基于ＷｅｂＧＩＳ的數(shù)字校園系統(tǒng)建設(shè)初探

摘要：初步探討了數(shù)字校園建設(shè)中應(yīng)用WebGIS技術(shù)構(gòu)建電子地圖的思路與開(kāi)發(fā)流程，定義了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)系統(tǒng)的總體框架、系統(tǒng)功能、數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞： WebGIS；電子地圖；地理信息系統(tǒng)；數(shù)字校園

中圖分類號(hào)：TP315文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)06-00ppp-0c

The Preliminary of Campus Construction Based on WebGIS

LIU Xiao-guang1，2 ，SU An-yu1

(1.Resource Environment College，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，China;2.Beijing University of Posts and Telecommunications，Beijing 100876，China)

Abstract:During the construction of digital campus，it’s the first time to probe into the WebGIS technique to build the idea of the electronic map and the process of developing.It defines the data structure designing， the general framework，system function and database for system.

Key words:WebGIS;Electronic map;GIS;Digital campus

地理信息系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱GIS）技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展逐漸成熟，廣泛地應(yīng)用于資源、環(huán)境、電力、交通、物流、公安、市政、航空、投資、軍事和災(zāi)害評(píng)估等眾多領(lǐng)域。高校空間信息共享、信息資源立體化、分析可視化等問(wèn)題也需要應(yīng)用GIS技術(shù)來(lái)解決。本文應(yīng)用WebGIS技術(shù)，在校園地理數(shù)據(jù)集成后，將校園地物分類并以二維地圖的形式表述，以便于校園空間范圍內(nèi)地理資源的管理，實(shí)現(xiàn)校園電子地圖的發(fā)布、空間分析與數(shù)據(jù)編輯，使傳統(tǒng)的校園地圖實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化和網(wǎng)絡(luò)化的管理，空間分析工具可使決策更加科學(xué)、快速、準(zhǔn)確，為學(xué)校基礎(chǔ)設(shè)施管理和規(guī)劃提供可靠依據(jù)。同時(shí)，將地理查詢、部門介紹等功能對(duì)外開(kāi)放，還可以提高高校對(duì)外的知名度，為學(xué)校創(chuàng)造客觀的社會(huì)效應(yīng)［1］。

1 數(shù)字校園概念

數(shù)字校園是以數(shù)字化信息和網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上建立起來(lái)的使數(shù)字資源得到充分優(yōu)化利用的虛擬教育環(huán)境。通過(guò)實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境的全部數(shù)字化，在傳統(tǒng)校園基礎(chǔ)上構(gòu)建一個(gè)數(shù)字空間，以拓展現(xiàn)實(shí)校園的時(shí)間和空間維度，提升傳統(tǒng)校園的運(yùn)行效率，擴(kuò)展傳統(tǒng)校園的業(yè)務(wù)功能，最終實(shí)現(xiàn)教育過(guò)程的全面信息化，達(dá)到提高管理水平和效率的目的［2］。

空間信息與非空間信息結(jié)合管理是數(shù)字校園研究的方向之一，常見(jiàn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)包括靜態(tài)圖片信息嵌入web頁(yè)面、FLASH信息嵌入web頁(yè)面、全景技術(shù)與web技術(shù)結(jié)合、單機(jī)GIS 、分布式GIS、GIS與web技術(shù)結(jié)合（WebGIS）、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與GIS技術(shù)結(jié)合（VRGIS）、VRGIS與web技術(shù)結(jié)合等。

2 設(shè)計(jì)目標(biāo)

數(shù)字校園系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是利用GIS手段，將校園信息展現(xiàn)的方式從傳統(tǒng)的純文字模式轉(zhuǎn)為地圖、文字、圖片等數(shù)據(jù)相結(jié)合的多媒體模式。系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)主要有以下幾方面：

2.1 地圖漫游

系統(tǒng)具有顯示、放大、縮小、漫游以及縮略圖（鷹眼圖）定位等地圖顯示功能。

2.2 校園查詢

通過(guò)校園電子地圖，用戶能夠方便地瀏覽各種相關(guān)的校園信息，以及查詢地圖實(shí)體的各種屬性信息等。

2.3 空間分析

以校園矢量化數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)校園兩點(diǎn)間最短路徑的空間分析。

2.4 專題地圖

結(jié)合校園地物信息矢量化分類，制作綠化、電力線路等專題地圖。

2.5 信息處理

以校園地圖為基礎(chǔ)，利用對(duì)用戶的權(quán)限控制使得授權(quán)用戶可以參與到系統(tǒng)中來(lái)，添加部分信息。任何與校園相關(guān)的信息將重新定位，并與地圖信息建立最緊密的聯(lián)系。用戶將可以從文字查詢中解脫出來(lái)，獲取圖文并茂而且最為直接的交互效果［3］。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 運(yùn)行環(huán)境

3.1.1 硬件環(huán)境

外設(shè)：數(shù)字化儀，掃描儀，繪圖儀

主機(jī)：要求高檔服務(wù)器與圖形工作站

3.1.2 軟件環(huán)境

操作系統(tǒng)：Microsoft Windows 2000、XP 、2003 或更高版本，安裝了IIS的服務(wù)器

開(kāi)發(fā)軟件：VS.net 2005(或VS.net 2003)

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：SQL Server2005

GIS平臺(tái)：TopMap world 6

客戶端：IE 瀏覽器 6.0 以上版本。

3.2 技術(shù)路線

建設(shè)數(shù)字校園系統(tǒng)，確定運(yùn)行環(huán)境之后，系統(tǒng)必須要有相關(guān)的地圖及屬性數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與整理占用大部分時(shí)間和資源。所以，數(shù)據(jù)定義標(biāo)準(zhǔn)化、開(kāi)發(fā)流程規(guī)范化至關(guān)重要。

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備分為8個(gè)步驟，依次是建立工作空間、建立符號(hào)與線型庫(kù)、轉(zhuǎn)入已有數(shù)據(jù)集、新建數(shù)據(jù)集、掃描底圖、矢量化地圖、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)整飾。

開(kāi)發(fā)流程分為9個(gè)階段，依次是安裝與配置服務(wù)器、啟動(dòng)服務(wù)器、配置開(kāi)發(fā)環(huán)境、新建站點(diǎn)工程、設(shè)計(jì)界面與功能、業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、調(diào)試運(yùn)行、發(fā)布站點(diǎn)、系統(tǒng)部署與檢驗(yàn)。

圖1 開(kāi)發(fā)總體流程圖

3.3 體系結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)根據(jù)功能需求分為5個(gè)模塊（地圖控制、地圖顯示、地圖輸出、地圖查詢、空間分析），如圖2所示

圖2 體系結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)以基于B/S的三層應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)：

數(shù)據(jù)層：包括GIS數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，電子地圖數(shù)據(jù)以柵格或矢量格式存儲(chǔ)管理，屬性數(shù)據(jù)庫(kù)以MS SQL Server存儲(chǔ)管理；

業(yè)務(wù)層：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯，主要包括GIS分析、查詢分析、計(jì)算等功能；

表示層：運(yùn)行在IIS服務(wù)器上，以瀏覽器為界面，實(shí)現(xiàn)GIS分析查詢、業(yè)務(wù)分析交互表現(xiàn)等功能。

3.4 圖形及屬性庫(kù)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)圖形數(shù)據(jù)庫(kù)分層管理，圖層主要包括地形坐標(biāo)圖層、建筑物圖層、道路圖層、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)圖層、綠化圖層、通信設(shè)施圖層、電力設(shè)施圖層、路燈圖層，為方便區(qū)分，各層設(shè)計(jì)了不同的顏色。表1為部分圖形屬性。

表1 圖形屬性

3.5 程序?qū)崿F(xiàn)

TopMap World 是基于COM/DCOM及.NET技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，應(yīng)用.NET封裝件進(jìn)行基于.NET框架的快速開(kāi)發(fā)。

實(shí)現(xiàn)步驟：

(1)為系統(tǒng)添加 WebGIS 框架文件，然后實(shí)現(xiàn)地圖的配置。

(2)將QueryInfo.aspx 文件更名為index.aspx ，然后更改index.aspx 界面布局。

(3)修改地圖對(duì)象布局代碼： 客戶端地圖對(duì)象位置基本變量，自行定制

(4)同時(shí)需要修改 js\\UserFunction.js 中的方法 ResizeFunc(objMap) ，保證 map 對(duì)象的窗口大小在 IE 窗口 resize 的時(shí)候適合您的需要

(5)打開(kāi)QueryOperate.aspx文件，修改function loadMain()代碼中的parent.frames(“main”).location.href=”queryInfo.aspx”;為function loadMain()代碼中的parent.frames(“main”).location.href=”index.aspx”;

(6)將系統(tǒng)默認(rèn)頁(yè)面設(shè)置為 main.aspx 。

4 結(jié)束語(yǔ)

WebGIS技術(shù)的出現(xiàn)，將數(shù)字校園的建設(shè)推到了一個(gè)新的高度。本文討論了應(yīng)用WebGIS技術(shù)開(kāi)發(fā)校園GIS的方法，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體框架，定義了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。電子地圖建設(shè)是校園地理信息系統(tǒng)建設(shè)的起步階段，隨著系統(tǒng)功能的補(bǔ)充，與校園其他系統(tǒng)整合后，未來(lái)的校園地理信息系統(tǒng)將有較高的信息集成度，而這些信息被歸類，定位到地圖上的建筑、道路、人工景觀，用戶可以隨時(shí)可以獲取必要的信息，就如同行走在校園中[4]。

參考文獻(xiàn):

[1]李華，吳超仲，嚴(yán)新平.基于WEBGIS的數(shù)字校園管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，26(2):93-97.

[2]蔣東興.信息化資源在高校的應(yīng)用與升華[N].中國(guó)電腦教育報(bào)，2004.

[3]羅英偉，劉昕鵬，王月龍，等.基于Geo—Union的數(shù)字校園系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào)A，2002，7(8):844-850.

[4]鄧玉嬌.基于WebGIS的數(shù)字校園技術(shù)體系研究[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2004，(3):41-44.

收稿日期：2008-01-09

作者簡(jiǎn)介：劉曉光（1979-），男，黑龍江哈爾濱人，助理實(shí)驗(yàn)師，碩士研究生，主要研究方向：研究方向?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)與土地資源利用；蘇安玉（1969-），男，講師，博士。