GIS技術(shù)下高校數(shù)字校園建設(shè)問題分析及對(duì)策研究

吳玲敏

[摘 要]在進(jìn)行數(shù)字校園建設(shè)的環(huán)節(jié)中，已經(jīng)開始廣泛地采用GIS技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)充分運(yùn)用了二次開發(fā)的方式，使界面可以得到更好的開發(fā)，在數(shù)據(jù)和圖形的查詢中獲得更好的效果，實(shí)現(xiàn)了空間信息和屬性數(shù)據(jù)的分析，實(shí)現(xiàn)了二者的有效關(guān)聯(lián)，并且通過專題圖的方式對(duì)二者進(jìn)行專項(xiàng)統(tǒng)計(jì)分析，使數(shù)字校園的固有模式被打破，使數(shù)字校園的功能得到擴(kuò)充。

[關(guān)鍵詞]數(shù)字校園；地理信息系統(tǒng)；空間數(shù)據(jù)；屬性數(shù)據(jù)

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2018.03.140

網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了整個(gè)世界的聯(lián)系，將整個(gè)世界聯(lián)系到了一起，計(jì)算機(jī)和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展在一定程度上實(shí)現(xiàn)了人們的夢(mèng)想。在“數(shù)字地球”的概念被提出后，相似的概念如“數(shù)字城市”“數(shù)字校園”等也被相繼地提出，GIS在不同的領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙贏。GIS是一類特殊的空間分析的技術(shù)，在對(duì)空間的屬性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，可以對(duì)空間的設(shè)計(jì)進(jìn)行決策，近年來引起了人們的關(guān)注。其可以將特定區(qū)域的空間信息和屬性數(shù)據(jù)整合起來，通過建立坐標(biāo)系的方式，從而對(duì)不同的地區(qū)用坐標(biāo)進(jìn)行定位，用直觀的方式展現(xiàn)出來，用戶在查詢的環(huán)節(jié)中，可以采用文字和圖形的方式。如今，GIS在交通、旅游和城市規(guī)劃等行業(yè)廣泛地應(yīng)用，其為人們的工作和生活提供了諸多的便利，而且提升了人們的出行效率，在解決問題中提供科學(xué)的依據(jù)，使服務(wù)質(zhì)量得到了很大的提升。

目前，GIS也廣泛地應(yīng)用在數(shù)字校園的建設(shè)中，其與數(shù)字校園的建設(shè)聯(lián)系越來越密切。在建立數(shù)字校園電子地圖的環(huán)節(jié)中，就廣泛地采用了GIS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電子導(dǎo)航的功能。在進(jìn)行校園的建設(shè)中，GIS實(shí)現(xiàn)了教學(xué)和科研功能，而且還將旅游和交流的功能帶到數(shù)字校園的建設(shè)中。

1 數(shù)字校園及其特征

1.1 數(shù)字校園

“數(shù)字校園”的定義有廣義和狹義之分，廣義上的數(shù)字校園指的是在進(jìn)行校園的建設(shè)環(huán)節(jié)中，充分地采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用先進(jìn)的信息化手段和工具，將先進(jìn)的設(shè)備等應(yīng)用在教室的建設(shè)中，豐富校園的資源，使校園的圖書、講義、課件和信息等實(shí)現(xiàn)多元化的傳遞，校園活動(dòng)更加地多元化，在進(jìn)行教學(xué)、關(guān)聯(lián)和服務(wù)中采用不同的方式，在傳統(tǒng)校園建設(shè)的基礎(chǔ)上，建設(shè)一個(gè)數(shù)字化的空間，將時(shí)間和空間進(jìn)行拓展，使校園運(yùn)行的效率大為提升，使傳統(tǒng)校園的功能更加地完善。在校園教育中逐步實(shí)現(xiàn)信息化的教育，采用信息化技術(shù)提升教學(xué)的質(zhì)量，完善科研的關(guān)聯(lián)水平。

數(shù)字校園的建設(shè)應(yīng)該遵循一定的層次和結(jié)構(gòu)，其主要分成五個(gè)層次：其一是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)層；其二是網(wǎng)絡(luò)基本服務(wù)層；其三是應(yīng)用支撐層；其四是信息服務(wù)層；其五是個(gè)性化門戶，這五個(gè)層面是由內(nèi)向外擴(kuò)展的。

1.2 數(shù)字校園的特點(diǎn)

數(shù)字校園可以實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的整合，完善各類數(shù)據(jù)的分析，從而建立一個(gè)信息化的平臺(tái)，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。數(shù)字校園的建設(shè)是在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，結(jié)合了教學(xué)、科研和關(guān)聯(lián)等層面。數(shù)字校園實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上辦公的目的，學(xué)?？梢越柚W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行各項(xiàng)管理工作，教師可以在網(wǎng)絡(luò)上教學(xué)，通過網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生提供更多的服務(wù)。在功能的劃分中，結(jié)合學(xué)校不同的部門的職責(zé)，實(shí)現(xiàn)了多功能界面的建設(shè)，在界面上主要以文字?jǐn)⑹龊捅砀駷橹?，然后采用圖片的形式加以說明。在校園的環(huán)境建設(shè)中，應(yīng)該采用更加直觀的方式，使畫面更加地生動(dòng)，堅(jiān)持以人為本。在對(duì)單純的文本進(jìn)行分析中，不能對(duì)內(nèi)含的規(guī)律和趨勢(shì)進(jìn)行挖掘，在對(duì)自然的校園環(huán)境資源進(jìn)行分析中，應(yīng)該站在可持續(xù)發(fā)展的角度，為數(shù)字校園的建設(shè)提供科學(xué)的依據(jù)。

2 GIS技術(shù)的分析

GIS的全稱是“地理信息系統(tǒng)”，其主要是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，將信息進(jìn)行收集、存儲(chǔ)和管理，對(duì)整個(gè)地球的表面空間的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，提取有用的數(shù)據(jù)，形成一個(gè)完善的空間信息系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)不僅僅結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，而且也結(jié)合了地理學(xué)、測(cè)繪學(xué)等技術(shù)，隨著城市的發(fā)展，城市科學(xué)和環(huán)境科學(xué)也被應(yīng)用到GIS技術(shù)中。GIS是在20世紀(jì)60年代誕生，如今已經(jīng)有近80年的歷史，其應(yīng)用不斷地得到完善和推廣。

在21世紀(jì)，人們的生活水平逐步地提升，人們對(duì)自身的生存環(huán)境越來越重視，在進(jìn)行校園建設(shè)中，人們?cè)絹碓街匾暰G色校園的建設(shè)，將校園中的自然環(huán)境充分地利用，將數(shù)字化建設(shè)充分地應(yīng)用到校園環(huán)境的建設(shè)中，這給數(shù)字化工作提出了新的問題，在數(shù)字化校園建設(shè)中，如何才能充分地借助校園文化。在進(jìn)行數(shù)字化校園建設(shè)中，不外乎是遵循天人合一的理念，在進(jìn)行校園環(huán)境的建設(shè)中，應(yīng)該完善整體設(shè)計(jì)的風(fēng)格，對(duì)地形和地貌分析的基礎(chǔ)上，建設(shè)合理的建筑群體，通過對(duì)地形的分析從而確定植物的種類和植物的分布。采用GIS技術(shù)，可以以一個(gè)簡(jiǎn)單和直觀的界面的形式將校園的平面圖展現(xiàn)出來，并且在平面圖上有文字解說，圖文并茂，工作者可以借助圖文并茂的方式，采用可視化的方式對(duì)專題圖進(jìn)行分析，對(duì)空間進(jìn)行檢索，完善空間的分析。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的環(huán)節(jié)中，呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的獨(dú)特之處，即使數(shù)據(jù)的來源比較復(fù)雜，也能滿足數(shù)據(jù)多功能的分析。

3 GIS技術(shù)和數(shù)字校園的有機(jī)結(jié)合

3.1 生動(dòng)的圖形界面

在GIS技術(shù)被充分地采用到數(shù)字校園的建設(shè)中，校園中就出現(xiàn)了新的信息源，在校園的教學(xué)、管理、科研工作和服務(wù)工作中，大量的數(shù)據(jù)可以幫助工作人員進(jìn)行重新的定位工作，并且結(jié)合地圖信息進(jìn)行分析。用戶可以采用多元化的查詢方式，摒棄了文字查詢的局限性，在圖文并茂的空間中實(shí)現(xiàn)了較好的互動(dòng)效果。

3.2 空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)

在數(shù)字校園建設(shè)中，借助GIS技術(shù)將數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類，用戶可以根據(jù)自身的需要獲取不同的數(shù)據(jù)，例如在進(jìn)行建筑施工中，可以獲取建筑方面的數(shù)據(jù)，對(duì)道路進(jìn)行施工，可以獲取道路方面的數(shù)據(jù)。數(shù)字校園系統(tǒng)方便了師生間的溝通，是一個(gè)完善的信息渠道，也是展現(xiàn)校園的一個(gè)重要的窗口。

現(xiàn)在，我國(guó)已經(jīng)研發(fā)出了很多中小型的GIS系統(tǒng)軟件，這些軟件的功能都非常地完善，而且都能進(jìn)行二次開發(fā)，在國(guó)內(nèi)各行各業(yè)的市場(chǎng)都比較廣闊。這些軟件可以實(shí)現(xiàn)圖層劃分的功能，然后將不同的信息進(jìn)行存儲(chǔ)，而且完善圖層的疊加。endprint

3.3 空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)

在數(shù)字校園的數(shù)據(jù)中，采用GIS主要生成兩類數(shù)據(jù)：其一是空間數(shù)據(jù)；其二是屬性數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)主要是地形方面的數(shù)據(jù)，形成專題數(shù)據(jù)。屬性數(shù)據(jù)主要是對(duì)當(dāng)?shù)氐奈锢頂?shù)據(jù)和植物數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)，將學(xué)生和老師的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，以及在調(diào)查過程中產(chǎn)生的數(shù)碼照片和影像文件等，這個(gè)數(shù)據(jù)的量非常大，而且來自不同的地方，采用不同的方式獲取。圖形數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)和圖片等儲(chǔ)存的方式存在很大的差異，所以，在這個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理中應(yīng)該采用更加靈活的方式，在對(duì)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)存放的環(huán)節(jié)中，也要采用不同的方式。

在每個(gè)空間中都有空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩種不同形式的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)統(tǒng)一采用軟件進(jìn)行管理。在進(jìn)行集成二次開發(fā)的環(huán)節(jié)中，要采用前臺(tái)開發(fā)工具。在GIS技術(shù)軟件中，數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換功能非常地完善，而且形成了不同數(shù)據(jù)庫(kù)的聯(lián)系，在對(duì)空間實(shí)體進(jìn)行標(biāo)示的基礎(chǔ)上，完善了屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。

3.4 專題圖的創(chuàng)建

GIS技術(shù)軟件可以完善專題圖的創(chuàng)建，可以將數(shù)據(jù)庫(kù)中的大量的信息進(jìn)行分類和整合，采用可視化分析的方式，使各類信息更加直觀地展現(xiàn)在用戶的面前，從而找出數(shù)字記錄中不能被發(fā)現(xiàn)的問題。在對(duì)校園的綠地面積進(jìn)行查看的環(huán)節(jié)中，就可以借助這種可視化的方式，對(duì)植物的分類情況進(jìn)行了解，而且還能分析在不同的地段的植物的疏密程度。在對(duì)校園的模擬圖進(jìn)行分析中，根據(jù)不同的區(qū)域，建立專題圖，采用不同的顏色分析植被的分布情況。

4 系統(tǒng)的特征

4.1 友好的界面

系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)與校園的對(duì)應(yīng)，是一個(gè)虛擬的數(shù)字校園，帶給人們身臨其境的感覺，人們?cè)谶M(jìn)行各項(xiàng)操作中，步驟非常地簡(jiǎn)單，操作的難度不高。

4.2 方便查詢

在校園中，可以直接展現(xiàn)出植物園的分布情況，將植物園的面積展現(xiàn)出來，植物園中不同的樹種都能呈現(xiàn)，即使用戶對(duì)校園環(huán)境不是特別地了解，如果想要快速地查詢樹種，系統(tǒng)中可以讓用戶直接輸入名稱進(jìn)行查詢。這種直接輸入名稱的查詢方式比在地圖上漫無目的地查找的效果好很多，而那些對(duì)校園的環(huán)境非常熟悉的用戶，他們?cè)趯?duì)信息進(jìn)行查找中，可以直接點(diǎn)擊地圖上的標(biāo)示，直接找到相關(guān)的信息。游客可以借助校園網(wǎng)的查詢功能對(duì)自己感興趣的信息進(jìn)行查詢，查找主要的景點(diǎn)和圖片。學(xué)生可以在系統(tǒng)查找圖書等資料。系統(tǒng)中具備完善的電子導(dǎo)航的功能，并且實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的導(dǎo)游的功能，電子資料庫(kù)中的信息十分地廣泛，利于學(xué)生拓寬視野。

4.3 合理利用資源，提高工作效率

在對(duì)校園的總面積進(jìn)行計(jì)算后，制訂好建設(shè)的計(jì)劃。校園環(huán)境是呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化的，而且相關(guān)的機(jī)構(gòu)會(huì)隨時(shí)更改，相關(guān)的植被也會(huì)發(fā)生變化。這時(shí)，在對(duì)校園建設(shè)進(jìn)行規(guī)劃的環(huán)節(jié)中，規(guī)劃部門應(yīng)該對(duì)具體的圖層進(jìn)行修改工作，如果要增加教學(xué)樓，那么可以直接打開教學(xué)建筑圖層，從而可以確定建筑物的位置，并且要將相關(guān)的數(shù)據(jù)加入其中。

4.4 便于科學(xué)管理

在對(duì)教室的合理應(yīng)用進(jìn)行分析的環(huán)節(jié)中，如果用戶要查看某間教室的使用情況時(shí)，應(yīng)該按照相關(guān)的步驟進(jìn)行，數(shù)字1代表課程占用，數(shù)字2代表空閑。

5 結(jié) 論

GIS系統(tǒng)在對(duì)空間信息進(jìn)行處理中具有獨(dú)特性特征，引起了人們的高度關(guān)注，其在校園建設(shè)中應(yīng)用廣泛。在數(shù)字校園的建設(shè)中，其為用戶提供游覽和漫游的功能，采用遙感系統(tǒng)對(duì)校園的地理情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以有效地防止林區(qū)發(fā)生病蟲害的問題，還能有效地預(yù)防地下管網(wǎng)發(fā)生故障，對(duì)管網(wǎng)的故障進(jìn)行及時(shí)的維修。GIS技術(shù)提升了信息管理和儲(chǔ)存的效率，比傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)更加直觀，而且儲(chǔ)存的信息容量更大，在校園的規(guī)劃、建設(shè)和管理環(huán)節(jié)中都能得到非常廣泛的應(yīng)用，可以提升校園的管理水平，為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的校園環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]張雁翔.高校數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)安全中數(shù)字簽名的應(yīng)用研究[J].科技資訊，2017，15（17）：6，8.

[2]蘇忠.數(shù)字媒體技術(shù)在高校數(shù)字化校園建設(shè)中的應(yīng)用[J].金陵科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，32（4）：50-53.

[3]郝丹.衡量高校數(shù)字校園建設(shè)成熟度的三大主要標(biāo)志——專訪北京大學(xué)計(jì)算中心主任黃達(dá)武[J].中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2015（11）：58-60.endprint