【正文】 圖 415： 數(shù)據(jù)更新示例圖 本章小結(jié) 本章的主要內(nèi)容是華北水利水電學(xué)院數(shù)字校園的系統(tǒng)開發(fā)與集成，主要包括系統(tǒng)概述，系統(tǒng)界面以及功能模塊的實現(xiàn)。 高校的各種數(shù)據(jù)更新頻繁 , 如舊房的拆遷、改建 , 新房的建設(shè) , 教職工的調(diào)入、調(diào)出 , 人才的流 動與引進 , 職稱晉升 , 工資調(diào)整 , 學(xué)生入校、離校 , 設(shè)備更新 , 科研經(jīng)費的支出等各種數(shù)據(jù)都需要及時的處理與更新。 實現(xiàn)思路：窗體中放置 scenecontrol 控件作為工作窗口，通過程序?qū)崿F(xiàn)在工作窗口中畫 點，然后將點用對應(yīng)的三維建筑物符號表示即可。 本模塊的實現(xiàn)主要通過 SQL 查詢語句，直接調(diào)用 Acess 數(shù)據(jù)庫里建立好的 ―統(tǒng)計表 ‖數(shù)據(jù)，并利用 MSchart 圖表控件，將查詢后的數(shù)據(jù)用圖表顯示，包括直方圖、餅狀圖、折線圖、三維圖等四種顯示方式。 圖 48 ： 專題圖制作用戶界面 圖 49 ：范圍分段專題圖用戶界面 起點 終點 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 27 頁 共 46 頁 圖 410 ：教學(xué)樓范圍分段專題地圖 統(tǒng)計圖制作模塊 規(guī)劃管理人員對校園的建設(shè)發(fā)展與管理需要作一些統(tǒng)計分析與處理 , 如各院系學(xué)生招生人數(shù) ,教職工人員流動情況以及精品課程申請情況等均可利用 GIS強大的統(tǒng)計分析功能作出統(tǒng)計分析或輸出報表 , 為學(xué)校各級領(lǐng)導(dǎo)作管理規(guī)劃決策以及預(yù)測預(yù)報提供重要的依據(jù)。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 26 頁 共 46 頁 圖 47 最短路徑查詢示意圖 專題地圖制作模塊 提供多種數(shù)據(jù)可視化的專題地圖，能將屬性表中的信息進行直觀的可視化分析。 3） 遍歷建筑物的屬性數(shù)據(jù)表 ,逐個判斷其字段名稱是否為圖片信息和文本信息 ,如果是 ,將在對應(yīng)的窗口顯示其圖片和文本介紹 .如上圖 46所示。使查詢結(jié)果包含該地物的所有行屬性信息。前者的查詢方式是通過鼠標在屏幕上拾取幾何對象來查詢點、線或特定區(qū)域的二維地物信息。 測量：選中工具 ，在地圖上可以實現(xiàn)長度和面積的計算，結(jié)果將通過對話框的形式彈出。 主菜單欄 鷹眼地圖 電子地圖主顯示區(qū) 圖 層 控 制區(qū) 工具欄 狀態(tài)欄 工具欄 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 23 頁 共 46 頁 漫游 :選中工具 ，可以在地圖上進行任意的拖動顯示。基于 ArcGIS Engine 可以快速建立起一個基本的GIS 應(yīng)用系統(tǒng) [15]。 系統(tǒng)界面設(shè)計人性化，在每個功能模塊運行窗體中，都設(shè)計有簡單的操作提示文本，更方便用戶使用。在 VB 環(huán)境下通過ADO(ActiveX Data objects)與 Access 表相連，用 SOL 語句訪問表中的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對校園屬性數(shù)據(jù)的管理。系統(tǒng)應(yīng)能對校園信息進行添加、刪除、修改；對校園信息可以進行查詢和統(tǒng)計并報表輸出；系統(tǒng)最大的特點是實現(xiàn)圖文互訪，即從地圖到屬性的查詢、瀏覽和從屬性到地圖的查詢定位 [14]。 文字信息 :以描述性文字介紹學(xué)校及各系、部的情況，同時也表達了設(shè)計意向、思想等相關(guān)的說明信息。另一類是不可地圖化的屬性表 ,它不包含地理信息 ,同常規(guī)的數(shù)據(jù)庫文件基本一致 ,主要為各院系統(tǒng)計信息。其二是在圖形編輯環(huán)境下輸入屬性數(shù)據(jù)，這種方法直觀，可以隨時對所關(guān)心圖元的屬性結(jié)構(gòu)和屬性進行修改 .并且查找方便 [13]。這樣，一個校園的信息就可以非常完整地表達出來。根據(jù) 校園信息的特點 , 按照ArcGIS的數(shù)據(jù)分層組織方法 , 將校園信息分為教學(xué)樓、辦公樓、學(xué)生宿舍、家屬樓、食堂、道路、綠地、其他等八層（如圖 34）。其分層遵循以下原則 :便于不同部門需求信息的提取和使用 。再加上圖形矢量數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、幾何數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、圖片和影像資料等的存儲格式各異。由于三維操作對硬件的要求比較高，硬件最低平臺要求為 CY 2G CPU， 512M內(nèi)存， S3 顯卡，推薦使用酷瑞 2 雙核 ,獨立顯卡 GM8400 或更高配置。 在 環(huán)境下結(jié)合 ArcGIS Engine 對系統(tǒng)進行開發(fā)，可以很方便的將地圖處理功能嵌入到應(yīng)用程序中，并可以編譯成 exe 文件，脫離 ArcGIS 的軟件平臺運行。此套組件是由 ESRI 公司開發(fā)研制的新一代大型組件式地理信息系統(tǒng)平臺，我們采用 ArcGIS Engine 組件技術(shù)，可以使用任何支持 COM 的編程語言對 ArcGIS 平臺的基本控件 AO(Arcobjects)基礎(chǔ)函數(shù)進行集成和二次開發(fā)，實現(xiàn)一個 能夠脫離 ArcGIS 而獨立運行的應(yīng)用程序。 在選擇平臺時本著 :簡單、經(jīng)濟、實用的原則。在本章中，我們對數(shù)字校園實施過程中的一些具體問題進行探討。我們對三維模型建立每一個步驟的技術(shù)實現(xiàn)進行了討論，找到具有較高實際應(yīng)用價值的方法，把本章所討論的技術(shù)應(yīng)用到實際建筑物中，取得了良好的實驗效果。在三維地理信息系統(tǒng)中，所有的地理現(xiàn)象以及空間實體都需要有相應(yīng)的三維符號模型來表示 ,不僅可以解決數(shù)據(jù)量龐大問題，而且可以 真實的 反映校園的面貌 ,給人以逼真 感 。 ② 在彈出對話框中選擇 3D Marker Symbol，并選擇前面已經(jīng)建好的 *.3ds格式文件 。在建模當中遇到的問題是 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 11 頁 共 46 頁 一開始建模時細節(jié)度太高，面比較多，以至于在導(dǎo)出 3ds模型后顯示速度 太慢。這樣就需要運用 photoshop 軟件進行旋轉(zhuǎn)、拉伸、修補等處理，使得紋理圖像符合要求。通過紋理貼圖可以增加模型的質(zhì)感 ,完善模型的造型 ,使創(chuàng)建的三維場景更接近現(xiàn)實。 圖 24： shape 文件轉(zhuǎn)換成 CAD文件后圖 3dmax 三維模型的創(chuàng)建 創(chuàng)建三維景觀模型是三維虛擬 GIS 空間數(shù)據(jù)庫組建的最關(guān)鍵的一步，模型創(chuàng)建的好壞直接影響到三維數(shù)字校園的整體效果 [9]，模型的創(chuàng)建過程采用 3dmax 建模軟件完成（如圖25 所示）。由于華北水院校園地形的數(shù)據(jù)不太復(fù)雜，我們采用過去的學(xué)校平控制點 2 控制點 4 控制點 1 控制點 3 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 共 46 頁 面規(guī)劃設(shè)計圖。地形圖的矢量化等 。 數(shù)字校園三維場景建立的基本流程是：先通過將外業(yè)采集到的數(shù)據(jù)利用 ArcMap 軟件通過配準并矢量化分層后，確定好各建筑物的相對位置，利用 AutoCAD 軟件以及獲取的學(xué)校規(guī)劃平面圖，按比例繪制出建筑物的平面底圖，再利用 3dmax 軟件逐個對建筑物構(gòu)建模型，然后將通過 photoshop 軟件處理好的紋理對建立好的模型進行貼圖，使其與真實景物相符，接著將建立好的每個模型導(dǎo)出為 3ds 格式，再建立好自己的符號庫，最后將建筑物導(dǎo)入場景中，加載 Arcscene 自帶的樹木花草模型，最終形成整個校園 的三維景觀模型。 （ 3）對系統(tǒng)中三維建筑物模型構(gòu)建的整個流程進行深入分析和研究； （ 4）對數(shù)字校園系統(tǒng)的開發(fā)平臺和數(shù)據(jù)庫設(shè)計方面進行探討； （ 5）簡單介紹初步建成的華北水利水電學(xué)院數(shù)字校園系統(tǒng)。在 開發(fā)環(huán)境下通過 ADO(ActiveX Data objects)與 Access 表相連，用 SOL 語句訪問表中的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對校園屬性數(shù)據(jù)的管理。 （ 5）對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行動態(tài)更新。它將一個應(yīng)用系統(tǒng)當作是由一系列對象組成的，對每個對象它都定義一組方法和屬性，以定義該對象的行為和外國，用戶還可以按需要給對象擴展方法和屬性。通過 ArcGIS Engine,用戶可以自由地搭建及配置 ArcGIS解決方案 ,而不需要在同一機器上安裝 ArcGIS的桌面應(yīng)用環(huán)境。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 [6]。 組件式 GIS 組件式 GIS 是面向?qū)ο蠹夹g(shù)和組件技術(shù)在 GIS 軟件技術(shù)開發(fā)中的應(yīng)用。這里空間數(shù)據(jù)是指使用采用不同方式的遙感與非遙感手段所獲得的數(shù)據(jù)，它有多種數(shù)據(jù)類型，包括地圖、遙感、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等，它們的共同特點是都有確定的空間位置。 將校園的地理位置信息與學(xué)生的選課信息相結(jié)合，可以進行各種統(tǒng)計分析和空間分析，實現(xiàn)了教室資源的優(yōu)化配置。 可快速、準確地進行各類建筑物的查詢和定位，為校園的管理、規(guī)劃和設(shè)計提供準確而詳細的數(shù)據(jù)，而且既可以根據(jù)圖形數(shù)據(jù)查屬性，又可以根據(jù)屬性數(shù)據(jù)顯示相應(yīng)的圖形，實現(xiàn)了圖數(shù)查詢。 建立校園地理信息系統(tǒng)的意義歸納起來主要有以下幾個方面 [4]: (1)可以較全面地反映校園地理信息的現(xiàn)狀 ?，F(xiàn)代化的大學(xué)需要現(xiàn)代化的管理，建立校園 GIS 的目的就是要改變傳統(tǒng)校園管理無序、費工費時、數(shù)據(jù)更新慢的半自動化管理狀態(tài) 。同時隨著龍子湖校區(qū)的投入使用 ,在校園規(guī)劃、設(shè)施管理、教學(xué)管理和人員信息管理各方面 ,依靠傳統(tǒng)的人工管理和決策方式 ,其難度也越來越大 ,且容易造成差錯。 論文研究背景 華北水利水電學(xué)院坐落在中華民族的母親河 —— 黃河之濱的鄭州市，是水利部與河南省共建、以河南省管理為主的高校，是河南省重點支持建設(shè)的骨干高校之一。把學(xué)校建設(shè)成面向校園內(nèi)，也面向社會的一個超越時間、超越空間的虛擬校園。 附 錄 (二 ) 英文翻譯（中文） .................................. 錯誤 !未定義書簽。 文章結(jié)合系統(tǒng)的開發(fā)過程，首先介紹了系統(tǒng)開發(fā)的背景環(huán)境；接著研究了系統(tǒng)開發(fā)過程中所涉及到的一些關(guān)鍵性技術(shù)；然后對三維建筑物模型的建立，從數(shù)據(jù)的采集到三維場景的制作整個流程做了詳細介紹；再通過以華北水利水電學(xué)院數(shù)字校園系統(tǒng)為例，從系統(tǒng)開發(fā)平臺、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行研究；最后，對開發(fā)出的系統(tǒng)進行簡 單介紹，并對其實現(xiàn)的功能模塊作了詳細說明。高等院校作為高新技術(shù)的集中地 ,有必要在“ 數(shù)字校園” 建設(shè)方面做進一步的開發(fā)與研究。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 I 分類號 編 號 畢 業(yè) 論 文 題目 基于 ArcGIS Engine 的 數(shù)字校園系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 摘 要 隨著我國信息化建設(shè)步伐的加快，“數(shù)字地球 ” 、 “數(shù)字城市”建設(shè)正如火如荼的進行。 本論文在以上認識的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)字校園關(guān)鍵技術(shù)，提出了以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)來建立華北水利水電學(xué)院數(shù)字校園系統(tǒng)。 【 關(guān)鍵字 】 ： 組件式 GIS；數(shù)字校園； ArcGIS Engine。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 V 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 共