杜仲进
(1.福建省测绘院,福建 福州 350003)
基于B/S架构的CORS用户管理系统设计与实现
杜仲进1
(1.福建省测绘院,福建 福州 350003)
连续运行卫星定位服务系统改变了传统的基于大地控制网的测绘作业模式,通过实时的方式,根据用户需求,向用户发送不同定位精度的差分信息,以满足用户实际需要。通过建立基于B/S架构的CORS用户管理系统,实现CORS系统管理的高效、规范和自动化,同时为CORS安全服务技术的研究提供参考。
B/S架构;CORS系统;用户管理
Trimble CORS的工作流程是利用控制中心服务器上的Trimble GPStream软件接收参考站的实时观测数据流[1,2],利用Trimble GPSNet软件将GPStream中转过来的数据进行实时解算(电离层误差、对流层误差等)[3],从而实现全网的初始化解算。用户使用CORS系统时,通过用户端设备登陆,经过验证以后,将各种差分改正信息发送给用户,从而使用户可以获得经过授权的不同精度的定位服务,以满足各种工程的需要。Trimbe CORS系统的工作流程如图1所示。
图1 Trimble CORS工作流程
2.1 Web网页开发技术
本系统采用3层B/S结构,网页编程采用ASP(active server pages,活动服务器文档)技术,该技术是目前最为流行的服务器端Web软件开发技术。ASP提供的ADO数据访问是面向连接的数据访问技术[4,5],在整个数据访问过程中都要保持连接状态。在访问者较多时,系统要为众多的客户端请求维持数据库连接状态,这在很大程度上降低了数据库性能和效率,延长了网络的响应时间。
2.2 VS.NET框架
VS.NET是新一代开发工具包,VS.NET框架为VB.NET, VC++.NET,C#,APL,COBOL,PERL等编程语言提供了统一的基础类库和公共语言运行环境[6]。采用.NET框架的目的是便于开发者更容易地建立Web应用程序和Web服务,提高系统运行的效率,它的关键特色是提供了一个多语言开发和执行的环境。
2.3 数据库技术
利用ADO.NET提供了面向非连接的数据库访问技术,从而避免了在多用户访问中维持多个数据库连接状态的管理,特别适合于Web系统中数据库访问的不确定性,符合使用CORS系统用户数量的不确定性的特点。考虑到已建系统GPSNet有相当部分的数据存储采用了ACCESS数据库,同时管理平台需要备份CORS基站观测数据和星历以及管理信息,需要等规模的数据库,所以采用Access+MySQL的数据库设计方案,并应用MySQL数据库进行数据存储。
3.1 系统功能
1)用户管理:基于MySQL数据库操作,实现用户的管理。
2)坐标转换:基于现有坐标转换程序,实施CGCS2000到各个坐标系的转换工作。
3)系统监控:每日定时对服务器、控制中心软件(TNC、GPSNET)、基站状况进行检查,对基站断掉等异常情况进行日志记录等。
4)用户使用情况查询统计:基于MySQL数据库操作,统计查询各用户的使用时间等。
5)运维日志管理:采用文档报表记录运维过程中发生的重大事件,诸如基站何时断开、什么原因、何时修复,某用户帐号异常情况等内容。
3.2 总体框架设计
CORS用户管理系统采用3层B/S总体框架设计,整个系统分为界面层、业务逻辑层和数据层,如图2所示。
图2 系统总体架构图
各个部分的主要功能如下:
1)界面显示层。客户端应用程序是一个通用的浏览器软件,用户直接操作界面显示层,通过该层不同权限的请求,系统将处理的结果显示在浏览器端。
2)业务逻辑层。位于显示层和数据层之间,其功能是:①对各类数据请求进行相应处理,包括向数据层发送SQL指令或从数据层取得有关数据进行统计查询、显示,进行坐标参数转换;②主动监控CORS系统各部分的工作状态,包括用户位置、轨迹和定位状态,各个CORS基站运行状态的主要参数;③生成系统运维管理日志,并实时存储到数据中去。
3)数据层。数据层用来定义、维护、访问和更新数据并管理和满足应用服务对数据的请求,它包括存储过程、触发器及视图等。该层负责解析业务逻辑层所发出的SQL指令,执行相关的操作。数据层的数据分为两类,一类是本地数据,主要包括系统数据库相关表结构,用于用户管理及CORS数据备份;另一类是外部数据,主要是指GPSNet等CORS软件模块的数据库(或在线数据)、CORS基站接收机原始观测数据和星历文件以及移动站轨迹文件等,这类数据需要通过网络建立相关链接,实时在线获取。
3.3 数据库设计
基于GPSNET软件的Trimble CORS系统底层采用Microsoft Access数据库对系统进行管理,包括系统参数配置、用户参数配置、用户登陆管理等。该系统采用MySQL数据库。表的关系基于角色的访问控制,遵循“用户-角色-操作-对象资源-用户”的规则并结合系统总体架构进行设计。
CORS用户管理系统采用B/S架构进行开发,使用C#、VB.NET语言及ASP技术,在VS.NET平台上开发该系统。该系统运行于Windows Server2003操作系统,实现了以下功能。
1)权限管理:对该系统的用户进行管理,包括设置管理员权限、用户权限等。
2)业务管理:对使用CORS系统的用户,计算使用RTK/RTD服务的时间。
3)用户管理:用户注册及账号申请,支持系统管理员通过互联网注册、注销账号。用户账号信息写入管理数据库的用户基本信息及密码表中,与此同时,可以查看用户、账号及所属单位信息、用户费用统计等。
4)站点管理:将本省的天地图矢量数据作为参考站网图的底图,更加清晰明了地查看参考站实时状态、站点属性、当前电离层强度和站点UPS属性等。
5)数据服务:提供授权用户下载参考站点的原始观测数据,并且用户可以选择将项目的静态观测文件上传到服务器,委托CORS中心解算成所需坐标下的点坐标。上传后的数据在数据处理服务中可以查看到,方便用户使用CORS系统的后处理服务。
6)LBS服务:将天地图嵌入到运维系统的网页中。管理员针对单用户或多用户管理,在天地图上实时绘制用户位置,并管理用户登录信息、服务信息。可采用不同的方式表达在线用户。计算用户历史作业轨迹,同时提供用户作业轨迹的下载,便于监控用户作业范围。
7)统计分析:对使用CORS系统用户的资质、使用的服务、作业区域、使用仪器、所属行业及性质和服务器磁盘进行分析,可以综合得到用户和设备的各种统计信息。
8)坐标转换服务:利用坐标系组合管理功能,按地市进行划分,计算出CGCS2000坐标系—BJ54、西安80及地方坐标系坐标转换七参数,用户可以使用坐标转换功能,选择自己项目所属的测区及将CGCS2000坐标转换到所需坐标系下的坐标。
9)系统运维:提供CORS系统日常维护编写、日志查询、巡检日志编写与查询等功能,满足系统维护无纸化办公的需要。
通过上述系统的建立,可进一步有效地为使用CORS系统的用户提供更好的服务。上述数据处理中的实时坐标转换、基准站观测数据检验与存储和数据格式转换与分发功能将集成到国产的三星网络RTK计算软件中,以便后续基于北斗的地基增强系统的使用。
[1] 刘经南,刘晖,邹容,等.建立全国CORS更新国家地心动态参考框架的几点思考[J].武汉大学学报:信息科学版,2009,34(11):1 261-1 265
[2] 孙伟,王祥,周剑.CORS用户管理系统的研究与实现[J].测绘信息与工程,2009,34(2):32-33
[3] Hofmann-Wellenhof B,Lichtenegger H,Wasle E.GNSS-Global Navigation Satellite Systems GPS,GLONASS,Galileo & More [M].北京:测绘出版社,2009
[4] 赵新秀,王解先.CORS用户管理系统的研究与开发[J].工程勘察,2010(9):74-76
[5] 周忠谟,易杰军,周琪.GPS卫星测量原理与应用[M].北京:测绘出版社,2004
[6] 黄俊华,陈文森.连续运行卫星定位综合服务系统建设与应用[M].北京:科学出版社,2009
[7] 陈俊勇,党亚民.全球导航卫星系统的进展及建设CORS的思考[J].地理空间信息,2009,7(3):12-14
P208
B
1672-4623(2015)03-0041-03
10.3969/j.issn.1672-4623.2015.03.015
杜仲进,硕士,工程师,主要从事GPS数据处理及CORS应用方面工作。
2014-05-26。
项目来源:福建省科技重大专题资助项目(2013HZ0002)。