ASP.NET自动站雨量分析系统设计与实现

摘要SVG是由W3C组织开发的基于可扩展标记语言的一种矢量图形描述语言，已经在互联网上得到了较广泛的应用。为了以图形方式直观地显示雨量数据变化，方便工作人员进行雨量数据的查询及分析，设计了本套基于SVG的雨量分析系统。该自动站雨量分析系统是基于B/S架构，使用ASP.NET来开发的。主要使用了.NET三层架构、XML程序集、矢量图形的动态生成、Web服务等技术，并实现了系统模块管理、雨量数据管理、城市数据管理、雨量数据查询、生成矢量图形格式的图表等功能模块。在系统中主要对矢量图形文档的生成进行了分析和设计，采用DOM模型来操作该图形文档，并封装了基本的图形元素。该自动站雨量分析系统作了新的尝试，采用基于可扩展标记语言的矢量图形作为图形格式，系统与Web服务技术相结合，使系统的可重用性和开放性得到了很大的提高。关键词：可伸缩矢量图形；可扩展标记语言；.NET三层架构；Web服务1 引言1.1 项目背景雨量监测对于工农业生产以及人民生活中的灾害预防、有效利用水资源具有重要意义，建立完整高效的雨量监测系统显得非常有必要。雨量分析系统是应用于防汛、水文等部门的，用于辅助分析自动气象站雨量监测的数据。雨量分析系统通常都会生成一些图表，但由于这些图表是二进制格式的，其可重用性不高，而且这些系统通常都缺乏开放性，大量的数据无法提供给外部研究人员使用，造成资源浪费。该自动站雨量分析系统在雨量分析领域中作了新的尝试，它采用了基于XML（eXtensible Markup Language，可扩展标记语言）的开放的SVG(Scalable Vector Graphics，可伸缩矢量图形)作为图形格式，在引入先进技术的同时，提高了系统的可重用性，而且该系统与Web服务的结合也使系统的开放性大大地提高。作为示例，该系统要实现对四川省部分市县的城市及雨量数据进行管理与分析，能查询各市县的历史雨量数据并以SVG格式的曲线图显示出来，实现简单地统计分析功能。作为一个完整的系统，还要实现对系统内各个模块以及用户权限的管理。1.2 本项目的应用价值本套系统是基于SVG的雨量分析系统，实现的主要功能是对各地收集的雨量数据加以分析，并以SVG矢量图形方式进行显示，使用户能够更加直观地了解某一区域的历史雨量。雨量分析系统主要应用于防汛、水文等部门，通过对各地雨量数据的统计与分析，来预防可能会造成的洪水灾害并有效的调配和利用水资源。1.3 本项目的相关开发技术该项目采用.NET开发，开发环境采用Visual Studio 2003，数据库采用MSSQLServer，并使用.NET的三层架构技术，使业务逻辑与数据表示隔离开来，提高系统的模块化程序；在图像显示上使用了基于XML的矢量图形语言SVG，并使用.NET XML DOM（Document Object Model，文档对象模型）来生成和操作SVG图形；并使用Web服务来提供外部接口，以提高系统的开放性。3 雨量分析系统的需求分析3.1 系统需求需求分析是一种软件工程活动，它在系统需求工程和软件设计间起到桥梁的作用，主要任务是将用户的需求变为软件的功能和性能描述。基于SVG的自动站雨量分析系统要实现对四川省部分市县及其雨量数据进行管理与分析，能够以各种时间方式查询各市县的历史雨量数据并以SVG格式的曲线图显示出来，要求实现简单地统计分析功能，例如统计同一时间段内两个不同地区的雨量数据，对其进行分析，并生成SVG图形以辅助工作人员判断某一时间数据点过高的城市是否有发生灾害的可能性。作为一个完整的系统，还要能够管理系统内各个模块及设置不同用户的权限。由于会涉及到大量数据，因此要有对数据库的管理，实现数据备份功能，以保障数据的安全性。系统功能模块主要包括以下几个方面：1、系统管理；2、雨量数据管理；3、城市信息管理；4、前台管理；5、数据备份。3.2 功能分析以下按照不同的模块进行功能描述：1、系统管理实现以下四个功能：（1）模块管理：管理系统中所有模块，对模块进行添加、更新及删除；（2）用户管理：添加系统用户，选择对应的角色，对系统中已有用户进行更新（包括登陆密码及角色）、删除；（3）角色管理：新增、更新、删除系统角色，分配角色权限；（4）日志管理：能根据选择条件对已有日志进行查询、删除和下载。2、雨量数据管理页面管理后台的所有雨量数据，有如下功能：（1）数据查看：可根据选择条件（包括日期和城市选择）显示雨量数据，也可根据选择的显示方式，以SVG图形方式查看雨量数据；（2）数据录入：选择某一城市后，可以选择任意一天进行雨量数据输入；（3）数据更新：在选定城市某一天的雨量数据后，点击更新可以修改雨量数据。3、城市信息管理页面管理地图页面中出现的所有城市的雨量数据，通过输入城市名及选择上级城市新增城市数据，也可以对已有城市数据进行更新（修改名称或上级城市）、删除操作。4、前台管理页面放置了将前台查询页面，这一模块是整个系统的重点部分，包括地图管理、选择显示方式、选择查询方式并生成图形显示页面。区别于其它系统，本套系统对于数据图形使用了SVG这种文本式矢量图形描述语言。用户查询数据，并生成SVG曲线图的操作流程如图3所示。

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