基于webgis的物流信息系统的设计与实现_毕业设计论文(编辑修改稿)

基于webgis的物流信息系统的设计与实现_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

.............................................................................. 59 本章小结 ........................................................................................................... 61 第 7 章 结 论 ............................................................................................................ 63 本文工作总结 ................................................................................................... 63 进一步展望 ....................................................................................................... 63 参考文献 ...................................................................................................................... 65 致 谢 ...................................................................................................................... 67 东北大学本科毕业设计（论文） 第 1 章 引 言 1 第 1章 引 言 课题研究的背景和来源 随着现代科学技术迅猛发展 ， 全球经济一体化的趋势加强，各国都面临着前所未有的机遇和挑战。 物流作为一种先进的组织方式和管理技术，被广泛认为是企业在降低物资消耗，提高劳动生产率以外的重要的利润源泉，在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。 物流业产生于 20 世纪 60 年代，发展到 90年代 ， 是以满足客户要求为目的，对货物、服务和相关 信息在产出地和销售之间的实现高效率和低成本的正向和逆向的流动和存储所进行的计划执行和控制过程。 由于现代生产技术的发展，产品的生命周期越来越短，在社会生产开始由单一品种的大批量生产 向 小批量、多品种定制化生产的同时，物流业开始由大批量、长周期的物流向小批量、多频次的方向发展，使物流的控制越来越复杂。 随着科学技术特别是信息技术的发展，信息化的物流使企业能够在全球范围内进行超时空的交易，又促进了物流业的进一步发展与繁荣。 在整个物流决策中，运输成本占到物流总成本的 35%~50%左右。 所以 ， 物流信息化的重点在于物流运输 系统信息化 [1]。 物流信息化的技术主要包括：全球定位系统（ GPS）、地理信息系统（ Geographic Information System , GIS）、射频（ RF）、条形码和电子数据交换技术等。 其中 GIS技术起到一个非常重要的作用。 GIS是一种以采集、贮存、管理、分析和描述整个或部分地球表面与空间地理分布有关数据的空间信息系统。 在现代信息社会里 ， GIS 作为一种集地理空间特征和各种统计信息为一体的特殊信息系统 ， 是信息高速公路上的节点和基础设施 ， 受到全社会的广泛关注 ， 成为目前国内热门的研究课题。 GPRS， GPS 技术的发展又为 GIS 数据的实时获取和实时传输奠定了坚实的基础。 基于 GIS 的系统已经开始在各个领域出现。 尤其以交通运输、物流、森林数据分布等与地理数据关系最为紧密的领域为甚。 在物流系统中，GIS 技术可以在模型参考数据、车辆监控和实时调度、监控车辆位置与状态、车辆导航以及选择最佳路径等大量涉及空间数据和属性数据的世纪应用中，提供有效的管理和科学决策依据 [2]。 对于基于 C/S 架构的 GIS 系统来说，服务器负责收集实时的地理数据，客户端负责访问。 这种架构虽然能够充分利用客户端计算机的计算能力，降低服务器所承受 到的压力。 但是弊端也是很明显的， 客户端过分臃肿 ， 数据完整性不可控 ， 不能适应复杂网络环境 ， 安全性得不到保障 ， 功能可扩展性低 ，代码维护困难重重和服务器 资源浪费等。 无法胜任分布式应用系统的复杂性，客户端软件系统只能运行在单一操作系统平台上 ， 采用相同的网络传输协议等局限都大大影响了软件系统的可部署环境 ， 这样就增加了企业在硬件及网络资源重复性投入的成本。 可扩展性受到限制，软件系统被安装在客户端 ， 一旦软件发现 Bug， 软件需要升级 ， 对软件的修改将是企业的一笔不小的开支。 对于 GIS 系统来说，数据源可能分布在多个不同地点，客 户端也分布在不同的地点，那么整个系统在物理架构上来说就是一个分布式的系统。 对于这种系统来说，要提高系统的运行效率、适应复杂的网络环境、降低维护费用，那么 B/S 架构相对于 C/S 架构有更大的潜力。 随着 Web技术的发展， Web 技术与 GIS 相结合产生的 WebGIS 成为 GIS 技术发展的必然趋势。 相对于传统的 C/S 架构的 GIS系统。 WebGIS 系统采用 B/S 架构。 部署和升级时只需要对服务 器进行操作， 节省了企业的资源。 目前 Web 软件架构的发展，使得 B/S 架构已经向多层 架构 的方向发展，一般由客户端、 Web 服务层、应用服务 层、数据层等组成。 客户端即浏览器 ， 负责用户的输入和结果的显示； Web服务层提供 JSP 或者 Servlet 等的开发、部署和运行，为客户端准备前端显示页面代码；应用服务层实现企业业务逻辑和业务实体，并提供开发、部署和运行环境，同时该层也提供对分布式网络环境的支持，使得 Web 软件架构具备跨操作系统平台和跨网络传输协议等 优势 ；数据层封装了数据库的底层操作，包括添加、查询、修改和删除等。 B/S可分布式的架构能够明显减轻各个服务器的负载，提高系统的整体运行速度。 通过 B/S 架构提供的 WebService 服务，客户端能够利用 JavaScript 代码控制对各个 WebService 的访问顺序，从而 轻松地 修改业务操作的实现流程，这对于业务流东北大学本科毕业设计（论文） 第 1 章 引 言 2 程比较相似的物流 企业 来说，意味着开发出来的系统经过简单配置能够方便地 运用到其他企业的运营管理中 ，大大提高了可 系统的 扩展性和复用性。 综上所述，需要一套基于 WebGIS 的物流信息系统来优化物流系统的流程，提高企业的运行效率，降低运营成本。 课题研究成果应用的实际意义 本文研究的主要目的是实现一个 Web客户端到 GIS数据源之间进行消息 传输 的通用框架，并在此基础上实现物流系统需求的功能。 由于各个企业有 各自的业务流程和数据表示方法，平时开发的过程中需要对不同的企业实现不同的数据结构和业务流程。 而在系统开发的时候往往针对一个企业进行数据定义和建模开发。 这种开发方式偏重于应用，没有过多的考虑系统的复用。 如果需求有了变化，往往要大面积地修改代码，甚至是重新开发。 这样就浪费了大量的人力物力。 要达到降低开发成本的目的，最直接的方法就是复用以前的系统。 但是 企业 之间 业务流程和数据表达方式的差异提高了系统复用的门槛，降低了不同企业之间软件复用的可能性。 但是对于物流系统来说，它们处理货物的业务流程 过程中 数据流向和处理处理方 式是相同的，只是存在不多的差异。 而在基于 WebGIS的系统中，由于 GIS数据源和 Web客户端的抽象化，使得它们与服务器之间的数据流动更加清晰。 最终 能够整理出一份关于 Web客户端 和服务器进行交互的通用需求和一份物流系统货物处理流程的通用需求。 在软件复用中，如果一系列的系统共享特定的领域中的明确需求，那么这一系列的系统构成软件的产品线。 它们之间能够共享架构，从而缩短类似系统的开发时间 ， 提高开发的效率 [3]。 所以 本系统可以侧重架构设计，从而产生一个能够复用的，支持 GIS数据源、服务器、 Web客户端之间进行数据流动 和数据处理的架构。 架构 确定了系统整体结构、层次划分、不同部分之间的协作关系以后，所形成的具体实现组成了可复用的框架。 框架的作用，在于确定企业各种业务的具体技术实现，并规定它们在系统中的组织方式和协作方式，从而组成完整的企业应用解决方案，快速的完成系统开发 [4]。 在框架的基础上，实现物流系统处理货物流程的通用需求，提供尽可能小的 WebService接口。 这样， Web客户端 可以利用 Ajax技术和服务器交互，将 WebService提供的服务 连接起来 ， 组成具体 的 业务流程。 本课题研究的系统，就是要通过 Web 服务器在 企业的不同 GIS数据源和 Web 客户单的管理人员 之间搭建一个实时的数据传输和处理架构，产生适用于 WebGIS系统的通用模板。 并在此基础上添加数据结构和业务处理流程，实现物流企业中货物输入、线路定义、车辆监控、实时消息传输等功能。 考虑到物流企业需求之间的相似性，本系统的构建的框架可以经过简单的配置并添加适当的数据结构，直接应用到其他的企业中。 本文的内容及主要工作 本文在分析介绍了 WebGIS技术， WMS/WMF 协议、 WebGIS相关的组件的基础上，基于物流系统的需求特点，介绍了 GIS 数据转发传输和处理架构，并 且实现了物流系统的基本功能。 各章的内容组织如下： 第 2 章介绍了 GIS 技术、 WebGIS 技术的协议和开源平台、 Ajax 技术以及 Spring 框架技术； 第 3 章分析了系统的开发环境，利用用例建模分析系统的功能需求， 并且根据实际情况补充了部分需求，提出了非功能性需求，并描述了系统术语表 ； 第 4 章 对系统进行 总体设计， 并对 服务层、 Web 服务层、数据访问层、消息处理部分、socket 控制层 等进行详细设计， 对系统中货物运输、线路编辑、权限控制、发送货物等功能进行了详细设计， 对 介绍了 系统中数据库表； 第 5章主要 介绍了 JavaScript语言的面向对象和事件驱动的实现，展示了 Web客户端根据相关协议与服务器交互的流程，并介绍了客户端框架的实现以及定时更新机制的实现。 最后是服务器端的具体实现，展示了安全控制机制下用户访问服务器的流程、货物从发货到最后提货的整个处理流程，重点介绍了消息在管理人员、服务器端、车辆终端之间进行交互的传东北大学本科毕业设计（论文） 第 1 章 引 言 3 输和处理流程 ； 第 6 章介绍了利用工具进行测试的情况，并对出现的错误进行了分析解决 ； 第 7 章结论部分是对整个论文工作的总结以及下一步工作的展望，指出我们工作中有待改进的地方，同时指明了下一步的研究方向。 东北大 学本科毕业设计（论文） 第 2 章 相关技术简介 4 第 2章 相关技术简介 GIS 技术 GIS 是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面 （ 包括大气层在内 ）与空间和地理分布有关的数据的计算机系统。 它由硬件、软件、数据和用户有机结合而构成。 GIS 要实现的五个基本功能为 ： 数据输入、数据编辑、数据存储与管理、空间查询与空间分析以及图形输出与交互操作。 GIS 始于 60年代的加拿大与美国 ， 尔后各国相继投入了大量的研究工作 ， 自 80年代末以来 ， 随着计算机技术的飞速发展，地理信息的处理、分析手段日趋先进， GIS技术日臻成熟，已广泛地应用于环境、资源、石油、电力、土地、 交通、公安、急救、航空、市政治理、城市规划、经济咨询、灾难损失猜测、投资评价、政府治理和军事等与地理坐标相关的几乎所有领域。 GIS 技术依托的主要工具和平台是计算机及其相关设备。 进入 90 年代以来，随着计算机技术的发展 ， 计算机微处理器的处理速度愈来愈快 ， 性能价格比更高 ； 其存储器能实现将大型文件映射至内存的能力，并且能存储海量数据。 此外，随着多媒体技术、空间技术、虚拟实景、数字测绘技术、数据仓库技术、计算机图形技术 、 三维图形芯片、大容量光盘技术及宽频光纤通讯技术的突破性进展，消除数据通讯瓶颈的卫星互联网的建立， 以及能够提供接近实时对地观测图像的高分辨、高光谱、短周期遥感卫星的大量发射，这些为 GIS 技术的广泛、深入应用展示了更加光明的前景。 同时 ， 也使当前的 GIS 已不能满足信息时代、数字时代的要求，目前 GIS 总体上呈现网络化、开放性、虚拟现实、集成化、空间多维性等发展趋势。 WebGIS 技术 WebGIS 介绍 WebGIS 是 GIS 技术与 WWW 技术的结合，是在 Inter 网络环境下的一种传输、存储、处理、分析和显示与应用地理信息的计算机系统。 称之为 WebGIS的原因是大多数客户端应用采用了 WWW协议。 在 Inter的支持下，根据 TCP/IP和 HTTP 协议， WebGIS 把支持标准的 HTML的浏览器。