gis在建筑物抗震性能普查系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、2 0 1 1 年 第 3 期 計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用C o m p u t e rC DS o f t w a r ea n dA p p li c a t i o n s工程技術(shù) G I S 在建筑物抗震性能普查系統(tǒng)中的應(yīng)用王學(xué)全 ，況明 生 ’ ，楊寶 惠，周伯超 。( 1 ． 重慶 西 南 大學(xué)，重慶 4 0 0 7 1 5 ；2 ． 北 京靈 圖軟件技 術(shù)有 限公 司，北京 1 0 0 0 9 8 ；3 ． 蘇州科技 大學(xué) ，

2、江 蘇蘇州2 1 5 0 1 1 )摘 要 ： 通過對(duì)建筑物抗震普查數(shù)據(jù) 的深入研究基礎(chǔ)上， 提 出了建筑物抗震性能的主要業(yè)務(wù)流程及一些問題的解決辦法。系統(tǒng)采用目前比較流行 的 B ／ S架構(gòu)，以 P o s t G I S 作為空間數(shù)據(jù)庫(kù)，G e o S e r v e r 作為地圖服務(wù)器，T o mc a t 作為應(yīng)用服務(wù)器 ，而且所涉及到的技術(shù)及方法已成功應(yīng)用在青島抗震性能普查地理信息系統(tǒng)上 ，并發(fā)揮 了一定的作用，對(duì)其他地區(qū)同類

3、 系統(tǒng)的建 設(shè)有一定參考意義。．關(guān)鍵詞 ： G I S ；抗震普查；建筑物鑒定算法；S L D過濾器中圖分類號(hào)：P 2 0 8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ： A文章鳊號(hào) ： 1 0 0 7 - 9 5 9 9( 2 0 1 1 ) 0 3 — 0 0 4 9 — 0 2Th eAp p l i c a t i o n so fGI Si nt h eBu i l d i n gS e i s mi cp e r f o r m a n c eS u r

4、 v e yS y s t e m W a n gX u e q u a n 1,Ku a n gMi n g s h e n g ’ ，Y a n gBa o h u i 2 , Z h o uBo c h a o 。 。( 1 ． S o u t h we s tUn i v e r s i t y ， C h o n g Qi n g4 0 0 7 15 ， Ch i n a ； 2 ． B e i j i n gL i n g

5、 T uS o f t w a r eT e c h n o l o g yC o ． L t d ， B e i j i n g10 0 0 9 8 ， C h i n a ；3 ． S u z h o uU n i v e r s i t yo fS c i e n c e & T e c h n 0 I o g y ， S u z h o u2 15 0 11 ， C h i n a )Ab s t r a c t ： T

6、 h i sp a p e ra n a l y s e st h es p e c i f i c i t yo ft h ed i g i t a ld a t ao fb u i l d i n gs e i s mi cp e r f o r m a n c ei nd e t a i l s ， a n dp r o p o s e st h ema j o rb u s i n e s sp r o c e s s e sa

7、 n ds o l u t i o n st op r o b l e ms ． T h i ss y s t e m u s e st h eB ／ Ss t r u c t u r ewi t hP o s t GI Sa ss p a t i a ld a t a b a s e ， Ge o S e r v e ra sma ps e r v e r ， T o m c a ta sa p p l i c a t i o ns

8、 e r v e r ． T h et e c h n o l o g ya n dm e t h o dh a sb e e ns u c c e s s f u l l ya p p l i e di nt h eb u i l d i n gs e i s m i cp e r f o r m a n c ei n f o r m a t i o ns y s t e m so fQ i n g d a o ， a n dp l

9、a yac e r t a i ne f f e c to nt h er e s to ft h ec o n s t r u c t i o no ft h i ss y s t e m．Ke y w o r d s ： GI S ； S e i s mi cs u r v e y ； Bu i l d i n gi d e n t i f ic a t i o na l g o r i t h m； S L D f i l t

10、e r一、 引 言 經(jīng)過汶川地震后， 國(guó)家有關(guān)部門開始重視建筑物的抗震能力，強(qiáng)調(diào)抓緊建設(shè)一批防震減災(zāi)技術(shù)設(shè)施，重點(diǎn)提高地震監(jiān)測(cè)能力，提高對(duì)地震的預(yù)警、應(yīng)急反應(yīng)和對(duì)災(zāi)情 的快速判斷能力，并在一 些有條件的地區(qū)實(shí)施一系列 的預(yù)防措施，此系統(tǒng)即為防止地震造 成大 的危害 的一種有效的預(yù)防措施 。系統(tǒng)通過對(duì)某一地區(qū)的所有 建筑物數(shù)據(jù) 的處理，得 出相應(yīng)的專題數(shù)據(jù)，結(jié)合地理信息系統(tǒng)的 空間分析，為建筑物加固提供依據(jù) 。二、系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)流程 通過

11、外業(yè)人員采集數(shù)據(jù)并有內(nèi)業(yè)人員處理數(shù)據(jù)，將處理好的 數(shù)據(jù) 導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)一定算法得 出需要鑒定的建筑物，到實(shí)地 鑒定建筑物 ，技術(shù)人員使用專業(yè)儀器進(jìn)行對(duì)建筑物鑒定，如果結(jié) 果為需要加 固則將此建筑物加固，如實(shí)地鑒定結(jié)果為不需要加固則不加固。但是不管實(shí)地鑒定結(jié)果如何，都需要修改專題數(shù)據(jù)，因?yàn)槿绻麑?shí)地鑒定此建筑物需要加固并進(jìn)行了加固則要修改專題 數(shù)據(jù)某個(gè)字段項(xiàng)以便再次查詢是否需要鑒定時(shí)，此建筑物不應(yīng)該 再在查詢結(jié)果 內(nèi)；如果實(shí)地鑒定此建筑物

12、不需要加固則說明此建 筑物有錯(cuò)誤 的數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行了鑒定算法的分析，所 以也要根據(jù)實(shí)地 重新采集回來的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)修改數(shù)據(jù) 。此系統(tǒng)業(yè)務(wù)部分主要流程 圖如下 ：． ． — — 4 9． ． ． — —判 斷 三、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì) 空間基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)來源于 P o s t G I S數(shù)據(jù)庫(kù)，通過服務(wù)接 口的形式對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行請(qǐng)求呈現(xiàn) ，再配 以應(yīng)用層 的具體組織實(shí) 現(xiàn)的。系統(tǒng)采用 S ／ S架構(gòu)，整體架構(gòu)分為數(shù)據(jù)層，服務(wù)接口層和 實(shí)際應(yīng)用層。系統(tǒng)

13、結(jié)構(gòu)圖如下 ：圜 圈 囡 圓 圈 圈 fIW M SlIW F SIl J a v a S c r i p t A P I ／ A j a xlff_ 冗 片 地 圖 數(shù) 據(jù){ l矢 量 地 圖 數(shù) 據(jù)ff 建 筑 物 普 查 專 題 數(shù) 據(jù)I四、系統(tǒng)主要問題的解決 ( 一 )空間信息數(shù)據(jù)量大及實(shí)時(shí)維護(hù)困難 建筑物數(shù)據(jù)量大概有十萬條，建筑物采用面狀的數(shù)據(jù)存儲(chǔ) ，并且每個(gè)建筑物都需要算法分析出鑒定結(jié)果 ，所以對(duì)建筑物進(jìn)行 快速空間查詢統(tǒng)

14、計(jì)顯示鑒定結(jié)果帶來比較大的麻煩， 對(duì)于此問題 ，系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，設(shè)計(jì)出幾張輔助表，將每個(gè)建筑物與 相應(yīng)的空間信 息對(duì)應(yīng) ，比如建立一張建筑物—— 區(qū)縣的表，在進(jìn) 行該區(qū)縣的空間查詢時(shí)很快可以排除大部分的數(shù)據(jù) 。在這些輔助 表中有一張 比較重要的輔助表即為建筑物一一鑒定結(jié)果表 ，此表 對(duì)于業(yè)務(wù)是比較有用的。數(shù)據(jù) 的實(shí)時(shí)維護(hù)是一個(gè)跟業(yè)務(wù)聯(lián)系較緊密的功 能，當(dāng)修改數(shù) 據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)后，同時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)中的幾張輔助表 ，此處主要通過數(shù) 據(jù)庫(kù)觸發(fā)

15、器實(shí)現(xiàn)，當(dāng)主表的記錄修改后可以重新生成輔助表。( 二)建筑物是否需要鑒定的算法設(shè)計(jì) ( 下轉(zhuǎn)第 5 8頁)工 程技術(shù) 計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用 C o m p u t e rC DS o f t w a r ea n dA p p li c a ti o n s2 0 1 1 年第 3 期 統(tǒng)型。主要包括用戶界面的友好性，人性化，易操作性等方面 的測(cè)試。( 八 )文檔測(cè)試 文檔測(cè)試是對(duì)伴隨軟件同事提供給用戶 的各種使用手冊(cè)、說 明書、須知

16、等進(jìn)行的測(cè)試。文檔測(cè)試是為了避免文檔描述和軟件 系統(tǒng)實(shí)際不一致的情況發(fā)生。三、軟件測(cè)試過程 軟件測(cè)試步驟為：?jiǎn)卧獪y(cè)試 、集成測(cè)試 、確認(rèn)測(cè)試 、系統(tǒng)測(cè)試 。( 一 )單元測(cè)試 單元測(cè)試也稱模塊測(cè)試，是針對(duì)軟件設(shè)計(jì)的最小單元程序模 塊進(jìn)行測(cè)試的工作 。目的是檢查 出模塊內(nèi)部的錯(cuò)誤，修改這些錯(cuò) 誤使得程序正確運(yùn)行。單元測(cè)試可 以從 5個(gè)方面進(jìn)行。模塊接 口測(cè)試、局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)測(cè)試 、路徑測(cè)試 、程序異常測(cè)試、邊界條件 測(cè)試。模塊接 口 測(cè)試通

17、過測(cè)試用例和輸出結(jié)果，查看輸 出結(jié)果是 否正確。局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)測(cè)試是通過檢查模塊 的局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來查 看錯(cuò)誤的來源 。路徑測(cè)試設(shè)計(jì)一些有代表性的測(cè)試用例 ，盡量覆 蓋模塊 中的路徑， 重點(diǎn)檢查各種邏輯情況 的判定、循環(huán)條件等等 ，來發(fā)現(xiàn)程序執(zhí)行的邏輯錯(cuò)誤。程序異常測(cè)試就是檢查程序隱藏 的錯(cuò)誤和異常的情況 。邊界條件測(cè)試就是說檢測(cè)數(shù)據(jù)的取值范圍的最大值 ，最小值，n次循環(huán)語句的第 n次執(zhí)行等等 。單元測(cè)試是 基礎(chǔ)的，相當(dāng)重要 的測(cè)試 ，測(cè)試

18、好的模塊 ，可以完成更加強(qiáng)大 的功 能 。( 二)集成測(cè)試 集成測(cè)試也稱組裝測(cè)試，就是按照一定的策略對(duì)單元測(cè)試的 模塊進(jìn)行組裝 ，并在組裝過程 中進(jìn)行模塊接 口與系統(tǒng)功能測(cè)試 。集成測(cè)試的策略主要有兩種方式，分為一次性組裝方式和增值式 組裝方式。～( 三)確認(rèn)測(cè)試 確認(rèn)測(cè)試也稱為有效性測(cè)試， 目的是驗(yàn)證軟件的功能和性能 是否滿足客戶的要求。確認(rèn)測(cè)試是用戶參加的測(cè)試過程，采用的 測(cè)試方法是黑盒測(cè)試 。為了盡可能多的發(fā)現(xiàn)你只有用戶在使用系

19、統(tǒng)過程中才能發(fā)現(xiàn)的問題 ，還會(huì)采用 a測(cè)試和 B測(cè)試。 a測(cè)試是 用戶參與開發(fā)場(chǎng)所的測(cè)試 ，用戶在使用程序的時(shí)候發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤都 會(huì)被開發(fā)人員記錄下來，作為修改的根據(jù) 。 1 3 測(cè)試部分用戶在實(shí)際使用的過程 中發(fā)現(xiàn)的問題，比如界面是否友好 ，是否滿足用戶 的使用習(xí)慣，由用戶把出現(xiàn)的問題記錄下來 ，反饋給開發(fā)者 ，開 發(fā)者對(duì)軟件進(jìn)行必要的修改之后才正式發(fā)布軟件產(chǎn)品。( 四)系統(tǒng)測(cè)試 系統(tǒng)測(cè)試是經(jīng)過 了 前面的測(cè)試過程之后 ，軟件系統(tǒng) 已 經(jīng)

20、基本 符合要求 ，進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試 的目的是測(cè)試軟件安裝之后，能否與系 統(tǒng)的其余部分協(xié)調(diào)工作，以 及對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行可能出現(xiàn)的各種情況的處理能力 。系統(tǒng)測(cè)試主要是有恢復(fù)測(cè)試，安全測(cè)試，強(qiáng)度測(cè)試，性能測(cè)試等。四、如何避免在測(cè)試過程 中出現(xiàn)的影響測(cè)試質(zhì)量的因素發(fā)生 測(cè)試的計(jì)劃階段 ，是測(cè)試項(xiàng) 目管理中最為重要的階段。在此 階段中，測(cè)試組的建立，測(cè)試范圍的選擇 ，測(cè)試組的培訓(xùn)，測(cè)試 平臺(tái)的選擇和配置，測(cè)試技術(shù)和工具 的選擇 ，測(cè)試執(zhí)行的 日程和 進(jìn)度，

21、測(cè)試用份的設(shè)計(jì)，維護(hù)和更新 ，測(cè)試環(huán)境的設(shè)計(jì)和搭建，測(cè)試文檔的格式和提交時(shí)間， 測(cè)試入 口 ／ 出口的 c h e c k l i s t ， 測(cè)試 組成員的管理和激勵(lì)機(jī)制 ，測(cè)試過程 的流程和定義，測(cè)試過程的 質(zhì)量監(jiān)控都是保證測(cè)試過程順利進(jìn)行的必要條件。五、結(jié)束語 軟件測(cè)試是一項(xiàng)重要而且復(fù)雜的工作，并且要求測(cè)試人員細(xì) 致謹(jǐn)慎。隨著軟件規(guī)模和復(fù)雜性的 日 益增加 ， 對(duì)軟件溯試過程也有著越來越高 的要求 。這更需要軟件測(cè)試人員積累豐富的

22、經(jīng)驗(yàn)，選擇正確的策略和測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試工作。如何在軟件開發(fā)項(xiàng) 目中有序地管理和分析各種 問題對(duì)質(zhì)量控制和過程改進(jìn)也將越來越 重要 。參考文獻(xiàn)：[ 1 】 朱少民． 軟件測(cè)試方法和技術(shù)． 北京： 清華大學(xué) 出版社， 2 0 0 5【 2 ] 賀平． 軟件測(cè)試技術(shù)【 M】 ． 北京： 機(jī)械工業(yè) 出版社， 2 0 0 4( 上 接 第 4 9 頁 )建筑物算法的確定是根據(jù) 《 建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》 、《 建 筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》 、《 建筑

23、抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》( 2 0 0 8年版) 、《 危險(xiǎn)房屋 鑒定標(biāo)準(zhǔn)》( 2 0 0 4年版) 。 建筑物主表的字段的確定也是參考以上文 檔的內(nèi)容，關(guān)鍵字段包括使用情況、裂縫情況、設(shè)防烈度、建成時(shí) 間等等，對(duì)不同的字段進(jìn)行分類首先，對(duì)于表 中的字段信息進(jìn)行分 類，主要分為 A 、B 、c 、D 、E五類，A類為嚴(yán)重抗震不利信息，B類為較嚴(yán)重抗震不利信息， c 為普通抗震不利信息， D 為基礎(chǔ)信息，E 為有利信息。 對(duì)這五類信息在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)

24、計(jì)出A類字段有多少，B類字段有多少，再根據(jù)評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)得出此建筑物是否需要鑒定。( - )專題圖的展示 對(duì)于專題 圖的展示主要使用 G e o S e r v e r 提供的W M S 服務(wù)及 S L D樣式展示，用戶可 以對(duì)不 同專題進(jìn)行選擇以及 同一個(gè)專題下不同 類別選擇。此處主要是使用 S L D過濾器方法定制 出用戶想要 的專 題。 在 w M s的 G E T請(qǐng)求后面加上 “ & f i l t e r =” ，在 F

25、i l t e r 中 問 寫 入 相 應(yīng) 的 S L D 查 詢 語 即 可 ， 比 如 ：“ & f i 1 t e r =字 段 名過 濾條 件” ，此過濾的意思為查詢表中某個(gè)字段 的值 為過濾條件的記錄，并將它展現(xiàn)在地圖上 ，以上只是 S L D簡(jiǎn)單使 用，其他的比如空間查詢方面的使用也形如上面的表達(dá)式 ，只是 查詢方式需要變一下 。五、 實(shí)現(xiàn) 及結(jié) 果 文本介紹的系統(tǒng)前臺(tái)采用 j a v a s c r i p t的

26、E x t 框架，地圖 A P I采用 O p e n L a y e r s ，后臺(tái)采用 J a v a的 s t r u c t s 及 s p r i n g 框架，基 于 P o s t G I S 、G e o S e r v e r開發(fā) 了青島市建 ( 構(gòu))筑物抗震普查地理 信息信息系統(tǒng) 。參考文獻(xiàn)：[ 1 ] S h a s h iS h e k h a ~ S a n j a yC h a w l a ． 空間數(shù)據(jù)庫(kù)[

27、M1 ． 謝昆青． 北京：機(jī)械 工業(yè) 出版 社， 2 0 0 4【 2 】 劉 南， 劉仁 義 ． We b G I S原 理及 其 應(yīng) 用— — 主要 We b G I S平 臺(tái)開發(fā)實(shí)例【 MI ． 科學(xué)出版社， 2 0 0 2[ 3 ] O p e nG I SC o n s o r t i u m ． We bf e a t u r es e r v i c ei m p l e me n t a t i o ns p e c i

28、 f i c a t i o n ． h t t p ： ／ ／ WWW． o p e n g i s ． o r g[ 4 1 O p e nG I SC o n s o r t i u m． We bMA Ps e r v i c ei m p l e m e n t a t i o ns p e c i f i c a t i o n ． h t t p ： ／ ／ www． o p e n g i s ． o r g【 5 】

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