基于ArcGIS的黄浦区地理信息系统的设计与实现.docx文档64页精品范文

具体来说，区层面有区综治委来组织领导全区社会治安综合工作。

在社区街道层面设立了工作部，通过社会治安综合治理工作中心来统筹协调指导社区的社会稳定工作，人民内部矛盾的纠纷调处工作和社会治安工作。

在居民区的层面，即居委会层面设立了综治工作站，由居民区的党组织和综治机构组织区域化的综治工作。

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多边形查询地址查询缓冲查询分布图数据交换子系统用户权限和系统管理与区统认证系统的集成角色定义访问来源数据内容基础地理数据公共地图数据遥感影像数据安全设计系统的安全设计应用的安全设计本章小结系统详细设计与实现应用功能设计业务树基础功能扩展功能查询功能简单查询组合查询框选查询部分内容简介离算法优化方案坐标转换方法简化距离计算公式方法实际应用最短路径算法常用最短路径算法算法众恒框架设计目的总体设计服务构件功能构件本章小结需求分析项目概述政府需求分析企业需求分析社会需求分析系统功能需求分析电子地图服务地图显示操作地图查询定位地图打印与导出地图定位服务周边分析服务路径服务数据图层维护服务系统非功能需求分析本章小结系统概要设计系统架构设计总体架构拓扑架构开发运行环境系统数据库设计数据来源数据内容基础地理数据公共地图数据遥感影像数据安全设计系统的安全设计应用的安全设计本章小结系统详细设计与实现应用功能设计业务树基础功能扩展功能查询功能简单查询组合查询框选查询多边形查询地址查询缓冲查询分布图数据交换子系统用户权限和系统管理与区统认证系统的集成角色定义访问安全控制权限管理系统管理系统后台管理接口管理本章小结，总结与展望总结展望参考文献致谢绪论研究背景随着社会经济科技的发展，我国城市化发展的速度不断加快，城市规模和功能不断扩大。

提高城市社会管理水平，加强社会管理综合治理是促进城市可持续发展的必然要求，是城市经济和社会发展的重要组成部分，也是加快城市化进程和建设现代化城市的重要保障。

综合治理是解决我国社会治安问题的根本出路。

它是为经济建设创造稳定的良好的社会秩序提供的重要保证。

是社会主义精神文明建设的重要组成部分。

是坚持人民民主专政的个重要形式和途径，是社会主义制度优越性的重要体现。

是加强社会主义法制建设的重要措施。

是专门工作和群众路线相结合的新发展。

黄浦区是上海市市辖区之，上海市人民政府所在地。

黄浦区地处上海市中心，西部陆地与静安区徐汇区接壤，北依苏州河与虹口闸北两区相隔，东部南部与浦东新区隔黄浦江相望。

目前，黄浦区总面积为平方公里，辖下个街道。

至年，境内总人口约为余万人。

黄浦区是全国文明城区，也是市平安城区。

围绕建设和谐社区共同体，全区个街道组建了平安工作部，正在大力地推进具有黄浦特色的综治大格局和机制。

具体来说，区层面有区综治委来组织领导全区社会治安综合工作。

在社区街道层面设立了工作部，通过社会治安综合治理工作中心来统筹协调指导社区的社会稳定工作，人民内部矛盾的纠纷调处工作和社会治安工作。

在居民区的层面，即居委会层面设立了综治工作站，由居民区的党组织和综治机构组织区域化的综治工作。

在楼宇层面，即居民楼宇商务楼宇和社区单位设立综治工作点。

这样形成的四级网络做到综治工作全覆盖。

通过社会管理综治应用平台的建设，可以帮助政府快速构建综治大格局，有效改善黄浦全区的投资环境和市民的生活环境，使社会管理走向数字化，方面提高了各部门在综治管理管理方面的办事效率，节约了管理成本另方面方便了市民，树立了政府为民服务的良好形象。

城市社会治安综合治理涉及城市的各个部门，这些部门积累了大量的专业知识和数据，这些知识和数据在事件处理过程中往往发挥关键的作用，但是相对分散，彼此之间无法互通，所以综治管理首先要实现信息整合与联动，多部门异构数据的集成是综治平台系统设计的核心焦点。

本文立足于黄浦区城市管理综合治理应用平台，侧重研究针对城市社会管理综合治理各条线业务部门数据分散数据孤岛的转换整合，以期达到数据整合资源共享的目的，在技术手段上运用了目前已经比较成熟的技术，而在数据转换工具等方面，本课题针对综治信息化管理中心的建设，设计了专用的资源共享平台。

研究意义根据黄浦区电子政务发展规划年中提出开发建设空间地理数据库自然人数据库法人数据库三类基础信息数据库的要求，结合原两区的地理信息系统特点，新建区统的地理信息资源库共享的地理信息应用系统和灵活的地理数据接口，通过城市社会治安综治治理信息化工程的建设，可以帮助政府快速构建综治大格局，有效改善黄浦全区的投资环境和市民的生活环境，使社会管理走向数字化，方面提高了各部门在综治管理管理方面的办事效率，节约了管理成本另方面方便了市民，树立了政府为民服务的良好形象。

黄浦区综合治理办公室已经注意到当前各条线部门这种信息孤岛的系统建设对实现信息共享所带来的问题，要求充分利用现有业务系统的软硬件和信息资源，借鉴逻辑映射模式和实体整合模式两种方案的优点，整合各类条线部门业务数据。

从而低风险低成本高效率地实现跨地域跨部门的综合查询，实现信息共享和综合利用，并提供数据分析能力，为决策服务。

因此数据整合平台系统正是从以上事实为着眼点，重点解决前期信息化建设因缺乏统筹规划而造成的不同应用系统之间缺少互连互通的数据通道的问题。

国内外研究现状地理信息系统，是能够收集管理查询分析操作以及表现与地理相关公式求长度根据余弦定理求出角公式余弦定理弧长角。

公式弧长使用的地理空间距离算法目前我们系统的后台使用来筛选商家，使用了工具包来计算地理空间距离，而提供了多种基于球面模型的地理空间距离的公式，其中种就是上面我们推导的公式，称之为球面余弦公式。

还有种最常用的是公式，该公式是计算距离的默认公式，本质上是球面余弦函数的个变换，之前球面余弦公式中有项，当系统的浮点运算精度不高时，在求算较近的两点间的距离时会有较大误差，方法进行了种变换消除了项，因此不存在短距离求算时对系统计算精度的过多顾虑的问题。

公式代码代码公式代码公式性能目前黄浦区有个，计算遍距离需要。

现在数据增长特别快，未来黄浦区数目增大到时，我们筛选服务仅计算距离这项就需要消耗多，性能十分堪忧。

注本文测试环境的处理器为，内存为，操作系统为，实验在单线程环境下运行表公式性能数目耗时优化方案通过抓栈我们发现消耗较多的线程很多都在执行距离公式中的三角函数例如等。

因此我们的优化方向很直接消减甚至消除三角函数。

基于此方向我们尝试了多种方法，下文将介绍。

坐标转换方法基本思路之前保存的是经纬度我们的计算场景是计算用户位置与所有筛选出来的的距离，这里会涉及到大量三角函数计算。

种优化思路是数据不保存经纬度而保存球面模型下的三维坐标，映射方法如下那么当我们求夹角时，只需要做次点乘操作。

比如求，和，的夹角，只需要计算，这样避免了大量三角函数的计算。

在得到夹角之后，还需要执行函数，将其转换成角度，弧长角是地球半径。

此方法性能如表所示表夹角优化后的性能进步优化黄浦区地理信息系统是本地生活服务，我们的业务场景是在个城市范围内进行距离计算，因此夹角往往会比较小，这个时候约等于，因此我们可以将改为，从而完全避免使用三角函数，优化后性能如表所示。

数目耗时表半径优化后的性能简化距离计算公式方法基本思路我们的业务场景仅仅是在个城市范围内进行距离计算，也就是说两个点之间的距离般不会超过多千米。

由于范围小，可以认为经线和纬线是垂直的，如图所示，要求和，两点的距离，我们可以先求出南北方向距离，然后求出东西方向距离，最后求矩形对角线距离，即。

图基本思路图中南北方向纬度差东西方向经度差这种方式仅仅需要计算次函数。

数目耗时代码函数我们对这个方法的有效性和性能进行验证。

有效性验证我们首先检验这种简化是否能满足我们应用的精度，如果精度较差将不能用于实际生产环境。

我们的方法叫，的方法叫。

下表是在不同尺度下两个方法的相差情况。

经度差值纬度差值平均纬度东西距离南北距离用平面的矩形对角距离公式计算总距离表与相差情况可以看到两者在百米千米尺度上几乎没有差别，在万米尺度上也仅有分米的差别，此外由于我们的业务是在个城市范围内进行筛选排序，所以我们选择了北京左下角和右上角两点进行比较，两点相距有多千米，两个方法差别。

从精度上看该优化方法能满足我们应用需求。

性能验证表优化后的性能数目耗时进步优化测试点对米米差别米我们看到这里计算了次这三角函数，如果我们能消除此三角函数，那么将进步提高计算效率。

如何消除三角函数呢我们最终采用的是多项式来拟合三角函数。

首先决定多项式的最高次数，经测试后发现次数为拟合的效果最好。

使用这数学工具包来进行拟合。

中国的纬度范围在之间，即我们将此区间离散成份作为我们的训练集。

代码函数，中国最低纬度中国最高