城市體育設(shè)施信息系統(tǒng)于GIS技術(shù)和可視性的應(yīng)用

身份證號碼：441322198403110014

摘要：為了促進我國城市大眾體育的發(fā)展，提高城市體育設(shè)施的利用率，設(shè)計了一種基于地理信息系統(tǒng)（GIS）和房態(tài)圖技術(shù)的城市體育設(shè)施信息系統(tǒng)，方便我們查詢了解。這項系統(tǒng)采用Visual Basic和Arc GIS技術(shù)進行設(shè)計開發(fā)，系統(tǒng)除具有常規(guī)的地圖漫游和查詢功能外，還具有體育設(shè)施屬性錄入、用C#語言和MySQL數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)體育設(shè)施房管理系統(tǒng)中“房態(tài)圖”模塊。整套系統(tǒng)實現(xiàn)了體育設(shè)施的可視化信息查詢和管理，對體育設(shè)施的動態(tài)管理和評價提供了科學(xué)實用的管理手段，這對體育設(shè)施的管理更高效與直觀。

關(guān)鍵詞：體育設(shè)施；GIS；房態(tài)圖；可視化性設(shè)計

目前，地理信息可視化（Geographic Information Visualization）。地理信息可視化是將地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為人們?nèi)菀桌斫獾膱D形圖像方式。隨著計算機、圖形、圖像技術(shù)的飛速發(fā)展，人們現(xiàn)在已經(jīng)可以用豐富的色彩、動畫技術(shù)、三維立體顯示及仿真等手段，形象地表現(xiàn)各種地形特征。中國的體育運動成績在世界上名列前茅，但體育設(shè)施的數(shù)量和質(zhì)量因受經(jīng)濟條件的制約而明顯落后。改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，大眾健身運動的普及和深入人心。體育設(shè)施是用于體育競賽、訓(xùn)練、教學(xué)和群眾健身并滿足其使用要求的場地、建筑物和相關(guān)固定附屬設(shè)備。是滿足人民群眾日益增長的文化生活需要和體育事業(yè)發(fā)展必不可少的重要條件之一。近年來，國內(nèi)、特別是經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)體育設(shè)施的需求量和實際建設(shè)量顯著增加。隨著全面建設(shè)小康社會，體育設(shè)施建設(shè)必將快速發(fā)展。基于我國對城市體育設(shè)施的管理整體水平不高，大部分的管理還是基于紙質(zhì)資料的管理，有些地區(qū)雖然建立了相應(yīng)的管理信息系統(tǒng)，但多數(shù)是純數(shù)據(jù)庫的方式，缺乏空間信息的表達，難以實現(xiàn)空間上的查詢、統(tǒng)計和分析。通過利用全地理信息系統(tǒng)（Geography Information System，GIS），以電子地圖的方式對城市體育設(shè)施資源進行可視化管理和分析，可以有效管理和充分利用城市體育設(shè)施資源，在此基礎(chǔ)上還可以實現(xiàn)城市體育設(shè)施資源的合理布局規(guī)劃、建設(shè)和運營管理等操作。

1 我國體育設(shè)施概況和系統(tǒng)設(shè)計目標

系統(tǒng)設(shè)計的目標

體育設(shè)施建設(shè)的數(shù)量和布局正逐漸隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展增多和復(fù)雜化，因而盡快建立城市體育設(shè)施空間管理系統(tǒng)對于體育設(shè)施的合理規(guī)劃和管理十分必要。城市體育設(shè)施信息系統(tǒng)的本質(zhì)是基于網(wǎng)絡(luò)的信息服務(wù)。城市體育設(shè)施信息系統(tǒng)的目標是以直觀的圖像或矢量數(shù)據(jù)為搜索引擎，讓人們在一個“真實”的環(huán)境中進行信息的管理、檢索、查詢、分析和應(yīng)用，從而使城市體育設(shè)施信息得到科學(xué)管理和維護，并且能為體育設(shè)施各種應(yīng)用系統(tǒng)提供統(tǒng)一的可視化空間基礎(chǔ)信息服務(wù)平臺。

2 系統(tǒng)總體的設(shè)計

2.1 系統(tǒng)總體框架結(jié)構(gòu)

城市體育設(shè)施信息系統(tǒng)的總體架構(gòu)。系統(tǒng)總體采用數(shù)據(jù)層、邏輯層和應(yīng)用層的三層結(jié)構(gòu)架構(gòu)。其中系統(tǒng)應(yīng)用層采用了B/S（瀏覽器/服務(wù)器和C/S（客戶端/服務(wù)器））混合設(shè)計模式進行架構(gòu)，B/S模式主要用于地理信息和屬性信息的查詢與發(fā)布功能；C/S模式主要用于數(shù)據(jù)的維護、更新、查詢、分析和統(tǒng)計等功能。

2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計

系統(tǒng)主要包括以下功能：（1）數(shù)據(jù)輸入編輯，將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)并編輯；（2）信息查詢，實現(xiàn)體育設(shè)施屬性信息和空間信息的雙向查詢；（3）多媒體數(shù)據(jù)管理，為體育設(shè)施添加文字、圖片等多媒體資料；（4）地圖瀏覽，主要實現(xiàn)地圖的放大、縮小平移等，是GIS的必備常用功能；（（5）屬性信息統(tǒng)計，也稱專題圖統(tǒng)計分析功能，可對各種屬性統(tǒng)計信息通過條形圖、柱狀圖等專題；（6）空間信息分析，對空間對象進行緩沖區(qū)分析、拓撲疊加分析等GIS分析；（7）數(shù)據(jù)輸出，將統(tǒng)計分析和空間分析結(jié)果打印輸出；（8）系統(tǒng)管理，實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)置、用戶注冊和系統(tǒng)幫助。

2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與實現(xiàn)

2.3.1 空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與建立 系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫主要包括矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)。存放具有空間關(guān)系，需要空間定位的點、線及多邊形的空間信息及其相關(guān)的基本屬性信息。數(shù)據(jù)庫的建立過程如下：首先，收集城市最新的1：10000或1：50000地形圖，采用掃描儀和手工輸入相結(jié)合的方法輸入圖形數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)的掃描過程實際是圖形的柵格處理。其次，對掃描輸入的柵格圖像進行矢量化。在圖形矢量化的過程中，空間信息的輸入采用分層方式進行，即對圖形中不同屬性的空間信息進行分類，建立起不同的圖層。最后編輯圖形數(shù)據(jù)，主要對輸入的圖形數(shù)據(jù)進行檢查、修改、更新及加工，以便得到凈化的輸入數(shù)據(jù)，作為實現(xiàn)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)。

3.信息可視化設(shè)計現(xiàn)狀

信息論有一條“經(jīng)濟”原則：傳達信息要求盡量減少占據(jù)通道的時間。而信息可視化中圖形的優(yōu)點是生動形象，信息量大，一張信息圖與一段文字數(shù)據(jù)同時擺在人們面前，顯然圖形化的方式人們更愿意接受，也更容易被人們所理解并記憶。一個好的信息可視化圖形在呈現(xiàn)時無需更多的解釋和推理過程，就能直接進入人的腦海認知中，也因此圖形常常應(yīng)用在信息較復(fù)雜或是需要快速理解及操作的情況下。

4.房態(tài)圖是用來展現(xiàn)體育設(shè)施辦公用房如足球場、羽毛球場、自行車場、網(wǎng)球場、健身房、運動員休息室、普通功能房、場館店鋪、倉庫、等空間位置信息，租賃或使用狀況，租戶法人或所屬部門管轄、租金租賃持續(xù)時間，甚至該實施里面的設(shè)施設(shè)備運行狀況信息（例如是否照明故障、空調(diào)故障等）予以直觀圖形化動態(tài)顯示，實現(xiàn)設(shè)施設(shè)備狀況監(jiān)控。

4.1開發(fā)工具和數(shù)據(jù)庫的選擇

開發(fā)語言選用的是C#，它是一種相當(dāng)新的編程語言，功能強大、容易學(xué)習(xí)。前臺開發(fā)工具選用的是SharpDevelop 2.0，SharpDevelop是一款優(yōu)秀的集成開發(fā)環(huán)境，不僅免費，而且開源。

4.2 數(shù)據(jù)庫表設(shè)計

為了簡化算法，本例只設(shè)計了兩張表，一張為體育設(shè)施場所基本信息表（tb_roombaseinfo），另一張為體育設(shè)施場所狀態(tài)表（tb_roomstatus），

其中，表1中的RoomType字段可以填寫的內(nèi)容為：

01——籃球，02——羽毛球，03——自行車，04——足球。

表2中的RoomStatus字段，按習(xí)慣，可以填寫的內(nèi)容為：

VC——體育設(shè)施場所空閑中，OC——體育設(shè)施場所租賃中，

表1中的數(shù)據(jù)，一般是在系統(tǒng)初始化時，由操作員從“設(shè)施場所基本信息設(shè)置”中錄入，或者在日常運行過程通過添加、刪除、和修改操作進行維護。表2中的數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)初始化時，根據(jù)體育館已經(jīng)錄入的房間號，自動填寫，初始化時全部設(shè)置為“VC”，即“體育設(shè)施場所空閑中”，日常運行過程中，系統(tǒng)各模塊，根據(jù)操作員的操作，進行更新。

4.3 界面設(shè)計

該模塊主要使用了DataGridView控件，該控件是.NET 2.0 中的一個新控件，是針對.NET 1.x 中功能較差的標準 DataGrid 控件而設(shè)計的。使用 DataGridView 控件，可以顯示和編輯來自多種不同類型的數(shù)據(jù)源的表格數(shù)據(jù)。DataGridView 控件具有極高的可配置性和可擴展性，它提供有大量的屬性、方法和事件，可以用來對該控件的外觀和行為進行自定義。

4.4 更新房態(tài)圖

可以有兩種方式更新房態(tài)圖：① 自動更新：增加1個時間控件，設(shè)置觸發(fā)時間，觸發(fā)時，調(diào)用GetRoomStatus函數(shù)即可，需要注意的是，觸發(fā)時間一般不要太短。自動更新的缺點是比較耗費資源；②手動更新：在界面上適當(dāng)?shù)奈恢茫砑右粋€標題為“刷新”的按鈕，當(dāng)按下按鈕時，執(zhí)行GetRoomStatus函數(shù)即可。手動更新是當(dāng)操作者需要時才更新，比較節(jié)約資源。

一般來說，能更改房態(tài)的工作點不是很多，不太可能會出現(xiàn)幾個工作點同時“搶”訂同一體育設(shè)施場所的情況。所以建議采用手動更新的方法，或者讓房態(tài)圖窗口初始化時更新1次即可，因為正式登記訂房時，系統(tǒng)自動會檢查該房間是否已經(jīng)被其它點訂出，如果已經(jīng)租出，會給出提示，不會出現(xiàn)誤租賃的情況。

5.結(jié)語

在處理空間信息的獨特性而倍受關(guān)注的是GIS技術(shù)，它將其運用于城市體育設(shè)施管理決策研究是必然之選。保證房態(tài)的正確，是房屋中心工作中非常重要的一項，所以建筑管理信息系統(tǒng)要及時、準確地反應(yīng)房態(tài)，以保證前廳接待處的順利出租房。信息可視化給我們看問題看數(shù)據(jù)帶來了很多便利，也使我們更加直觀輕松的獲取信息。它讓我知道了該如何用信息可視化的方式去思考問題，好的信息可視化作品不僅要滿足人們感官上的需求，還要具有實際的功能性，不能只是簡單的把所有圖形拼貼到一起，必須要善于整理、發(fā)現(xiàn)相同和不同，善于歸納和總結(jié)，善于取舍、刪減，突出重要的，減弱次要的，這樣受眾才能更清楚的讀懂你的信息圖。為城市體育設(shè)施管理者提供了一個更加科學(xué)化和智能化的管理系統(tǒng)。為生活帶來更多的便利。

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