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过程线用户手册


编号:R-TEC-FX060208

过程线组件用户手册 用户手册

编制 校对 审批

陈 胜

日期 日期 日期

2006-2-8

发放编号:017

受控状态:■受控

□非受控

北京江河

瑞通技术发展有限公司 Beijing RichWay Technology Co. LTD





第一章 引言 .......................................................................... 3 第一节 编写目的 .................................................................. 3 第二节 背景 ...................................................................... 3 第三节 词汇参考 .................................................................. 3 第二章 组件介绍 ...................................................................... 3 第一节 体系机构 .................................................................. 3 第二节 主要特性 .................................................................. 4 2.2.1 内部特性 ............................................................... 4 2.2.2 外观特性 ............................................................... 4 2.2.3 动作与专业特性 ......................................................... 5 第三节 典型过程线示例 ............................................................ 5 2.3.1 水文过程线 ............................................................. 6 2.3.2 水位示意图 ............................................................. 8 2.3.3 库容曲线 ............................................................... 9 2.3.4 水面线 ................................................................ 10 2.3.5 雨洪过程线 ............................................................ 11 2.3.6 降雨量累计曲线 ........................................................ 12 2.3.7 河道断面示意图 ........................................................ 13 第三章 使用介绍 ..................................................................... 13 第一节 过程线的结构 ............................................................. 13 第二节 过程线对象与属性 ......................................................... 14 3.2.1 图表集合(chartCollection) ............................................. 15 3.2.2 图表(chart) ........................................................... 15 3.2.3 坐标系集合(axisCollection) ............................................ 15 3.2.4 坐标系(axis) .......................................................... 16 3.2.5 特征值线集合(lineCollection) .......................................... 17 3.2.6 特征值(line) .......................................................... 17 3.2.7 序列线集合(seriesCollection) .......................................... 17

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3.2.8 序列线(series) ........................................................17 3.2.9 序列点(plot) ..........................................................17 3.2.10 标注集合(lableCollection) ............................................18 第三节 如何使用过程线组件 .......................................................19 3.3.1 通过 Applet 来展示过程线 ...............................................19 第四章 可扩展的功能 .................................................................20 第一节 数据维护功能 .............................................................20 第二节 数据加密 .................................................................20 第三节 其它图形以及扩充 .........................................................20 第五章 附录 .........................................................................20 第一节 附加资源说明 .............................................................20 第二节 软件的更新与改进 .........................................................20

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第一章 引言
第一节 编写目的
编写这份用户手册是针对我们的软件开发者的,而不是针对最终用户的。希望通过这个用户手 册,我们的软件开发人员能够熟悉该过程线组件,并能够熟练的在我们的软件产品中去使用该过程 线组件。

第二节 背景
过程线组件是水利软件中经常用到的水文分析工具,她通过图形的方式来展示、分析水文数据。 目前的成熟的过程线组件比较多,各有各的特点。本组件在对已有组件研究的基础上,力求具有以 下特点:1、功能强大,在包含现有的各类功能的基础上,针对用户的要求能够快速的扩展;2、组 件结构要求是开放的、标准的,使用 XML 进行通讯,对新的需求根据标准容易扩充;3、组件要求 是跨平台的,这样保证不同平台产品开发的统一性和可重用性;4、组件要求是灵活的、可定制的, 控件的功能可以自由配置,图形的样式可以自由改变。

第三节 词汇参考
? 时间序列:简称为 T-D 序列,在这个序列中,她的 x 维度的数据类型是时间类型的,y 维度 的数据类型是数值类型。 ? 字符串序列:简称为 S-D 序列,在这个序列中,她的 x 维度的数据类型是字符串类型的,y 维度的数据类型是数值类型。 ? 数值序列:简称为 D-D 序列,在这个序列中,她的 x 维度的数据类型是数值类型的,y 维 度的数据类型也是数值类型。

第二章 组件介绍
第一节 体系机构
本组件的运行的环境是开放的体系结构。 它可以作为 Applet 运行在 IE 或者 Netcape 浏览器环境; 也可以作为 Java 应用程序的一部分,运行在 Java 程序中;另外,本组件还可以作为一个后台服务运 行 J2EE 的环境中, 作为一个图片提供者来提供服务。 从运行的平台来说, 她可以运行在任何支持 J2SE 环境的平台上。

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Internet Explorer Applet 100

数据交互层

数据提供者

90

80

70

60

50

XML文件

Java Application Java Application 16 2/ 16 2/ 16 2/ 3 % 3 % 3 % 16 2/ 16 2/ 16 2/ 3 % 3 % 3 %

HTTP协议 TCP/IP协议

.net XML提供者

J2EE XML提供者

XML数据流 Image Server

WEB SERVICE

1

2

3

4

5

其它xml提供者

图 1-1 组件体系结构 在上图中可以看到,本组件不但可以在多个环境中运行,另外,她的数据提供者也可以来自于 不同的环境,数据交换格式是标准的 XML 数据流。

第二节 主要特性
2.2.1 内部特性 ? ? ? ? ? 支持多语言 开放性的体系结构,不局限于对现有几类过程线的开发,可以方便的扩充; 较强的兼容性。比如对颜色值: “red” , “#FF” , “#FF0000”都可以处理成为“红色” ; 标准的数据交换格式,使用标准 XML 作为数据交换的格式,可以安全的跨过各类平台; 错误处理能力,对可能出现的多种错误进行了处理。

2.2.2 外观特性 ? 同一个界面可以有多个图表同时存在,每个图表可以定义位置、大小、方向;

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? ? ? ? ? ? ?

图表的背景色可以修改,扩充后可以用图片填充(未完成) ; 通过坐标系集合的实体来实现坐标系的共用; 坐标系可以同时存在 8 个,总共可以有 16 个坐标系可以使用(目前全部是二维坐标系) ; 每个坐标系的颜色等样式可以自定义; 每个坐标系中可以有无限多个特征值线,以及无限多个序列线; 每个特征值线、序列线可以定义颜色,粗细等样式; 每个序列线中的点可以定义颜色、形状等样式;

2.2.3 动作与专业特性 ? ? ? ? ? ? ? 可以放大、还原图表; 可以对序列线上的点进行取值操作,即取当前位置点的数值; 对需要插值的图表进行插值运算,如果库容曲线的插值计算; 可以打印过程线图表到打印机或者图片文件; 可以对序列数据进行积分计算,比如对流量的洪量计算; 可以以表格的形式显示和打印过程线数据; 可以动画演示水位变化情况;

第三节 典型过程线示例
我们在水利行业软件中经常要用到过程线有水文过程线、水位示意图等过程线。下边就展示这 几类过程线,借此我们可以了解大部分本过程线组件的特性。

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2.3.1 水文过程线

水文过程线主要表现的水位和流量关系曲线, 她是时间序列 (T-D) 数据表现的一个典型的例子。 在上图中我们通过自定义,用红色表示水位,用蓝色表示流量,水位和流量的时间部分共用 X 坐标 轴。水文过程线中我们可以放大、还原以及平移图表中的序列线,以及对每个点进行取值操作,而 对于每个特征值线以及序列线我们可以通过下面工具栏的复选框来控制他们是否可见。此外还可以 对流量进行洪量计算操作。

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上图中,我们用向上箭头表示流量的一个极大值点,同时我们还使用计算洪量(阴影部分的积分) 的功能计算 2004-7-23 到 2004-7-27 柳沟水库的总流量。

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2.3.2 水位示意图

水位示意图是过程线的一个比较特别的例子,她对数据的描述不再是曲线或者柱状图,而是用 一个示意图来表示水位和坝体的关系。另外还可以用动画的形式来连续播放水位变化的情况。

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2.3.3 库容曲线

库容曲线是反映水库水位和库容之间的关系曲线,她是典型表现数值序列(D-D)的曲线。根据 需要,我们往往需要根据已有的库容水位数据来查找对应水位的库容,即对水位和库容进行插值计 算。

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2.3.4 水面线

水面线是反映各个水文测站之间水位关系的一个曲线,借此可以反应一条江河的水位落差情况, 她是典型的字符序列(S-D)的过程线。

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2.3.5 雨洪过程线

雨洪过程线是反映某一地区降雨量和河流流量关系图表,在这个图表中我们可以看到,不但坐 标系可以共用坐标轴,不同的坐标系集合也可以共用坐标系。

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2.3.6 降雨量累计曲线

降雨量累计曲线是反应时段降雨量和累计降雨量之间的关系,她可以直观的表现一段时间内的 降雨分布以及降雨总量。上图中柱状序列表示时段降雨量,折线序列表示降雨量累计,二者共用 X 轴。在本示例中我们用红色表示了时段降雨量最大值。

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2.3.7 河道断面示意图

河道断面示意图是对水位示意图的一个扩充,她不单反映水位和坝顶高程的关系,还可以反映 水位与河道横断面的关系,这样能更直观的观察河道水流的实际情况,通过动画的渐变演示还可以 直观的查看水位的演变过程。

第三章 使用介绍
第一节 过程线的结构
通过了解过程线的结构,我们就可以去定义我们自己需要的过程线。一个过程线在外观上她是 由坐标系统和其中的序列线以及相关的示意图和表格组成;她按照数据的层次结构包含:图表集合、 图表、坐标系集合、坐标系、 (特征值集合;序列线集合;标注集合) 、 (特征值、序列集合) 、标注 点等对象。下面的图形描述了按照数据组织的过程线组成(内部对象) :

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% % 1010 % 10 10 % 10 % 10 % 10 % 1010 % 10 % %

1

2

3

4

5 1 2 3

4

5

图表(chart) 图表集合(chartCollection)

Y 轴

Y 轴

X 轴

坐标系集合(axisCollection) 坐标系(axis)
X 轴

Y 轴

X 轴

Y 轴

X 轴

特征值线集合(lineCollection)

序列线集合(seriesCollection)

Y 轴

标注集合(lableCollection)

序列线(series)

特征值线(series) 序列点(plot)

在上图中,箭头所指向的表示包含关系,即“图表集合”中可以包含若干个“图表” ,而“图表”中 又包含若干个“坐标系集合” ,依次类推,直至最低层的“序列线”和“序列点” 。

第二节 过程线对象与属性
所有的过程线对象在数据描述中都将描述为 XML 数据的一个节点, 而对象的包含关系则反映到 XML 的层次结构上,而对象的属性则反映到对应节点的属性。下面对每个对象以及其常用的属性进

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Y 轴

本 文

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行描述: 3.2.1 图表集合(chartCollection) 我们的设计是一个图表可以包含多个图表(留有接口,但未实现) ,每个图表可以分布在用户界 面的不同空间位置。该对象有一个属性。 ? Caption:表示该图表集合的名称,没有实际用途。

3.2.2 图表(chart) 一个图表即代表一个过程线,如一个水文过程线,一个水位示意图。该对象有 3 个常用的属性: ? backgroup-color:图表的背景颜色。你可以使用颜色名称,如“red” , “blue”等,也可以使用 RGB 值(格式是“#RRGGBB”),如用“#FF0000”表示纯红色。以下所有涉及到颜色的属性都 具备相同的特性。 ? ? caption:过程线图表的标题,这个标题将显示在图表的标题部位,一般在上方。 type: 代表图表的类型。 这个属性非常重要, 组件将根据这个属性来生成不同专业类型的过程线。 其中 type 的值含义如下:0 代表所有时间序列(T-D)的过程线;1 代表所有字符序列(S-D)的过程 线;2 表示水位示意图;3 表示所有数值序列(D-D)的过程线;4 表示断面示意图。 3.2.3 坐标系集合(axisCollection) 坐标系集合可以包含多个坐标系,为什么这多个坐标系会在一起,因为他们可以共用一个坐标 轴。该对象有一个常用属性: ? position:代表坐标系集合的位置。1 代表“共用坐标轴”在下方;2 代表“共用坐标轴”在 右边;3 代表“共用坐标轴”在上方;4 代表“共用坐标轴”在左方。下图对相应的位置关 系做了图示:

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X 轴

Y 轴

Y 轴

X 轴

X 轴

1
X 轴

2

X 轴

Y 轴

Y 轴

Y 轴

X 轴

3

4

上图中各个坐标轴只表示共用坐标轴的位置,和坐标轴方向无关。 3.2.4 坐标系(axis) 坐标系里面包含所有在同一坐标系所有数据,一个图表的数据几乎都包含在每个坐标系中,包 括特征值线、标注数据、序列线数据。该对象主要有三个属性: ? ? caption:坐标系的标题,该标题将作为坐标系的标注。 position:表示坐标系在坐标系集合中的位置。以在 1 位置的坐标系集合为例,可以有以下 四个位置:

1
Y轴

2

3
Y轴

4

X 轴

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Y 轴

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?

axisColor:坐标系的颜色,包括标注的颜色,用于更明显的区分每个坐标系。

3.2.5 特征值线集合(lineCollection) 特征值线集合是用于容纳特征值线的对象。该对象目前没有任何属性。 3.2.6 特征值(line) 特征值线是坐标系中单一 y 轴方向的数值。在坐标系特征值线是以一条线来表示的,我们可以 定义这条线的颜色、粗细等样式。特征值线主要有 3 个属性: ? ? ? caption:特征值的标题,作为区分不同的特征值线。 linecolor:特征值线的颜色。 value:特征值线的值,该值将参与整个坐标系的计算与绘制。

3.2.7 序列线集合(seriesCollection) 序列线集合中可以包含多个序列线,该对象也是用于包容序列线对象。该对象目前没有属性。 3.2.8 序列线(series) 序列线代表任何一个时间类型,数值类型,字符类型中的任何一种数据序列。她在坐标系中表 现为一条折线、一组柱状图。序列线的主要属性有个: ? ? ? ? ? ? ? caption:序列线的标题,该标题将显示在控制栏上,以区别不同的序列线。 type:代表序列的数据类别,比如 0 代表 T-D 类型,该属性目前无效。 linewidth:[整形]可选属性,默认是 1。序列是折线时,它的宽度。 linecolor:序列线或者柱状图的颜色。 dotcolor:序列线点的颜色。 dotstyle:序列线点的样式,不同样式代表不同的点的形状。详见 plot。 seriestype:表示该序列数据的表现样式。0 表示折线;1 表示柱状图

3.2.9 序列点(plot) 多个序列点组成了序列线,序列点就是每个具体二维数值,序列点在图表上表现成曲线上的一 点、柱状图上的一个柱、或者是饼图的一个块。目前主要有以下属性:

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? ? ?

xvalue:表示序列点的 x 维方向的数值,数值类型:[字符串 | 数值 | 日期] yvalue:表示序列点的 y 维方向的数值,为数值类型。 plotStyle:代表序列点的样式,原则上这些样式可以无限扩充,我们可以利用这种特性来标 注特殊的点,如水位的极值点。目前存在的样式是:当序列线是柱状图时,0 表示平面柱状 图,1 为立体柱状图,默认为 0;当序列线是折线时,0 表示 (实心圆)1 表示 (空心

圆) 2 表示 (实心矩形)3 表示 (空心矩形)4 表示 (向上实心箭头)5 表示 (向下 实心箭头)在实际应用中效果如下:

折线图

柱状图 ? plotColor:表示每个点的颜色。

3.2.10 标注集合(lableCollection) 标注集合类似于序列线,但是它不是用来参与坐标系计算,主要用来标注一些相关的特性,如 河道横断面。相关的标注数据根据实际需要来确定,可能差别也比较大。

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第三节 如何使用过程线组件
过程线组件可以嵌入到 Java 应用程序中使用,可以作为一个图片服务提供者来调用,也可以通 过 Applet 来展示。下面介绍通过 Applet 如何实现过程线的应用。 3.3.1 通过 Applet 来展示过程线 我们以 IE 作为 Applet 运行容器来看看一个水文过程线如何实现。 首先,客户端应该具备 Java 程序的运行库,至少安装 JRE1.4 版本以上的 Java 运行环境。我们 在 IE 中实现的脚本如下所示: <applet code="org.hualin.water.line. TimeChartApplet.class" codebase = "." class="" width="700" height="500"> <PARAM NAME = ARCHIVE VALUE = "zehualine.jar" > <PARAM NAME = url VALUE = "http://localhost/shuiwen.xml" > </applet> 部分参数说明如下: 1、蓝色部分的 org.hualin.water.line. TimeChartApplet 表示该 Applet 运行的类,目前我们有以下几个 类提供服务(以后将合并成为一个类) : ? ? ? ? ? LevelChartApplet:用于生成水位示意图; StingChartApplet:用于生成字符串类型的过程线,如河道的水面线; TimeChartApplet:用于生成时间类型的过程线,如水文过程线,雨洪过程线; TransectChartApplet:用于生成河道,水库等的横断面图; XYChartApplet:用于生成数值类型序列的过程线,如库容曲线;

2、红色部分的 width 和 height 属性表示 Applet 界面的宽度和高度。Applet 展示界面会根据这个大小 自动伸展。 3、参数部分的 url 参数是本过程线唯一要输入的参数,即给本过程线提供的 XML 数据的 XML 数据 源。本例子中的 shuiwen.xml 是用来生成水文过程线的 XML 数据。 XML 的数据是根据过程线对象来 组织的。可以参考附带的 XML 示例。 提供 XML 的格式一定要正确,否则 Applet 将不能正确的显示。对于如何提供 XML 数据,不同 的平台有不同的实现方式,在此不在说明。

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第四章 可扩展的功能
可扩展的功能对本组件来说是可实现的,或者已经预留接口的,但因开发进度的安排还没有完 全实现的功能。

第一节 数据维护功能
用户可以直观的看到的数据,并能够实时修改数据,修改数据可以通过修改表格中的数据或者 直接在图表上进行拖拽来实现修改功能。

第二节 数据加密
如果传输的数据涉及到高度的保密,可以使用数据加密功能对数据源以及传输的数据进行加密 处理。

第三节 其它图形以及扩充
根据需要可以定义其它图表,如饼图。另外可以根据需要对现有图形进行扩充与改进。

第五章 附录
第一节 附加资源说明
在附带的文件 linesample.rar 是示例文件, 它包括展示 Applet 的网页脚本实现, 以及相应的 XML 数据。如果你要查看这些示例,请释放该压缩包,并保证其中 XML 文件在本机中的虚拟目录是 http://localhost/linesample。

第二节 软件的更新与改进
我们将不断的更新改进我们的水利过程线组件,欢迎您给我们提出你的要求和意见。我们将给 促进本软件发展的人士提供本软件的最新版本、以及相关文档。 Email:chenshenge@hotmail.com 联系电话:010-88407030 转 8025

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