基于GIS的校園管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：隨著高校校園的不斷擴(kuò)招，校園的面積也在逐漸的闊達(dá)，與此同時(shí)，院校內(nèi)的設(shè)施也在不斷的增加，傳統(tǒng)的校園管理信息系統(tǒng)對(duì)偌大的校園，以及分布在空間中的各種設(shè)施已經(jīng)難以進(jìn)行有效的管理.本文介紹了GIS的基本概念，并對(duì)基于GIS的校園管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究，對(duì)日后高校的管理信息系統(tǒng)的更新與重建具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：GIS；校園管理；信息系統(tǒng)

一、GIS的基本概念

地理信息系統(tǒng)（GIS，Geographic Information System）是在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，對(duì)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、輸入、存儲(chǔ)、分析、傳輸、模擬現(xiàn)實(shí)的一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。隨著GIS的廣泛應(yīng)用，越來越多的人開始從事GIS相關(guān)技術(shù)的研究，它也成為了一門科學(xué)，所以也有人稱GIS為地理信息科學(xué)（Geographic Information Science）。同時(shí)，GIS在系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分是提供與位置信息有關(guān)的服務(wù)，所以從技術(shù)應(yīng)用的角度來說也有人稱GIS為地理信息服務(wù)（Geographic Information service）[1]。GIS是通過計(jì)算機(jī)對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它將我們所熟知的地圖，與空間有關(guān)的且基于地理數(shù)據(jù)的空間分析和數(shù)據(jù)庫技術(shù)集成為一個(gè)統(tǒng)一的整體。顯然，GIS和已經(jīng)廣泛應(yīng)用的MIS系統(tǒng)的最主要區(qū)別在于對(duì)空間數(shù)據(jù)的處理能力。這種空間處理能力使得企業(yè)和個(gè)人的決策更加科學(xué)有效。

二、系統(tǒng)的開發(fā)思路

基于GIS的校園管理信息系統(tǒng)，不但要實(shí)現(xiàn)普通MIS系統(tǒng)的信息管理功能，而且要實(shí)現(xiàn)對(duì)校園空間數(shù)據(jù)的管理。在此我們采用結(jié)構(gòu)的方法對(duì)基于GIS的校園管理信息系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[2]。結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)開發(fā)方法主要包含如下步驟：

1、先把復(fù)雜的程序開發(fā)分為若干個(gè)分離的階段，例如需求分析階段、系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)階段等。

2、在每一個(gè)階段都應(yīng)該先考慮整體，再考慮部分，逐步完成整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)工作。

3、系統(tǒng)開發(fā)完成之后，對(duì)系統(tǒng)的測(cè)試要從部分到整體，最后確保整個(gè)系統(tǒng)符合要求。

三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，再次得到系統(tǒng)的整體構(gòu)架圖，基于GIS的校園信息管理系統(tǒng)一共分為四個(gè)子系統(tǒng)，分別為：校園地圖模塊，基本信息管理模塊，管理管理模塊以及空間數(shù)據(jù)管理模塊。下面對(duì)每個(gè)模塊的進(jìn)行介紹。

1、校園地圖模塊

校園地圖模塊主要功能包括：地圖導(dǎo)航、地物查找、以及最短路徑分析等功能。其中地物查找模塊，用戶可以搜索自己知道的地方。例如：圖書館，來查看圖書館的位置。地圖導(dǎo)航模塊可以實(shí)現(xiàn)到導(dǎo)航功能，用戶輸入目的地，導(dǎo)航功能生成路線。并開始步行導(dǎo)航[3]。最短路徑分析功能，用戶可以在圖中選取若干個(gè)點(diǎn)進(jìn)行最短路徑分析功能。

2、管線管理模塊

在現(xiàn)代的校園中，分布著許多多的管線，例如：下水道、網(wǎng)線、電纜線，由于這些管線往往錯(cuò)綜復(fù)雜，而且許多情況是在地面上不可見的，因此必須有專門的模塊對(duì)管線進(jìn)行管理。在管線管理模塊中主要的功能有：管線編輯、管線維修、管線分析等。管線編輯主要是在管線發(fā)生變化的時(shí)候進(jìn)行管線的增加、刪除、修改等。管線維修，是在管線發(fā)生問題之后，通過該模塊分析故障所在地點(diǎn)。管線分析的作用是當(dāng)需要添加新的管線或者對(duì)已經(jīng)存在的管線進(jìn)行重新布局的時(shí)候，進(jìn)行合理的分析，找到最合適的方案。

3、空間數(shù)據(jù)管理模塊

在基于GIS的校園管理信息系統(tǒng)中校園的校園面積、建筑物等，會(huì)隨著校園的不斷擴(kuò)建而改變，當(dāng)校園發(fā)生變化之后，校園地圖就需要相應(yīng)的做出改變。空間數(shù)據(jù)管理模塊可以進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的編輯。校園地圖編輯、實(shí)體地圖編輯等。此外數(shù)據(jù)管理模塊還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的導(dǎo)入以及導(dǎo)出。

4、基本信息管理模塊

基本信息管理模塊主要是與GIS無關(guān)的MIS模塊，這與學(xué)校原有的校園管理信息系統(tǒng)功能大致相同。主要包括：師生信息管理、課程信息管理、教學(xué)設(shè)施管理。師生信息管理主要是對(duì)學(xué)校的教師以及學(xué)生的基本信息進(jìn)行管理。課程信息管理是對(duì)學(xué)生、教師、教室的課程安排功能。教學(xué)設(shè)施管理，是當(dāng)學(xué)校增加新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、新的教學(xué)地點(diǎn)或者已經(jīng)存在的要淘汰時(shí)。對(duì)教學(xué)設(shè)施進(jìn)行管理[4]。

四、系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

在基于GIS的校園管理信息系統(tǒng)中系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要采用ESRI公司開發(fā)的Arcgis Server實(shí)現(xiàn)。Arcgis Server是一個(gè)用于構(gòu)建集中管理、支持多用戶的企業(yè)級(jí)GIS應(yīng)用的平臺(tái)[5]。利用這套組件庫可以方便的開放自己的應(yīng)用程序。

1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

由于基于GIS的校園管理信息系統(tǒng)中要用到校園地圖、校園管線圖、校園基礎(chǔ)設(shè)施分布圖以及其他學(xué)校的基本信息等。因此在系統(tǒng)開發(fā)的第一步要先進(jìn)行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。了解數(shù)據(jù)的狀況以及完整性。

2系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

由于基于GIS的校園管理信息系統(tǒng)需要有很多學(xué)校基本信息管理的功能。考慮到系統(tǒng)的訪問的便捷性，基于GIS的校園管理信息系統(tǒng)采用B/S構(gòu)架進(jìn)行開發(fā)。由于B/S構(gòu)架，客戶端只需要安裝瀏覽器就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行訪問，因此相對(duì)于C/S構(gòu)架來說，免去了安裝應(yīng)用程序客戶端的麻煩，而且B/S構(gòu)架更容易維護(hù)，服務(wù)器數(shù)據(jù)發(fā)生變化之后，客戶端數(shù)據(jù)隨之發(fā)生變化[6]。

3系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)主要是利用Arcgis Server進(jìn)行開發(fā)，Arcgis Server中包含一個(gè)GIS服務(wù)器部件。GIS服務(wù)器是ArcObjects對(duì)象的宿主，我們可以利用ArcObjects方便的使用Arcgis的數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)檢查等功能。而Arcgis Server的另一個(gè)開發(fā)組件ADF，它包含一個(gè)軟件開發(fā)包，其中有軟件對(duì)象、Web控件。利用這兩個(gè)組件就可以方便的開一個(gè)屬于自己的WEBGIS應(yīng)用程序[7]。

至于基本信息管理模塊的實(shí)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的WEB構(gòu)架上的MIS系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)并無不同，在此選用J2EE平臺(tái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。J2EE平臺(tái)經(jīng)典四層模型可以幫助我們方便的開發(fā)WEB應(yīng)用程序。

參考文獻(xiàn)

[1]速云中.基于GIS的校園管理信息系統(tǒng)研究[J].廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，6.

[2]任麗燕，聶宜民.基于GIS的校園基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)建設(shè)[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004（26）.

[3]李明峰，朱振宇，談俊忠. 2007.基于MapX的校園地理信息系統(tǒng)[J].南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 29（1）： 401-403.