【正文】 科技大學(xué)清水河校區(qū)數(shù)字化校園旨在充分利用現(xiàn)代成熟的信息技術(shù)和信息化實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合高校特點(diǎn)，采用總體規(guī)劃、分布實(shí)施策略，在全校范圍逐步實(shí)現(xiàn)科研設(shè)計(jì)、教學(xué)管理、數(shù)據(jù)資源的信息化，全面提高教學(xué)、科研和管理水平，適應(yīng)高校的信息發(fā)展戰(zhàn)略，把電子科技大學(xué)建設(shè)成一個統(tǒng)一的、先進(jìn)的、開放的、安全的、人性化的數(shù)字化校園，使電子科技大學(xué)信息化應(yīng)用達(dá)到國內(nèi)一流高校的先進(jìn)水平。在過去的校園信息化建設(shè)過程中，學(xué)校各個部門基本以開發(fā)管理信息系統(tǒng)為主，這樣的話就導(dǎo)致了下面兩個問題的出現(xiàn)：第一、最早時各個部門的管理信息系統(tǒng)基本是單機(jī)版，雖然實(shí)現(xiàn)了工作由手工到計(jì)算機(jī)信息化的飛躍，但是很多系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時都沒有考慮到和校園其它部門的系統(tǒng)進(jìn)行信息共享，這樣便造成了信息冗余的問題，并且各部門間要實(shí)現(xiàn)信息共享會比較困難，形成了很多的信息孤立點(diǎn)。第二個問題是：傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)對于時間和地理空間數(shù)據(jù)根本無法處理，這樣使得這些系統(tǒng)受到了極大的局限，而GIS系統(tǒng)作為一個專門用于收集、儲存、管理、分析和表達(dá)地球空間數(shù)據(jù)信息的系統(tǒng)，把每一個要素的地理位置及其相關(guān)屬性信息有機(jī)的結(jié)合起來，根據(jù)實(shí)際需要精確、真實(shí)的反饋給用戶[7]。采用萬維網(wǎng)地理信息系統(tǒng)技術(shù)，能更高效率、更加直接、更加全面地管理空間數(shù)據(jù)及相應(yīng)的屬性信息。它相對于單一的基于屬性數(shù)據(jù)庫的管理信息系統(tǒng)來說具有更加直觀、信息容量更加巨大的優(yōu)點(diǎn)，它還能更加有效地提高校園的管理水平[8]。所以，建設(shè)這樣一個系統(tǒng)對電子科技大學(xué)清水河校區(qū)的發(fā)展具有非常重大、深遠(yuǎn)的意義。WebGIS技術(shù)為電子科技大學(xué)清水河校區(qū)實(shí)現(xiàn)全面動態(tài)管理和規(guī)劃提供了一個有效的、現(xiàn)代化的辦法。基于公用GIS平臺與數(shù)字化校園基礎(chǔ)支撐平臺可以規(guī)劃數(shù)字化校園面向數(shù)字管理、數(shù)字經(jīng)營和數(shù)字生活的各種應(yīng)用系統(tǒng)。GIS平臺在該系統(tǒng)中的位置和作用如圖11所示。圖11 GIS平臺在數(shù)字化校園中的作用 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 GIS發(fā)展現(xiàn)狀GIS技術(shù)是20世紀(jì)60年代中期提出并開始發(fā)展的。當(dāng)時，該技術(shù)的提出是為了解決地球環(huán)境問題。1963年加拿大科學(xué)家Gonlinmson第一個提出地理信息系統(tǒng)（GIS）這一專用術(shù)語，并在加拿大建立起世界上第一個GIS系統(tǒng)(加拿大地理信息系統(tǒng)CGIS)，用于加拿大自然資源的管理和規(guī)劃；隨后，美國一所著名大學(xué)又開發(fā)出了一套比較完整的GIS軟件：SYSMAP。這便是GIS技術(shù)的起步[9]。20世紀(jì)70、80年代以后，伴隨著計(jì)算機(jī)軟硬件設(shè)備的高速發(fā)展，促使GIS技術(shù)向著專業(yè)應(yīng)用的方向發(fā)展。隨后，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)又使地理信息數(shù)據(jù)的傳輸效率得到了非常大的提高，很多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家在那時都建設(shè)了許多面向?qū)I(yè)應(yīng)用的GIS系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在城市建設(shè)規(guī)劃和自然資源有效管理等方面展示了他們非常特別的作用。上世紀(jì)末期，GIS系統(tǒng)漸漸成為高層專業(yè)人員輔助決策的工具，并開始轉(zhuǎn)向更加復(fù)雜的實(shí)際應(yīng)用，這一發(fā)展極大的促進(jìn)了地理信息產(chǎn)業(yè)的形成。市場上也出現(xiàn)了一些具有代表性的軟件如ESRI公司的ArcGIS、MapInfo、國內(nèi)的SurperMAP等。如今，經(jīng)過近半個世紀(jì)的發(fā)展，GIS技術(shù)己經(jīng)成為一門涵蓋地理測繪學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、地球環(huán)境科學(xué)的綜合性學(xué)科[10]。 WebGIS發(fā)展現(xiàn)狀20世紀(jì)末，GIS技術(shù)進(jìn)入了一個快速發(fā)展的時期。GIS已經(jīng)在非常多的部門和領(lǐng)域得到了應(yīng)用，出現(xiàn)了一大批從事地理信息系統(tǒng)學(xué)科的企業(yè)，他們開發(fā)出了很多較好的GIS軟件，如：VIEWGIS、MAPGIS、GEOSTAR、CITYSTAR、SURPERMAP等[9]。全球GIS愛好者對GIS技術(shù)開發(fā)和研究主要集中在空間數(shù)據(jù)關(guān)系模型、GIS的決策支持、地理信息展示、人工智能控制和專家系統(tǒng)的引入等方面，討論的更多是如何利用地理信息系統(tǒng)獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益，拓展GIS的應(yīng)用范圍，提升開發(fā)水平等問題。但是Web技術(shù)的出現(xiàn)和迅猛發(fā)展，人們對GIS又開始提出了更高的要求，要求具有提供基于互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)機(jī)事物處理能力的GIS系統(tǒng)的出現(xiàn)。通過Web客戶端滿足用戶對空間數(shù)據(jù)處理、分析的需求，為其提供空間數(shù)據(jù)瀏覽、查詢和分析功能成為GIS發(fā)展的必然趨勢。在此情況下，基于Web技術(shù)的地理信息系統(tǒng)(WebGIS)隨之誕生，這一技術(shù)的出現(xiàn)標(biāo)志著GIS技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了一個全面嶄新的階段[11]。目前來說，雖然WebGIS技術(shù)發(fā)展很快，但是總的說來還處于初級階段。它還是面臨著分布式數(shù)據(jù)操作難以實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)共享困難并不易解決、數(shù)據(jù)繼承困難、缺乏網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容交互等幾個巨大的挑戰(zhàn)，亟待我們解決。但是，WebGIS有著其無與倫比的重要性和它所提供的巨大商業(yè)機(jī)會，全球各大GIS企業(yè)都在推出他們的WebGIS產(chǎn)品[12]。現(xiàn)在，世界范圍內(nèi)有很多的網(wǎng)站可以為用戶提供交互訪問遠(yuǎn)程GIS服務(wù)的能力，Internet和GIS都是正在高速發(fā)展的技術(shù)，這使得GIS軟件開發(fā)人員能夠設(shè)計(jì)出專業(yè)的應(yīng)用，或者使之接近專業(yè)人員甚至普及至大眾。一些著名的商業(yè)GIS軟件。ESRI公司的ArcView和Arc/Info，就是通過運(yùn)行自己的GIS服務(wù)，使用戶可以通過特定的服務(wù)為自己的需求定做GIS功能，這想必也是基于Web的GIS系統(tǒng)的一條發(fā)展之路。 本人的主要工作電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院信息安全實(shí)驗(yàn)室“清水河校區(qū)數(shù)字化校園地理信息系統(tǒng)”項(xiàng)目組長。個人職責(zé)：(1) 項(xiàng)目管理：主要是對項(xiàng)目的進(jìn)度、項(xiàng)目相關(guān)文檔和對項(xiàng)目參與人員所負(fù)責(zé)的各個功能模塊完成情況的監(jiān)督。(2) 項(xiàng)目的理論研究與分析：主要是對項(xiàng)目的可行性進(jìn)行分析，并且對系統(tǒng)中所涉及的理論知識、技術(shù)難點(diǎn)和關(guān)鍵算法等進(jìn)行研究(3) 項(xiàng)目設(shè)計(jì)：負(fù)載編寫項(xiàng)目的需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)測試報(bào)告等。(4) 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)：個人負(fù)責(zé)項(xiàng)目功能模塊中的綜合信息查詢模塊和網(wǎng)絡(luò)分析模塊的代碼實(shí)現(xiàn)；整合其它項(xiàng)目組成員的模塊實(shí)現(xiàn)代碼，集成為一個系統(tǒng)。(5) 其它工作：在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中。數(shù)據(jù)來源于電子科技大學(xué)清水河校園建設(shè)的CAD圖紙。其中涉及到了大量的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換問題，空間坐標(biāo)系的調(diào)整，建筑物的空間坐標(biāo)校正，空間信息的錄入、補(bǔ)充，管線和道路的空間分析等大量而繁瑣的工作。在不斷解決各種問題中，我和項(xiàng)目組的成員不斷學(xué)習(xí)、積累，付出了大量的時間與努力，也獲得了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 論文的組織結(jié)構(gòu)本論文以J2EE和ArcGIS Server技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)以ArcGIS ，基于MVC模式的WebGIS模型。項(xiàng)目以該模型為基礎(chǔ)，結(jié)合WebGIS技術(shù)，設(shè)計(jì)一個基于網(wǎng)絡(luò)用戶在線交互操作的、帶有空間信息查詢、分析功能的數(shù)字化校園地理信息系統(tǒng)。本論文共分為7章，論文結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容如下：第一章：介紹了數(shù)字校園的概要，課題的來源和意義，WebGIS的發(fā)展情況和本人的主要工作以及論文的研究內(nèi)容。第二章：介紹了WebGIS的數(shù)字化校園設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中所用技術(shù)的相關(guān)背景知識。第三章：闡述了系統(tǒng)的需求分析、總體設(shè)計(jì)、平臺設(shè)計(jì)、框架設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)。第四章：詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫詳細(xì)設(shè)計(jì)。在對Geodatabase進(jìn)行介紹過后，主要介紹了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)和三種數(shù)據(jù)資源的表結(jié)構(gòu)。第五章：在介紹了系統(tǒng)部框架實(shí)現(xiàn)和部分功能實(shí)現(xiàn)及其界面后，最短路徑算法進(jìn)行了討論，著重研究分析了系統(tǒng)中的關(guān)鍵理論和算法，如SDE在空間關(guān)系數(shù)據(jù)庫中究竟是如何存儲一個地理要素的、如何用SQL語言操作空間數(shù)據(jù)庫、分布式空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)分發(fā)等。第六章：介紹了系統(tǒng)所做的測試工作，主要是對系統(tǒng)進(jìn)行測試的硬、軟件環(huán)境進(jìn)行了介紹，對各個功能模塊進(jìn)行了測試說明。第七章：論文總結(jié)與展望，對文章所介紹的系統(tǒng)進(jìn)行了總結(jié)，提出了基于WebGIS的數(shù)字化校園系統(tǒng)未來發(fā)展方向，并對系統(tǒng)尚不完善的地方提出了意見第二章 數(shù)字化校園系統(tǒng)分析與總體設(shè)計(jì) 數(shù)字化校園系統(tǒng)需求分析 數(shù)字