【正文】 oolbox。在數(shù)據(jù)視圖中，用戶可以對(duì)地理圖層進(jìn)行符號(hào)化顯示、分析和編輯 GIS數(shù)據(jù)集。隨著組件技術(shù) (COM、 JavaBean)的問(wèn)世給 GIS帶來(lái)了巨 大的生機(jī)，導(dǎo)致了組件式 GIS(ComGIS)的誕生。各個(gè) GIS 控件之間，以及 GIS 控件與其它非 GIS控件之間，可以方便地通過(guò)可視化的軟件開(kāi)發(fā)工具集成起來(lái)，形成最終的 GIS應(yīng)用。組件之間的聯(lián)系則由可視化的通用開(kāi)發(fā)語(yǔ)言如 VB、 VC實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)組件之間的高效、無(wú)縫集成。組件式 GIS的出現(xiàn)使 GIS不僅作為專(zhuān)家們的專(zhuān) 業(yè)分析工具，同 7 時(shí)也成為普通用戶對(duì)地理相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的可視化工具。用戶可以根據(jù)實(shí)際需要選擇所需控件，最大限度地降低了用戶的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。 3 需求分析與數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 需求分析 校園在空間上是一個(gè)區(qū)域，其包含的信息大多具有空間 屬性。分散管理模式主要是對(duì)規(guī)劃管理信息以圖紙和文檔 資料的方式分別進(jìn)行分類(lèi)歸檔整理，信息之間的內(nèi)在聯(lián)系主要靠規(guī)劃管理人員人工加以描述。因此要實(shí)現(xiàn)高校信息的完全現(xiàn)代化管理，在規(guī)劃管理中應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)圖形與文檔資料的統(tǒng)一管理。 屬性數(shù)據(jù)一般是通過(guò)對(duì)各級(jí)教學(xué)管理部門(mén)進(jìn)行調(diào)研得到 , 也可以統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式 , 由各部門(mén)自行錄入 , 最后由系統(tǒng)匯總。 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理 GIS的數(shù)據(jù)分為柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)兩大類(lèi)。 GIS的數(shù)據(jù)管理包括圖形庫(kù)管理和屬性庫(kù)管理。 空間查詢以及空間分析、統(tǒng)計(jì)操作功能 GIS 之所以在處理空間信息的性能上強(qiáng)于其他信息系統(tǒng) , 就在于它具有很強(qiáng)的空間查詢和空間分析能力 [4,5]。 CGIS 還提供了對(duì)某一專(zhuān)題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的操作 , 例如 : 教室座位數(shù)、教室的類(lèi)型、實(shí)驗(yàn)室分布、教學(xué)面積統(tǒng)計(jì)、教師學(xué)歷統(tǒng)計(jì)分析。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可 分為兩種 :與地理位置相關(guān)的空間數(shù)據(jù)和和與空間位置無(wú)關(guān)的屬性數(shù)據(jù)。文字說(shuō)明用以詳盡介紹各種教學(xué)及科研設(shè)施。在 GIS中，錄入的內(nèi)容包括空間信息和非空間信息，前者是錄入的主體。 2）空間實(shí)體的關(guān)系 實(shí)體空間的關(guān)系通常包括： ( 度量關(guān)系，如兩個(gè)實(shí)體之間距離的遠(yuǎn)近： ( 延伸關(guān)系（或方位關(guān)系），定義了兩個(gè)實(shí)體之間的方位； ( 拓?fù)潢P(guān)系，定義了兩個(gè)實(shí)體之間的關(guān)聯(lián) 、鄰接、包含關(guān)系。地理信息系統(tǒng)中的分析、檢索大部分都是通過(guò)對(duì)屬性的操作運(yùn)算實(shí)現(xiàn)的，因此，屬性數(shù)據(jù)的分類(lèi)系統(tǒng)、量算指標(biāo)、準(zhǔn)確性對(duì)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)有較大的影響。系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，為提高工作效率，在圖形數(shù)據(jù)采集整理的同時(shí)還應(yīng)采集圖形數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)并建立數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)對(duì)學(xué)?；啤⒔虅?wù)處、水電暖服務(wù)中心、網(wǎng)絡(luò)中心、維修科等管理部門(mén)的實(shí)際工作進(jìn)行調(diào)研，建立不同數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)，使屬性數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)的建立 盡量滿足實(shí)際需求。 2. 鄰接性，另一種可以用拓?fù)涿枋龅膶傩允嵌噙呅沃g的相互鄰接性。將數(shù)據(jù)庫(kù)物理存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)訪問(wèn)層分開(kāi)， 層與層之間藕合度盡量降低，以實(shí)現(xiàn)下層的改變不影響上層的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，從而不造成對(duì)上層應(yīng)用系統(tǒng)的影響。 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)流程，如圖 3所示 12 圖 3 數(shù)據(jù)庫(kù)的總體設(shè)計(jì)流程圖 系統(tǒng)地圖數(shù)據(jù)矢量化過(guò)程 鑒于本數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)量相對(duì)不是很大，設(shè)備上又缺少能直接對(duì)柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量化的軟件，所以我們采取使用 ArcGIS 自帶的數(shù)字化功能，手工對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量化 [7]。 本數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)是以校園平面圖為基礎(chǔ)，將校園的建筑 物、綠地、道路等具備不同屬性的地物進(jìn)行分類(lèi)，具體分類(lèi)如下： 主要地點(diǎn)：主樓、圖書(shū)館、基礎(chǔ)教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)室等；后勤服務(wù)設(shè)施，包括食堂、面包坊、校網(wǎng)管理中心等；運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所，包括體育館、足球場(chǎng)、籃球場(chǎng)、網(wǎng)球場(chǎng)等； 其他建筑：商業(yè)街的各種商業(yè)設(shè)施、包括超市、文具店、文印中心等；學(xué)生空間數(shù)據(jù)庫(kù) 屬性數(shù)據(jù)庫(kù) ArcGIS SQL 地圖數(shù)據(jù) 屬性數(shù)據(jù) 地圖控制 數(shù)據(jù)庫(kù)管理 數(shù)據(jù)查詢 空間分析 文字、圖片、地圖 13 宿舍樓，包括研究生和本科生宿舍樓數(shù)棟； 綜合管線：包括地下網(wǎng)線管道、上下水管道、污水管道、通訊管道等。 有了這樣的歸納及分層，用戶可以很方便地對(duì)地圖根據(jù)需要進(jìn)行各種權(quán)限內(nèi)的操作。數(shù)據(jù)包括空間數(shù)據(jù)（圖件資料）和屬性數(shù)據(jù)（即與空間數(shù)據(jù)相關(guān)的說(shuō)明信息）。因其具有許多缺陷，故不能直接應(yīng)用于數(shù)字校園系統(tǒng)。 ⑶ 當(dāng)對(duì)圖像進(jìn)行放大地圖數(shù)據(jù)加工時(shí)，在放大到一定程度時(shí)，圖像的目標(biāo)邊界會(huì)發(fā)生階梯效應(yīng)。 矢量圖形是由方向和大小來(lái)綜合表示目標(biāo)的對(duì)象組合而成的描述性文件。由于矢量圖形的易操作性，矢量圖形在很多行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。 4 數(shù)字校園總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 安徽大學(xué)新校區(qū)地理信息系統(tǒng)基于 ERSI 公司的 ArcGIS 產(chǎn)品構(gòu)建，利用 MapObject 組件進(jìn) 行開(kāi)發(fā)。 圖層顯示控制：組成地圖的所有圖層以樹(shù)狀列表的形式展現(xiàn)在地圖上，用戶可以根據(jù)需要選中哪些是需要顯示的哪些是不需要顯示的 來(lái)實(shí)現(xiàn)圖層顯示控制功能。導(dǎo)入成功后，將在系統(tǒng)導(dǎo)航樹(shù)中生成新的圖層索引。刪除圖層的同時(shí)其索引也 同時(shí)刪除。 地圖數(shù)據(jù)更新：提供地圖數(shù)據(jù)的更新。為實(shí)現(xiàn)最佳 效果，地圖放大若干杯后不再放大。 地圖刷新：用戶點(diǎn)擊刷新按鈕，即可對(duì)當(dāng)前地圖實(shí)施刷新 操作。隨后電子地圖全圖顯示在地圖顯示窗口。用戶選擇此功能選項(xiàng)后，將鼠 標(biāo)移動(dòng)到電子地圖上尋找所要查詢的地物，此時(shí)鼠標(biāo)顯示為查詢狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)所要查詢的地物時(shí)，左鍵單擊該地物，該地物的屬性信息就會(huì)彈出來(lái)顯示在顯示結(jié)果窗口上，查詢完畢，鼠標(biāo)移出電子地圖后，鼠標(biāo)狀態(tài)還原。當(dāng)用戶選擇該功能時(shí)，鼠標(biāo)狀態(tài)變?yōu)槭中?，用戶將鼠?biāo)移動(dòng)到待 測(cè)距離的兩地物其中一點(diǎn)，單擊左鍵然后再用鼠標(biāo)單擊另一地物，則在二地物間出現(xiàn)一距離線，二地物距離將出現(xiàn)在顯示窗口上。默認(rèn)狀態(tài)，地理對(duì)象類(lèi)型為全部類(lèi)型，地理對(duì)象列表框中顯示所有的地理對(duì)象。查詢完畢，將鼠標(biāo)拖出電子地圖，鼠標(biāo)狀態(tài)還原。如果信息窗口沒(méi)有打開(kāi)，則單擊“瀏覽”按鈕，顯示信息窗口，用例結(jié)束。否則什么也不顯示。為合乎軟件軟件工程的規(guī)范和特殊行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，用戶界面所使用的術(shù) 19 語(yǔ)必須標(biāo)準(zhǔn)化和一致化。 軟件裝載 時(shí)在屏幕中央顯示啟動(dòng)界面，顯示安徽大學(xué)的校訓(xùn)、校徽及新校區(qū)相關(guān)的圖片信息等。 //把客戶的命令發(fā)送到服務(wù)器， ArcGIS Server SI服務(wù)器收到命令，進(jìn)行處理，返回地圖，發(fā)送到客 戶端，結(jié)束操作。 系統(tǒng)信息查詢功能的實(shí)現(xiàn) 如果用戶希望查看某個(gè)建筑物的一些屬性信息，比如：建筑物實(shí)物圖、建筑物名稱(chēng)、用途等，還可 以通過(guò)介紹詳情的鏈接進(jìn)入建筑物內(nèi)部，了解有關(guān)更加詳細(xì)的信息。 //網(wǎng)絡(luò)分析調(diào)用的函數(shù) else = Onlnfomation。 // 取得網(wǎng)絡(luò)分析參數(shù) 22 string[] naLayers = (ayer。//自定義函數(shù) // 解決問(wèn)題 NAServerSolverResults solverResults。 6 系統(tǒng)的測(cè)試 系統(tǒng)的測(cè)試環(huán)境和功能測(cè)試 系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái) 操作系統(tǒng)： Windows7 系統(tǒng)的功能測(cè)試 服務(wù)器的測(cè)試 測(cè)試目的：服務(wù)器能否正常被訪問(wèn)。 23 測(cè)試方法： 輸入： 用戶點(diǎn)擊方向鍵，用戶鼠標(biāo)移動(dòng)操作。 地圖無(wú)極縮放功能測(cè)試 測(cè)試目的： 在地圖上顯示縮放標(biāo)尺，用戶可以通過(guò)鼠標(biāo)中央滾軸或者點(diǎn)擊縮放標(biāo)尺實(shí)現(xiàn)對(duì)地圖的放大和縮小功能。 判斷當(dāng)前顯示比例是否為設(shè)定的最大（?。╋@示比例，若是，則提示“已不能放大（縮小）”并返回。 3) 以當(dāng)前點(diǎn)為中心顯示地圖。 圖 7：縮小功能 放大功能，如圖 8所示。 測(cè)試目的： 測(cè)試方法： 輸入 鷹眼窗口的紅色矩形框區(qū)域和電子地圖顯示區(qū)域同步。 測(cè)試方法： 輸入： 用戶鼠標(biāo)點(diǎn)擊和移動(dòng)操作。 地圖圖層的顯示控制功能測(cè)試 測(cè)試目的： 在地圖上通過(guò)圖層管理器控制并顯示地圖圖層信息，用戶可以通過(guò)圖層管理器自定義圖層的顯示和關(guān)閉，從而可以滿足用戶的不同需求。 2）若在數(shù)據(jù)庫(kù)中找到了所有要顯示的圖層，系統(tǒng)提示查找成功，在地圖中顯示找到圖層。 3) 用戶選擇的圖層。用戶通過(guò)鼠標(biāo)在查詢結(jié)果
。 圖 10：顯示控制功能 地理對(duì)象定位功能測(cè)試 測(cè)試目的： 根據(jù)地物的名稱(chēng)，將對(duì)象地位在電子地圖上，即從屬性查圖形。 輸出： 所有要顯示的圖層是否找到。 根據(jù)圖層的下拉框中被選定圖層為依據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中查找要顯示的圖層。 25 輸出： 地圖 顯示窗口顯示移動(dòng)后的地圖。 測(cè)試結(jié)果： 顯示正確，能完成預(yù)期功能，如圖 9所示。用鼠標(biāo)拖動(dòng)矩形框，當(dāng)矩形框移動(dòng)到用戶需要的區(qū)域上時(shí)，地圖顯示窗口里的電子地圖也快速顯示相應(yīng)位 置的內(nèi)容。 測(cè)試結(jié)果： 可以順利完成所有功能，達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。 1) 讀取當(dāng)前地圖中心點(diǎn)所在點(diǎn)位置坐標(biāo)。 測(cè)試方法： 輸入： 當(dāng)前地圖中心點(diǎn)和電子地圖顯示的當(dāng)前比例。 輸出： 地圖顯示窗口 顯示移動(dòng)后的地圖。 測(cè)試結(jié)果：可以正常進(jìn)入頁(yè)面，地圖加載完整且能清晰顯示。 // 顯示結(jié)果 OutputResults(solverResults)。 // 設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分析路徑參數(shù) NAServerRouteParams routeParams = solverParams as NAServerRouteParams。 系統(tǒng)區(qū)域面積顯示功能 若用戶希望知道某個(gè)區(qū)域的面積則可以通過(guò)鼠標(biāo)將該區(qū)域圈定，放開(kāi)鼠標(biāo)左鍵，系統(tǒng)將調(diào)用后臺(tái)程序進(jìn)行計(jì)算，并將該區(qū)域的面積計(jì)算結(jié)果顯示在地圖上。 具體實(shí)現(xiàn)代碼如下： DoMapFind 函數(shù) //查詢提交函數(shù)，用于查詢和緩沖分析提交 function DoMapFind () { if ( = “請(qǐng)輸入名稱(chēng)形” ) //查詢的名稱(chēng) str sURL = stringin？ 。 fuc CompURL () { } (5) 函數(shù) mapLoad 具體處理 //從服務(wù)器獲取地圖 fuc mapLoad () { // 將地圖顯示在頁(yè)面上。 圖 5：界面圖 5 系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)操作功能的實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)放大、縮小的功能實(shí)現(xiàn) 地圖放大、縮小功能的實(shí)現(xiàn)，主要是可根據(jù)用戶需要，將當(dāng)前需要詳細(xì)了解的部分區(qū)域顯示范圍進(jìn)行調(diào)整，具體操作用戶對(duì)準(zhǔn)某個(gè)需要查看的區(qū)域使用鼠標(biāo)左鍵單擊放大或縮小按鈕就可以 實(shí)現(xiàn)，按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)地圖可顯示之前隱藏的區(qū)域，如圖 6所示。此外，好的界面設(shè)計(jì)還要有一定的防錯(cuò)能力。 系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì) 用戶界面設(shè)計(jì)的最基本目標(biāo)是要具有可使用性。當(dāng)用戶鼠標(biāo)停留在電子地圖上時(shí)，該功能激活。 地理對(duì)象信息瀏覽：用戶通過(guò)信息窗口（一個(gè)獨(dú)立的窗口）瀏覽地理對(duì)象的詳細(xì)信息。從列 表框中選擇所需的地理對(duì)象雙擊鼠標(biāo)左鍵，則在地圖上定位此地理對(duì)象。 地理對(duì)象索引：通過(guò)選擇地理對(duì)象索引，顯示所有該類(lèi)型的地理對(duì)象，再定位某一具體地理對(duì)象。查詢完畢，將鼠標(biāo)拖出電子地圖，鼠標(biāo)狀態(tài)還原。 輸出到打印機(jī)：打印當(dāng)前電子地圖。 地圖全圖顯示：全圖顯示電子地圖。 地圖漫游：提供移動(dòng)電子地圖的功能。 地圖放大：根據(jù)用戶需要，將當(dāng)前需要詳細(xì)了解的部分區(qū)域顯示范圍進(jìn)行調(diào)整，具體操作用戶對(duì)準(zhǔn)某個(gè)需要查看的區(qū)域使用鼠標(biāo)左鍵單擊放大按鈕就可以實(shí)現(xiàn)，按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)地圖可顯示之前隱藏的區(qū)域。此功能只提供給特定授權(quán)用戶。此功能只提供給特定授權(quán)用戶。此功能只提供給特定授權(quán)用戶操作，用戶選擇此功能彈出身份驗(yàn)證窗口，用戶通過(guò)身份驗(yàn)證后該功能激活。 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì) [10,11] 地理信息系統(tǒng)能為用戶提供基本的地理信息瀏覽、查詢以及高級(jí)的地理信息發(fā)布、分析功能，用戶通過(guò)客戶端軟件匿名登陸服務(wù)器，進(jìn)行基本的信息瀏覽和 16 查詢，高級(jí)用戶必須通過(guò)身份驗(yàn)證才能使用系統(tǒng)的高級(jí)功能，如地圖信息的更新等操作，功能結(jié)構(gòu)，如圖 4所示 。 ⑵ 將紙質(zhì)地圖用特定的掃描儀將其掃描成柵格數(shù)據(jù)的圖象后，保存在計(jì)算機(jī)中，再用矢量化軟件對(duì)其進(jìn)行手工矢量化，對(duì)個(gè)別圖根據(jù)需要用手工畫(huà)出，然后再將矢量化的圖保存下來(lái)，特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單但是工作量大而且繁瑣。地圖數(shù)據(jù)矢量化是指將以柵格數(shù)據(jù)保存的圖形轉(zhuǎn)換為以點(diǎn)、線、面形式存儲(chǔ)的矢量圖形，以方便對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。當(dāng)對(duì)圖像進(jìn)行縮小顯示時(shí)，圖像信息也會(huì)發(fā)生失真。柵格圖像在地理應(yīng)用領(lǐng)域存在如下缺陷點(diǎn)： ⑴ 圖像的任何像素點(diǎn)（不管前景或背景像素）都被柵格圖像文件保存下來(lái)，導(dǎo)致存儲(chǔ)的開(kāi)銷(xiāo)不斷增多。 數(shù)據(jù)的矢量化處理 系統(tǒng)數(shù)據(jù)矢量化方法 將柵格地圖矢量化是該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)，只有完成校園地圖數(shù)據(jù)矢量化，才能實(shí)現(xiàn)校園地理信息系統(tǒng)的一切功能。 ⑵ 點(diǎn)開(kāi) ArcMap,加載 Shapefile 圖層和柵格平面圖； ⑶ 在 Editor 工具欄中 Start Editing,手工通過(guò)繪制要素工具對(duì)地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化； ⑷ 添加主要地點(diǎn)完畢，檢查正確無(wú)誤后點(diǎn)擊 Editor 工具欄中的 Save Edits 進(jìn)行保存剛才的編輯結(jié)果，再選擇 Stop Editing 停止當(dāng)前編