gis设计与实现实验报告(三篇)

gis设计与实现实验报告篇一

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1．熟悉jk触发器的逻辑功能。

2．掌握用jk触发器设计同步计数器。

1、复习时序逻辑电路设计方法。

⑴ 逻辑抽象，得出电路的状态转换图或状态转换表

① 分析给定的逻辑问题，确定输入变量、输出变量以及电路的状态数。通常都是取原因（或条件）作为输入逻辑变量，取结果作输出逻辑变量。

② 定义输入、输出逻辑状态和每个电路状态的含意，并将电路状态顺序编号。

③ 按照题意列出电路的状态转换表或画出电路的状态转换图。 通过以上步骤将给定的逻辑问题抽象成时序逻辑函数。

⑵ 状态化简

① 等价状态：在相同的输入下有相同的输出，并且转换到同一次态的两个状态。

② 合并等价状态，使电路的状态数最少。

⑶ 状态分配

② 给每个电路状态规定对应的触发器状态组合。

⑷ 选定触发器类型，求出电路的状态方程、驱动方程和输出方程

① 根据器件的供应情况与系统中触发器种类尽量少的原则谨慎选择使用的触发器类型。

② 根据状态转换图（或状态转换表）和选定的状态编码、触发器的类型，即可写出电路的状态方程、驱动方程和输出方程。

⑸ 根据得到的方程式画出逻辑图

⑹ 检查设计的电路能否自启动

① 电路开始工作时通过预置数将电路设置成有效状态的一种。

② 通过修改逻辑设计加以解决。

1．计数器的工作原理

递增计数器----每来一个cp，触发器的组成状态按二进制代码规律增加。 递减计数器-----按二进制代码规律减少。 双向计数器-----可增可减，由控制端来决定。

2．集成j-k触发器74ls73

⑴ 符号：

图1 j-k触发器符号

⑵ 功能：

表1 j-k触发器功能表

⑶ 状态转换图：

图2 j-k触发器状态转换图

⑷ 特性方程：

qn1jqnkqn

⑸ 注意事项：

① 在j-k触发器中，凡是要求接“1”的，一定要接高电平（例如5v），否则会出现错误的翻转。

③ 触发器的两个输出负载不能过分悬殊，否则会出现误翻。

④ j-k触发器的清零输入端在工作时一定要接高电平或连接到实验箱的清零端子。

3．时序电路的设计步骤 内容见实验预习。

图4

12进制计数器状态转换图

⑴ 设计

表2 12进制同步计数器状态状态转换表

本实验选择j-k触发器，根据状态转换表以及j-k触发器特性方程：

qn1jqnkqn

得到目标电路方程如下：

nnn

输出方程：y0nq0n、y1nq1n、y2nq2、y3q3

驱动方程：q0一个cp发生一次变化，因此j0k01。

q1每当q0为1时，发生变化，因此n

j1k1q0。

q3在q2 q1q0都为1的时候，以及12的时候发生变化，因此 j3=k3=q0nq1nq2n+q3nq2n。

状态方程：q0n1j0q0nk0q0n

q1n1j1q1nk1q1n

gis设计与实现实验报告篇二

摘要：测绘与国土资源管理就是服务与被服务、保障与被保障的关系，因此，把测绘与国土管理紧密结合，才能更好的发挥测绘的作用。本文提出利用 gis 技术的空间信息管理、存储、表达、分析功能，高效地对各类测绘成果进行管理、维护和更新，并发挥 gis 技术的专题制图功能，根据用户需要生成各种分析图件，便于土地系统的各种业务应用。论文基于 arcgis 平台，利用 ae 组件 gis 模块，采用 开发环境下的 c#开发语言，对系统功能进行了实现。

关键词：测绘成果；管理；arcgis；设计

数字城市是随数字地球而出现的，同时也是数字地球的重要组成部分。与数字地球的理想状态相比，它具有更强的现实性与可操作性，指明了城市信息化的发展方向，也是推动国家信息化的重要手段。世界上的主要发达国家非常重视数字城市，积极进行关键技术的研究，并开展了一系列的数字城市示范工程建设。

数字城市的建设的过程中，人们逐渐认识到数据——尤其是基础地理信息数据的统一共享问题。测绘成果为各行业提供基础地理信息数据，随着现实日新月异的变化，数据更新、数据量、数据种类增加，传统文件数据管理方式，难以满足基础地理信息数据应用的需求，随着 gis 的发展，在数据的处理、分析和应用方面越来越广泛，并逐渐渗透到人们的日常生活各个方面。测绘行业中的地理信息数据的生产、建库、应用成为各级测绘部门目前重要的任务。当海量的基础地理信息数据形成数据库成果后，如何有效管理数据、高效地使用所有数据，对测绘成果有需求的部门来说是一项重要的研究内容。

1.测绘成果管理中存在的问题

测绘工作关系到国家的社会发展与经济命脉，是一项先导性、基础性、实时性、公益性的事业。伴随着国家的发展，科学技术的飞跃，测绘成果所产生的地理信息的使用越来越广泛，范围也越来越大，各种测绘成果受到了国家、政府以及个人的重视，于是国家投入巨大的资金进行测绘成果的更新、加密，有的测绘成果还更新到了地表以下的地理信息。

（1）管理程序需要畅通。（2）数据库不全面。（3）数据库挖掘深度不够。（4）数据使用档次不够。（5）数据发布受到制约。

2.测绘成果集成管理系统的需求分析

在软件工程中，需求分析指的是在建立一个新的或改变一个现存的信息系统时描写新系统的目的、范围、定义和功能时所要做的所有的工作。

需要开发人员与用户协调、交流确定用户的实际需要。只有确定了实际需要后才能够分析和寻求新系统的解决方法，因此它是软件工程中的一个关键过程。论文在上述对测绘成果管理中存在的问题分析，和土地管理部分测绘成果的多样性、实时性、复杂性特点基础上，进行测绘成果集成管理系统的需求分析。

2.1 总体需求

测绘成果集成管理系统的总体需求：实现国土局测绘成果的多源数据集成、更新、质量检查、编辑与处理、归档归类组织、利用、分析、统计等工作，能够有序、编辑管理与应用；属空间型信息系统，具备地理空间位置运算和处理的能力，能够向用户提供便捷的查询、分析及利用服务。达到为测绘决策部门、管理部门、以及其它行业提供提供全方位的测绘成果信息服务。

2.2 详细功能需求分析

7）系统支持多种数据格式，如 shape、mdb 个人数据库、sde 数据库、vct、autocad 等格式的交换。

3.测绘成果集成管理系统框架设计

3.1 测绘成果集成管理信息系统的总体设计

（1）程序框架设计

（2）功能框架设计包括图形管理、业务应用、图件输出，数据更新与辅助决策等功能的设计。

（3）数据框架设计

系统数据包括土地现状数据，以及城镇地籍数据，根据不同的要素类型和不同位置层，进行分层存储，分层管理，实现集成化的管理与维护。

系统将采用 c/s 系统结构，数据库支撑作为整个系统的底层数据库，对于系统所管理的数据逻辑关系作为中间层，顶层则为用户提供各应用功能。

底层数据库主要包括空间数据与其对应的属性数据库两类。它们包括基础测绘数据库、地籍数据库、影像数据库、勘测定界数据库、征地数据库、储备数据库、供地数据库、地价监测点、市场拍卖数据库、矿产资源数据库等各类国土资源管理过程中需要的空间数据与其属性数据，在必要时还可以增加数据库里的数据种类。

虽然各个部门处理的业务不同，对于土地管理过程中空间数据以及属性数据都存在大量的交叉现象，对于这些交叉的空间数据与属性数据进行科学的逻辑管理，减少数据库中数据的冗余，则可以大大提高系统运算速度、减少系统运算量，提高了工作效率。

4.系统功能设计

1）采用“数据中心”建设模式，实现集中分布式数据库管理模式，保证系统数据可为其他各个相关专题应用所引用，同时也保证其他专题数据为系统所用。

8）系统用时间增量方式保存历史信息，具有图形与属性历史信息的存储、查询和追溯等功能。

5.测绘成果集成管理系统的实现

5.1 操作环境与技术架构

5.1.1 操作环境

基于对 arcgis 开发平台与 oracle 操作平台与程序的学习、研究与开发的需要，服务端运行需要的操作系统为 windows 2000/2003，开发平台为 arcsde 9.2for oracle 9i/ oracle10g，数据库平台为 oracle database 9i/10g，服务器硬件要求p4 2.0 以上，1g 以上内存，60g 以上硬盘。

服务端运行环境需要客户端操作系统环境为 windows 2000/xp/2003，arcgis 平台为 arcengine 9.2 runtime，数据库环境为 oracle 9i /10g oledb driver，电脑硬件要求 p4 2.0 以上，512m 以上内存，60g 以上硬盘，其它要求ms office2000 及以上版本，ie6.0 及以上版本。

5.1.2 技术架构

客户端采用了 c/s 方式来管理整个系统，采用 和 windows forms 开发图形界面。数据访问层 gis 数据方面采用 arcgis engine 的接口来通过 arcsde访问存储在 oracle 中的空间数据；非空间数据方面则采用 访问存储在数据库结合 c#直接读取存储在文件中的相结合的方式。技术架构如图 2 所示。

5.2 系统主要功能

整个系统界面分为工具栏、图层管理栏与作图界面。系统的工具栏按照功能的逻辑性与科学性进行分类，便于操作者进行系统功能的查找与使用。图层管理栏主要是对加载的空间数据进行管理，比如加载图层、删除图层、控制显示、移动图层先后顺序等功能。作图界面是系统进行图形编辑的主要区域，在该区域内，操作者可以对空间数据进行数据编辑，以达到数据入库或使用的要求。

5.2.1 空间数据属性查询

测绘成果集成管理系统不仅要对空间数据进行入库、编辑与管理，同时还有大量的空间数据对应的属性信息进行管理、入库与查询。

5.2.2 影像数据的加截与图像纠正

影像数据可以直观地表达地貌、地形以及用地状态，使看图者明了土地利用现状，对于影像图的调用与图像纠正的功能实现也是十分有意义的。

6.结束语

测绘与国土资源管理就是服务与被服务、保障与被保障的关系，因此，把测绘与国土管理紧密结合，才能更好的发挥测绘的作用。采用地理信息系统和数据库等技术、方法，为土地利用规划修编、土地利用现状数据库建设、建立“以图管地”的土地新机制提供服务，进一步提高效率和精度。

地理信息系统、数据库技术、网络技术的相互融合，互相促进发展，再加上测绘行业不断对地表、地下的空间数据、属性信息的耕新技术也日益发展，几者的相互结合，为国土资源各种业务提供着新数据、新方法，促进了国土部门业务水平、工作效率，也增强了国土部门为公众服务的水平。

参考文献：

gis设计与实现实验报告篇三

摘要：在城市管理中我们无时无刻都会涉及的各种城市元素，这些都是空间地理信息要素的范畴。gis具有强大的数据管理、数据挖掘和分析及可视化的能力，能够处理、分析、管理地理空间信息相关数据等。如果数字城管系统与gis结合，无论是效率上还是性能上都能得到很大的提升。該文以长沙市数字城管系统建设项目为研究背景，对数字城管进行研究和分析，利用webgis技术、空间数据库技术、地图服务调用技术三个关键技术，对该模块进行了设计与实现。

关键词：数字城管；系统设计；地理信息系统

teng jie

（central south university school of geosciences and info-physics， changsha 410083， china）

1998年1月，当时正任美国副总统的戈尔在一次演说中首次提出了“数字地球”的概念。

后来此概念被引伸到城市，因此有了“数字城市”，并成为城市信息化的热点词汇[1]。

2002年7月城市数字化工程正式被列入国家“十五”科技攻关计划[2]。

2004年，全国就有20多个城市申报了数字化城市工程项目，此外，包括长沙在内的部分城市已由研究阶段进入了实施阶段[3]。

2011年11月，长沙进行了数字长沙地理空间框架[4]建设，意味着长沙正式开启数字城市的建设。

今年4月，长沙市人民政府与中国电信湖南公司举行“数字长沙·智慧城市”建设工作会商会，并签署战略合作框架协议。

根据协议，未来五年内，湖南电信将在长沙行政区域内累计完成投资近100亿元，用于“智慧城市”（smart city）[5]基础网络设施的建设。

数字城管又叫“数字化城市管理”，是数字城市建设的必要建设之一。

随着数字城市和智慧城市的建设和发展，在一些更先进的技术和手段的冲击下，2007年4月长沙作为第三批试点城市之一开始了数字化城市管理系统的建设，且至今长沙数字城管系统建设项目的二期建设工程已经处于成熟的运行使用中。

地理信息空间框架是数字城市和智慧城市的最基础的空间信息基础设施。gis平台具有强大的数据管理、数据挖掘和分析及可视化的能力，且能够处理、分析、管理地理空间信息相关数据等。在城市管理中我们无时无刻都会涉及的各种城市元素，这些都是空间地理信息要素的范畴，如果使用传统的管理技术进行处理，无论是从效果还是效率上讲都已经无法满足管理需求。数字城管系统作为一个数字城市和智慧城市发展的产物，在数字城市和智慧城市的冲击下的数字城管系统必然与gis结合开发出一个更科学、更高效的数字化城市管理系统。

文中对数字城管系统中gis功能模块进行研究。利用gis技术将数字城管业务与地图结合，实现考勤点的设置、考勤人员的监督、案件信息的查询与统计等基于位置服务的相关业务的图文一体化管理。

1 数字城管系统中gis功能模块的需求分析

1）gps轨迹及案件回放。用户选择某个采集员、时间段后，在地图上回放其活动轨迹。

2）采集员实时位置。在地图上展示出采集员的实时位置。

3）轨迹播放器。通过播放器可控制正在播放的轨迹快进、放慢、暂停、重播。

4）案件位置显示。案件上报后，在地图上增加一个图标，不同类型的案件以不同的颜色显示在地图上。当该案件被用户结案后，从地图上消失。

5）案件汇总信息显示。在地图上方以文字形式显示全市案件的情况，包括上报数、处置数、结案数。

6）案件查询。在地图上显示的案件，可以进行查询，点击弹出案件概要信息窗口，内容包括案件编号、大类、小类、描述、详情链接等（具体后期确认），点击详情链接，可进入到该案件的详细信息页面。

7）案件空间查询及统计。用户可在地图上以任意多边形、圆形、长方形的形式框选一定区域。系统为其查询出该区域内指定时间段、指定大类、小类的案件详情和统计信息并展示。

8）案件普通查询及统计。用户输入查询条件进行案件的查询与统计。

9）考勤点设置。能为信息采集员设置考勤点或删除已设置考勤点。采集员在规定的地点范围内进行考勤。

2 数字城管系统中gis功能模块数据库概述

2.1 oracle空间数据库的搭建

oracle是关系型数据库，不支持空间数据类型。sde是空间数据库引擎，是关系数据库处理空间数据类型的桥梁。

oracle与arcsde的空间数据库搭建步骤如下：

①服务器端

①服务器端安装arcgis desktop与arcsde for oracle。

②安装oracle 11g r2。

③安装sqldeveloper，并配置java环境。

④新建sde数据库。

：set extproc_dlls=any

dbhome_1＼bin。

2）客户端

①解压instantclient_11_2。

將instantclient_11_2解压到某目录，将该目录加入到环境变量中。

新建目录instantclient_11_2＼network＼admin，。

内容为orcl3 =

（description =

（address_list =

（address = （protocol = tcp）（host = 《服务器ip》 ）（port = 1521）））

（connect_data =

（service_name = orcl3） ））

orcl3为服务器端数据库名称，《服务器ip》为待配置的服务器ip，1521为端口。

②安装plsql developer。

2.2 oracle的访问

1）装载oracle数据库驱动程序。

e（"driver"）；

这里不需要再去将驱动程序类实例化且用 drivermanager 登记它，因为在我们调用 e 时将会去自动地加载驱动程序类。驱动程序装载好后，它们便可以用来建立与数据库连接。

2）建立oracle数据库的连接。

host为主机ip，port为数据库监听端口，dbname为数据库名，username为所创数据库具有访问权限的用户名，password为该用户访问密码。

3）调用jdbc接口中类对数据库进行操作。

3 数字城管系统中gis功能模块的实现

3.1 数字城管系统中gis功能模块实现的关键技术

3.1.1 webgis技术

1）空间数据发布

能够以图形的方式显示空间数据，与单纯的ftp方式相比，webgis使得用户更容易找到所需数据。

2）空间查询检索

利用浏览器提供的交互功能，进行图形及属性数据库的查询检索。

3）空间模型服务

用户通过客户端输入的模型参数，在服务器端接收参数后，根据服务器端的各种空间模型的实现方法计算结果并将其返回。也就是说，利用web不仅能发布空间数据，并且能发布空间模型服务。

4） web资源的组织

在web上存在大量信息，这些信息多数具有位置属性信息，即具有空间分布特征，我们可利用地图对这些信息进行组织和管理，同时可提供基于空间的检索服务。

3.1.2 空间数据库技术

空间数据库是gis的重要组成部分，是用于存储和管理地理空间数据。经过了一个漫长的发展阶段，各种类型的空间数据库技术随之出现，空间数据库管理空间数据的能力也发展到了一个新的台阶上。目前，国内外主要采用“扩展对象关系型数据库”和“关系型数据库+空间数据引擎”两种方式搭建的空间数据库[7-12]。

空间数据库引擎（spatial database engine，sde）最先由esri推出，是用于支持超大型空间数据库管理的一个空间数据模型。

借助于该模型，我们能够用关系数据库管理系统去管理空间数据[13]。

目前，有很多的厂商（数据库厂商和gis厂商）都在研发自己的空间数据库引擎，市场上最主要的sde产品有esri公司的arcsde、mapinfo公司的maplnfo spatialware、intergraph公司的geamedia、oracle公司的mysql spatial、microsoft公司的sqlserver spatial等。

而在这些数据库引擎中又属arcsde应用的最广泛。

arcsde是由gis厂商提供，对空间数据及空间信息的存储和管理上更优异[14]。

本项目中采用的是arcsde和oracle关系数据库集成搭建的空间数据库。

3.1.3 地图服务技术

openlayers本质是一个js类库包，用于对标准格式发布的数据地图数据进行访问，专为webgis客户端的开发提供地图服务。目前openlayers支持从符合wms， wmts， wfs等ogc标准规范的多种数据源载入地图图层，支持的地图来源包括google maps、yahoo、tianditu等。

天地图由国家测绘地理信息局牵头建设的互联网地图服务网站，于2011年1月18日正式上線。“天地图”集成了海量基础地理信息资源，为各地数字化城市的建设提供了地理基础数据和地图服务。

本项目采用天地图作为底图，利用openlayers接口类（）使用天地图wmts服务（底图调用地址：http：///vec_c/wmts，中文注记调用地址：http：///cva_c/wmts）调用天地图。本项目研究区域为湖南省长沙市，天地图的显示级别是2-18级，但是在一定级别下的研究区域范围内的地物详细程度无法满足本项目的需求，所以需要叠加更详细的湖南省和长沙市的图层。

1）天地图（长沙）注记

2）天地图（长沙）底图

3）天地图（湖南）注记

4）天地图（湖南）底图

if （zlevel 15） {

ibility（true）；

ibility（true）；

} else if （zlevel 17） {

ibility（true）；

ibility（true）；

} else {

ibility（true）；

ibility（true）；

}

3.2 数字城管系统中gis功能模块的运行环境

对于一个b/s架构的系统而言，其运行环境可分为以下两个方面：

一是客户端。对于b/s架构的系统而言，web浏览器是客户端的最主要应用软件。在本项目中因为前端使用了extjs，而ext与一些低版本浏览器可能存在一些兼容性问题，因此客户端浏览器建议使用主流浏览器ie 6+、safari 2+、firefox 1.5+ （pc， mac） 、opera 9+等。

1）下载tomcat配置文件。首先从apache的官方网站下载windows版本tomcat解压缩版文件，如：。

2）配置jdk环境变量。检查是否配置好了jdk环境变量，如没有，则需先配置好jdk环境变量，因为tomcat是需要jdk才能运行的。

3）启动tomcat服务。进入%tomcat_home%/bin，双击“”启动tomcat，并访问tomcat首页（http：//localhost：8080/），如果正常显示tomcat首页，表明配置成功。

4）部署web项目。包上传到%tomcat_home%/webapps目录下，然后重启tomcat，在服务器端的浏览器中输入http：//localhost：8080/ecityms，如果显示系统页面，表明项目部署成功。

3.3 数字城管系统中gis功能模块的运行效果

3.3.1 考勤点设置

此功能用于对信息采集员设置考勤任务而设计，主要功能包括采集员查询、某采集员已有待考勤的考勤点查询、考勤点定位、考勤点删除、考勤点设置。

1）采集员查询。用户在系统界面的左边按采集员信息或着按采集点信息输入相关查询条件，点击采集员搜索，在系统界面的右侧会显示出考勤点设置面板，在面板的最上侧显示的即是符合条件的采集员列表。

2）已有考勤点查询。选择采集员列表某一采集员，在其下面的列表中将会显示该采集员已设置的待考勤的考勤点及其相关信息，同时这些考勤点也会在地图上显示。如图3所示。

3）考勤点定位。选择考勤点列表中的考勤点，该考勤点将会在地图上居中定位显示。如图3-2所示。

4）考勤点删除。选择考勤点列表中的考勤点，点击列表右下方的删除考勤点，可删除考勤点，同时将其地图上的图标移除。

5）考勤点设置。选择采集员后，点击增加考勤点，将弹出考勤点设置对话框。在地图上点击待设置考勤点的位置，地图上即会出现考勤点图标，同时考勤点设置对话框中会显示其经纬度。接着输入该位置地址，点击确定，在考勤点列表中便会增加一条该考勤的记录。如果点击取消，该考勤点图标将会被移除。

3.3.2 gps轨迹跟踪

1）gps轨迹回放。用户选择某个采集员、时间段后，在地图上回放其活动轨迹。在播放轨迹的过程中，如果两个gps位置点相邻，这两个点在一定地图放大级别里会被叠加显示。

2）轨迹播放控制。轨迹播放过程中可以前进、后退、暂停、重播。

3）信息员实时位置。能够在地图上实时显示当前在线的采集员位置。

3.3.3 案件查询与统计

1）案件定位。用户输入案件编号后，点击案件定位，该案件将会在地图上定位显示。用户如果点击案件，将弹出该案件的概要描述窗，内容包括案件编号、案件类型、上传时间、案件图片等，点击案件图片，可进入到该案件的详细信息页面。如图5所示。

2）空间查询。选定区域、时间段、大类、小类查询条件后，弹出案件列表，列表内包含案件编号、大类、小类等概要信息及详情链接，点击详情链接跳转至详情页面。同时查询结果能够显示在地图上，点击案件列表中某条案件，联动至地图上该条案件闪动显示。如图6所示。

3）空间统计。选定区域、时间段、大类、小类查询条件后，统计出符合条件的案件总数和已处理的案件总数。

4）案件实时统计。实时统计案件的总数量、已处理数量和已申报数量。

5）普通查询与统计。即根据案件所在行政区、街道、时间段、大类、小类等查询条件进行查询与统计。其他效果与空间查询统计类似。

3.3.4 案件地图

1）案件位置显示。根据案件的类型，以不同颜色的图标在地图上显示未结案的案件。

2）案件i查询。在地图上显示的案件，可以进行i查询，点击弹出案件概要信息窗口，内容和功能参照案件定位。

3.3.5 地图浏览和操作

可以显示全市的行政区划、基础地形、地理编码等地图信息，功能包括有放大、缩小、漫游、距离量测、区域面积量测及地图图层切换等功能。主要用于地理信息查询和采集员考勤点设置使用。

4 结束语

本项目是以长沙市数字城管项目为研究背景，利用webgis、空间数据库、地图服务等关键技术对数字城管系统中gis模块进行了编码实现，并对实现的数字城管系统中gis模块进行了相关测试，运行正常。

参考文献：