的操作权限。对权限的管理功能有：增加权限、删除权限、修改权限。
5.6.2 用户管理
对用户的管理功能有：增加、删除、修改、权限设定。结束语
建设基于GIS的光纤网络资源管理系统，可以实现对光纤网络的全面有效管理，优化网络建设规划，提高运行效率，保证全网通信畅通，提高客户满意度。同时，由于电信网络规模逐步扩大、复杂程度不断提高，将GIS技术全面应用于电信网络资源管理是技术和管理发展的必然趋势。GIS技术自身的发展，也将促
使其在整个电信网络资源管理领域发挥更为广泛、重要的作用。
参考文献：
[1] 李满春，任建武．GIS设计与实现[M]．北京：科学出版社，2003．
[2] 罗云启，曾琨，罗毅.数字化地理信息系统MapInfo高级应用[M]．北京：清华大学出版社，2004． [3] 赵鹏苏．电信网络资源信息化的管理研究[D]．吉林：吉林大学，2004．
[4] SuperMap Objects开发教程[M]．北京：北京超图地理信息技术有限公司，2004．
Abstract
According to the characteristics of optical fiber network resources distributing in geographic space and the superiority of the GIS in space data management，we designed the system of fiber network resources management that based on GIS.The system can integratively process the relating data, besides some basic functions such as fiber network’s space and attributes data management.It is helpful for the designing and maintenance of fiber network.It can also improve the management efficiency of optical fiber network resources.Keywords
Geographic Information System（GIS），Network Resources Management，Geographic Space Database
机器人翻译：
According to the spatial distribution fiber network resources geographic characteristics and GIS in spatial data management superiority, designed 基于GIS telecommunications fibre network resources management system.In addition to the realization of the basic functions for the optical fiber network system space and attributes of data management, but also be able to conduct a comprehensive analysis of relevant data processing, network design and maintenance management supporting decision support, improve fibre network resource management efficiency.
第三篇：大学生综合测评系统的设计与实现
本文是基于WEB的一个典型应用，主要运用了ASP.NET技术，SQL SEVER 2005数据库，采用B/S模式。基本功能有：系统维护，学生信息数据输入，反馈信息输入，学生成绩数据计算，数据备份与事件记录，数据查询和打印输出等，其中学生成绩数据计算模块、反馈信息输入模块与数据查询和打印输出模块是系统的重点模块。该系统利用计算机进行学生综合测评管理代替了原有的人工管理方式，节省大量的人力、物力，并且易于操作，可以更加方便地对学生成绩数据进行管理和计算，极大地提高了管理的效率。
关键词： 大学生综合测评；Web Service；ASP.NET；SQL Server 2005；B/S
0引言
该系统解决了信息传递不便捷等问题，实现学生管理网络化，方便教师、学生等在网上快速查询学生个人各种信息。使用该系统可以大大提高工作效率，节省人力资源，提高管理水平，实现高校学生管理“无纸化”，改变学生素质管理的落后现状，实现评价现代化。通过分析测评结果，可以总结教学、育人工作中存在的不足，作为调整教学计划、优化教学过程、深化教学改革的参考和依据。此外，综合测评结果可以使每个大学生正确评价自己，知道自己的优势和不足，从而在实践中扬长避短，更好地实现自我设计和自我发展，为大学生潜在素质的开发提供有价值的依据。
1应用技术介绍
1.1 Web Service技术简介Web Service指的是一种基于Web的分布式技术，可以接收从Internet或其它系统中传递过来的请求；是一种新的Web应用程序分支，是自包含、自描述、模块化的应用，可以发布、定位、进行Web调用、执行从简单的请求到复杂商务处理的任何功能；是一种无需购买并部署的组件，它被一次部署到Internet中，其它Web Service应用程序可以发现并调用它部署的服务。
1.2.NET技术概述.NET是通过中间语言（Intermediate Language，IL）和通用语言运行环境（Common Language Runtime，CLR）方式解决跨语言类库、跨硬件操作系统运行、变量边界检查、资源自动回收问题的软件开发、运行平台。在这个平台上能够更容易地建立网络应用程序、网络服务、窗口应用程序以及主控制台应用程序。
1.3 ASP.NET技术介绍ASP.NET是一个已编译的、基于.NET的环境，可以用任何与.NET兼容的语言（包括VB.NET、C#和JScript.NET等）创作应用程序，可以无缝地与WYSIWYG HTML编辑器和其他编程工具（包括Microsoft Visual Studio.NET）一起工作。这不仅使得Web开发更加方便，而且还能提供这些工具的所有优点，包括开发人员可以用来将服务器控件拖放到Web页的GUI和完全集成的调试支持。另外，任何ASP.NET应用程序都可以使用整个.NET Framework，开发人员可以方便地获得这些技术的优点，其中包括托管的公共语言运行库环境、类型安全、继承等。
1.4.NET与Web Service的结合由Asp.net主程序负责内部商务逻辑的运算以及数据源的维护，而由Web窗体页和XML Web Services分别公布系统的对外接口，Web窗体页负责向用户呈现系统数据，而XML Web Services则负责呈现系统的对外接口以便于不同系统间的数据交换以及以后开发客户端的需要，构成一个Web 应用的完整的对外数据交换体系。
1.5 B/S模式基于Web的B/S方式其实也是一种客户机/服务器方式，只不过它的客户端是浏览器。B/S结构是对C/S结构的一种改进。在这种结构下，软件应用的业务逻辑完全在应用服务器端实现，用户表现完全在Web服务器实现，客户端只需要浏览器即可进行业务处理，是一种全新的软件系统构造技术，成为当今应用软件的首选体系结构。在系统的性能方面，B/S占有优势的是其灵活性，任何时间、任何地点、任何系统，只要可以使用浏览器上网，就可以使用B/S系统的终端。
2大学生综合测评系统的功能设计
2.1 系统功能模块设计大学生综合测评系统需要完成主要功能模块有：
2.1.1 系统维护管理模块（包括①代码管理；②用户管理；③系统维护）。
2.1.2 数据输入模块数据输入模块包括学生基本信息、思想道德成绩信息、学习成绩信息、拓展素质信息的录入、修改等。学生基本信息包括学生的学号、姓名、班级、性别、出生日期等；思想道德信息包括各项指标的成绩；学习成绩信息包括必修课、选修课的成绩及课程所占学分，包括补考学生的补考成绩；拓展素质信息包括图展素质指标各项成绩。
2.1.3 数据计算模块按照各项指标的权重系数计算各表内的及各表之间的数据，并按要求将数据输入指定表。依据学生的各项信息，计算学生的思想道德分数、学习成绩、拓展素质分数和综合测评成绩。各项测评的结果作为学生在校的综合排名和各方面素质排名，作为各种奖学金评定发放的依据。
2.1.4 数据查询和打印输出模块数据查询和打印输出模块提供数据的查询和打印输出，学生管理人员通过对学生信息检索达到查询学生信息的目的。
2.2 系统数据库设计数据库主要是依据系统需求分析阶段建立的数据模型，通过进行数据内部以及外在关系的分析，从而有效地建立整个系统的数据结构（在关系数据库中通常称为表结构），在此基础上对数据库的数据量、数据流量、及响应速度的估算分析。
2.2.1 数据库完整性设计（1）数据库完整性规划：①实体完整性。②参照完整性。③用户自定义完整性。（2）造成数据不完整的原因分析：①网络或设备故障造成。②应用程序设计不完善造成。③多个事物并发执行造成。④人为因素。
2.2.2 数据库概念结构设计设计系统数据库架构如下：①学生基本信息表，存储学生基本信息；②学生学习成绩表，存储学生学习成绩信息；③学生德育成绩表，存储学生德育成绩信息；④学生拓展成绩表，存储学生拓展成绩信息；⑤学生综合测评成绩表，存储学生综合测评成绩；⑥学生、用人单位反馈信息表，存储反馈信息；⑦大学生综合测评体系指标权重表；⑧学生课程表；⑨用户登陆信息表。
2.3 系统权重体系设计在指标体系中，根据每项指标所包含的不同内容，分配不同的权重；根据每项指标考核时的分值、方法及具体情况确定每个指标的分值范围；根据每项指标的复杂程度，确定指标的级数，每项指标具体所占的权重。
学生综合测评总成绩 = 思想道德成绩 × 20% + 学习成绩 ÷（∑必修课学分 + 0.8∑选修课学分）× 60% + 拓展素质成绩
3系统主要功能实现
3.1 系统维护模块系统维护模块的主要功能是对山东经济学院综合测评系统的修改和维护工作，该功能模块主要由用户管理、权限管理、基础信息管理、日志管理四大模块组成。
3.1.1 用户管理模块的实现用户管理模块包括用户增加、查询编辑功能。用户使用管理员分配的用户名密码进行登陆。
3.1.2 权限管理模块的实现（1）角色增加。角色增加模块让管理员可以根据不同的情况为系统增加新的角色权限，延长系统的使用寿命。（2）角色查询编辑。角色查询编辑模块是针对角色信息的修改，维护角色名称、角色描述以及修改角色权限。
3.1.3 基础信息维护（1）班级信息增加模块的代码实现。班级增加功能包括：班级名称、年级、人数、班级代码、学院、专业等。（2）班级信息编辑模块的代码实现。班级信息编辑模块的功能包括查询指定班级、返回符合查询的班级列表、显示班级的基本信息。
3.2 学生信息模块本模块是为了方便用户查找学生的基本信息而提供的，在这里用户可以方便的得到学生的联系方式，班级等内容，方便学生的管理。
3.3 数据计算模块本模块的主要功能是数据的核算以及计算系数的设定，分为两个子模块综合测评信息查询和权重系数设定模块。权重系数设定模块的主要功能是设定测评成绩的计算系数，使系统能够适用各种学校的不同情况，以及不同时间的特殊要求。
3.4 数据录入数据录入模块是为用户提供各种信息录入的功能，其中包括四个主模块，每个主模块各包含信息录入和查询编辑两个子模块。学生成绩的查询编辑模块与上面的成绩录入模块基本相同，不同之处在与对数据库的操作由新增改成了更新。
4总结
该系统的应用不仅可以节省了大量的时间和精力，而且信息的共享、公开，为学校的教学管理改革提供了及时、准确的依据。①基于B/S模式开发的Web服务，节省大量的信息资源，提高了应用程序的可复用性；②具有较高的可靠性和可用性；③系统易于管理维护；④使用方便，易学易用；⑤良好的性能价格比；⑥系统应具有良好的开放性，外部接口清晰而标准。本系统今后主要还要考虑通用性问题、跨操作系统平台所可能面临的一些数据共享问题、并发性问题，多采纳组件技术，在开放性方面考虑跨平台后可能面临的并发性问题，同时对安全性能方面考虑采纳一些结合硬件加密的策略。
参考文献：
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第四篇：高校计算机实验室综合信息管理系统设计与实现
摘要： 当前高校在不断推进素质教育的过程中，传统的计算机实验室教学管理方式急需改革，需要对计算机实验室的设备和工作人员进行统一、规范的管理，本文对高校计算机实验室的应用范围和目前日常管理中存在的不足进行了分析，总结出了高校目前使用的计算机实验室管理系统的模式，以“理论与实践一体化”教学理念为基础设计和实现了计算机实验室综合信息管理系统，使计算机实验室能高效和可靠运行。
关键词： 计算机实验室；综合信息管理系统；设计；实现
引言
当前高校在不断推进素质教育的过程中，实验教学处于突出的地位，改革实验教学内容、方法和手段，建立适合素质教育的实验教学与管理模块，是进行实验室建设、提高高校人才培养水平的指导方针之一[1]。而且在实行了完全的学分制管理以后，实验教学工作将改变过去那种实验教学固定时间、固定内容、按班级同时进行教学的方式，学生也可以根据自己所学的课程、兴趣来安排自己的实验，按照自己学习程度选择不同层次的实验，变被动学习为主动学习，让学生有了更多的自主权。在这种情况下传统的计算机实验室教学管理方式，已经不适应这种灵活性更高的管理要求，必须有一套能满足现代化教学要求的实验室管理系统。
1高校计算机实验室管理系统的应用范围
计算机实验室的管理与其他实验室有较大的差别，比如设备更新频率较高、设备容易受周围环境影响、人流量较大、用机秩序混乱(学生随意更换机位，或同时打开几台机器)、工作时间较长（通常的开放时间是一周七天、每天十几个小时）、公用软件维护工作量大且重复(学生随意删除系统文件或修改系统参数，病毒对软件的破坏)等等，上述问题一直困扰计算机实验室的工作人员。
目前国内高校计算机实验室管理系统的应用基本体现在以下三个方面[2-5]：
（1）计算机实验室设备的基本管理，主要包括设备的购入、借出、报废等；
（2）计算机实验室所承受课程的信息管理，主要包括实验室计算机课程的排课、教师及其对应班级的安排、作业的布置与回收等；
（3）课余时间的自由开放管理，主要包括上机卡的发放、计时的基本方式、读卡器的设置、上机情况的登记与统计等。
2现有高校计算机实验室管理的不足
我国高校的计算机实验室基本上是模仿50年代苏联的模式，按某一门课程来设置实验室，实验教学由院系自行安排，实验室实行以院系管理为主的封闭式管理体制。这种传统的设置与当时的教学管理体制和教学科研发展水平相适应，但随着高校教育体制改革的深入、科研水平的提高、学科之间的相互渗透发展，传统的实验室建设和管理模式的弊端逐渐显露出来[6－8]：
（1）实验室小而全，多而散，功能单一，无法形成综合优势。
（2）实验室相互独立，管理分散，资源浪费严重。
（3）实验教学依附于理论教学，不利于完成实验教学任务和培养创新人才。
3现有计算机实验室管理系统的功能模式
目前，大多高校使用的计算机实验室管理系统以学生管理为中心，以处理学生课余上网和教师上实验课的信息为主[9] [10]。大致有以下两种模式：
3.1 计算机开放实验室综合管理系统计算机开放实验室综合管理系统主要由两大子系
统组成：门禁管理子系统和监控管理子系统。
3.1.1 门禁管理子系统由门禁管理和资源管理两个子系统功能组成：①门禁管理系统是用户进出实验室的一道安全屏障。进入的用户要刷卡，并接受一系列的合法性的检查。检查完毕后，如果检查通过，该用户的刷卡信息将会被保存到数据库里；②资源管理系统通过数据库的指示决定是否允许用户启动计算机系统，而且每位用户每次只能使用一台计算机。如果用户检查没有通过，就不允许该用户使用实验室内的任何资源。用户使用完毕后，要进行刷卡注销。用户入门划卡注册到出门划卡注销所用的时间为上机机时。这种管理方式能够有效的对计算机实验室进行管理。
3.1.2 监控管理子系统
①实时监控管理的主要功能：能够及时的查询计算机使用的用户，还能够了解到每一位用户的位置，上机时间等；②登录控制管理的主要功能：对实验室内的机器进行登录(加锁)和不登录(放开)的控制；③帐表管理的主要功能：维护用户的账户信息。如：建立、删除、冻结单一用户帐号、成批连号用户账号。对账户中的教学机时、自费机时、打印纸张等各项数据进行增加、删除、修改和查询等维护操作。对用户账号信息及记账日志进行各类查询和统计。账表管理中对教学机时和自费机时的分离，使学生在每学期的教学实习量教学机时)完成后，能自动付费上机(自费机时)，否则被示为非法用户。机房在平时的教学时间内也可自由开放，即教学上机(教学机时)和自由上机(自费机时)可同时进行。这样，既大大提高了机器的利用率，又增加了学生的上机量；④统计管理的主要功能：统计、分析及打印报表。可按系、班级、用户等不同类别对所用的机时(教学机时和自费机时)、打印纸和软件资源情况进行统计、汇总和分析，并为教学研究部门、管理部门提供决策辅助信息；⑤数据维护管理的主要功能：对各类基础信息进行增加、删除、修改和查询等维护工作，保证数据的完整性和一致性。
4计算机实验室综合信息管理系统设计与实现
由于计算机实验室信息管理系统所面对的需求灵活、繁琐和多变，而且还要考虑到设备及其管理软件的不同情况，因此本系统的架构应该具有极松的耦合性和极强的可扩展性，以便在需要的时候进行扩展、重新组装或者复用。
4.1 计算机实验室综合信息管理系统设计本系统主界面设置了四项功能模块，分别是：系统维护、实验课程管理、上机管理、系统管理。系统维护模块主要实现系统设置(权限设置等)、系统初始化、修改口令、信息的定期安全备份等功能。实验课程管理模块实现对实验课教学的科学管理，将已往封闭的、以知识为中心的旧教学方式，转变为开放的、以资源为中心的新方式，主要包括排课系统管理、上机实验管理、实验信息资源管理等功能。上机管理模块主要包括机时分配管理、上机用户的账户管理(用户注册信息、密码设置、挂失注销、报警提示、资金余额等)、用户的上机登录管理，以及对上述信息的统计和查询；系统管理模块主要是对用户进出系统的管理.4.1.1 实验课程管理子系统本子系统中的排课系统模块，由于受到相关制约的条件很多而且随机，所以在设计中很复杂。其主要功能如下：根据来自学院教务处的实验计划和各教学部门的实验班级获取资料，按照课程及实验室设备配置对这些资源过滤分发至各实验室进行排课，然后把实验课程表发布到WEB上。为了利用计算机实验室的信息技术优势，并适应高校教育信息化改革的需要，设计并开发了实验资源信息模块，主要包含实验大纲、实验要求、实验的环境及条件、实验重点与难点剖析、实验的模拟演示、实验的评价、实验的体会、相关知识、电子教案、实验的成绩等信息，这些信息都来源于各位任课老师和实验教师，他们结合教材、各种相关资料和实践经验，提出了每次实验的重点和难点，帮助学生分析并解决实验中容易出现的问题。实验要求根据学生的不同层次，设置为不同的级别：普通级
别、拓展级别。其中普通级别要求达到实验教学大纲的要求，拓展级别是针对那些已较好地掌握了计算机基础知识，有能力进一步深入学习的学生，为他们设计一些设计型、综合型、创新型的实验，让他们达到更高的要求。所有这些信息都是学生关心而平时又不容易了解到的，把这些信息发布到校园网上，学生可以直接上网检索查询，检索到的资源信息可以直接通过浏览器或下载到本地机上。
4.1.2 上机管理子系统该子系统分为机时管理、用户登录管理、统计查询等功能模块。其中，机时管理负责为学生分配空闲机器：一方面按照实验教学计划为上实验课的学生分配机器(遵循上同一实验的学生集中坐在一起的原则)；另一方面为自由上机学生分配零散空闲机器。这几个模块中，用户登录子系统最为复杂，学生进入时使用刷卡的方式进行身份判断，如果属于当时时段的实验课，则为其分配机器，进入“上机实验系统”做实验，否则如果该用户具有合法身份，则为其分配零散空闲机器，同时记录机位、时间等信息并允许其进入自由上机，同时采用计费系统开始自动计费。用户上机完毕必须退出系统，系统将其注销。用户如果卡内资金不足，则提醒其续费并拒绝入内。
4.2 计算机实验室综合信息管理系统实现计算机实验室综合信息管理系统的一个重要目的，就是实现数据共享及保持数据的即时性，要求数据变化随时显示在网络上，保证实验室的任何一台管理机终端可随时更新查阅资料，保证在校园网上也能及时查看有关信息。该系统运行在一个局域网中，可以实现对不同实验室的统一管理。系统采用星型拓扑结构，由一台文件服务器、一台WEB服务器、若干个收费工作站(一个机房对应一个，由一台微机和一个条形码阅读器构成的刷卡机组成)、学生上机卡，一台具有网络管理功能的超级工作站、网卡、集线器和网线组成。相应软件采用了一套自主开发的条码卡计费管理系统。
5结论
计算机实验室信息管理系统以计算机实验室现有的软硬件资源为基础，实现对高校计算机实验室中设备全面管理和完善，对计算机实验室工作人员管理的规范和有序，达到保障计算机实验室运行的高效和可靠：①让计算机实验室管理自动化，设备自动化管理，即设备的基本信息、使用、维护、购置、报废等方面的自动化管理。②让计算机实验室管理自动化，工作人员的自动化管理，即实验室人员日常工作的全面管理和及时查询。③让计算机实验室管理自动化，系统自身的有效运行，即系统的初始设置、数据的备份与恢复、管理员设置、权限设置、系统日志等方面的自动化管理。
参考文献：
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第五篇：小区宽带综合认证计费系统的设计与实现[推荐]
小区宽带综合认证计费系统的设计与实现
随着Internet技术的发展和CERNET的接入，网络资源越来越丰富，应用功能越来越复杂。这虽然为用户提供了更广泛的资源共享和信息交流的网络平台，但同时对网络管理和网络安全问题提出了新的挑战。作为网络管理的重要组成部分，小区宽带用户认证计费系统的建设势在必行。我们从认证计费系统的关键技术，分析校园网用户认证计费系统的三种模式，在现有的网络硬件设备的基础上，设计并开发的用户认证计费系统。该系统分为管理子系统、用户自助服务子系统和联动子系统三个子系统。它不仅分别为网络管理员和用户提供了可视化的认证计费管理和自助服务的平台，而且实现了接入设备与RADIUS服务器的联动。管理子系统功能主要包括管理员信息管理、用户信息管理、策略管理、系统信息管理和数据库管理，用户自助服务子系统功能主要包括用户信息查询和密码修改，联动子系统功能主要包括认证管理和计费管理。系统利用接入设备在接入控制和流量控制方面的优势，在LAMP开源集成开发环境下，配置freeradius服务，实现了对校园网用户的接入认证和计费管理。目前，很多小区已经使用开发的小区宽带用户认证计费系统，实现了校园网用户Web接入认证计费管理。
提出一种新的小区认证计费方案,并与当前流行的架构进行了优化整合,设计并实现基于PPPoE和802.1x的小区宽带网认证及计费管理系统,包括用户自助系统和用户认证、计费管理系统。
随着网络的快速发展,网络的安全问题也日益突出。在整个网络安全体系中网络接入认证可以在源头上防止非法用户访问网络,承担着基础性的作用。目前,存在三大主流认证技术：PPPoE技术、WEB认证技术和802.1x认证技术。它们分别和RADIUS的结合就构成了三种主要的接入认证方案。本文采用理论分析与实践相结合的方法,通过对三种小区宽带认证计费技术的深入分析,结合公司目前实际情况,一找出了一种小区综合宽带认证计费技术并付诸实施,并在实际中得到了较好的应用。该系统采用三合一的认证计费体系方案,对用户身份进行认证；使用Radius服务器实时采集数据,制定了灵活的计费策略对用户进行计费；结合MVC架构中的基于J2EE的Struts模式设计的用户计费管理系统和用户自助管理系统,全面解决了上网用户身份认证、授权、上网时间、流量计费、收费结算与费用查询、接入管理等网络应用过程中面临的核心问题。
认证计费系统对小区宽带IP网络的运营来说至关重要。随着运营的深入,对认证计费系统重要性会越来越深。一套好的认证计费系统能够解决我公司所面临的用户身份认证、带宽控制、多IP服务的管理与计费等问题,从而吸引用户,拓展市场,提高运营商的市场竞争力。本文首先对宽带认证协议Radius协议进行了介绍,并深入分析了PPPOE、DHCP+WEB、IEEE802.1X三种认证技术的原理和认证过程,并详细对比了它们的优缺点。在此基础上,根据四川网通宽带认证系统现状及
业务发展需求选定了改造工程采取的认证方式。提出并实现了现阶段的优化改造方案,对今后的升级优化和系统的演进进行了规划,尤其为整个系统的安全性保障提出了解决措施。在具体实施中,分析了四川网通互联网业务实际情况,提出了认证系统的组网方案和软硬件选型,从宽带认证系统硬件构架、软件特点、网络改造方面介绍了新建系统的工程实施,并对用户认证、计费基本功能以及典型新业务应用进行了验证。
目前新建系统运行良好,能够完成多种类的准确计费。并且改造后的组网方式和软件功能具有更高的安全性,这使得采用分散接入、集中认证计费的系统具有了更大的稳定性和健壮性,从而保证业务的稳定、高效运转。
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