NBCORS綜合管理信息系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

楊軍生，張旭東，曹學禮，施立群

(1.寧波東錢湖旅游度假區(qū)規(guī)劃管理中心，浙江寧波 315121;2.寧波市測繪設計研究院，浙江寧波 315042;3.寧波市規(guī)劃局，浙江寧波 315042)

1 引言

寧波市連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務系統(tǒng)(NBCORS)于2009年建成并投入生產(chǎn)試運行。NBCORS采用VRS技術(shù)，由市域8個和周邊6個GNSS永久性連續(xù)運行參考站、1個數(shù)據(jù)中心等組成，覆蓋寧波市域范圍。系統(tǒng)利用SDH氣象光纖專網(wǎng)構(gòu)建通信網(wǎng)絡，并利用VPN移動虛擬專網(wǎng)進行GNSS實時差分數(shù)據(jù)播發(fā)。同時NBCORS制定了相應的使用管理規(guī)定和應用技術(shù)規(guī)范，建立了服務網(wǎng)站和在線三維坐標轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，基本實現(xiàn)了系統(tǒng)的維護管理和用戶的數(shù)據(jù)服務。

隨著NBCORS管理的系統(tǒng)資源和用戶數(shù)目的逐年增多，除了為用戶提供有效快捷的定位服務，對系統(tǒng)資源、用戶數(shù)據(jù)的綜合管理以及對用戶定位位置的實時監(jiān)控成為系統(tǒng)推廣應用過程中的難點和重點。因此，根據(jù)NBCORS的用戶分類、行政管理以及數(shù)據(jù)特點，建立一個有效的管理和服務體系，較好地解決用戶使用中遇到的問題，并為行政單位提供監(jiān)管依據(jù)，這就是NBCORS綜合管理信息系統(tǒng)的作用和意義所在。

2 系統(tǒng)平臺設計

系統(tǒng)平臺設計主要包括系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)庫設計。

2.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設計

根據(jù)系統(tǒng)建設的目標，系統(tǒng)的設計框架基于業(yè)界標準的三層體系結(jié)構(gòu)，采用這種體系結(jié)構(gòu)無論從平臺的角度還是從程序編制的方面，均是一個結(jié)構(gòu)靈活，便于調(diào)整的應用體系。對整個系統(tǒng)的業(yè)務邏輯和數(shù)據(jù)訪問、共享等通過組件層進行封裝，各個應用基于組件，可以迅速搭建。系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)圖

數(shù)據(jù)層指明了數(shù)據(jù)的來源，包括各類數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的存儲內(nèi)容，組織方式和存儲機制，是系統(tǒng)運行的信息資源核心。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都存儲在SQL Server和Access數(shù)據(jù)庫。

核心組件層是一套組件庫。該套組件庫實現(xiàn)了數(shù)據(jù)輸入、監(jiān)控、查詢、統(tǒng)計等，是系統(tǒng)運行的技術(shù)核心。

表現(xiàn)層建立在核心組件層之上，反映了圖形用戶界面以及所有的顯示邏輯，它是應用的客戶端部分，由它負責與用戶進行交互，滿足用戶層需求的NBCORS綜合管理應用。

2.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計

NBCORS系統(tǒng)及其相關(guān)的軟件包含的數(shù)據(jù)庫主要包括:GPSNet軟件運行所產(chǎn)生的儀器信息(accounting.mdb)、用戶信息(users.mdb)、定位信息(每個儀器賬號測量的*.xml文件)以及在線三維坐標轉(zhuǎn)換軟件所產(chǎn)生的坐標轉(zhuǎn)換信息(nbcors.mdb)。

數(shù)據(jù)庫設計旨在針對NBCORS運行產(chǎn)生已有的數(shù)據(jù)內(nèi)容進行歸納、整合、統(tǒng)計、存儲并實現(xiàn)同步的更新維護。

因此，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計的總體思路是:依據(jù)已有的數(shù)據(jù)庫邏輯表，包括儀器登錄日志表、NBCORS服務表、用戶與單位對照表、單位服務開通表、儀器賬號表、坐標轉(zhuǎn)換表。在此基礎上，考慮到用戶注冊信息、定位信息、計費信息、數(shù)據(jù)信息等同特點不同數(shù)據(jù)庫的繁瑣問題，本系統(tǒng)增加設計了新的邏輯表，包括:管理員信息、用戶注冊信息、儀器信息表、用戶計費、用戶繳費信息、用戶消費信息、站點信息、數(shù)據(jù)中心信息、系統(tǒng)日志信息等。

最終，將已有各種軟件產(chǎn)生的、包含各種信息以及重復信息的Access數(shù)據(jù)庫，實時、同步、全面地轉(zhuǎn)換為SQL Server數(shù)據(jù)庫，新老數(shù)據(jù)庫通過程序進行完美兼容。

3 系統(tǒng)技術(shù)路線

3.1 瀏覽器與服務器的通訊

為了使用戶體驗更加順暢，本系統(tǒng)采用了AJAX技術(shù)，瀏覽器只需訪問一次頁面，多次請求無需刷新。瀏覽器與服務器之間的通訊采用了Http的方式，Http請求需要通過Session認證，未經(jīng)認證的請求將被認為是無效的請求，杜絕了繞過登錄系統(tǒng)的非法操作。

3.2 采用圖片引擎技術(shù)實現(xiàn)高速的地圖訪問

自從Google推出地圖服務以來，給在線地圖服務模式帶來了巨大變化，目前幾乎所有的在線地圖服務都采用了類似Google的地圖圖片引擎的方案。因此，本系統(tǒng)的用戶位置監(jiān)控管理就采用該技術(shù)進行編程。

圖片引擎的技術(shù)原理是:一張一定比例尺下的地圖可以看成是由一定大小的圖片組成的，我們把這些一定大小的圖片稱為一個地圖單元，我們?yōu)檫@些在一定比例尺和范圍的地圖單元按照一定的規(guī)則進行命名并存放在一個圖庫中。在表示某一區(qū)域的圖片時再從圖庫取出并進行拼接、平移，這樣就看到該區(qū)域地圖的原貌。其他功能是基于此之上的擴展，如:信息查詢、空間查詢、路徑規(guī)劃、地址搜索等。圖片引擎原理見圖2。圖片引擎實現(xiàn)地圖的快速瀏覽的方法包括:

(1)采用地圖拼接機制把一大塊地圖分割成一定大小的圖片，這樣在下載過程中分別下載，并在客戶端進行拼接，從而實現(xiàn)地圖的快速顯示。

(2)采用地圖緩存機制，實現(xiàn)地圖的快速顯示。只要訪問過的地圖就可以采用緩存中的地圖進行顯示，這樣大大加快了地圖的顯示速度。

圖2 圖片引擎原理圖

3.3 引入Silverlight技術(shù)實現(xiàn)全新的用戶體驗

Silverlight技術(shù)是微軟公司推出的基于.NET平臺的一種跨瀏覽器、跨平臺技術(shù)，主要用于在網(wǎng)絡和移動設備平臺上創(chuàng)建并發(fā)布具有豐富交互功能的下一代多媒體應用程序。利用Silverlight技術(shù)結(jié)合音頻、視頻、動畫等特效能夠給用戶帶來全新的使用體驗。利用Silverlight技術(shù)實現(xiàn)全新用戶體驗的具體方法:

(1)采用數(shù)據(jù)綁定機制將具有絢麗效果的樣式和模版的用戶界面元素與數(shù)據(jù)源對象綁定在一起，從而實現(xiàn)內(nèi)容豐富、視覺效果絢麗的交互式體驗。

(2)整合音頻、視頻、動畫等特效機制，利用Silverlight整合音頻、視頻、動畫等特性開發(fā)出具有豐富交互、界面美觀的應用程序，實現(xiàn)全新用戶體驗。

4 系統(tǒng)主要功能實現(xiàn)及其特色

4.1 系統(tǒng)資源信息管理

系統(tǒng)資源信息的管理主要包括站點信息、中心信息、日志信息。

(1)站點管理

站點管理主要對各參考站的硬件設備信息進行入庫管理。

(2)中心管理

中心管理主要針對數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡設施及其相應的配置信息進行記錄。

(3)日志管理

日志管理主要記錄NBCORS系統(tǒng)運行過程中發(fā)生的重要事件及解決情況。

圖3 系統(tǒng)資源信息管理截圖

4.2 用戶注冊與計費管理

用戶管理主要是實現(xiàn)對用戶的注冊信息維護，管理員可以使用系統(tǒng)進行添加、修改、刪除、查詢、顯示、輸出等操作。而計費管理實現(xiàn)對用戶繳納的系統(tǒng)使用費情況進行詳細記錄和管理。

圖4 用戶注冊管理截圖

4.3 系統(tǒng)查詢統(tǒng)計功能

查詢管理實現(xiàn)管理員對用戶信息、繳費信息、消費信息、站點信息、日志信息、設備信息等的查詢統(tǒng)計。統(tǒng)計管理實現(xiàn)管理員對包括各種復雜信息的分析統(tǒng)計，如注冊用戶的地域統(tǒng)計、品牌統(tǒng)計、行業(yè)統(tǒng)計、各單位使用情況統(tǒng)計、月儀器登陸數(shù)統(tǒng)計、月每日儀器登陸數(shù)統(tǒng)計、月不同時段儀器平均登錄數(shù)統(tǒng)計、在線坐標轉(zhuǎn)換使用情況統(tǒng)計、用戶費用統(tǒng)計等。

圖5 用戶交費情況查詢截圖

4.4 系統(tǒng)實時監(jiān)控管理

監(jiān)控管理需要實現(xiàn)的是儀器位置基于寧波市電子地圖的實時顯示，對儀器目前狀態(tài)的監(jiān)測，對儀器測量工作的歷史軌跡進行查詢和模擬。該模塊主要通過對儀器發(fā)送給數(shù)據(jù)中心服務器形成的RTCM發(fā)生器報表(其中包含了用戶流動站的概略位置信息)，再通過轉(zhuǎn)換獲取用戶儀器的相關(guān)信息，結(jié)合WebGIS技術(shù)，將儀器信息在地圖上實時更新、顯示。

5 結(jié)語

目前，NBCORS綜合管理信息系統(tǒng)已經(jīng)成功應用在寧波市連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務系統(tǒng)的日常管理工作中，使得NBCORS的系統(tǒng)功能得到了進一步優(yōu)化和改善，實現(xiàn)了NBCORS系統(tǒng)業(yè)務管理的自動化、網(wǎng)絡化、規(guī)范化，并為行政管理提供了全面的、權(quán)威的、有效的、便捷的GPS導航定位監(jiān)控平臺。

圖6 系統(tǒng)對流動站的位置監(jiān)控截圖

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