基于SuperMap的决策支撑系统的设计与实现

2010-01-25曲豫宾张海飞

通化师范学院学报 2010年10期

曲豫宾，张海飞，洪英

(1.南通纺织职业技术学院信息系，江苏南通 226007；2.南通纺织职业技术学院外语系)

随着电信业务的不断扩张，电信光纤网络规模不断扩大.为完成中国电信提出的由“传统基础网络运营商”向“现代综合信息服务提供商转变”的企业战略目标，需要加大电信光纤网络规模建设的力度，实现光纤到用户楼宇小区的有效覆盖.以往，电信施工管理部门根据历史数据，并结合实地勘察情况决定光纤的走向、终端的容量等，并进行工程实施.由于不能有效的获取光纤网络的部署情况等信息，人工实施会带来光纤网络重复建设等一系列问题.

决策支撑系统采用计算机技术及GIS(Geographic Information System)技术，将各种资源信息(光线路终端、光纤网和光分路器和光网络单元，综合信息箱等)及环境参数按照空间分布输入，进行处理后采用图形、数字等多种方式进行输出，满足电信施工管理中的实际业务需求.SuperMap Objects是北京超图软件股份有限公司基于ActiveX/COM技术开发的组件式GIS软件开发平台.采用SuperMap提供的GIS组件库，可以快速建立适合自己的地理信息系统.本文介绍了GIS组件SuperMap，并介绍了在研究国内外软件系统结构的基础上设计并实现的基于分层构件的决策支撑系统.

1 GIS组件SuperMap

GIS组件是当今GIS软件开发较为流行的一种开发模式.组件式的地理信息系统具有如下技术特点：高效无缝的系统集成、无须使用专门的GIS开发语言、符合业界标准的大众化的GIS、开发成本较低等[1].

SuperMap重要控件简述：

(1)控件是SuperMap的核心控件之一，其主要功能为：管理工作空间文件，获取工作空间的数据元素，访问工作空间的数据元素，管理数据源，管理数据集，编辑属性数据库，进行数据交换，管理资源库(包括线型库、符号库和填充模式库).

(2)SuperMap控件负责二维空间数据的显示，其主要功能为：空间数据浏览与调整环境设置；图层管理；地理对象的编辑；地理对象与属性双向查询；影像配准；动态目标的显示与跟踪；地图的输出.

(3)SuperMap Objects将常用的拓扑处理功能封装为一个控件SuperTopo.ocx，SuperTopo控件是SuperMap Objects 组件式GIS中相对独立的一个控件，SuperMap Objects内置的拓扑处理功能包括：弧段求交、去除冗余点、合并邻近点、去除重复线、合并假结点、去除短悬线、长悬线延伸等.同时还可以建立网络拓扑图层和拓扑多边形等.

(4)图例控件是SuperMap Objects组件式GIS中相对独立的一个控件，它只与SuperMap控件有联系.只要与某一个地图窗口关联成功以后，无用户设置就能正确的显示相应地图窗口的图例[2].

2 决策支撑系统的功能设计

决策支撑系统是建立在网络设备分布信息的一种规划系统.施工管理人员在现场施工，获取网络设备信息原始数据，采集形成报表.使用系统提供的数据导入功能将网络设备信息导入到系统中去，采用量化分析技术以及智能决策支持模型，在充分进行信息分析的基础上，通过数字、图形、图像等多种方式提供运算结果，通过为施工人员进行现场施工提供可视化的界面，快速进行决策部署，从而实现高效的现场光纤网络布线等.系统提供的功能模块如图1所示.

图1 决策支撑系统功能模块图

系统的主要功能有：网络现状分析.在地图上显示各空间物理实体(局点、交接箱、设备箱等)及与其相关的网络设备的地理分布，并显示网络设备间的拓扑关系.对于利用率达到某一程度的网络设备用红色预警显示.以局站为单位统计光线路终端、分光器、光网络单元的实装率，根据各服务区设定的预警线、服务区的性质、业务发展速度提出资源扩容建议.

服务区域规划管理.服务区域指各局站、光交接点提供电信接入服务的用户分布区域范围，一般以道路、河流等自然分界物为界.一个光交接点只从属于单个局站，局站下所有光交接箱的服务区域构成局站服务区域.

将服务区域在地图上用多边形表示，每个服务区域用不同颜色以示区分.可以通过手工方式划分或调整服务区域，能够在服务区内添加网络设备.

城市规划信息录入.用户可以通过多种方式对城市规划信息进行录入和编辑.

业务需求预测分析.城市功能区主要分为居住区和商业区，用户群主要根据楼宇档次来区分，分为高档小区、中档小区、安置小区等.系统能对特定用户群(例如，位于不同档次楼宇群、不同城市功能区的用户)的业务数量变化情况进行数据挖掘，得出业务数量随时间增长的规律、最终稳定的业务总量，为用户确定类似区域的网络容量规划、工程建设计划等提供参考.同时，也有助于对已投产建设项目进行投资效益和资源利用效率的后评估.

工程设计辅助.以GIS提供的“最短路径”分析功能为基础，结合设备实装率、路由安全性等要求，为选择光纤接入点、确定设备扩容规模等设计过程提供帮助.

地图管理.包括地图定位，符号库制作等常用功能.

工程工具.系统集成了标尺丈量工具、扯旗标注工具、栓点标注工具、网络设备标注工具、楼宇标注工具等常用工具.

图形输出.包括专业及综合网络设备图的打印输出、各种比例尺地图和标准比例尺地图的打印输出、各种报表的打印输出、图表打印输出、图形裁剪功能、SuperMap地图文档生成等功能.

系统管理.包括用户管理，系统参数设定，日志管理等功能.

3 系统架构设计

当前流行的软件开发方法为构件加系统结构的开发模式.国内多所高校都在进行基于软件体系结构开发方法的研究.在借鉴国内体系结构研究成果的基础上，设计了基于分层构件技术的软件架构[3-5].如图2所示，系统分为人机界面层、商业逻辑层、业务构件层、基础构件层、数据层.

图2 基于分层构件和系统框架

数据层是决策支撑系统的核心，为其上的各层提供基础数据.数据库采用地理位置信息与属性信息统一存放的方式，提高了编程效率.在本层，通过使用关系对象工具，设计良好的接口，以对象的形式为基础构件及业务构件提供数据服务.这样不但降低了开发难度，提高了开发效率，而且可以提高系统的扩展性，实现系统架构的动态演化.封装的对象包括局点、交接箱、设备箱、光分纤箱等.

基础构件层通过采用成熟的商业化构件，比如用户权限管理构件、图表生成构件等，提高了系统的鲁棒性，能够应对系统结构的演化.系统的升级工作，只是进行构件版本的替换，降低了系统维护的难度.

业务构件层主要指的是基于SuperMap的ComGIS，在本层，业务构件使用基础构件提供的服务，并且可以通过对象的方式访问底层数据，共同提供服务给商业逻辑层.

在商业逻辑层，采用基于工作流的思想，使用过程集成机制，针对不同的业务流程，综合使用业务构件及基础构件，完成特定业务流程的封装.在本层要注意的是，本层属于大粒度构件，它是按照用户的需求将业务构件和基础构件结合使用的.

人机界面层，通过建立界面库的方式实现软件复用.在本层内，建立公共的基类库，根据界面表现的不同，选定不同的界面组件，从而使用界面的组装.

4 构件的实现

4.1 主要构件概述

构件的实现是决策支撑系统实现的核心，在构件的选取上，除了选用成熟的商业构件库(这里指的是超图的GIS组件)，已在多个系统中使用的用户信息管理构件等外，还根据具体的业务需求，开发了适合本系统的商业逻辑构件.采用过程集成机制，将底层构件及业务构件按照业务逻辑的具体要求进行组合而成.涉及到的具体构件如下：

(1)超图GIS组件.为系统提供GIS数据服务，屏蔽了GIS的复杂业务逻辑，通过接口的形式高效的整合到整个系统中来.

(2)权限管理构件.提供对于系统用户权限的管理，系统用户分为规划员、普通用户、系统管理员三种角色，对于不同的用户角色设置不同的权限.

(3)图表显示构件.采用成熟的第三方图表表示构件，表现从数据中心获得的数据模型.

(4)工程设计辅助构件等业务逻辑构件.结合基础构件，业务构件，采用系统提供的对象接口，建立工程设计辅助流程，产生大粒度的商业逻辑构件.

其他使用到的构件还有日志管理构件、网络现状分析构件等等，他们共同支撑完成了系统要求的功能.

4.2 网络现状分析构件实现

选取商业逻辑构件中网络现状分析构件作为构件开发的实例.网络现状分析功能是有着系统特定含义的构件，需要重新开发该构件.该构件需要访问的主要数据对象有局站、光交接箱、光分纤箱、设备箱及小区位置信息等.通过数据访问组件提供的数据接口可以方便的得到关于光纤网络资源的数据信息.网络现状分析功能就是以数据为中心，使用GIS组件库中地图控件，在对数据进行挖掘分析后在地图上动态显示网络现状.

网络现状分析构件，属于大粒度的商业构件，在该构件内部，可以分解为四个子流程，分别是查看网络设备分布、查看设备拓扑关系、查看设备利用率分析及预警、查看用户数分布模块.子构件的实现过程，是通过过程集成机制，以工作流思想为基础，获取比如商业小区用户数分布情况，通过调用SuperMap的地图控件，进行实时展示.实现该构件业务逻辑以后，以接口的形式提供给界面构件，根据消息的不同而进行业务的响应.