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                        移動地理信息服務技術研究(JSP+GIS+AJAX)

                        添加時間:2018/08/18 來源:北京郵電大學 作者:郭成統
                        建設成的北科委移動信息服務系統是一個科技統計可視化應用服務系統,它以北京市多尺度基礎空間信息為基礎,構建的系統為在類型多、規模大、結構復雜的科技統計數據庫中直觀、快捷地發現科技資源特征及其變化規律奠定了基礎。
                        以下為本篇論文正文:

                        摘要

                          移動通信技術和計算機網絡技術的發展以及手機等移動設備的曰益普及,促進了 GIS (Geographic Information System)在移動設備上的應用,移動GIS己經從離線階段發展到無線連接階段。信息化時代的到來也帶來了日益龐大且繁瑣的各種專題信息,專題信息往往存在表現形式單一、分散、不直觀、可用性差等問題,而這些信息中80%是與“空間位置”有關的。

                          本課題在研宄JSP技術和移動GIS技術理論的基礎上,以北京市科技統計數據和業務應用實際需要為依據,將地理信息可視化技術和JSP技術運用到科技數據統計領域,實現地理信息和科技統計數據的聚合和聯動,完整地建立了集統計圖表、等級地圖和分布地圖等一體的信息服務模式,實現多種方式的科技統計信息展示。

                          首先,技術手段方面。研宄移動GIS的支撐技術,總結出移動GIS存在跨平臺性差、有限的網絡帶寬、較小的屏幕和復雜的室外環境等問題。針對跨平臺性差問題,課題結合了 Web GIS和網頁實現技術,選擇基于Web瀏覽器的JSP開發方式;針對移動設備經常工作在有限的網絡帶寬條件下的問題,課題選擇成熟的Ajax技術作為本系統的通信方式;針對較小的屏幕和復雜的室外環境的問題,系統在界面設計h選擇合理的頁面布局和顏色搭配。

                          其次,系統的可行性分析和整體設計。系統在技術、經濟、科學性和合理性等方面進行分析,并設計了系統的部署方案,確立了系統設計思路。

                          然后,在以上研究的基礎上,設計基于JSP的移動地理信息服務系統。對科學數據進行采集和分類整理,建立科技統計信息數據庫,設計控制臺,最后完成界面總體設計和點狀信息展示、等級地圖展示、統計數據可視化等多種數據表達方式的功能設計。

                          課題解決了以往科技統計數據表現形式單一、不直觀和可用性差等問題,為全面豐富、生動直觀、方便快捷地展示科技統計信息以及對比分析數據間的相互關系奠定了技術基礎,提升了數據利用效率。

                          關鍵字:JSP 移動地理信息系 統數據可視化 地圖

                        ABSTRACT

                          The development of mobile communication technology and computer network technology, as well as mobile phones and other mobile devices promoted the GIS (Geographic Information System) applications. Mobile GIS has been developed to the stage of a wireless connection from the offline mobile devices. The information age has brought large and various thematic information. There is often a single form of expression, decentralization, not intuitive, availability and poor, and 80 percent of this information related to spatial position.

                          This paper found on the research JSP technology and mobile GIS technology theory, and based on Beijing Science and Technology statistics and business applications on the actual needs. This paper applied the geographic information visualization technology and JSP to the field of science and technology statistics. Implementation of geographic information and science and technology statistical data aggregation and linkage, this paper established a complete set of charts, maps and grade distribution maps integrated information service model to achieve a variety of ways information display.

                          Firstly, technology aspects. This paper based on the research supporting mobile GIS technology, summed up the existence of cross-platform mobile GIS poor, limited network bandwidth, smaller screens and complex outdoor environment and other issues. For cross-platform poor problem, issue a combination of Web GIS and web implementation technology, select JSP development approach based Web browser; for often work under limited network bandwidth conditions for mobile devices issue, problem selection of mature Ajax technology as the system means of communication; the problem for smaller screens and complex outdoor environment, the system selects a reasonable page layout and colors in the interface design. Secondly, feasibility analysis and the overall design of the system. System analysis in the technical, economic, and other aspects of science and rationality, and deployment system designed to establish the system design ideas.

                          Then, on the basis of the above research, design JSP-based mobile geographic information service system. Scientific data collection and sorting, build science and technology statistics database, design console, and finally complete the overall interface design and dot information display, grade map display, functional design statistical data visualization and other means of expression data.

                          This paper solved science and technology statistics forms single, intuitive and usability poor. This paper laid the technical foundation for the full rich, vivid and intuitive, convenient to show the relationship between science and technology statistics, and comparative analysis of data. In addition it enhanced the utilization efficiency of data.

                          KEY WORDS: JSP Mobile Geographic Information System Data Visualization Map

                          互聯網的發展為很多技術帶來了積極的影響,這其中也包括地理信息系統;ヂ摼W與地理信息系統的融合產生了互聯網地理信息系統這一領域[|];ヂ摼W地理信息系統出現后得到了難以想象的發展,它專業的功能迅速獲得了人們的關注。也許我們還沒有覺察到,現在大家身邊的大多數人都己經使用過Web GIS, —些是簡單Web地圖,有的是更專業的應用,例如:旅游前,我們上網查找賓館、商店、飯店,規劃行程,在線地圖讓我們對陌生的城市了如指掌。用手機簽到、與朋友約會、看大眾點評、享受特價消費,實惠又時尚。政府部門利用在線地圖報警和預警,使公眾可以更快、更準確地獲取地震、颶風和洪水等災害的位置,及時找到對應措施。

                          不管是大公司還是小企業,就算沒有自己的地理信息系統技術團隊,通過互聯網地理信息系統仍然能進行商業分析,找到最好的商店位置,了解潛在客戶的消費習慣。

                          互聯網所產生的前所未有的沖擊力以及它廣泛的互聯性,這種特性促進了地理信息系統的進一步發展,讓地理信息系統走出了科研單位和室內,走入人們的計算機里和手機中,目前地理信息系統己經應用到與我們生活相關的各個領域,真正的走入到了大眾的生活[2]。

                          移動GIS是Web GIS的重要方面,早期剛剛誕生的移動GIS以離線使用為主,隨著移動通信技術的發展,特別是3G/4G網絡的建設,移動GIS能很快的與互聯網連接,成為Web GIS的重要客戶端。與Web連接的移動GIS可以調用GIS服務器中的地圖和分析功能,也可以把室外采集到的數據及時更新到Web服務器端的地理數據庫m。除這些專業領域外,移動GIS還被廣泛應用于社會大眾生活。隨著近年來移動用戶的不斷壯大,我們正處于從有線網絡到無線網絡的快速發展階段。

                          另一方面,隨著信息大爆炸的到來,各部門之間、各地區之間的信息交流逐步增加,計算機網絡技術的發展為信息傳輸保駕護航[41。許多統計數據(如人口密度、老齡化情況、學校師生數目、科研單位數目經費等情況、經濟發展指標等)都與地理位置密切相關,專題信息存在表現形式單一、分散、不直觀、可用性差等問題,如何解決這些問題、提高相關部門的反應速度和決策能力己成為各管理部門要亟待解決的問題。這其實也就是數據分析和信息服務相結合的問題和數據集成問題。數據集成就是讓來源于不同地方計算機、不同軟件系統的數據能夠快速獲取調用并與本地數據集成一體進行各種操作、運算和分析。傳統的數據集成方式主要靠Web網頁、郵件等形式來實現,這種形式缺乏時效性、規范性和直觀性,本課題探宄一種基于移動終端的數據集成形式來實現統計數據和地圖數據的結合,這樣用戶可以更直觀更直接的獲取想要的數據,用戶可以選擇多種數據展示形式,包括圖形、圖標或文本等。

                          本課題選取北京市科技委員會歷年的科技統計數據為研宄對象,科技統計涉及的行業種類繁多,專業性強、知識性高,科技統計數據資源的管理與應用中存在統計指標關系復雜性高、統計內容配合程度差、統計信息理解難度大等多種問題,給發揮科技統計成果的作用帶來諸多難題,也影響到科技管理與決策的合理性和準確性。

                          本課題通過開發科技統計數據的管理與服務系統,對數據進行分類和分析,并結合天地圖進行數據的可視化顯示,解決了目前數據分散、處理速度慢、統計內容配合程度差、統計信息理解難和可用性不足等問題,有助于科研機構對科技統計數據的需求。

                          基于JSP的移動地理信息服務技術研究提供了一種技術途徑來實現地理空間信息服務社會的有效方式,這些信息結合地圖并以圖像的方式顯示出來,對于用戶來說更形象,更具有直觀性。課題解決了以往科技統計數據表現形式單一、內容難以理解、相互關系不易掌握的問題,為充分發揮科技統計數據的效益、輔助政府管理決策奠定技術基礎。

                          本文共分六章,內容安排如下:

                          第一章緒論。是全文的總論,闡述了本項目的選題背景、研究現狀和發展趨勢,明確課題的研究目標和研究內容。

                          第二章相關技術介紹。介紹移動GIS涉及到的基本技術,總結移動GIS存在問題。分析幾種常見的Web設計技術,歸納總結各自的特點,進而根據系統的需求和特點,選擇JSP技術作為移動地理信息服務系統的開發技術;介紹JSP關鍵技術,并從理論和實驗兩個方面著重分析AJAX技術,給出系統工作模式選擇AJAX技術的依據。

                          第三章關鍵技術研宄。從地理信息矢量數據入手,闡述矢量數據的壓縮算法和瓦片地圖的金字塔結構原理,結合WFS和GeoJSON介紹了地理系統的實時服務技術;基于以上技術,引出時空相關的科技統計數據和地理系統相融合技術,把各科研單位的信息在空間和時間上進行多樣化的展示;并研宄HTML5 canvas渲染技術和canvas圖表庫。

                          第四章基于JSP的移動地理信息服務系統的實現。首先實地調研用戶的需求和分析統計數據,提出系統的功能需求,對移動地理信息服務系統的可行性進行分析,論證系統實現在技術、經濟和時機等方面都的可行,并進一步說明在計劃制定和課題設置上具有扎實的科學性和良好的合理性,保證設計出的系統在功能和性能上可以滿足用戶的需要,為后續的系統設計奠定了基礎。然后基于JSP技術探討系統軟件的整體框架設計方案,根據用戶需求歸納總結系統要實現的功能模塊。著重介紹系統的數據庫設計、數據存取和界面設計關鍵技術,為系統的實現奠定基礎。

                          第五章本章提出系統的開發方案和運行環境,利用程序設計方法詳細地闡述點狀信息展示、等級地圖展示和數據可視化的實現,最后對系統進行測試,來證明系統設計合理,可用性強,達到預期的效果。

                          第六章總結與展望。對論文的工作成果進行總結,對系統的不足和改進提出自己的意見。

                          移動地理信息服務技術系統測試:

                        點狀信息展示圖
                        點狀信息展示圖

                        等級圖實現效果
                        等級圖實現效果

                        數據可視化效果圖
                        數據可視化效果圖

                        顏色搭配效果圖
                        顏色搭配效果圖

                        系統的界面設計
                        系統的界面設計

                        系統的界面實現
                        系統的界面實現

                        目錄

                          第一章 緒論
                            1.1 課題背景
                            1.2 研究現狀和發展趨勢
                              1.2.1 研究現狀
                              1.2.2 發展趨勢
                            1.3 課題任務
                              1.3.1 研究目標
                              1.3.2 研宄內容
                            1.4 論文結構
                            1.5 本章小結
                          第二章 相關技術介紹
                            2.1 移動GIS支撐技術
                            2.2 WebGIS 概述
                            2.3 網頁實現技術
                              2.3.1 JSP 的優越性
                              2.3.2 JSP 技術
                            2.4 AJAX 技術
                            2.5本章小結
                          第三章 關鍵技術研宄
                            3.1地理空間數據分層壓縮與實時服務
                              3.1.1 地理空間矢量數據壓縮與分層組織
                              3.1.2 地理數據實時服務
                            3.2 移動端多源時空信息服務聚合技術
                            3.3 JSP與HTML5相結合的自適應地圖渲染技術
                            3.4 本章小結
                          第四章 基于JSP的移動地理信息服務系統的設計
                            4.1 需求調研與可行性分析
                              4.1.1 需求分析
                              4.1.2 系統可行性研究
                            4.2 系統的總體設計
                              4.2.1 系統軟件框架的設計
                              4.2.2 系統功能模塊設計
                              4.2.3 系統的部署方案
                            4.3 系統數據庫設計
                              4.3.1 數據庫要求
                              4.3.2 數據庫信息采集
                              4.3.3 數據庫設計
                            4.4 數據存取實現
                              4.4.1 AJAX客戶端設計
                              4.4.2 處理和響應
                            4.5 系統界面設計
                            4.6 本章小結
                          第五章 基于JSP的移動地理信息服務系統的實現
                            5.1 系統開發方案
                            5.2 點狀信息展示
                            5.3 等級地圖展示
                            5.4 統計信息可視化
                            5.5 系統測試
                              5.5.1 測試的原則
                              5.5.2 系統測試
                              5.5.3 測試總結
                            5.6 本章小結
                          第六章總結與展望
                            6.1 總結
                            6.2 展望
                          參考文獻
                          致謝

                        (如您需要查看本篇畢業設計全文,請您聯系客服索。

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