Разработка веб-приложения «Интерактивная карта кампуса ТПУ» на основе библиотеки Leaflet

ВВЕДЕНИЕ 14
1. АНАЛИЗ РЫНКА КАРТОГРАФИЧЕСКИХ ВЕБ-ТЕХНОЛОГИЙ 16
1.1. Сравнение картографических библиотек 16
1.2. Описание библиотеки Leaflet 17
2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 20
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ 24
3.1. Варианты использования 24
3.1.1. Диаграмма вариантов использования 24
3.1.2. Описание вариантов использования 25
3.2. Архитектура системы 28
3.2.1. Общая архитектура 28
3.2.2. Компонентная архитектура 29
3.2.3. Модульная архитектура 30
3.2.4. Модель данных 31
3.3. Эскиз интерфейса пользователя 32
4. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ 35
5. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 44
5.1. Оценка коммерческого потенциала и перспективности разработки с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 45
5.1.1. Потенциальные потребители программной системы 45
5.1.2. Технология QuaD 46
5.1.3. SWOT-анализ 48
5.2. Определение возможных альтернатив осуществления разработки проекта 50
5.3. Планирование проектных работ 51
5.3.1. Структура работ в рамках проекта 51
5.3.2. Определение трудоемкости выполнения работ 52
5.3.3. Разработка графика проведения разработки проекта 52
5.3.4. Бюджет проектной работы 56
5.4. Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности проекта 60
6. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 63
6.1. Производственная безопасность 63
6.1.1. Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект исследования 64
6.1.2. Анализ вредных и опасных факторов, которые могут возникнуть на рабочем месте при проведении исследований 65
6.2. Экологическая безопасность 68
6.3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 69
6.4. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 70
6.4.1. Правовые нормы трудового законодательства 70
6.4.2. Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 71
6.4.3. Построение маршрутов в зависимости от загруженности дорожного трафика 72
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 76

Весь текст будет доступен после покупки

Одной из стремительно развивающихся отраслей информационных технологий за последние несколько лет стали геоинформационные системы. В настоящее время существует огромное количество данных систем, рассчитанных практически на любое электронное устройство: компьютер, сотовый телефон, навигатор в транспортном средстве и т.д. Повсеместно используются GPS-координаты, по которым можно найти любую точку на поверхности Земли, любой предмет, снабженный специальным датчиком: сотовый телефон, автобус, станок на заводе и т. д. В современных ГИС можно создавать собственные карты или маршруты, связывать их с различными координатами, добавлять какие-либо данные к готовым картам.
Кроме пользовательских геоинформационных систем существуют и профессиональные. Они применяются в промышленном производстве, научных исследованиях и прочих профессиональных сферах деятельности.

Весь текст будет доступен после покупки

1. АНАЛИЗ РЫНКА КАРТОГРАФИЧЕСКИХ ВЕБ-ТЕХНОЛОГИЙ
1.1. Сравнение картографических библиотек
Согласно заданию на выполнение ВКР, в качестве картографической технологии для разработки веб-приложения используется библиотека Leaflet. В данном разделе проводится ее сравнение со схожими библиотеками для выявления ее преимуществ и недостатков и определения целесообразности дальнейшего использования выбранной библиотеки.
Ключевым требованием отбора является бесплатный доступ. В качестве критериев сравнения были выбраны:
• простота использования;
• производительность;
• функциональные возможности (функциональность);
• качество и количество плагинов (расширяемость);
• визуальное оформление (дизайн).
В таблице 1 приведено сравнение наиболее популярных конкурирующих между собой картографических библиотек, таких как Leaflet, OpenLayers [10] и Google Maps API [11].
Критерии оцениваются по 4-балльной шкале: от 2 до 5. Каждый из них имеет вес, напрямую зависящий от его значимости в рамках разработки системы. Сумма весов всех критериев равна 1. Наибольшее значение имеют простота и производительность. Задуманную веб-систему нужно реализовать в довольно сжатые сроки, поэтому простота использования API крайне важна. В веб-приложении, ориентированном на широкое использование, важным аспектом является скорость работы.
Итоговое значение для каждой системы получается путем суммирования произведений оценок критериев на их веса.


Таблица 1 – Сравнение картографических библиотек
Критерий Вес Библиотеки
Leaflet OpenLayers Google Maps API
Простота
использования 0,3 5 5 4
Производительность 0,3 5 4 5
Функциональность 0,15 3 4 5
Расширяемость 0,15 5 4 3
Дизайн 0,1 5 4 4
Итого 1 4,7 4,3 4,3
В результате сравнения картографических веб-технологий, была подтверждена целесообразность использования Leaflet для создания приложения «Интерактивная карта кампуса ТПУ», поскольку выбранная библиотека получила наибольшую итоговую оценку, следовательно, она наилучшим образом удовлетворяет установленным критериям.
1.2. Описание библиотеки Leaflet
Leaflet – это картографическая JavaScript-библиотека, предназначенная для отображения карт на веб-сайтах. Она позволяет новоявленному разработчику, легко отображать растровые карты, состоящие из маленьких фрагментов – тайлов, с дополнительными слоями, накладываемыми поверх основного, и регулировать их видимость.
Отличительной особенностью библиотеки является простота ее API [12], достигнутая за счет интуитивно понятного синтаксиса и минимизации встроенных алгоритмов.
При размере всего около 150 Кб, библиотека имеет все основные функции, которые могут понадобиться большинству разработчиков для отображения интернет-карт. За счет малого исходного размера обеспечивается высокая производительность даже на маломощных устройствах.
Существует множество плагинов, созданных специально для библиотеки Leaflet и позволяющих увеличить ее функциональность. Так плагин Leaflet.markercluster [13] предназначен для кластеризации маркеров на карте, а плагин Leaflet-routing-machine [14] дает возможность прокладывать маршруты между зданиями.
Leaflet поддерживает слои Web Map Service (WMS), GeoJSON, а также векторные и растровые слои. Многие другие типы слоёв поддерживаются дополнительными модулями [15].
Основными типами объектов являются [15]:
• растровые типы (TileLayer и ImageOverlay);
• векторные типы (Path, Polygon, Circle и др.);
• групповые типы (LayerGroup, FeatureGroup и GeoJSON);
• управляющие элементы (Zoom, Layers);
• всплывающие элементы (Popup).
Несколько стандартных форматов ГИС поддерживается ядром Leaflet, а остальные за счет подключаемых модулей (таблица 2).
Таблица 2 – Поддержка форматов ГИС [15]
Стандарт Поддержка
GeoJSON Присутствует. Ядро содержит функцию geoJson
WMS Присутствует. Ядро поддерживает подтип TileLayer.WMS
KML, WKT, GPX, CSV, TopoJSON За счет модуля Leaflet-Omnivore
WFS За счет модуля Leaflet-WFS
Обеспечивается поддержка следующих версий браузеров [15]:
• Google Chrome 20.0+
• Mozilla Firefox 4.0+
• Opera 12.0+
• IE 7.0+
• Safari 5.0+
Библиотека позволяет эффективно работать на большинстве настольных и мобильных платформ, а также использовать новейшие возможности языков HTML5, JavaScript и CSS3. Ее постоянное развитие расширяет имеющийся потенциал с различных сторон.
Выводы по разделу
Рассматриваемая библиотека выгодно отличается от своих ближайших аналогов простотой использования, малым размером и высокой производительностью. Несмотря на не самые выдающиеся функциональные возможности, ее функционал можно значительно расширить с помощью многочисленных плагинов. Так как Leaflet имеет открытый исходный код, каждый разработчик может сделать это самостоятельно, настроив библиотеку под собственные задачи.


2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
2.1. Введение
2.1.1. Наименование продукта
Интерактивная карта кампуса ТПУ.
2.1.2. Краткая характеристика области применения
Данная система, в первую очередь, предназначена для студентов Томского политехнического университета и применяется в области навигации и поиска зданий на карте.
2.2. Основания для разработки
2.2.1. Документ, на основании которого ведется разработка
Разработка ведется на основании задания на ВКР.
2.2.2. Организация, утвердившая документ
Документ был утвержден Национальным исследовательским Томским политехническим университетом.
2.3. Назначение разработки
Разрабатываемая система должна отображать и использовать цифровую карту города Томска, а также упрощать выполнение следующих операций:
• отображение местоположения зданий ТПУ на карте;
• поиск зданий на карте по адресу или названию;
• прокладка маршрутов между зданиями на карте;
• поиск информации о зданиях, связанных с ТПУ.


2.4. Требования к системе
2.4.1. Требования к функциональным характеристикам
Система должна быть реализована в виде веб-приложения, отображающего и использующего цифровую карту Томска. Она должна предоставлять следующие возможности:
• навигация по карте: перемещение и масштабирование;
• поиск зданий на карте по адресу или названию;
• автоматическая прокладка маршрутов между зданиями на карте;
• выделение на карте зданий, связанных с ТПУ и отображение краткой информации о них;
• отображение на карте подробной информации о тех зданиях ТПУ, для которых она имеется;
Краткая информация о здании должна включать в себя: наименование, адрес и контакты.
Для различных типов зданий должна храниться соответствующая подробная информация (если имеется):
• для учебных корпусов ¬– список институтов;
• для больниц – список участковых врачей;
• для общежитий – список управляющих.
Для всех пользователей должна иметься возможность использования интерактивной карты кампуса ТПУ.
2.4.2. Требования к надежности
• должен допускаться ввод любых символов в поля поиска и прокладки маршрута без возникновения критических ошибок при осуществлении соответствующих операций;
• в случае отсутствия на карте объекта, удовлетворяющего введенному в поле тексту, пользователю должно отобразиться соответствующее сообщение.
• для пользователей должна отсутствовать возможность редактирования какой-либо отображаемой информации, за исключением текста в полях поиска и построения маршрута.
2.4.3. Требования к составу и параметрам технических средств клиентской части
К компьютеру, на котором будет использоваться рассматриваемая система, предъявляются следующие минимальные системные требования:
• процессор с тактовой частотой 1 ГГц;
• 512 Мб оперативной памяти;
• видеокарта и монитор с поддерживаемым разрешением 800?600;
• модем или подключение к интернету;
• клавиатура, мышь.
2.4.4. Требования к информационной и программной совместимости
Для корректного использования системы допускается использование следующих операционных систем: Windows XP, Linux, Mac OS X 10.9 и их более новых версий. Необходимо наличие браузера, желательно одного из перечисленных: Google Chrome 25.0+, Mozilla Firefox 4.0+, Opera 11.0+, Internet Explorer 9.0+.
2.4.4. Требования к составу и параметрам технических средств серверной части
К серверу, с помощью которого будет обеспечиваться работа данной системы, предъявляются следующие минимальные системные требования:
• архитектура с разрядностью 32 бит или 64 бит (x86 или x64);
• процессор с тактовой частотой 1 ГГц;
• 1 Гб оперативной памяти;
• 10 Мб свободного места на диске;
• постоянное подключение к сети интернет.
2.5. Требования к программной документации
В комплект программной документации системы должно входить руководство пользователя.
2.6. Технико-экономические показатели
Система имеет бесплатный доступ для всех пользователей.
2.7. Стадии и этапы разработки
В таблице 3 приведены этапы разработки системы.
Таблица 3 – Этапы разработки
Стадия Результат Время выполнения
Анализ предметной области Выбранная технология для разработки системы 01.11.16 – 08.12.16
Разработка технического задания Утвержденное техническое задание 08.12.16 – 14.12.16
Проектирование Спроектированная система 14.12.16 – 10.02.17
Программная реализация Реализованная система 10.02.17 – 23.05.17
Размещение на хостинге Размещенная система 01.05.17 – 25.05.17
Оформление документации Утвержденная пояснительная записка 10.05.17 – 05.06.17
Подготовка к защите ВКР Презентация и текст для выступления 05.06.17 – 20.06.17
2.8. Порядок контроля и приемки
Контроль и приемка осуществляются: со стороны руководителя –Ковиным Р.В., со стороны исполнителя – Чиликиным И.В. на основе полного комплекта прилагаемой документации.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Геоинформационные системы и технологии: учебник / Р.В. Ковин, Н.Г. Марков. – Томск: Изд-во Томского политехн. ун-та, 2009. – 300 с.
2. Кампус [Электронный ресурс] / Словарь иностранных слов русского языка. – URL: http://enc-dic.com/fwords/Kampus-15505.html (дата обращения: 01.11.2016).
3. Что такое API, где и для чего его применяют [Электронный ресурс] / WEB школа «Green brain». – URL: http://greenbrain.ru/publ/stati_raznoe/chto_takoe_api_gde_i_dlja_chego_ego_primenjajut/2-1-0-46 (дата обращения: 01.11.2016).
4. Справочники [Электронный ресурс] / WebReference. – URL: https://webref.ru/ref (дата обращения: 10.11.2016).
5. JavaScript [Электронный ресурс] / Экопарк Z. – URL: http://ep-z.ru/stroitelstvo/sayt/javascript (дата обращения: 01.12.2016).

Весь текст будет доступен после покупки