基于GIS的數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陳洹

摘要：本文通過對相關(guān)文獻(xiàn)的分析和研究，基于當(dāng)下數(shù)字化校園的需求，對GIS在校園中發(fā)展的重要性進(jìn)行了闡述，研究了數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路以及目標(biāo)，以供參考。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù)；數(shù)字校園；地理信息系統(tǒng)

中圖分類號：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）06-0180-02

隨著信息科技的不斷發(fā)展和深入，數(shù)字校園也成為了當(dāng)下建設(shè)校園必不可少的部分。作為數(shù)字校園的核心內(nèi)容，地理信息系統(tǒng)使用GIS空間地理信息數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)管理的服務(wù)，把校園內(nèi)豐富的地理信息進(jìn)行深入的剖析和細(xì)化，并進(jìn)行最終的系統(tǒng)整合，為學(xué)校的發(fā)展和管理，乃至重要的決策提出科學(xué)合理的信息數(shù)據(jù)支持。筆者以目前數(shù)字校園的建設(shè)特點(diǎn)和需求作為分析的出發(fā)點(diǎn)，整合了當(dāng)下建設(shè)數(shù)字校園的方法和手段，分析了建設(shè)數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)的思路以及構(gòu)建的目標(biāo)和內(nèi)容，希望能夠?yàn)楫?dāng)下校園建設(shè)數(shù)字校園提供一些幫助。

1 數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

數(shù)字校園建設(shè)依托于GIS技術(shù)，所以在構(gòu)建地理信息系統(tǒng)的時(shí)候，需要具有最基本的GIS功能。要想高效快速的開發(fā)和構(gòu)建數(shù)字地理信息系統(tǒng)，可以采用Microsoft Visual Studio 2010.NET軟件平臺下的C語言編程，以及ArcGIS10.2軟件下的基礎(chǔ)硬件AO，對函數(shù)的進(jìn)行集成以及二次的開發(fā)和利用，同時(shí)，也可以使用ArcGIS Engine軟件技術(shù)進(jìn)行組件，以此來達(dá)到能夠獨(dú)立運(yùn)行的應(yīng)用軟件的目的。

2 數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)的建設(shè)

2.1 地理信息系統(tǒng)的功能

數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)主要是依托于ArcGIS Engine的技術(shù)開發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)技術(shù)的需要，主要包括的功能有以下五個(gè)方面[1]。

（1）具有瀏覽圖形的操作功能。數(shù)字校園地理信息的系統(tǒng)具有三維模擬立體的效果，操作者可以對數(shù)字信息進(jìn)行圖層的三維控制，實(shí)現(xiàn)地圖的縮小和放大功能，拉框選擇，漫游圖形，整體視圖和局部視圖的操控和轉(zhuǎn)換，便于實(shí)現(xiàn)全局的控制和觀察。（2）查詢空間信息的功能。對于校園內(nèi)的例如，街道，建筑，指示牌等具有空間性質(zhì)的物體可以進(jìn)行位置的查詢和功能屬性的查詢，同時(shí)，也能夠依據(jù)目標(biāo)元素的非幾何性質(zhì)利用SQL語句進(jìn)行定位查詢，并顯示出高亮度，同時(shí)，也能夠使用拉框選擇的工鞥呢，選擇一定的圖形元素進(jìn)行瀏覽和查閱，以達(dá)到動(dòng)態(tài)的長度和面積的計(jì)量方式的目的。（3）管理文件的功能。數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)和真實(shí)的電腦系統(tǒng)操作，區(qū)別并不大，他也具有數(shù)據(jù)添加，打開文件夾，導(dǎo)出文檔地圖，導(dǎo)出JPEG圖像文件，以及設(shè)計(jì)頁面，專題圖紙打印等具體的功能操作。（4）管理系統(tǒng)的功能。地理信息系統(tǒng)中同樣也有用戶管理和數(shù)據(jù)庫的備份功能，數(shù)據(jù)庫的功能就是用來儲存校園內(nèi)大量的地理信息數(shù)據(jù)，而用戶的管理則擁有增加用戶，刪除用戶，以及修改賬戶密碼等等功能。（5）查看專題文檔以及圖紙的功能。它能夠做到查詢基礎(chǔ)的校園地理信息，基礎(chǔ)的校園建筑物專題圖紙，以及查看相應(yīng)的文檔功能。

2.2 地理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的來源

數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)具有真實(shí)性的特點(diǎn)，就是因?yàn)榈乩淼男畔?shù)據(jù)都是通過真實(shí)的實(shí)地考察，以及網(wǎng)絡(luò)上的及時(shí)下載而獲取的，能夠保證數(shù)字校園內(nèi)地理信息的真實(shí)性和有效性。在谷歌地圖和百度地圖的下載器中，可以找到學(xué)校的相關(guān)衛(wèi)星圖紙和具體的校園內(nèi)景，以大致的校園地圖作為基礎(chǔ)，在進(jìn)行實(shí)地的考察和真實(shí)的測量，才能夠得到真實(shí)的數(shù)據(jù)信息，例如，教學(xué)樓，宿舍樓，以及食堂等等的相關(guān)性質(zhì)信息，對于其他的描述性信息，可以依據(jù)主觀加之客觀的方式，根據(jù)不斷發(fā)展的學(xué)校，來進(jìn)行更新式的描述，達(dá)到校園內(nèi)部資源整合的目的。

2.3 數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)的建設(shè)原則

（1）開放性。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，校園的不斷變化，對于數(shù)字校園中的數(shù)字信息庫也不可能一層不變，需要及時(shí)對有所改動(dòng)的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行修改，因此，在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫建立的時(shí)候，要保證未來在進(jìn)行修改數(shù)據(jù)的時(shí)候，其他的數(shù)據(jù)能夠保持不變，而相互之間有所關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，則關(guān)系保持不變，這樣才能夠保證數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性，有助于今后數(shù)據(jù)庫的延伸和擴(kuò)展[2]。（2）先進(jìn)性。想要達(dá)到數(shù)字校園的整體發(fā)展效果，在建設(shè)和構(gòu)造數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)的時(shí)候，就需要保持軟件和技術(shù)的先進(jìn)性，利用國外最為科學(xué)和成熟的主流信息系統(tǒng)為依托，來設(shè)計(jì)和開發(fā)自身校園的信息系統(tǒng)，以此來保證和延伸系統(tǒng)的生命周期和使用周期。（3）可擴(kuò)展性。對于數(shù)字校園的地理信息系統(tǒng)它不是永不改變的，在構(gòu)造的時(shí)候，要考慮到未來學(xué)校的發(fā)展，以及相關(guān)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，盡可能的將系統(tǒng)設(shè)計(jì)的簡單易懂，減少彼此模塊之間的耦合度，并且要充分考慮到兼容性的問題[3]。（4）地理信息系統(tǒng)的菜單設(shè)計(jì)。根據(jù)現(xiàn)實(shí)學(xué)校的情況來設(shè)計(jì)，可以分割成6個(gè)板塊，文件管理菜單，基礎(chǔ)地理信息菜單，校園內(nèi)建筑物菜單，工具和地圖菜單，校園內(nèi)設(shè)施菜單，以及系統(tǒng)管理的菜單。（5）地理信息系統(tǒng)的建設(shè)流程。通過實(shí)地的考察以及網(wǎng)絡(luò)上的搜索，查詢衛(wèi)星地圖以及相關(guān)建筑物的屬性，其次，將收集到的資料和信息進(jìn)行科學(xué)的整理和整合，隨后將這些數(shù)據(jù)一一輸入到系統(tǒng)之中，構(gòu)建出合理的科學(xué)的地理信息數(shù)據(jù)庫，同時(shí)，構(gòu)建一個(gè)基礎(chǔ)信息平臺，最后達(dá)到專題信息的實(shí)際應(yīng)用和管理的目的。

3 建設(shè)地理信息數(shù)據(jù)庫

（1）基礎(chǔ)的空間數(shù)據(jù)庫。對校園內(nèi)的空間建筑物信息做數(shù)字化描述，它是該系統(tǒng)的核心部位，更是整體數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)存在資源。（2）專題的數(shù)據(jù)庫。包含了基礎(chǔ)的校園設(shè)施，以及建筑物等的地圖檔案。（3）文檔數(shù)據(jù)庫。是對各個(gè)專題的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行詳細(xì)的圖文介紹和說明。（4）系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)庫。設(shè)立管理員的賬號和密碼，非管理人員不可隨意進(jìn)入修改數(shù)據(jù)庫，同時(shí)，可以在此數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行添加、刪減用戶，修改密碼等操作。

4 實(shí)現(xiàn)數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)的措施

4.1 選擇開發(fā)的平臺

通過實(shí)際建設(shè)中的需求和情況，結(jié)合Microsoft Visio Studio2010軟件以及（C#）語言和ArcGIS Engine技術(shù)，對地理信息系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)和利用。

4.2 處理數(shù)據(jù)

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理。首先要使用谷歌地圖下載軟件，下載衛(wèi)星地位，其次進(jìn)行實(shí)地考察，獲得相關(guān)的基本性質(zhì)信息，通過ArcGIS10.2技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的量化和處理。（2）專題數(shù)據(jù)處理。使用基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)容的劃分，形成專題圖，以此來方便以后的打印地圖工作，同時(shí)也可以添加相關(guān)的圖例，比例尺等信息。（3）專題文檔數(shù)據(jù)處理。詳細(xì)的文字描述來介紹和解釋專題檔案中的基礎(chǔ)信息和情況。

5 結(jié)語

數(shù)字校園的建立是學(xué)校資源有效整合和展示，解析空間空能的前提，使用GIS技術(shù)能夠提高學(xué)校的綜合管理效率以及管理水平，使校園內(nèi)的地理信息更加立體化，直觀化，促進(jìn)校園管理的同時(shí)，推動(dòng)學(xué)校的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張文華.基于GIS的數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].科技視界，2017，（02）：70-71.

[2]許曉宏.基于GIS的數(shù)字校園系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].地理空間信息，2008，（01）：62-64.

[3]王梅，耿國華，周明全.基于GIS的數(shù)字校園系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微機(jī)發(fā)展，2005，（01）：48-50.

Abstract：Based on the analysis and research of relevant literature， this paper expounds the importance of the development of GIS on campus based on the demand of the present digital campus， and studies the design ideas and objectives of the digital campus geographic information system for reference.

Key words：GIS technology； digital campus； geographic information system