新一代城市环境信息系统的开发及其关键技术

新一代城市环境信息系统的开发及其关键技术（精选4篇）

1.新一代城市环境信息系统的开发及其关键技术 篇一

城市地下综合管网信息系统的设计与实现关键技术

城市地下综合管网是城市的生命线,是城市规划建设管理的重要基础信息.本文在研究城市地下综合管网关键技术的基础上,重点论述了城市地下综合管网信息系统的`总体结构设计、主要功能模块设计等内容.

作 者：乔志勇 叶群峰 叶长煌 QIAO Zhi-yong YE Qun-feng YE Chang-huang 作者单位：厦门精图信息技术有限公司,福建厦门,361005刊 名：测绘科学 ISTIC PKU英文刊名：SCIENCE OF SURVEYING AND MAPPING年，卷(期)：32(z1)分类号：P208关键词：地下管网 管线管理 空间分析

2.新一代城市环境信息系统的开发及其关键技术 篇二

1 Android关键技术的分析研究

1.1自定义控件开发技术

继承view或view Group或它们的子类是实现自定义view的本质。具体继承的哪一控件要看具体需求或自定义的粒度。自定义视图在实现过程要通过on Measure、on Layout、on-Draw等方法。

自定义控件可分为四种类型:其一,view自定义,widget的绘制需要继承基类view,对一些控件类型可进行选择性的定制,如事件响应、on Measure视图测量、on Draw绘制等。二,继承button、textview、edit Text、List View、Gellery、Spinner等现有控件widget,这种继承方式较常见,Android技术研究者通常扩展某个widget的功能,在原有控件的基础上新增部分新功能,对measure,draw不会做出太大的改变或改变较少,因此,技术研究者可在原有功能的基础上免费继承或对部分函数重载。其三。全新layout布局,其中viewgroup,的方式较少,因Android几种预制布局已涵盖大部分布局。其四,继承layout,如Framelay-out、relativelayout、Linear Layout、等。这些方式用于实现组合式控件,通常是多处控件放在layout中,因此,这种方式的继承必然会在某个layout类,layout类型继承必须通过组合控件的布局进行确定。

2应用程序开发分析

2.1多线程技术

以往java要实现多线程必须通过Thread,Runnable等,要实现Runnable接口,需要通过Runnable为参数构建一个Thread对象,另外还可直接实现Thread子类,并重写run,再构建Thread对象,但对象构建完成之后线程并不能启动,需借助于hread.start函数方可启动。但这两种方式具有一定的缺陷,一是工作线程的交互细节与UI线程没有完全封装好,可能会导致工作线程耗时操作且在此过程中直接更新UI,此操作在Android不允许出现,UI更新必须在Android的UI线程中完成。二是UI线程交互接口与工作线程交互接口有限,只有通过View.post De-layed(Runnable,long)、Activity.run On Ui Thread(Runnable)、View.post(Runnable)等函数进行交互,但在交互的过程中函数的使用会显得力不从心。

在Android官方自行研究出一种异步任务的方式,这是一种较常见的方式,该方式对UI线程与工作线程有良好的封装, 若出现耗时操作会将此放大式作线程中执行,UI线程根据工作线程的执行结果更新UI。继承Async Task抽象类是实现异步任务的基础,抽象类将主线程交互与线程管理的细节进行封装,只提供下列几个回调方法:,它五个函数的线程及函数的交互顺序通过图1所示。do In Background会通过Async Task进入工作程序线程中执行,另外4个函数会在UI线种程执行。其中唯独do In Background是抽象的,其余4个不是。

2.2线程消息处理的原理

当Android程序启动时,Android系统会为该启动的程序创建一个main线程,主要是对activity、broadcast receiver等顶层应用组件的管理或处理UI相关事件,比如手机用户的按键、屏幕绘图、接触屏幕等事件。Android作为单线程模型,组件通过运行在在main线程中,因此,程序在下载文件、网络抓图、数据库操作会因耗时操作而使UI线程发生阻塞,并出现applicatio not response程序无响应,因此,出现耗时的操作就必须通过多线程处理。在Android单线程模型中具有两条规则:其一,UI线程必须保持通畅,其二,UI线程外的UI操作不能使用UI工具进行。前者规定将耗时操作不能在本工作线程内进行,只有将其放入另外的工作线程,后者规定是UI操作不能在工作线程内进行,只有将其放入UI线程内进行。这两点规定是Android多线程编写必须避免的操作。

3结束语

随着智能手机的快速发展,人们对智能手机的消费越来越多。智能手机为人民提供了很大的便利性,人们通过智能手机可以平板电脑一样操作程序,如下载音乐、电影、网页冲浪、 WIFI功能以及手机地图等。智能手机的发展为硬件设备以及软件设备带来广阔的发展空间,其中Android是最为典型的手机系统软件,其系统强大的开放性、用户体验及可移植性,获得广大用户的认可,并引领在智能手机领域中。本文主要分析自定义控件开发技术与多线程技术,在Android技术的开发中, Android具有更多的技术与应用程序,需要更多的软件开发商进行仔细的开发与研究。本文只列举了少个技术并进行分析。Android技术会越来越多的应用在智能手机领域中,它的市场前景与用户占有率会越来越高,它的技术会越来越成熟。

摘要：近几年,智能手机发展迅猛,Android系统在市场份额中越来越高,这意味着Android系统拥有广阔的市场,但并不意识着各大手机厂商对Android系统的依赖性就很高,只有更好的、更稳定的系统软件才能引起消费者的青睐,因此,各大软件厂商必须对Android若干技术进入深入的研究,才能在智能手机领域占据更高的比率。该文主要分析Android自定义控件开发技术及应用程序的多线程技术。

关键词：Android若干关键技术,应用系统,研究及开发

参考文献

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[3]安晓飞.一种基于Android的移动GIS技术实现与应用研究[D].上海:华东师范大学,2013.

[4]蒋清红.基于Android平台的快递派发最优路线引导系统的设计与实现[D].桂林:广西师范大学,2014.

[5]阙斌生.面向Android应用程序行为的安全监控系统设计与实现[D].北京;北京邮电大学,2014.

[6]苏铭君.基于ARM11的Android系统移植及其温度传感器程序设计[D].沈阳:沈阳工业大学,2013.

3.新一代城市环境信息系统的开发及其关键技术 篇三

随着社会经济的迅速发展, 国内人口的不断增长和工业企业的厂区集中化, 突发性的环境污染事故逐年增多, 这类事故出现了形势多样、发生突然、处理困难、危害严重多种特征, 给环境管理者及时有效处理事故造成了很大的困难, 也给广大人民带来了极大的恐慌甚至影响到人生安全, 形成了社会的不稳定因素。

环境风险是指突发性事故对环境危害的程度, 其定义为事故发生率与事故造成的环境后果的乘积。事故发生率很难宏观控制, 而提高环境应急能力, 从而降低事故造成的环境后果, 是降低环境风险的有效途径。20世纪初, 西方国家针对工业发展领域重大污染事故频繁发生的问题, 开展了突发性环境污染事故防范与应急系统的研究, 取得了很好的效果。我国由于经济发展相对滞后, 相关研究工作起步较晚, 面对突发环保污染事件处理时十分被动。近几年, 我国已进入经济高速发展时期, 相应也进入了环境污染事故高发期, 这样环境应急系统的研究开发就尤为必要。

基于地理信息技术的环境保护应急系统充分利用现今领先的科学技术设备与方法。无人驾驶飞机、环境应急监测指挥车、Pda、智能手机等设备通过开发的环境保护应急平台能高效的发挥其作用。基于地理信息技术的环境保护应急系统的建立, 提高了环保决策者保障环境安全和处置突发环境事件的能力, 加强了污染事故现场工作人员的处理事故的有效性和及时性, 最大程度地预防和减少突发环保事件及其造成的损害, 维护社会的稳定和保障人民的生命安全起着至关重要的作用。

2 系统的运行方式及处理流程

针对污染事故应急管理系统的日常管理和应用特点, 同时考虑目前信息技术的发展水平以及各类用户的使用特点, 本系统采用B/S以太网架构和移动互联网架构的混合运行模式。B/S架构使用ArcGIS Server平台开发RIA程序向用户动态实时展示污染事故评估和在线监测结果, 充分表现突发性事件在时间和空间上的发展和变化。用户直接操作浏览器界面, 在浏览器端无需下载任何功能插件即可借助网页上提供的功能界面完成所需工作。移动互联网架构使用ArcGIS Mobile SDK、ArcGIS for IOS、ArcGIS for Windows Phone、ArcGIS for Android开发框架开发相应设备的应用程序, 满足移动办公设备 (PDA) 或智能手机直接访问系统实时获取提供所需应急信息, 完成所需功能操作。本系统中, 污染事故定位、监测点定位功能、事故信息的上报、监测信息上报、污染物扩散时态模拟展示、事故区域缓冲区分析、空间区域查询、分析、统计、报表生成, 事故处理相关信息检索、专题图生成等功能均以这两种网络方式实现。两套架构相结合的系统运行模式, 综合各自的优势, 避免了各自的弱点, 使整个系统的功能得以充分发挥, 这是本系统在目前可以采用的技术架构中最合理的选择。

环境保护应急系统整体流程必须是科学、合理、规范的。是要为事故处理决策人员、事故处理监测人员、事故处理监察人员提供必要的属性信息和地理空间信息, 通过地理信息和污染物扩散模型对环境风险进行可视化、动态化和连续化综合模拟分析, 帮助领导制定事故处理方案, 果断、正确的决策, 为环境风险预警、应急处置、环境风险管理提供技术支撑。整体处理流程如图1所示。

3 系统框架结构

3.1 数据库模块

应急数据模块在系统框架中属于基础系统建设内容, 系统包含了基础信息数据库和地理信息数据库。建立应急数据库不仅要充分考虑到与其他模块的关联性和整体性, 还要考虑与环境保护系统原有数据库的兼容性。应急数据库是一个以应急指挥中心为核心, 各联动单位为节点的分布式异构数据库。应急数据库的建立, 为整个系统稳定、有效的运行提供了前提条件, 环境决策者对事故响应也能做出快速的判断。如图2所示。

3.2 硬件与网络模块

硬件平台支撑环境是整个应急平台的基础, 它是应急平台基础业务组件和应急数据物理载体, 需要科学构建良好的硬件平台:如高性能并行运算服务器、存储管理和备份设备、网络安全设备、应急通讯设备、应急数据采集设备、应急移动指挥车、PDA和移动终端。

网络平台建设从应急管理的实际需要出发, 坚持“安全、高效、易于维护管理”的原则, 以安全运行体系和标准规范体系建设为保障, 为环境管理部门的应用系统提供优质高效的服务。为此该系统在注重安全性、保密性的同时, 结合先进性、实用性、扩展性为一体的综合业务数字网。采用的网络设备具有强大的QOS特性, 支持文本、语音、图形、图像及音频、视频等多种媒体信息的传输、查询服务, 需要网络对服务质量有很好的支持, 如带宽、延迟、变化等, 因此采用设备具备的多种基于优先级队列的QOS保证可以支持环境保护应急系统多媒体业务的开展。本网络系统的建设将采用先进以太网技术和3G无线移动网络, 采用先进的网络结构设计构筑一个先进的, 高性能的, 可扩展的网络系统, 为其上的应用系统创造了一个良好的通信平台, 充分满足缓解管理部门的技术要求。

3.3 应用软件模块

3.3.1 应急预警系统

应急预警系统属于应用软件模块的主要组成部分。防护针对爆炸、泄露等突发性大气污染事件, 采用国内领先的重大事故模拟分析技术对危险源发生的重大火灾 (液体池火灾) 、爆炸 (蒸气云爆炸、沸腾液体扩展蒸气爆炸、凝聚相爆炸) 、毒物泄漏 (有毒有害气体泄漏扩散) 等事故进行定量化模拟分析, 利用污染物扩散模式、GIS和异构空间数据自动化控制技术相结合的方式对当前事件点大气污染状况开展分析评估与预测, 研发异构数据空间处理中间件解决模式系统Linux平台与GIS系统Windows平台的异构交互, 选择优化的数据处理方案, 根据地理事物的空间位置和形态特征, 通过空间数据运算、空间插值模拟、空间数据与属性数据的耦合关联, 提取并产生新的污染物空间分布信息, 从而使海量模式数据具备按特定要求抽取并进行动态和图形化的信息可视化表达方式。根据事故点初始污染浓度, 高度、持续时间、风速、风向、时间长度 (小时) 等参数, 计算指定时间内污染物扩散的区域及浓度变化, 在地图上用等值线封闭的区域及颜色表示污染物浓度等分布情况。 根据污染物扩散结果和持续时间, 预测和模拟污染事故的发展动态, 并计算对该地区空气质量和污染物总量的影响。同时通过GIS分析给出不同时段 (如1h频次) 、不同区域 (如高浓度区域、中浓度区域、低浓度区域) 的环境应急监测优化布点方案, 判断事故危害程度、范围重要信息, 同时结合地域内其他条件对现实存在的环境风险进行综合模拟分析, 辅以环境风险模拟分析和事故区域缓冲区分析等功能为环境风险预警、应急处置、环境风险管理提供技术支撑。

3.3.2 应急指挥系统

应急指挥系统能实现事故现场指挥调度、污染数据监测分析及现场视频会议等多种功能。通过使用GIS基础地图和装有GPRS的应急监测车, 指挥人员可以更直观的进行车辆人员调动。现场工作人员对污染物实施现场监测, 确定污染物的种类, 污染范围和程度后, 通过Pda、智能手机等通讯设备将结果迅速的反映到应急指挥系统平台上, 给决策者提供准确可靠的监测数据、为决策者更好的进行后续应急工作打下了基础, 节省了宝贵的时间。应急指挥系统的应用体现了“指挥高效、信息畅通、机动灵活、保障有力”的目标。如图3所示。

3.3.3 应急处置评估系统

应急处置评估系统是污染事故有效控制后, 对环境污染事件进行综合分析, 确定环境污染恢复方案;对整个事故的处理过程进行研究分析, 确定事故等级评定。对整个事故相关信息进行归档, 整理存入案例库, 为事后处理类似事件提供参考资料的系统工程, 应急处置评估系统通过对应急预案、现场应急处置方式、应急资源以及灾后恢复等综合分析后能够反映出应急过程中存在的优势和不足之处, 为下一次环境事故应急有效的开展做好前提工作。

4 结束语

环境应急是一项复杂的系统工程, 它是建立在完备的数据存储和深入的基础研究之上的。而基于地理信息技术的环境应急系统在宏观的环境应急中是尤为重要、是必不可少的一项工程。本研究详细地描述了平台的设计要求与开发流程, 用理论与实际相结合的方式阐述了系统的重要应用点。平台的建立势必会带动环境应急能力的建设, 提高环境决策者的水平、有效的保障人民的生命和财产安全, 推动社会稳定有序的发展。

摘要：针对近年来环境污染事故日益增多, 环境污染处理难度较大, 论述了基于地理信息技术环境保护应急系统的开发背景与必要性。系统通过B/S以太网架构和移动互联网架构的混合运行模式, 利用了应急基础数据库、地理信息技术、移动办公应急设备搭建了整个系统框架。应急系统的建立不仅给环境决策者对环境风险预警、应急处置、环境风险管理及评估提供了技术支撑平台, 还在整个环境应急中起着重要的地位和作用。

关键词：环境应急系统,基础数据库,地理信息平台

参考文献

[1]李均, 徐小兰.环境应急管理体系中GIS的应用架构[J].环境科学与技术, 2009, 6 (32) .

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[3]张峥嵘, 曾向东.突发性环境污染事故应急GIS系统框架的建立[J].环境科学导刊, 2007, 26 (1) .

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[5]郭振仁, 张剑鸣, 李文禧.突发性环境污染事故防范与应急[M].北京:中国环境科学出版社, 2006.

[6]安宇, 魏利军.化学危险品事故应急响应大气扩散模型评述[J].中国安全科学学报, 2007, 17 (6) :12-17.

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4.新一代城市环境信息系统的开发及其关键技术 篇四

随着软件系统的规模和复杂性的不断提高, 软件开发模型一直在不断改进。传统的软件开发模型在系统开发中发挥了巨大的作用, 然而它们都很少考虑代码的复用和系统的重构问题。软件复用的本质是将已有的软件成分用于构造新的软件系统, 从而提高软件开发的效率和质量, 达到避免重复劳动的目的。把软件复用的思想和方法和软件开发模型结合起来, 必能提高系统的质量, 提高开发效率。

1 软件复用技术与复用的过程

软件复用技术从1968年在NATO软件工程会议上被Mcllroy提出后, 经过三十多年的发展, 至今己成为综合了软件构件技术、领域工程、软件构架、软件再工程、开放系统、软件过程、CASE技术和等多门学科的相关技术。其本质是将已有的软件成分用于构造新的软件系统, 从而提高软件开发的效率和质量, 达到避免重复劳动的目的。十几年来, 软件复用研究重新成为热点, 被视为解决软件危机, 提高软件生产效率和质量的现实可行的途径。

软件复用要解决3个基本问题:一是必须有可复用的对象;二是可复用的对象必须是有用的;三是使用者知道如何去使用被复用的对象。可复用对象包含范围广阔, 公用函数或公用子程序属于最早也是最成熟的复用, 现在对可复用对象可以统称为可复用构件, 对可复用构件的管理。近年来研究较多的是可复用构件库。构件库由不同层次的可复用的各种构件及相关构件管理工具组成, 软件开发时可复用该构件库中的各种构件。近年来, 构件技术、构件库和面向对象方法学使软件复用技术具有了更广泛的内涵。

按照复用跨越的多个应用领域相似性的大小, 软件复用可区分为横向复用和纵向复用。横向复用是指复用不同应用领域中的软件元素, 例如数据结构、分类算法、人机界面构件等。标准函数库是一种典型的、原始的横向复用机制。纵向复用是指在一类具有较多公共性的应用领域之间进行软件构件复用。因为在两个截然不同的应用领域之间实施软件复用的潜力不大。所以纵向复用是更受重视的一面。纵向复用的关键点是领域分析, 即对应用领域的特征进行合理、全面的分析。一旦确认领域的需求后, 就可以进行软件复用的4个过程: (1) 抽象:对己有的软件系统进行归纳和总结, 从中抽取该系统的本质信息, 归纳出可复用部分, 生成可复用构件, 存入构件库; (2) 选取:软件系统开发者根据软件系统开发需求, 从构件库选取最适合完成软件系统相应功能的可复用构件; (3) 特化:对选取的可复用构件进行适当的修改或者形成它的一个实例, 以满足特定软件系统的特殊需求; (4) 集成:把特化好的可复用构件集成到应用系统中, 完成需要的功能。

在上述4个过程的进行中, 经常会发生特化的构件比以前的构件更完善, 甚至通用性更好, 这种构件就可以用来替代以前构件库中的构件。所以软件复用的过程也是构件库不断完善的过程。

2 过程复用的总体框架

软件过程复用的基本原则是重复使用过去成功项目的软件过程。因此, 支持过程复用的方法必须能够对软件过程进行定义和使用。过程定义即对过程进行建模, 建立的过程模型即为对过程的描述;使用过程则是将抽象的过程描述转化为指导项目的实施计划, 即得到过程实例。

软件过程复用框架如图1所示, 该软件过程复用框架分为两大部分:过程定义和过程建立。前者是在描述过程;后者是在使用过程。

软件开发和生产中, 有很多软件过程, 如工程过程中的分析、设计、编码和测试, 管理过程中的计划和跟踪, 支持过程中的评审、度量和培训等。这些过程并不足以满足所有软件组织的需求, 因此, 就需要为软件组织提供能够定义其特殊软件过程的方法。一个软件组织新成立或者面对一个新的软件项目类型时, 都需要定义相应的软件过程, 即软件过程复用框架的第一步———定义过程;定义的软件过程存储于组织标准软件过程库中, 以待将来选用。

开始启动一个新的软件项目时, 首先需要从已有的组织标准软件过程库中选取合适的软件过程, 即软件过程复用框架中的“选择过程”;被选中的软件过程只是一个过程的抽象模型, 它只描述了过程的一些通用的特征, 而没有对资源, 如人员、时间、工具等, 进行具体的分配, 所以还需要实例化以后才能指导具体的软件项目, 即软件过程复用框架中的“建立过程实例”;最后, 在软件过程实例的指导下进行项目开发。

3 过程复用的关键操作过程

过程复用的基本操作分别是增加操作、删除操作、合并操作和分裂操作。

(1) 增加操作。增加操作被定义为向软件演化过程中增加一个新的活动。过程设计者向软件演化过程中增加活动时, 必须考虑以下问题:活动插入点以及新加入的活动和相邻活动间的基本关系。在软件演化过程中插入活动后, 新的软件演化过程并不是唯一的。随着流关系的不同, 可以得到不同的结果。若新加入的活动和相邻活动间的基本关系是顺序关系, 一个顺序块将被构建;若新加入的活动和相邻活动间的基本关系是选择关系, 一个规则选择块将被构建;若新加入的活动和相邻活动间的基本关系是并行关系, 一个并行块将被构建;若新加入的活动和相邻活动间的基本关系是迭代关系, 一个迭代块将被构建。增加操作是一个半自动化的过程, 需要过程设计者确定构建何种基本关系。增加算法的描述如下:

(2) 删除操作。删除操作被定义为从软件演化过程中删除活动。对过程设计者来说, 删除操作可能是最普通的过程裁剪操作。过程设计者从软件演化过程中删除活动时, 必须考虑以下问题:删除操作的相关性以及被删除活动的前集和后集。值得注意的是, 若执行删除操作时会出现孤立结点, 那么删除操作被认为是有害的。当执行删除操作时, 没有必要一定要构造一个规则基本块, 因为删除活动是删除规则基本块的基础。根据删除操作的相关性, 删除操作有两种情况。若删除操作是相关的, 那么活动及其相关的流关系将从软件演化过程中删除。删除操作的算法描述如下:

(3) 分裂操作。分裂操作被定义为将软件演化过程中的一个活动分裂为一个规则基本块。如果项目规模很大, 过程设计者应该使用分裂操作来管理软件演化过程中某些活动的细节。当软件演化过程中的一个活动被一个规则基本块替代, 那么底层规则基本块是高层活动的细化。因此, 使用分裂操作软件演化过程能被逐层构建直至过程设计者认为它的粒度合适为止。执行分裂操作时, 软件演化过程中的活动被删除, 新的规则基本块被加入到软件演化过程中。分裂操作是一个半自动化的过程, 需要过程设计者选择使用何种规则基本块。分裂操作算法描述如下:

(4) 合并操作。合并操作被定义为将软件演化过程中的一个规则基本块合并为一个活动。如果项目规模很小, 过程设计者应该使用合并操作来忽略软件演化过程中某些活动的细节。当软件演化过程中的一个规则基本块被一个活动替代, 那么高层活动是底层规则基本块的抽象规约。因此, 使用合并操作过程设计者可以管理高层软件演化过程而忽略底层活动的细节。合并操作是分裂操作的逆操作, 执行分裂操作时, 高层活动和底层规则基本块之间的语法和语义应该是一致的。合并操作是一个半自动化的过程, 需要过程设计者选择合并何种基本块。合并操作算法描述如下:

4 复用模型在系统开发中的步骤

在系统开发中采用基于复用的软件开发模型, 其步骤如下: (1) 系统规划阶段:根据用户的系统开发请求, 进行初步调查, 明确问题, 确定系统目标和总体结构, 确定分阶段实施进度。对项目小组, 进行复用现状分析并制定复用计划, 进行可行性研究; (2) 系统分析阶段:该阶段的任务是:分析系统的业务流程, 确定问题域和系统责任, 使项目小组面向复用; (3) 系统设计阶段:进行系统总体结构设计, 模块结构和功能设计, 确定和标识对象, 归纳出类和接口, 数据库设计, 用户界面设计, 归纳出项目小组的可复用资源并应用于系统; (4) 系统实施阶段:编码实现和人员培训, 并把产生的可复用资源 (如构件、可复用用户界面、通用的项目文档、通用的数据库表等) 加入到可复用资源库中。数据准备, 投入试运行; (5) 系统运行阶段:同时进行系统的日常管理、评价、监理审计3部分工作, 然后分析运行结果并做出相应的处理。

参考文献

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