【正文】 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAXI 摘 要 地理信息系統(tǒng) (Geographic Information System簡(jiǎn)稱(chēng) GIS)是處理地理空間數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)。 電子地圖的出現(xiàn)與發(fā)展以及地理信息系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用 ,帶動(dòng)了“數(shù)字地球”、“數(shù)字城市” ,乃至“數(shù)字校園”的產(chǎn)生。首先，根據(jù)學(xué)校的實(shí)際需求和數(shù)據(jù)資料特點(diǎn)，分析系統(tǒng)用戶(hù)和系統(tǒng) 功能，并設(shè)計(jì)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和功能模塊。 地 理信息系統(tǒng)是地理科學(xué)與信息科學(xué)交叉的一門(mén)學(xué)科，在課題研究中， 最深的體會(huì)是它利用以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為核心的信息技術(shù)，為地理學(xué)的研究提供了一種新的思路和手段。它在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān) 地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。高等院校作為高新技術(shù)的集中地 , 有必要在校園地理信息系統(tǒng)的建設(shè)方面做進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)與研究 , 為城市數(shù)字化做一些基礎(chǔ)性及實(shí)驗(yàn)性的工作 ?！皵?shù)字校園”系統(tǒng)將成為校園新的信息源，任何與校園有關(guān)的信息都將給定位，并與空間數(shù)據(jù)聯(lián)系起來(lái)。 “數(shù)字化校園系統(tǒng)”是信息技術(shù)運(yùn)用于教育改革過(guò)程所形成的最新研究成果。 隨著我國(guó)高校管理體制的改革，許多高校相繼合并，這樣同一院校有多個(gè)校區(qū)，給學(xué)校的教學(xué)和管理帶來(lái)了諸多不便 :同時(shí)，高等院校的校園面積較大、建筑物較多，地上、地下的管網(wǎng)、供電和通信線(xiàn)路交叉分布，這些信息用常規(guī)的管理方法難以實(shí)現(xiàn)有效的管理。為學(xué)校的整體工作提供一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)平臺(tái)。自從 1993 年美國(guó)政府制定國(guó)家信息河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 緒論 3 基礎(chǔ)設(shè)施 (National Information Infrastructure 簡(jiǎn)稱(chēng) NII)的行動(dòng)綱領(lǐng)以來(lái)，大大推動(dòng)了 Inter 在美國(guó)尤其是大學(xué)校園的應(yīng)用與發(fā)展。 1999 年 10 月， 瑞士聯(lián)邦兩院正式通過(guò)了《瑞士大學(xué) 200 一 2021 年發(fā)展計(jì)劃》在 20212021 年期間， 瑞士聯(lián)邦政府將以特別財(cái)政補(bǔ)貼方式為州立大學(xué)撥款 3000萬(wàn)瑞郎，以鼓勵(lì)在高等教育領(lǐng)域進(jìn)行信息化建設(shè)，建立“瑞士虛擬校園”。建立瑞士高校使用信息技術(shù)教學(xué)的有關(guān)機(jī)構(gòu)目錄 :瑞士和國(guó)際上關(guān)于用新信息技術(shù)教學(xué)的報(bào)告會(huì)、研討會(huì)等活動(dòng)時(shí)間表 。 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 世界各國(guó)校園信息化建設(shè)的大潮促進(jìn)了我國(guó)校園信息化建設(shè)的迅速發(fā)展，首先做出反映的是國(guó)內(nèi)一些知名大學(xué)。建立和發(fā)布 GIS網(wǎng)站，建成成都理工大學(xué)校園 GIS、校園 MIS、校園綜合服務(wù)體系。 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAghX4 研究?jī)?nèi)容 有關(guān)地理信息服務(wù)的理論、技術(shù)以及應(yīng)用成為當(dāng)前 GIS 研究的一個(gè)重要內(nèi)容，從其規(guī)范制定到實(shí)際應(yīng)用都體現(xiàn)了 GIS 技術(shù)的發(fā)展。采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) acess 和 相結(jié)合的技術(shù)統(tǒng)一管理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，確保空間和非空間數(shù)據(jù)的一體化存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理、查詢(xún)、檢索及數(shù)據(jù)的深層次挖掘問(wèn)題，為前端 GIS 應(yīng)用功能的開(kāi)發(fā)提供強(qiáng)有力的支持。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用需要利用和集成其它技術(shù)，同時(shí)其它信息技術(shù)的應(yīng)用也需要地理信息系統(tǒng)。(2)面向應(yīng)用的定義。(4)基于數(shù)據(jù)庫(kù)的定義。 校園地理信息系統(tǒng) (Campus Geographic Information system ， CGIS)是城市地理信息系統(tǒng) (UGIS)的一個(gè)分支，具有城市地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)和功能，它用圖形、圖像數(shù)字信息來(lái)表現(xiàn)校園各種空間及屬性要素，為用戶(hù)提供校園信息的查詢(xún)、檢索和必要的空間分析、統(tǒng)計(jì)操作以及按不同用戶(hù)要求輸出相應(yīng)的專(zhuān)題要素，為校園的發(fā)展預(yù)測(cè)、規(guī)劃決策以及科學(xué)管理提供可靠依據(jù)。系統(tǒng)就是要充分利用 GIS 對(duì)地理坐標(biāo)和空間位置的表示能力以及空間分析能力，將學(xué)校數(shù)據(jù)和信息及其相關(guān)的地理信息以各種專(zhuān)題形式進(jìn)行管理、使用，為管理部門(mén)提供更加豐富和直觀的信息資料和決策依據(jù)。 ArcGIS Desktop 由三個(gè)用戶(hù)桌面組件組成，即：ArcMap、 ArcCatalog、 ArcToolbox。在數(shù)據(jù)視圖中，用戶(hù)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。開(kāi)發(fā)者使用 ArcGIS Engine 開(kāi)發(fā)包構(gòu)建應(yīng)用程序，并通過(guò) ArcGIS Engine Runtime的軟件許可將這些程序分發(fā)給最終用戶(hù)。 所謂組件式 GIS，是指基于標(biāo)準(zhǔn)的組件式平臺(tái)，以一組具有某種標(biāo)準(zhǔn)通訊接口、允許跨語(yǔ)言應(yīng)用的組件提供的 GIS?？丶缤欢迅魇礁鳂拥姆e木，他們分別實(shí)現(xiàn)不同的功能 (包括 GIS 和非 GIS 功能 )，根據(jù)需要把實(shí)現(xiàn)各種功能的“積木”搭建起來(lái)，就構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)。 2） 無(wú)須專(zhuān)門(mén) GIS 開(kāi)發(fā)語(yǔ)言 傳統(tǒng) GIS 一般都提供一套獨(dú)立的二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，這既是 GIS 基礎(chǔ)軟件開(kāi)發(fā)者的負(fù)擔(dān)，也給用戶(hù)帶來(lái)學(xué)習(xí)上的負(fù)擔(dān)。 4） 成本低 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基礎(chǔ)理論 9 由于傳統(tǒng) GIS 結(jié)構(gòu)的封閉性，軟件本身 往往變得越來(lái)越龐大，不同系統(tǒng)的交互性變差，系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度大。 5） 可擴(kuò)展性 在組件式軟件技術(shù)背后，有一個(gè)十分龐大的組件資源庫(kù)，用戶(hù)可以從不計(jì)其數(shù)的組件中挑選需要的組件與 ComGIS 一起集 成應(yīng)用系統(tǒng)，極大地?cái)U(kuò)展了 GIS 的功能。開(kāi)發(fā)人員可以使用它將 GIS 功能嵌入到現(xiàn)有的應(yīng)用程序中。 AreGIS Engine開(kāi)發(fā)包包括三個(gè)關(guān)鍵部分： 1） 控件 控件是 ArcGIS 用戶(hù)界面的組成部分，它可以嵌入到應(yīng)用程序中使用。工具在應(yīng)用界面上用工具條的形式展現(xiàn)。在 Windows、 UMX 和 Linux 平臺(tái)的開(kāi)發(fā)環(huán)境下使用這些庫(kù)，程序員可以開(kāi)發(fā)出從低級(jí)到高級(jí)的各種定制的應(yīng)用。因此 GIS 在數(shù)字校園框架中有其不可替代的位置。整個(gè)規(guī)劃管理過(guò)程高度抽象，不直觀生動(dòng)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力 。為了方便地輸入信息快捷地提取數(shù)據(jù)，并且能夠進(jìn)行多信息源支持下輔助決策與模擬，該系統(tǒng)應(yīng)具有控制管理功能，輸入、輸出功能，空間分析功能以及 決策支持功能。數(shù)據(jù)的采集和輸入是生成 CGIS 數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ) , 工作量大 , 應(yīng)充分利用各種渠道來(lái)生產(chǎn)和更新。 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(xún)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(xún)和空間分析能力。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(mǎn)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(fǎng)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。 6） 數(shù)據(jù)安全原則 要防止對(duì)數(shù)據(jù)的非法使用，必須在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)考慮對(duì)數(shù)據(jù)操作權(quán)限管理的約束信息，防止對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有意無(wú)意的破壞，并能對(duì)造成的破壞進(jìn)行恢復(fù)。最終得到的矢量化地圖數(shù)據(jù)有點(diǎn)狀數(shù)據(jù)（如 噴泉，國(guó)旗等）、線(xiàn)狀數(shù)據(jù)（如道路、圍墻、邊界等）、面狀數(shù)據(jù)（如教學(xué)樓、體育場(chǎng)，生活區(qū)等）。各層的詳細(xì)設(shè)計(jì)如圖所示： 、 空間數(shù) 據(jù)庫(kù) 屬性數(shù)據(jù)庫(kù) ArcGIS Access 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(xún) 空間分析 文字、圖片、地圖 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAghX18 表 數(shù)據(jù)層名稱(chēng) 數(shù)據(jù)層描述 數(shù)據(jù)類(lèi)型 噴泉 國(guó)旗、 噴泉 點(diǎn)狀 國(guó)旗 國(guó)旗 點(diǎn)狀 道路 道路 線(xiàn) 狀 邊界 邊界 線(xiàn) 狀 教學(xué)區(qū) 教學(xué)區(qū) 面 狀 體育區(qū) 體育區(qū) 面 狀 學(xué)生生活區(qū) 學(xué)生生活區(qū) 面 狀 附屬建筑 附屬建筑區(qū) 面 狀 圖 空間屬性數(shù)據(jù) 屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)是指與地理實(shí)體空間位置沒(méi)有直接關(guān)系的相關(guān)信息，如各系屬性數(shù)據(jù)、道路信息、湖泊信息、各建筑屬性數(shù)據(jù)等?？臻g數(shù)據(jù)的獲取方法有①手扶跟蹤數(shù) 字化②地圖掃描數(shù)字化③基于現(xiàn)代地面測(cè)儀器的地面數(shù)據(jù)采集④基于全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集⑤遙感影像空間數(shù)據(jù)⑥從已有各類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取；專(zhuān)題屬性數(shù)據(jù)可以通過(guò)查閱資料獲取。③確保區(qū)圖元的拓?fù)涮幚碚_，為圖形的空間 分析提供保障 :④對(duì)圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差糾正，保證圖形疊加成功。同時(shí)給出路徑分析，方便用戶(hù)漫游學(xué)校。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 23 圖 系統(tǒng)總界面 1） 圖層顯示與控制 主要采用 VB + AE 集成的方法 ,利用 ArcGISEngine自帶的工具庫(kù) ,實(shí)現(xiàn)校園中地理空間實(shí)體 (如建筑物、道路等 )的圖形顯示、縮放、查找等功能 。 圖中查屬性數(shù)據(jù) ，用鼠標(biāo)單擊圖形對(duì)象，該對(duì)象顏色改變顯示，并彈出屬性對(duì)話(huà)框，在窗口內(nèi)顯示其屬性數(shù)據(jù)。 3） 數(shù)據(jù)管理與維護(hù) 數(shù)據(jù)的管理主要包括：數(shù)據(jù)庫(kù)增加，即在原有數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)之上，可以增加一個(gè)對(duì)應(yīng)于當(dāng)前專(zhuān)題圖的新的數(shù)據(jù)庫(kù)；數(shù)據(jù)庫(kù)的刪除，將選定的數(shù)據(jù)庫(kù)刪除；數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的修改；數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)；對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和編輯的資料維 護(hù)。三維分析功能是基于 ArcEngine 的接口和函數(shù)二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)的 圖 三維校園顯示 數(shù)字校園三維場(chǎng)景是應(yīng)用三維可視化技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) ,以直觀的三維地形地物代替抽象的二維地圖符號(hào) ,使校園地理空間信息在電腦中立體化顯示 。幾乎所有的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)都支持標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言。圖形數(shù)據(jù)的編輯包括添加、修改、刪除、復(fù)制、粘貼、保存編輯等 。 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAghX30 第五章 總 結(jié) 地理信息系統(tǒng) (GIS)是一種采集、存儲(chǔ)、管理、分析、顯示與應(yīng)用地理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；它是融計(jì)算機(jī)圖形和數(shù)據(jù)庫(kù)于一體，儲(chǔ)存和處理空間信息的高新技術(shù)；它把地理位置和相關(guān)屬性有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，根據(jù)實(shí)際需要準(zhǔn)確真實(shí)、圖文并茂地輸出給用戶(hù)，并借助其獨(dú)有的空間分析功能和可視 化表達(dá)方式，提供各種輔助決策功能?；?GIS 技術(shù)的校園管理系統(tǒng)將成為校園的新的信息源。校園地理信息的可視化和系統(tǒng)化在科技發(fā)展的今天具有十分重要的地位和作用。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) 31 參考文獻(xiàn) [1] 韓鵬等 地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā) ArcEngine方法 武漢：武漢大學(xué)出版社， 2021 [2] 湯國(guó)安等 地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā) 北京 :科學(xué)出版社 2021 [3] 鄔倫 ,等 .地理信息系統(tǒng) 2原理、方法和應(yīng)用 ［ M］ .北京 :科學(xué)出版社 ,2021 [4] 王震遠(yuǎn)，何娟霞 .校園地理信息系統(tǒng)的探討和研究 [J].北京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào) [5] 曹小燕 , 孟志勇 . 基于 GIS 的校園信息化 [J]. 北京測(cè)