地理信息系统的现状(6篇)

地理信息系统的现状篇1

关键词：物联网；校车；监控；智能化管理

中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：2095-1302（2016）03-00-03

0引言

校车是用于运送学生往返学校的交通工具。但近年来，国内校车的安全事故频发，如幼儿园校车重大交通事故、校车坠江重大事故、幼儿遗忘在校车被闷死事故等，校车安全事故造成的学生重大伤亡事件给家庭和社会带来了巨大的不良影响。校车事故的频繁发生正向社会敲响了生命的警钟，也引发了社会各界对“校车安全”的广泛关注。如何有效的对学校的校车进行安全管理，规范校车的使用和操作，减少校车安全事故已经成为当前社会迫切需要解决的问题。政府近来为保障校车运行安全而出台了一系列政策法规。但总体来看，政府部门从制度和政策层面探讨的比较多，规则制度属于“软约束”，在执行时容易违背。在科技飞速发展的今天，我们应采用先进的技术手段等“硬约束”为校车的安全管理提供强有力的保障。

物联网是指将物体通过RFID、GPS及各种传感器等现代通信技术，按照约定的通信协议及接口，实现设备的全面互联，从而实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。因此利用物联网技术中的RFID技术、GPS或北斗定位系统、地理信息系统、先进的网络技术，可实现对现有运行校车的机械性能、电气性能，行驶路线、乘车学生信息等实施实时监控，从而为校车的安全管理提供及时准确的基础信息。为校车的紧急救援、安全预警、及时调度提供可靠的技术保障。因此可以有效减少和避免校车事故的发生，保证乘车学生的安全。

1国内外研究现状分析

从上世纪70年代初开始，一些发达国家就开始研究稳定可靠的校车监控系统。随着技术的发展，特别是计算机技术、全球定位系统、现代通信技术的快速发展，校车监控系统近年来取得了极大的进步，尤其是当GPS和嵌入式微型芯片应用到车辆监控系统时，使车辆监控系统实现了前所未有的变化。比较有代表性的包括美国Wi-Sys通信公司的WS8161监控系统，这套监控系统可以实现自动开启紧急警报、自动生成校车运行状态报告、实时监控校车中学生的各种状态、实时记录校车的各种状态等功能。

我国校车监控系统的研究起步比较晚，但近年来，我国校车监控系统发展迅速。里唯、海格、大华等企业开发了相应的校车监控系统。这些校车监控系统大概可以分为以下几类：

（1）利用GSM和GPS技术的车载监控系统；

（2）利用GPRS技术的监控系统解决方案；

（3）开发基于3G/4G通信网络的监控系统。

这些监控方案主要以视频监控和车辆定位为主，缺少很多保证校车安全的信息收集，并不能对校车的运行状态进行较全面的监控。相比较而言，本系统以校车车载信息监控与服务为切入点，利用现有的物联网技术将校车与后台监控系统进行实时连接，因此实现了在监控平台对校车各种电气机械信息以及车内静、动态信息的实时提取和充分利用。依靠现有的GPS或者北斗导航系统的定位功能，监控管理系统可在地图上随时获知车辆所在位置和车辆的行车路线；通过3G、WiFi网络，可实现远程监控等远程管理；通过监控系统，能够实时掌握校车运行的地理位置信息、运行状态信息，给学生提供更安全更优质的服务，有效杜绝了校车运行中存在的安全隐患，强化了校车的监管。

2系统总体设计

校车安全智能监控系统是由车载终端子系统、校车安全监控管理终端子系统两部分组成。系统设计方案如图1所示。

校车安全管理系统各平台内部以及平台间的主要数据有：

（1）车辆的GPS数据，在此基础上可算出车速、运行轨迹；

（2）乘车人员的RFID信息，通过RFID信息管理可以实时了解校车内的乘车人数，掌握每个乘车人员的基本信息；

（3）校车运行时的各种机械及电气信息，通过将这些数据和正常时的车辆参数进行对比，来判别校车的运行状况，并对异常情况及时提醒；

（4）校车内的视频信息，主要包括车内的人员状态情况，驾驶人员及校车上工作人员的工作信息，学生在各站点的上下车信息以及家长接送小孩的信息等；

（5）地理信息、交通状况、文本信息、监管指令等。

3车载终端的硬件架构设计

根据当前国内外车载终端的现状及不足，研究基于CAN网络、GPS定位模块、2G/3G通信模块、RFID无线射频模块、USB视频模块、基于ARM的高性能处理器的车载网络信息终端，并在此基础上开发校车安全智能监控终端系统硬件整体架构，车载终端硬件架构如图2所示。

4校车车载终端子系统的软硬件设计

校车车载终端子系统主要包括GPS定位模块设计、RFID无线射频识别模块设计、音视频模块接口模块设计、CAN总线接口模块、3G无线传输接口模块设计、存储模块设计、提醒及报警模块设计、电源模块设计以及基于ARM9的控制平台等。本设计采用实时性高的ARM9处理器芯片作为控制器的核心，可以满足车载终端各个基本功能的需求。车载终端子系统是校车安全运行管理系统中的最基本部分，车载终端子系统既能传输重要的实时监控信息，还可以实时接受后台管理系统的控制。从而保障车载终端系统的可靠运行，为了操作方便，将车载终端子系统集成为一个整体可操控平台。车载平台主要集成的设备如图3所示。

（1）RFID无线射频模块：车载RFID读取器通过学生携带的身份识别卡自动获得准确的上下车人数；读取驾驶员和校车工作人员的身份信息；家长在上学放学接送小孩时，系统可以远距离读取家长持有的RFID卡上的身份信息，通过该系统语音提示的方式让驾驶员、工作人员获得学生家长的基本信息，从而避免误接误送。校车内的学生数量在显示屏上进行实时显示。

（2）GPS模块：该模块可以提供校车运行时的实时位置信息和路径信息，并且可以实时传送给后台管理系统。

（3）音视频监控模块：该模块利用装在校车内的多个高清摄像头和拾音器进行视频采集、存储，采集的音视频信息可以通过现代通信网络发送到后台管理中心。

（4）报警系统：当校车存在各种机械故障、电气故障时可以实时自动提醒；遇特殊情况如发生火灾时自动报警；报警系统中设置有手动报警模块，工作人员也可以通过手动报警模块发送报警信息。

（5）车辆机械电气信息读取设备：通过读取车辆机械电气信息，监控系统可以掌握校车的实时运行状况，并预警校车的机械电气故障，保障校车的安全运行。

（6）无线通信装置：利用现有的高速通信网络，保证校车内终端系统采集的各种信息的传递，及终端与后台管理系统的信息传递。

（7）存储设备，校车监控信息等将会存储在存储设备中保持一段时间，以供随时调取拷贝到监控服务器中。

5后台监控管理系统的软件设计

后台监控管理系统包括车载终端单元所上传数据的接收、分析、存储，人机交互与操作界面的设计，系统数据库的构建，电子地图（GIS）等。后台监控系统能实现行驶汽车的定位、行驶状态显示、车内状况的视频和音频监控、报警、调度、历史轨迹查询和回放、人数统计等功能。

校车监控管理平台主要完成对校车的日常管理工作并将校车运行数据实时上传给监控管理平台。通过后台管理监控系统，监管人员可以方便地掌握所监控校车的实时乘车学生数、车内视频信息、驾驶车速等信息；同时后台监控管理系统利用GIS电子地图、可以准确掌握校车的行驶线路。学校管理平台的主要功能有：

（1）车辆GPS定位跟踪

接收车载GPS发送来的地理坐标信息定位、跟踪校车。通过系统内的GIS地理信息系统，可以将校车的运行轨迹信息在子地图中显示出来。后台监管人员能够通过该功能掌握校车的运行位置、运行速度及行驶路线等。可以确保校车按照预先设定的行驶路线运行，从而避免校车超速运行、驾驶员私自改变运行线路等情况的发生。

（2）文本信息收发

该功能可以在校车和后台管理系统之间传输文本信息，在需要提醒驾驶员时通过发送警告信息，交通信息来提醒驾驶员超速，也能够传输一些临时消息、通知等消息，比如天气情况、路况情况及其他异常情况等。

（3）RFID信息管理

包括各种RFID卡的发放、数据录入、更新等情况。此功能是该校车安全管理系统中最重要的功能之一，能够很好地体现物联网技术在校车安全管理中的应用。此功能模块还具有一个非常重要的功能就是能够获取校车上的实际人数，防止超载。同时还可以利用这些RFID信息实现各种管理服务功能。

（4）系统维护

系统维护部分主要实现基本信息录入、用户权限管理、数据统计、分析等功能。

6结语

该系统将物联网技术应用在校车监控系统中，由于有效利用了物联网技术及智能技术，本校车安全智能监控系统可以在校车、运营学校、监管部门、学生家长之间进行可靠、稳定、实时的信息采集和数据传递，进而实现校车的实时监控、管理和预警。

参考文献

[1]李小伟，王知学，张晓鹏，等.基于车联网技术的校车安全监控系统研制[C].现代汽车电子开发技术及能力突破高级研修班论文集，2014.

[2]秦琳琳，陆林箭，石春，等.基于物联网的温室智能监控系统设计[J].农业机械学报，2015（3）：261-267.

[3]陈晓雷，杨永五，邓蕾，等.基于S3C6410的客车车载监控系统终端设计[J].郑州轻工业学院学报（自然科学版），2012，27（1）：76-78.

地理信息系统的现状篇2

计算机主机状态监测系统的监测对象

本文所提出的计算机主机状态监测系统所要实现的功能为：通过对计算机主机特定属性的监测保证运行在计算机主机上的信息化系统运行的稳定可靠，同时在出现威胁到信息化系统运行稳定的事件后报警。既然本系统的主要目的是保障信息化系统运行稳定，那么监测的重点应该放在与信息化系统运行相关的计算机主机状态上来。本文中的信息化系统均为运行在计算机主机上的计算机软件，与计算机软件相关的主机状态为软件的运行环境和软件自身。因此本文中计算机主机状态监测系统的监测对象为：信息化系统运行环境监测和信息化系统自身的监测。

1信息化系统运行环境监测

在这里信息化系统运行环境指的是运行信息化系统的计算机主机在工作状态下所表现出的性能和状态。计算机主机是承载信息化系统运行的物理基础，只有它运行时的性能和状态正常，信息化系统才可能正常运行。在本文所实现的系统中监测计算机主机的CPU利用率、可用计算机主机内存利用率、剩余磁盘容量和计算机主机硬件设备信息。CPU利用率过高会造成运行的信息化系统响应过慢甚至无响应；计算机主机内存利用率过高使运行在其上的信息化系统无法正常工作；有些信息化系统需要存储大量的记录信息，所以对剩余硬盘容量有要求；对计算机主机硬件设备信息的定期监测可以确保能及时得知主机硬件的变动能。

2信息化系统自身的监测

信息化系统是运行在主机上的一系列软件，对其自身的监测，主要监测目标是信息化系统软件有无启动；信息化系统运行必须的软件是否安装；信息化系统运行所需的计算机操作系统服务有无启动。

系统总体方案设计

短波发射台站计算机主机状态监测系统是以监测计算机主机状态为手段，以保障运行在主机上的信息化系统运行稳定为目的的综合性管理系统。为了能清楚地说明此系统的工作原理与工作流程，下面分别对系统所要实现的功能、系统总体结构与工作流程作介绍。

1系统所要实现的功能

为确保信息化系统的稳定而开发的短波发射台站计算机主机状态监测系统应该具有以下功能：（1）实时监测计算机主机的CPU利用率、内存利用率和硬盘剩余空间等。（2）监测计算机主机的硬件信息。（3）监测必须运行的系统服务、必须安装的计算机软件是否正常，信息化系统软件本身是否运行。（4）当监测的计算机主机属性达到报警阀值时告警，通知值班人员及时处理。（5）为保证监测信息的实时性、有效性，信息化系统所使用的三十二台计算机主机必须每隔3分钟被监测一次。

2系统总体结构与工作流程

地理信息系统的现状篇3

关键词多媒体技术，地理信息系统，空间数据，属性数据，区域分析，数据模型.

现今由于多媒体技术的迅速崛起和高速发展，越来越多的应用软件都大量使用了多媒体技术.如果将多媒体技术应用于地理信息系统(geographicinformationsystem，简称GIS)软件中，势必大大增强GIS信息的表现能力，扩大GIS的应用领域.那么怎样将多媒体技术应用于GIS软件中呢我们认为应从两方面来设计：其一是怎样将多媒体数据溶于GIS数据库中，并保证提供GIS软件的双向检索及各种分析功能；其二是在应用过程中，怎样实现多媒体的播放功能.以下就这两个内容及其应用前景谈谈我们的看法.

1多媒体数据的有效管理

通常，应用软件中的多媒体数据有两种生成方式：一种是媒体播放之前，将其数字化到数据库当中，播放时从数据库中取数据；另一种是播放时，边生成边播放.而GIS软件中的数据库又分为空间数据库和属性数据库，即我们可根据媒体数据的特性或应用软件的要求将多媒体数据分别溶于空间数据库和属性数据库中.

1.1GIS数据库中多媒体数据的管理

1.1.1GIS空间数据库中多媒体数据的管理目前，多数GIS应用软件所能描述的空间目标都是静态的，实际上，很多GIS所要表达和研究的空间目标都不会是一成不变的，因此，GIS研究者已广泛关注能对时空过程和时空目标进行描述和分析的时态GIS(temporalGIS).时态GIS的组织核心是时空数据库，即设计一个合理的时空数据模型是建立时态GIS的关键所在.虽然目前还没有较成熟的能支持时态GIS产品的时空数据模型，一但时空数据模型的研究有所突破，不仅能解决时态GIS的应用问题，还将解决空间数据库中动画数据的管理问题，即可通过使用动画技术来实现在屏幕上动态播放时空过程.如动态显示卫星云图的变化情况、地壳变动情况、森林沙化和城市化情况以及海岸或河滩的侵蚀或淤积变化情况等.

有关时空数据模型，张祖勋［1］提出使用分级索引方法来对基本修正法进行改进.这种方法就是不存贮研究区域中每个状态的全部信息，而只存贮某个时间的数据状态(称为基态)以及相对于基态或邻近状态的变化量.在此基础上，建立分级索引，以便能快速找到所需的时空过程的数据.

要使用这种建索引的基本修正法，需要考虑两个问题，一个是如何建立索引；另一个是如何设计用来描述两个状态变化量的差文件.

关于建索引的问题，笔者认为：基态，亦a,b,c,d分别表示时态GIS的4个时期；T.时间轴；t0,t1,…,tn分别表示时态在GIS某个时期的n+1个时态，其中tn为基态，即“现在”时态一次数据状态——“现在”时态总是变化的，每产生一个新的现在时态，就应生成一个现在时态与前一次时态的差文件，同时根据现在时态所处的时间位置来决定是否产生新的索引差文件.以四叉树为例，如图1所示，当n为2i(i=2,3,…)的整数倍时，就需产生tn-2i～tn的索引差文件.相应地为了减少索引差文件所占的存贮空间，而又不影响对任一时态的检索速度，可将tn-2i+1～tn-2i的索引差文件删掉，所删的索引名文件个数正好比新建的索引差文件个数少一个.

关于差文件，笔者认为在设计中应考虑如下几个因素.(1)由于差文件是通过对两个时态的目标信息进行异或而产生的，这意味着差文件包含有两类目标信息：一类是前一时态有而后一时态无的目标信息；另一类是前一时态无而后一时态有的目标信息.为了能根据差文件快速、连续地由一个状态到过去另一状态或最近另一状态进行检索，应在差文件中将这两类目标信息予以标识区分.(2)两个状态之间目标变化应是有对应关系的，即01(目标从无到有)；10(目标从有到无)；1N(目标从一个变成多个)；N1(目标从多个变成一个)，以及目标空间信息无变化，属性信息有变化；目标局部空间信息有变化等.为了能进行快速检索，在差文件中应将两类各目标之间的对应关系予以标明，当然，这会增加差文件生成过程的复杂性.(3)和所有地图数据库模型类似，差文件也由空间信息、属性信息和关系信息组成，差文件中应将每个目标这3种信息之间的关系予以标明.

1.1.2GIS属性数据库中多媒体数据的管理有些GIS的应用中，认为多媒体数据是一种特殊的专题属性数据.怎样选择多媒体数据的数据模型，使得既能遵循其自身特点，又能有效地建立起它与空间数据的联系，是多媒体技术在GIS应用中的关键所在.

目前，多数GIS属性数据库使用的是关系模型.为能将关系模型应用于多媒体数据管理系统中，就必须对现有的关系模型进行扩充，使它不但能处理格式化数据，也能处理非格式化数据.杨学良［2］就这个问题提出了3种技术策略：将多媒体数据文件名作为关系中元组某列(或属性)；将每个元组作为一个完整文件保存；元组中存贮格式化数据以及非格式化数据的引用项，而非格式化数据单独存贮.

对比这3种技术策略，第一种技术策略方法简单、容易实现，适宜于对多媒体数据进行播放.第二、三种技术策略虽然能够实现并发控制和恢复，以及实现对多媒体数据进行编辑和拮取的应用，但由于此两种技术策略将每个元组所对应的空间目标的专业属性和多媒体属性混在一起，这既增大了应用程序设计的复杂性，又不利于那些只需使用空间目标的专业属性的一些应用的实现.为此，我们认为，在第一种技术策略的基础上，增加一个或多个属性项，用于存放多媒体数据的文件信息和数据流信息，当我们需要对多媒体数据文件进行特殊应用时，可根据文件信息和数据流信息对多媒体数据文件进行操作.

1.2GIS区域分析中多媒体数据的生成

多媒体数据生成的另一种方式是在GIS应用中，边统计、分析运算，边生成结果数据——多媒体数据.

1.2.1空间分析中多媒体数据的生成空间分析是一组分析结果依赖于所分析对象的位置信息技术［3］，因此，空间分析要求获得目标的空间位置及其属性描述两方面信息.空间分析主要有：地形分析、叠加分析、缓冲区分析和网络分析等.

为了能更清楚地表示上述一些空间分析的结果，我们可用虚拟现实技术来实现.所谓虚拟现实［4］是一种由计算机生成的高级人机交互系统，即构成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境，使用者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验，有身临其境之感.比如，可用虚拟技术来观察地形分析或网络分析得到的空间效果，使用者可用交互操作的方式来控制自己与观察对象的角度、距离以及光照等，使观察对象随使用者的操作而动态旋转.此时以动画形式显示的媒体数据随使用者的操作产生并显示.

1.2.2统计分析中多媒体数据的生成统计分析就是用数理统计方法开展区域分析.数理统计方法主要有：统计特征值、研究两种或多种地理现象之间的相关分析，通过一组实际观测数据分析系统变量之间因果关系的回归分析，以及主成分分析等.

为了更加形象化，我们可以将数理统计结果以直方图、曲线、曲面或区划图表示，甚至可以将重要的部分以醒目的颜色、特殊的符号或闪烁的显示形式来告诉使用者，还可以配上解说词，以增加系统的感染力，而表现这些现象的媒体数据是在统计分析之后由系统自动生成并播放的.

2GIS应用系统中多媒体功能的实现

在GIS应用软件中进行多媒体功能实现，首先是受GIS应用软件自身开发平台的限制.多数情况下，GIS应用软件的多媒体开发平台宜选择编程语言，如VC++，VB或BC++等，以利于和GIS应用软件相结合.一旦多媒体开发环境确定下来，那么怎样实现区域分析中多媒体功能

2.1空间数据库中多媒体数据的播放

由前所述，空间数据库中存贮的多是各期间的时空数据，这些数据的结构与MCI所能接受的多媒体文件格式RIFF(resourceinterchangefileformat)不同，所以应用程序不能直接调用MCI函数和API函数，必须根据时态GIS的空间数据库结构，设计一个相应的动画播放程序来实现动态显示功能.

下面简述动态显示时态GIS中ti～tj状态的算法步骤(0≤i≤j≤n，其中n为现在时态).(1)由基态开始检索各索引差文件直到生成ti状态信息.(2)显示ti状态信息.(3)根据ti差文件，擦除ti状态有而ti+1状态无的信息，显示ti状态无而ti+1状态有的信息.(4)i+1i.(5)当i＜j时，转(3)；否则结束.

如果用上述算法来实现动态显示时空过程，还有很多细节需要设计.首先，在(1)步骤，从基态开始，逐级逐步检索，每检索到一个状态差文件，就需根据差文件来生成该状态信息，直到ti状态处；其次，在(3)中，需要用到动画技术，擦除前一状态信息实质为恢复该处显示内容，而显示后一状态信息之前，需保存后一处信息内容，再予以显示新状态信息.

2.2属性数据库中多媒体数据的应用

一般来说，多媒体数据主要应用于两个方面：一个是简单播放；另一个是对多媒体数据进行编辑和拮取.对于前者，只要使用MCI函数或API函数按属性数据库中其他属性的要求进行播放；对于后者，这就要求程序员熟悉多媒体数据文件格式RIFF，根据多媒体数据的文件信息和数据流信息，通过调用多媒体文件输入/输出函数来实现多媒体的播放、编辑、拮取以及同步控制等操作.

3多媒体技术在GIS中的应用前景

(1)实现资源信息的科学管理，提供信息服务.GIS一改为用户管理提供单一的图表、数据信息形式，而在管理空间信息的同时，对图形、图象、视频、声音、动画等形式的信息进行管理和播放，大大增加了信息的表现能力.(2)家庭教育和个人娱乐.将多媒体和GIS溶于一身，会丰富教育、娱乐软件的内容及表现手段.比如有关地理、历史等课程的教学软件和娱乐软件的设计.(3)销售和演示信息系统.GIS和多媒体技术合为一体的这类系统会比以往的信息系统更具有表现力.比如房地产公司的销售系统，既能表明所售住房的空间位置，又能从中检索其住房环境及内部结构，而且可以动态地删去当天已售出的房子，给出不同价格等；旅游导游系统，可以在为观光游客制定导游路线时，就能对不同地方的景点产生身临其境的感觉.

总之，将多媒体技术和GIS技术相结合，是计算机应用领域的一个发展方向，它会改变人们的工作、生活、思维方式，推动信息社会的前进.

参考文献

1张祖勋.时态GIS数据结构的研讨.测绘通报，1996,(1):19～21

2杨学良.多媒体计算机技术及其应用.北京：电子工业出版社，1995.138～139

地理信息系统的现状篇4

云计算平台架构复杂，平台逻辑业务数量多，系统前台与后台交互信息量大，平台的服务设计成无状态服务更适应云计算平台应用场景，服务不保持状态信息，也即是客户端与服务端交互活动的信息，当客户端向服务器端发送服务请求时，在服务请求中携带服务器端服务响应请求所需要的一切信息[1]，或者，服务端可以从外部获取到需要的信息，比如从数据库或内存获取。

对于无状态服务端，如果服务端有多个服务器集群[2]而成，从客户端角度来说，由于服务是无状态的，客户端的请求可以发到集群中的任意一台服务器，获得相同的响应结果，这样，系统可以通过负载均衡[3]等手段，实现平台系统的水平扩展，提高平台系统的可伸缩性。平台的水平可扩展性能对云计算平台非常重要。

1无状态服务概念

两个相互关联的Web用户进行交互操作，需要保留操作相关的公共信息，这些公共信息即为Web应用服务的状态，比如用户状态信息或工作流状态信息。状态信息被指定不同的作用域[4]，状态存储的由客户端或服务器端负责。在Web应用中，服务状态的存储为系统开发提供方便，但对于分布式系统而言，带来其他方面的限制，比如容错性和可靠性限制，倘若报文丢失、重复、传送失序或者保有用户信息的服务器崩溃宕机，状态信息就会出错。

如果服务器在响应服务器请求时使用了错误的状态信息，则有可能做出错误的响应，而且用户的最近所有交互操作不能透明地转移到其他冗余服务器上。

此外还有服务的负载均衡限制。因为如果服务在有状态模式，某个用户的请求必须发送给已经保存了它的状态信息的服务器才能成功获得服务，如果提交到其他服务器，由于没有其相关状态系统，该请求无法解析，得不到服务。

因此在有状态模式下，服务器端无法自由调度用户请求。由于HTTP是一个无状态的协议，系统必须采用额外方法和技术来保存、维护客户端状态。因而，为了克服这些不足，无状态服务成为云计算这种分布式平台的更好的技术选择。

无状态指的是任何Web服务器请求完全与其他请求相隔离，客户端任何状态信息不在服务端保存，对单次请求的处理，不依赖其他请求，也就是说，处理一次请求所需的全部信息，要么都包含在这个请求里，要么可以从外部获取到。

从用户角度来看，Web服务的有状态表现为客户端与服务器端强耦合，比如浏览器中的后退操作，如果某个业务流程为step1->step2->step3，当系统执行至step2用户进行后退操作，由于用户的状态可能被不可逆地修改，系统就不是按照用户所期望的方式运行。

相反，如果Web服务是无状态的，比如常用的搜索引擎服务，任何用户可以在浏览器地址栏中输入“https：//baidu.com/s?wd=iphone&pn=60”来获得从第六十一条开始的关于iphone的搜索记录，并且如果百度某个地区服务器瘫痪了，用户相关请求透明地被转移到至其他地区的服务器，在其它服务器上得到相同的服务响应。

2云计算平台无状态服务实现

Web系统使用的HTTP协议是无状态，在应用层上，服务器没有保存客户端的状态信息，客户端每次请求服务时，必须每次都带上自己的状态(比如通过cookie、session等)。

服务端在响应客户端的请求的时候，会向客户端推送一个cookie，这个cookie记录状态信息。客户端在后续的请求中，携带这个cookie，服务端根据这个cookie判断这个请求的上下文关系，因此cookie是无状态化向状态化过渡的一个手段。

在信息管理云计算平台中，在客户端采用cookie机制来保存状态信息，在服务器端采用session会话来保存状态。session与cookie的区别如下。

(1)session数据放在服务器中，而cookie数据存放在客户的浏览器中;

(2)服务器在一段时间内保存session数据。在访问大量增多时，会占用较多服务器的资源，降低服务性能，如果考虑到服务器性能方面，采用其它技术手段降低对服务器响应性能的影响;

(3)由于其它程序可以分析存放在本地的cookie并进行cookie欺骗，因此cookie不是很安全;

(4)单个cookie在客户端的容量有限制，一个站点在客户端存放在cookie中信息不能太多，此外，如果cookie信息过大，增加客户端与服务器的通信量，降低系统通信性能，耗费通信带宽;

(5)在云计算平台系统中，session存储登陆信息等重要信息，cookie中存储其他信息。

3基于无状态服务的云计算平台的优点

3.1将后台与表示层彻底分离

云计算平台采用MVC架构，实现系统解耦、松耦合的设计，服务器端将系统业务核心功能进行封装，并以服务的方式提供给客户端。业务服务对客户端透明，其具体实现客户端不再关注，客户端只用专注设计用户体验良好的UI和人机交互功能。

3.2便于平台开发人员协同开发

对于松耦合架构系统，开发人员只需关注自己负责业务模块具体实现，与系统其它模块交互，通过统一接口方案进行对接和调用，开发人员间可以方便地进行协同开发工作。

3.3通过负载均衡，平衡服务器压力

客户端用户请求，通过负载均衡，按一定策略，将用户请求分配到最合适的服务器进行业务处理并返回处理结果，对于系统来说，实现资源的最大话利用，提高系统整体性能。

4结语

信息管理云平台结构复杂度高，系统信息吞吐量大，为提高系统响应性能以及系统可扩展性，服务采用无状态设计，平台系统可以很方便地实现水平伸缩，在云平台这种并发环境下，避免服务器端多线程带来的副作用。

地理信息系统的现状篇5

关键词：自动化物流输送线、监控系统

南京造币厂隶属于中国印钞造币总公司，致力于印钞造币专用设备研制、流通硬币生产、增值税专用发票及防伪票证印制等事业。机科发展科技股份有限公司承接的南京造币厂自动化物流输送线项目是在印钞造币行业首次将验面、印花、检测、检数包包等生产工序实现连接，系统集成度高，自动化水平在国内行业居领先地位。

系统组成

一般物流系统的实现方式分为三层结构：管理层、设备监控层、设备控制层。系统结构如图1所示。

物流管理层指物流管理系统以及计算机监控与管理系统与外部其他信息系统的信息交换接口，对所有物料产品进行动态管理与调度，提供各种查询统计，为企业信息管理系统提供实时动态接口，接收计划信息并提供仓库信息，实现与企业信息管理系统的数据共享；同时提供与外部其他系统的接口，实现数据交换与其享。

设备监控层包括物流监控系统与各种设备控制予系统的数据通讯、设备运行优化和物流自动化设备在线实时监控，以及对历史数据、报警信息等查询功能。

设备控制层指PLC与底层物流设备的连接、信号检测和设备控制；自动控制系统设备运行，具有手动、自动、在线控制功能和相应的安全保护功能，具有完整的联锁保护功能，可以实现各系统的手动／自动联锁启停、顺序启停等功能。

监控系统软件功能

物流监控系统软件主要功能有设备的状态图形化显示、人工控制、通讯管理及后台作业调度功能组成(图2)。

物流监控系统与多个主站西门子可编程控制器(PLC)通过OPC方式进行设备的监视与控制，监控系统开发与运行平台采用美国AB公司RSView32。

监控系统主要实现对物流系统设备的自动操作、状态监控、故障诊断定位和报警显示、记录等功能。在直观、动态的彩色画面上监视命令的执行情况，显示或报告各类故障信息，通过决策与判断，作出相应的处理方案，在屏幕上向操作人员予以提示或报警。

监控系统主要实现对水平皮带输送机、爬坡皮带输送机、印花机穿梭车、包包机加料穿梭车、印花机、包包机、在线称重显示、各种料仓等的监视与控制以及实时报警、历史报警、运行记录等功能。

1系统总视图

系统总视图以车间平面图为基础，以丰富的图形化方式显示整层车间物流输送线设备的运行状态，包括水平皮带机、爬坡皮带机、验面机加料小车、印花线加料小车、包包机加料小车、辊道输送机、链条输送机、印花机、包包机、各种料仓以及振荡器等设备的运行情况。

总视图同时显示各连接设备控制层PLC的通讯状态，界面最下方同时设计实时报警记录，在有报警存在的情况下以声音以及颜色提示用户，用户可根据报警提示进行相应的操作。

2提升机监视与控制

系统可以直观地显示南北两部提升机工作与运行状态；

系统以列表方式显示提升机的工作状态，包括手自动状态、作业类型、作业状态、货物品种、货箱号、条形码号、作业地址、提升动作、提升速度、移栽动作以及故障状态等信息；

系统详细显示提升机中各种控制与动作信息，包括手自动控制、上升下降控制、移栽控制、作业控制等信息；

系统详细显示提升机各种传感器信息，包括超宽、超长、限位、停准、减速与停止、急停是否按下、上到位、货物检测等状态信息。

3印花机加料小车监视与控制

系统可以直观地显示印花机加料小车所处的印花机工位以及载货状态(有货、无货)；

系统以列表方式显示小车的工作状态，包括手自动状态、目的站号、当前站号、当前位置、行走速度、水平动作、移栽动作、作业状态以及故障状态等信息；

系统详细显示加料小车中各种控制与动作信息，包括开门、关门、前进、后退、停止、低速、中速、高速、停位状态，以及变频器控制等信息；

系统详细显示加料小车各种传感器信息，包括超宽、超高、限位、停准、减速与停止、急停是否按下、上到位、下到位、落料检测、货物检测等状态信息。

4包包机加料小车监视与控制

系统可以直观地显示包包机加料小车所处的包包机工位以及载货状态(有货、无货)；

系统以列表方式显示小车的工作状态，包括手自动状态、目的站号、当前站号、当前位置、行走速度、水平动作、移栽动作、作业状态以及故障状态等信息；

系统详细显示加料小车中各种控制与动作信息，包括开门、关门、前进、后退、停止、低速、中速、高速、停位状态以及变频器控制等信息；

系统详细显示加料小车各种传感器信息，包括超宽、超高、限位、停准、减速与停止、急停是否按下、门限位、落料检测、货物检测等状态信息。

5料仓监视与控制

系统可以直观地显示各种料仓物料存放信息以及振荡器运行状态；

系统直观控制与显示料仓的手自动控制模式；

系统直观控制与显示加料模式(手动、自动)；

系统直观控制与显示料仓门开启与关闭状态；

系统以图形化方式显示料仓上电状态、过载状态、是否启振、门的开启与关闭状态、门开到位与关到位状态、满料或缺料状态等信息。

6印花机监视与控制

系统可以直观地显示各工位印花机存放物料信息以及振荡器运行状态；

系统直观控制与显示印花机印仓要料状态(开放、封闭)以及振荡器状态(开放、封闭)；

系统以图形化方式直观显示印花机是否缺料、印仓是否缺料、要料指示以及振荡器状态等信息。

系统可以直观地显示各工位包包机存放物料信息以及振荡器运行状态；直观控制与显示包包机运行模式；直观控制与显示包包机料仓要料状态(开放、封闭)以及振荡器状态(开放、封闭)；

系统以图形化方式直观显示包包机是否缺料；包包机料仓是否缺料、要料指示以及振荡器状态等信息。

8实时报警

系统配置有功能丰富的实时报警功能，实时记录与显示当前发生报警的日期、时间、报警变量描述、报警内容、确认日期、确认时间以及操作人员等信息；

当报警发生后，操作人员可以通过确认当前报警、确认当前页所有报警、确认所有报警来确认。

9历史报警

系统配置有功能丰富的历史报警功能，记录曾经发生过的报警，内容包括报警日期、时间、报警变量、报警发生时的状态、报警所在的组以及操作的用户等信息；

可以灵活配置根据历史报警存放时间或文件大小自动删除的功能。

10运行记录

系统配置有功能丰富的运行记录功能，记录曾经发生过的自动或手动操作，内容包括日期、时间、类别、源、用户、所做的操作以及操作站等信息；

可以根据存放时间或文件大小灵活配置自动删除运行记录的功能。

地理信息系统的现状篇6

关键词：WebGIS；土地信息管理系统；国有划拨用地管理系统；计算机技术；网络技术文献标识码：A

中图分类号：P208文章编号：1009-2374（2017）04-0011-02DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.04.006

国有划拨土地是指国家机关、军事、城市基础设施、公益事业以及国家重点扶持的能源、交通、水利等基础设施用地。国有划拨土地使用权不得单独转让、出租、抵押。建国以来，我国的土地长期实行无偿、无限期的划拨使用制度，新《土地管理法》的颁布实施，标志着我国的土地使用制度开始从无偿、无限期的划拨土地使用权制度过渡到有偿、有限年期的出让土地使用权制度。随着我国经济体制改革的逐渐深入，国家出台了一系列政策性文件和法律法规，以期逐步规范国有土地的使用秩序。

近年来，廊坊市国土资源局在国有划拨用地管理工作中发现诸多问题，主要问题如下：（1）缺乏数据管理平台；（2）数据更新不及时，数据信息现势性差；（3）国有划拨土地利用现状情况难以掌握，缺乏评估分析平台。

为了掌握国有划拨用地的利用现状，以国有划拨用地现状测绘数据为基础，建立国有划拨用地信息数据库，采用WebGIS技术开发基于B/S模式的信息管理系统，将GIS技术与网络技术相结合，实现国有划拨用地的查询、分析和统计等功能，为用户提供基于地图的可视化信息服务，满足国土局国有划拨用地日常管理工作的需求。

1系统设计

根据系统所需数据及功能需求，系统的应用程序基于VisualC#.NET开发环境和ArcGISServer开发组件进行开发，数据采用ESRI公司的GeoDatabase进行存储和管理。系统的目的是通过一张图去展示廊坊市国有划拨用地的基本情况及利用现状，并实现网络办公及办公自动化，系统主要实现目标：（1）实现国有划拨用地的可视化；（2）实现国有划拨用地宗地信息管理；（3）实现国有划拨用地收费信息管理；（4）实现宗地、利用现状及收费信息的查询与分析，生成数据报表。

1.1系统框架分析

系统由GIS模块和数据管理模块组成，考虑到地理信息数据管理的特殊性，系统采用B/S体系架构模式，实现客户端和服务器分离，数据的集中管理及维护。该系统的表现层由C#和实现Web窗体显示界面；业务逻辑层由C#实现业务处理能力，通过模块管理方式达到代码复用，并使代码和数据库访问分离。

系统划分为数据服务层、应用支撑层、业务实现层以及表现层四层。如图1所示：

图1系统总体框架示意图

1.2数据组织

系统所需的矢量数据主要由国有划拨用地宗地数据、利用现状数据、基础地理数据、土地利用现状和地价等组成，采用GeoDatabase对系统数据进行存储和管理。GeoDatabase由多个数据集组成，不同数据即为不同的数据集。其中，国有划拨用地宗地数据集和利用现状数据集存储了国有划拨用地地块以及利用现状地块的图形信息以及相应的属性信息，是本系统最重要的数据集。基础地理数据集、土地利用现状数集以及其他要素集作为地理分布情况、土地利用情况以及地价信息等辅助数据集，为国有划拨用地管理者的决策分析提供数据参考依据。

1.3系统功能设计

系统主要功能模块包括地图管理、宗地管理和收费管理。除主要功能模块之外，还有查询统计和系统管理模块。

图2系统功能模块

地图管理模块：对国有划拨用地及利用现状图形信息进行管理。实现地图的放大、缩小、平移等基本操作功能以及地图的空间量算和空间分析等功能。

宗地管理模块：对宗地地块及属性信息进行管理。

收费管理模块：录入及更新收费信息、制定收费标准、输出收费凭证。

地图管理、宗地管理、收费管理和查询统计模块均具有查询功能，但是宗地管理、收费管理以及查询统计模块的操作权限根据用户管理中的权限分类分为普通用户、数据管理员以及系统管理员，根据权限限制管理各功能模块。

2系统实现

系统采用ArcGISServer分布式结构通过地图服务器向客户端提供可视化的数据展示，并采用用户控件技术、GIS组件的二次开发技术、Ajax异步调用技术和地图的叠加分析实现Web页面管理、GIS基本功能、数据查询分析、统计和输出等功能，并将结果以列表框、页面或office报表的方式输出。

系统的核心特色是以可视化操作方式对空间和属性数据的查询分析、统计和输出。实现的主要功能及代码如下：

2.1地图管理

该模块利用ArcGISServer组件实现GIS的放大、缩小、平移等基本GIS功能。通过GIS的叠加分析和Ajax异步调用技术进行查询分析，利用Web页面弹出列表框，并列出用户所关注的宗地信息、利用情况和收费情况。异步调用实现代码如下：

cr=newCallbackResult（null，null，″javascript″，″displayZDDIV（′″+zdInfo+″′）；″）；

map.CallbackResults.Add（cr）；

2.2宗地管理

该模块主要针对宗地及其利用现状信息进行管理，通过宗地的唯一编号宗地编号，实现宗地的定位，图形及权属信息录入、更新及查询。

2.3收费管理

该模块是实现对改变土地用途的宗地收费信息的录入、查询、输出收费凭证以及收费标准定制等功能。实现代码列举如下：

采用用户控件技术的页面管理方式的页面实现代码如下：

TagPrefix=rentDIV″%>

收费凭证以Word报表形式输出，将该宗地信息以及该宗地土地利用现状图打印盖章下发给相关土地使用者。其中利用现状图输出代码如下：

ImageAttributesImgAttr=setImageAttributes（fTransparency）；

ESRI.ArcGIS.ADF.Web.MapImagemapImage=null；

IGISFunctionalitygisFunctionality=Map1.GetFunctionality（0）；

ESRI.ArcGIS.ADF.Web.DataSources.Graphics.MapResourceselectionGMR=gisFunctionality.Resourceas

ESRI.ArcGIS.ADF.Web.DataSources.Graphics.MapResource；

selectionGMR.Graphics.Tables.Clear（）；

if（PropertiesContrast.adfEnvelope！=null）

mapImage=myFunc.DrawExtent（PropertiesContrast.adfEnvelope）；

else{

Map1.RefreshResource=（selectionGMR.Name）；

mapImage=myFunc.DrawExtent（Map1.Extent）；

}

3结语

早在20世纪60年代，欧美国家就已开始投入巨额的财力和人力来完成土地信息系统的建O。目前，基于GIS和Internet技术的WebGIS的土地信息系统的建设已成为地理信息系统发展的重要方向之一。将地理信息技术与办公自动化相结合，实现对廊坊市国有划拨用地“一张图”的管理，直观形象地掌握国有划拨用地分布情况及利用现状，为国有划拨用地管理及决策者提供有力的数据支持。

参考文献

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[2]曾卖脉，王乘.基于ArcGISServer的WebGIS性能分析[J].计算机工程，2008，34（17）.

[3]何正国，杜鹃.ArcGISServer开发从入门到精通[M].北京：人民邮电出版社，2010.

[4]温玉维，邹峥嵘，任志高.基于.NET和ArcGISServer的县级土地利用现状信息系统设计[J].计算机与数字工程，2009，37（6）.

[5]李正学，许捍卫.基于开源的轻量级WebGIS开发框架的研究与实现[J].测绘与空间地理信息，2015，38（5）.

[6]刘光，唐大仕.WebGIS开发-ArcGISServer与.NET[M].

北京：清华大学出版社，2009.