【正文】 .................... 20 系統(tǒng)區(qū)域面積顯示功能 ...................................... 21 查詢最短路徑功能的實現(xiàn) .................................... 21 地圖打印功能 ............................................. 22 6 系統(tǒng)的測試 ................................................. 22 系統(tǒng)的測試環(huán)境和功能測試 .................................. 22 系統(tǒng)的測試平臺 .......................................... 22 系統(tǒng)的功能測試 .......................................... 22 7 總結(jié)與展望 ................................................. 27 主要參考文獻 ................................................. 29 致謝 ........................................................ 30 IV 1 1 緒論 校園地理信息研究目的和意義 地理信息系統(tǒng)實在計算機硬件和軟件支持下，運用地理信息科學(xué)和系統(tǒng)工程理論，科學(xué)管理和綜 合分析各種地理數(shù)據(jù)，提供管理、模擬、決策、規(guī)劃、預(yù)測和預(yù)報等任務(wù)所需要的各種地理信息的技術(shù)系統(tǒng)?！睌?shù)字城市 是“數(shù)字地球 技術(shù)在特定領(lǐng)域的具體應(yīng)用，“數(shù)字校園 是“數(shù)字城市”建設(shè)的一個微觀領(lǐng)域的具體應(yīng)用 ,“數(shù)字校園”是各個大學(xué)期望建立的校務(wù)處理和輔助決策平臺。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 數(shù)字校園系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 摘要 所謂“數(shù)字校園”是指學(xué)校在開展教學(xué)、科研和管理及對外通訊工作全過程中運用寬帶、交互性和專業(yè)性的局域網(wǎng)實現(xiàn)學(xué)校辦學(xué)的數(shù)字化、信 息化和智能化。 本文采用 Arc作為系統(tǒng)的 GIS開發(fā)平臺，用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM行程序設(shè)計，通過 Visual C開發(fā)語言調(diào)用 ArcGIS 組件庫所提供組件，利用相關(guān)接口和函數(shù)開發(fā)系統(tǒng)功能，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)加載、數(shù)據(jù)編輯、地圖瀏覽、查詢檢索、三維顯示、系統(tǒng)管理和地圖打印等功能。它在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)?！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。 隨著我國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校區(qū)，給學(xué)校的教學(xué)和管理帶來了諸多不便；同時，高等院校的校園面積較大、建筑物較多，地上、地下的管網(wǎng)、供電和通信線路交叉分布，這些信息用常規(guī)的管理方法難以實現(xiàn)有效的管理。美國大學(xué)“虛擬校園”的大門己經(jīng)向世界敞開。所有的內(nèi)容都提供德、法、英三種語言服務(wù)。 研究內(nèi)容 有關(guān)地理信息服務(wù)的理論、技術(shù)以及應(yīng)用成為當前 GIS 研究的一個重要內(nèi)容，從其規(guī)范制定到實際應(yīng)用都體現(xiàn)了 GIS 技術(shù)的發(fā)展。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用需要利用和集成其它技術(shù)，同時其它信息技術(shù)的應(yīng)用也需要地理信息系統(tǒng)。(4)基于數(shù)據(jù)庫的定義。系統(tǒng)就是要充分利用 GIS 對地理坐標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題形式進行管理、使用，為管理部門提供更加豐富和直觀的信息資料和決策依據(jù)。在數(shù)據(jù)視圖中，用戶可以對地理圖層進行符號化顯示、分析和編輯 GIS 數(shù)據(jù)集。各個 GIS 控件之間，以及 GIS控件與其它非 GIS 控件之間，可以方便地通過可視化的軟件開發(fā)工具集成起來，形成最終的 GIS 應(yīng)用。組件式 GIS 的出現(xiàn)使 GIS不僅作為專家們的專業(yè)分析工具，同 7 時也成為普通用戶對地理相關(guān)數(shù)據(jù)進行管理的可視化工具。 3 需求分析與數(shù)據(jù)庫設(shè)計 需求分析 校園在空間上是一個區(qū)域，其包含的信息大多具有空間屬性。因此要實現(xiàn)高校信息的完全現(xiàn)代化管理，在規(guī)劃管理中應(yīng)實現(xiàn)對圖形與文檔資料的統(tǒng)一管理。 數(shù)據(jù)的存儲與管理 GIS 的數(shù)據(jù)分為柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)兩大類。 空間查詢以及空間分析、統(tǒng)計操作功能 GIS 之所以在處理空間信息的性能上強于其他信息系統(tǒng) , 就在于它具有很強的空間查詢和空間分析能力 [4,5]。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)和和與空間位置無關(guān)的屬性數(shù)據(jù)。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。地理信息系統(tǒng)中的分析、檢索大部分都是通過對屬性的操作運算實現(xiàn)的，因此，屬性數(shù)據(jù)的分類系統(tǒng)、量算指標、準確性對系統(tǒng)功能的實現(xiàn)有較大的影響。 2. 鄰接性，另一種可以用拓撲描述的屬性是多邊形之間的相互鄰接性。 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與實現(xiàn) 數(shù)據(jù)流程，如圖 3所示 12 圖 3 數(shù)據(jù)庫的總體設(shè)計流程圖 系統(tǒng)地圖數(shù)據(jù)矢量化過程 鑒于本數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)量相對不是很大，設(shè)備上又缺少能直接對柵格數(shù)據(jù)進行矢量化的軟件，所以我們采取使用 ArcGIS 自帶的數(shù)字化功能，手工對數(shù)據(jù)進行矢量化 [7]。 有了這樣的歸納及分層，用戶可以很方便地對地圖根據(jù)需要進行各種權(quán)限內(nèi)的操作。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)。 矢量圖形是由方向和大小來綜合表示目標的對象組合而成的描述性文件。 4 數(shù)字校園總體設(shè)計 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 組件進行開發(fā)。導(dǎo)入成功后，將在系統(tǒng)導(dǎo)航樹中生成新的圖層索引。 地圖數(shù)據(jù)更新：提供地圖數(shù)據(jù)的更新。 地圖刷新：用戶點擊刷新按鈕，即可對當前地圖實施刷新操作。用戶選擇此功能選項后，將鼠標移動到電子地圖上尋找所要查詢的地物，此時鼠標顯示為查詢狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)所要查詢的地物時，左鍵單擊該地物，該地物的屬性信息就會彈出來顯示在顯示結(jié)果窗口上，查詢完畢，鼠標移出電子地圖后，鼠標狀態(tài)還原。默認狀態(tài)，地理對象類型為全部類型，地理對象列表框中顯示所有的地理對象。如果信息窗口沒有打開，則單擊“瀏覽”按鈕，顯示信息窗口，用例結(jié)束。為合乎軟件軟件工程的規(guī)范和特殊行業(yè)的標準，用戶界面所使用的術(shù) 19 語必須標準化和一致化。 //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，進行處理，返回地圖，發(fā)送到客 戶端，結(jié)束操作。 //網(wǎng)絡(luò)分析調(diào)用的函數(shù) else = Onlnfomation。//自定義函數(shù) // 解決問題 NAServerSolverResults solverResults。 23 測試方法： 輸入： 用戶點擊方向鍵，用戶鼠標移動操作。 測 試方。 測試結(jié)果：可以正常進入頁面，地圖加載完整且能清晰顯示。 // 設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分析路徑參數(shù) NAServerRouteParams routeParams = solverParams as NAServerRouteParams。 具體實現(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 ( = “請輸入名稱形” ) //查詢的名稱 str sURL = stringin？ 。 圖 5：界面圖 5 系統(tǒng)的 具體實現(xiàn) 系統(tǒng)操作功能的實現(xiàn) 系統(tǒng)放大、縮小的功能實現(xiàn) 地圖放大、縮小功能的實現(xiàn)，主要是可根據(jù)用戶需要，將當前需要詳細了解的部分區(qū)域顯示范圍進行調(diào)整，具體操作用戶對準某個需要查看的區(qū)域使用鼠標左鍵單擊放大或縮小按鈕就可以實現(xiàn)，按住鼠標左鍵拖動地圖可顯示之前隱藏的區(qū)域，如圖 6所示。 系統(tǒng)的界面設(shè)計 用戶界面設(shè)計的最基本目標是要具有可使用性。 地理對象信息瀏覽：用戶通過信息窗口（一個獨立的窗口）瀏覽地理對象的詳細信息。 地理對象索引 ：通過選擇地理對象索引，顯示所有該類型的地理對象，再定位某一具體地理對象。 輸出到打印機：打印當前電子地圖。 地圖漫游：提供移動電子地 圖的功能。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證窗口，用戶通過身份驗證后該功能激活。 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，保存在計算機中，再用矢量化軟件對其進行手工矢量化，對個別圖根據(jù)需要用手工畫出，然后再將矢量化的圖保存下來，特點是操作簡單但是工作量大而且繁瑣。當對圖像進行縮小顯示時，圖像信息也會發(fā)生失真。 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，才能實現(xiàn)校園地理信息系統(tǒng)的一切功能。 表 1：空間數(shù)據(jù)的分層 圖層代碼 圖層內(nèi)容 拓撲類型 主要屬性項目 BJJZ 辦公教學(xué)建筑 面 建筑物名稱、類型 JGSS 教工宿舍 面 建筑物名稱、類型 XSSS 學(xué)生宿舍 面 建筑物名稱、類型 QTJZ 其他建筑 面 建筑物名稱、類型 DL 道路 線 道路名稱、類型 GSGD 供 水管道 線 編號 DLTZ 電力特征 面 編號 、類型 YDC 運動場 面 編號、類型 LVD 綠地 面 編號、面積 LUD 路燈 點 編號 建筑內(nèi)部分布圖，如主樓平面分布圖、教學(xué)樓平面分布圖、圖書館平面分布圖、校醫(yī)院平面分布圖、科學(xué)樓平面分布圖、教工宿舍樓平面分布圖、學(xué)生宿舍 14 樓平面分布圖、學(xué)生餐廳平面分布圖等。 4）結(jié)構(gòu)合理原則 合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能最大限度地減少數(shù)據(jù)冗余，保持數(shù)據(jù)的完整性、一致性，是數(shù)據(jù)庫設(shè)計最重要的部分。 在圖形數(shù)字化完成后，對于大多數(shù)地圖需要建立拓撲，以正確判別地物之間的拓撲關(guān)系。屬性分為定性和定量兩種：定性數(shù)據(jù)包括名稱、類型、特性等，如地貌類型、土地利用類型、行政區(qū)劃等；定量數(shù)據(jù)包括數(shù)量、級別等，如土地面積、道路長 度、人口數(shù)量、高程等。良好的數(shù)據(jù)庫性能為后面的系統(tǒng)開發(fā)搭建了良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。實現(xiàn)專題圖、直觀圖制作以及圖形、文本的打印和輸出功能。圖形數(shù)據(jù)的一個重要特點是它含有拓撲關(guān)系，這是地理實體之間的重要空間關(guān)系。 數(shù)據(jù)的檢查、編輯和轉(zhuǎn)換功能 主要是指校園的地理信息系統(tǒng)圖形、數(shù)據(jù)的檢查、編輯和修改 , 提供不同格式數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換。整個規(guī)劃管理過程高度抽象，不直觀生動，費時費力 。全球范圍內(nèi)有許多軟件公司在編寫各種各樣的控件，這些第三方控件可以解決任何通用軟件編程中所遇到的問題，從簡單的命令按鈕到動 態(tài)的三維統(tǒng)計圖，從多媒體播放到超文本顯示，幾乎無所不有。 ComGIS 的用戶則不必掌握專門的 GIS開發(fā)語言，只需熟悉基于 windows 平臺的通用集成開發(fā)環(huán)境，以及 ComGIS 各個控件的屬性、方法和事件，就可以完成應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)和 集成。這種組件稱為 GIS 組件，各個組件之間不僅可以進行自由、靈活的重組，而且具有可視化的界面和使用方便的標準接口。 ArcMap包含一個復(fù)雜的專業(yè)制圖和編輯系統(tǒng)，它既是一個面向?qū)ο蟮木庉嬈?，又是一個 6 數(shù)據(jù)表生成器。 校園地 理信息系統(tǒng)（ CGIS）可以描述為利用計算機軟硬件的支持，對學(xué)校數(shù)據(jù)和信息按地理坐標和空間位置進行收集、輸入、存儲、編輯、查詢、檢索、顯示和管理，以及對這些信息進行統(tǒng)計和分析的綜合技術(shù)。(3)工具箱定義方式。而地理信息系統(tǒng) (Geographic information system，簡稱 GIS)是一種采集、存儲、管理、分析、顯示與應(yīng)用地理信息的計算機系統(tǒng)，是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)信息的通用技術(shù)。 綜上所述，可以看出我國的校園信息化建設(shè)己經(jīng)邁出了可喜的步伐，正在朝著廣泛、深入的方向發(fā)展。有關(guān)的出版物和文章索引 。近年來， Inter逐漸改變著美國大學(xué)校園的傳統(tǒng)工作、學(xué)習、管理和生活方式，成為