【正文】 。 在 GIS 中，空間數(shù)據(jù)主要包括： 1）空間實體的位置 空間坐標(biāo)即在某一個已知坐標(biāo)系中的幾何坐標(biāo)，他可以標(biāo)識地理現(xiàn)象在自然界或某個地圖區(qū)域的空間位置，如經(jīng)緯度、平面直角坐標(biāo)、極坐標(biāo)等。一般來說，在三維分析空間，根據(jù)分析問題 的尺度，我們把自然界中的物體抽象為點(diǎn)、線、面三種；在三維分析空間，則區(qū)分為點(diǎn)、線、面、體四種。 3）空間實體的非幾何屬性 一般簡稱屬性，是指與地理實體相關(guān)聯(lián)的地理變量或地理意義。非幾何屬性一般經(jīng)過抽象、概括，通過分類、量算、統(tǒng)計得到。 4）空間實體的時間特征 指現(xiàn)象或空間實體隨時間的變化。 屬性數(shù)據(jù)采集與內(nèi)容 實用的地理信息系統(tǒng)除具有準(zhǔn)確纖細(xì)的圖形數(shù)據(jù)外，還應(yīng)該具有詳盡豐富的屬 性數(shù)據(jù)，才能為管理決策部門提供足夠的信息。 數(shù)據(jù)加工與入庫 11 在圖形數(shù)據(jù)錄入完畢后，需要進(jìn)行各種處理，包括坐標(biāo)變換、拼接等等，其中最重要的是建立拓?fù)潢P(guān)系。在 GIS 數(shù)據(jù)管理中 ，拓?fù)潢P(guān)系可以定義以下內(nèi)容 : 1. 區(qū)域，如果多邊形數(shù)據(jù) DIME 數(shù)據(jù)模型，每個多邊形可以用一組封閉的線來表示，而不需要記錄封閉線上的所有點(diǎn)，避免兩次記錄相鄰多邊形的公共邊界，這樣減少了數(shù)據(jù)冗余。 3. 連通性，連通性是指對弧段連接的判別，連通性的建立和表現(xiàn)是網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)。 2）分層設(shè)計原則 基于地理數(shù)據(jù)的復(fù)雜性、功能實現(xiàn)的多樣性，并且為了使數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)清晰，便于設(shè)計開發(fā)和維護(hù)管理，對數(shù)據(jù)采取分層管理的方式，并要求數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)和存儲策略改變不對應(yīng)用造成重要影響，存儲結(jié)構(gòu)具有易維護(hù)、易擴(kuò)充的特性。 3）內(nèi)容完備原則 在數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中，必須盡可能覆蓋用戶所需新校區(qū)信息的全部內(nèi)容，使建成的數(shù)據(jù)庫具有數(shù)據(jù)類型和內(nèi)容上的完備性，滿足在系統(tǒng)中 運(yùn)行處理的各種需求。 5）圖文一體原則 數(shù)據(jù)庫設(shè)計要考慮圖文一體的存儲設(shè)計，使空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)有機(jī)地統(tǒng)一存儲，利用 SQL 對空間與非空間數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，使空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)實現(xiàn)真正的一體化集成。 ArcGIS 中的空間數(shù)據(jù)是通過圖層來組織和管理的。以一定的原則分層是分層的首要要求，具體如下： ⑴ 因為圖層數(shù)據(jù)不斷需要更新，所以為方便可以將變換頻繁的數(shù)據(jù)進(jìn)行分離出來； ⑵ 為達(dá)到數(shù)據(jù)量的均衡，要盡可能考慮到數(shù)據(jù)量的大小； ⑶ 將數(shù)據(jù)冗余度降低到最低。 道路分布圖：包括現(xiàn)有各種道路及其中心線、交通設(shè)施、路旁綠化帶、路燈。 停車場：學(xué)校所有的停車區(qū)域； 道路層：包括校內(nèi)各大路、小路； 綠地層：校內(nèi)所有綠化面積 ,包括草地、樹木等； 湖泊層：包括校內(nèi)所有大小湖泊； 邊界層：包 括校內(nèi)區(qū)域間的邊界和校內(nèi)與校外區(qū)域間的邊界。分層結(jié)果如表 1 所示： 我們以主要地點(diǎn)層為例來說明如何在 ArcGIS 中制作圖層的 [4]，如下： ⑴ 首先制作圖層，在工具 ArcCatalog 中，新建 Shapefile 圖層， Feature Type 選擇 point,加入我們要設(shè)置的 Coordinate System 和 Fields。 數(shù)據(jù)的獲取 數(shù)據(jù)庫是信息系統(tǒng)的核心，是實現(xiàn)土地利用和管理信息化的關(guān)鍵?？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)代地面測儀器的地面數(shù)據(jù)采集④基于全數(shù)字?jǐn)z 影測量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集⑤遙感影像空間數(shù)據(jù)⑥從已有各類數(shù)據(jù)庫中獲取；專題屬性數(shù)據(jù)可以通過查閱資料獲取。柵格圖像，也稱光柵圖像，是指在空間和亮度上都已經(jīng)離散化了的圖像。紙質(zhì)地圖經(jīng)掃描儀掃描下來以后，以 TIFF、 BMP、 PCX、 JPEG 等的柵格圖像形式保存了下來。 ⑵ 對柵格圖像的操作必須是以某個區(qū)域具有相同像素點(diǎn)的所有點(diǎn)同時共同發(fā)生某操作，而無法對我們需要的僅僅某區(qū)域內(nèi)的某點(diǎn)、某線或文字符號的屬性 15 信息進(jìn)行修改、刪除、復(fù)制或移動等操作，這對我們在處理圖像數(shù)據(jù)過程中造成很多不便。就如同點(diǎn)陣漢字無限放大時所發(fā)生的階梯效應(yīng)一樣。這對我們對圖像數(shù) 據(jù)的操作造成很大不便。圖形數(shù)據(jù)在矢量圖形中以點(diǎn)、線、面三種形式存在，這樣，我們可以很方便地將地物按照這三種形式分類，方便了我們對地物的屬性信息進(jìn)行修改、刪除、復(fù)制、移動等操作，也方便了我們對地圖的輸入、輸出操作。如 AutoCAD、 ARC/INFO、 Corel Draw、 GeoStar 等軟件都是應(yīng)用于矢量圖形的。 矢量化地圖的獲取用如下幾種方法： ⑴ 通過購買一些矢量化的電子地圖（如 ArcView 的 Shape 文件、 ArcInfo 的 Coverage、 AutoCAD 的 DXF/DWGD 等格式），這些格式必須滿足能被 GIS 所使用的。 ⑶ 將紙質(zhì)地圖用掃描儀掃描成柵格數(shù)據(jù)的 圖像存入計算機(jī)后，應(yīng)用特殊的數(shù)字化軟件，直接將該柵格數(shù)據(jù)的圖像轉(zhuǎn)化為矢量格式的圖像，并對其根據(jù)需要進(jìn)行手工修改。 軟件包括客戶端和服務(wù)器端兩部分，客戶端基于 ArcObject 進(jìn)行開發(fā)，服務(wù)器端采用 ArcSDE for Oracle 作為空間數(shù)據(jù)引擎 [8]，對象－關(guān)系型數(shù)據(jù)庫 Oracle 9i 作為后臺數(shù)據(jù)庫，管理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。 圖 4：功能結(jié)構(gòu)圖 地圖控制功能 地圖圖層索引（ 地圖導(dǎo)航）：地圖的所有圖層以樹狀列表的形式展現(xiàn)在地圖上，用戶可以更全面地了解整個地圖的概況，用戶還可以根據(jù)需要在地圖上選擇目標(biāo)區(qū)域為當(dāng)前顯示的地圖區(qū)域。 圖層添加：提供地圖圖層的添加操作。用戶可通過輸入需要導(dǎo)入的文件名或者瀏覽功能選擇要導(dǎo)入的地圖圖層文件，系統(tǒng)暫只支持 ArcView 生成的 shapefile 文件，不能導(dǎo)入其他文件。 圖層刪除：提供圖層的刪除操作。用戶選擇安徽大學(xué)數(shù)字校園系統(tǒng) 電子地圖控制 電子地圖輸出 電子地圖顯示 信息查詢 在線幫助 距離測量查詢 地理定位 地理對象距離查詢 詢 對象查詢 地理信息查詢 打印地圖 對象查詢 圖層索引 對象查詢 地圖顯示 對象查詢 地圖鷹眼 對象查詢 圖層移動 對象查詢 圖層刪除 對象查詢 地圖縮放 對象查詢 圖層添加 對象查詢 圖層顯示控制 圖層編輯 對象查詢 地圖數(shù)據(jù)更新 屬性查詢 對象查詢 最近目標(biāo)查詢 對象查詢 動態(tài)顯示 17 某一圖層，再選擇此功能，彈出身份驗證窗口，用戶通過身份驗證后該功能激活。 圖層編輯：提供圖層的編輯操作。用戶選擇某一圖層后編輯，上傳時驗證用戶身份。 電子地圖瀏覽 地圖顯示功能：雙擊地圖 圖標(biāo)，則整個地圖顯示在用戶面前。對這地圖不斷放大，電子地圖的內(nèi)容越來越豐富。 地圖縮?。焊鶕?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，具體操作用戶對準(zhǔn)某個需要查看的區(qū)域使用鼠標(biāo)左鍵單擊縮小按鈕就可以實現(xiàn)，按住鼠標(biāo)左鍵拖動地圖可顯示之前隱藏的區(qū)域。用戶若想要移動電子地圖，則可左鍵單擊“漫游”按鈕，然后將鼠標(biāo)移動到地圖上，那么鼠標(biāo)的箭頭圖標(biāo)將變成手狀模樣，按住鼠標(biāo)左鍵不動，移動鼠標(biāo)，則可以看到地圖按鼠標(biāo)拖動的方向移動，地圖移動的時候圖層和比例尺保持不變。 地圖鷹眼：點(diǎn)擊鷹眼按鈕，鷹眼矩形框內(nèi)按顯示比例顯示當(dāng)前地圖顯示的圖面， 按住鼠標(biāo)左鍵拖動矩形框，根據(jù)矩形框內(nèi)所顯示的地圖位置，地圖窗口內(nèi)也將顯示該位置的信息。用戶選擇全圖顯示的功能后，該功能激活。 電子地圖輸出 輸出為位圖：將當(dāng)前顯示地圖窗口的地圖保存為 BMP（位圖）文件。 信息查詢 屬性信息查詢：系統(tǒng)提供此功能供用戶查詢特定地物的屬性信息。 查詢最近目標(biāo)：用戶若需要查詢距離某已知地物最 近的目標(biāo)，則可選擇該功 18 能，在對話框中輸入該已知地物的名稱，再在組合框內(nèi)輸入距離，輸入完畢后，單擊搜索按鈕，地圖顯示窗口將顯示出離已知地物目標(biāo)距離的地物信息。 距離測量：用戶應(yīng)用該功能可以測試出任意兩地物間的距離，包括直線距離和折線距離。查詢完畢，將鼠標(biāo)拖出電子地圖，鼠標(biāo)狀態(tài)還原。當(dāng)用戶選擇地理對象索引功能后，該功能激活。用戶通過組合框選擇地理對象的類型后，地理對象列表框中顯示所有這一類型的地理對象。 地理對象查詢：用戶若已知某一地理對象的名稱，要查詢該地理對象的信息，則選擇地理對象查詢功能，點(diǎn)擊地理對象查詢，彈出一文本對話框，在該對話框中輸入該地理對象的名稱，點(diǎn)擊查詢按鈕， 該地物信息將顯示在地圖顯示窗口上。 地理對象定位：如果用戶知道某一地物的名稱，則可以通過該功能將該地理對象定位在電子地圖上，在地理對象查詢結(jié)果窗口上，用戶用鼠標(biāo)左鍵雙擊該地物名稱，若該地物不存在，則提示用戶用例取消，若存在且在指定的區(qū)域內(nèi)，則雙擊該地物名稱所對應(yīng)的地物，該地物高亮顯示。用戶通過鼠標(biāo)在查詢結(jié)果窗口中選擇一個地名，如果信息窗口已經(jīng)打開，則在信息窗口中顯示這個地理對象的詳細(xì)信息 。 動態(tài)顯示：顯示鼠標(biāo)懸停位置的地理對象的信息。若鼠標(biāo)停留點(diǎn)有某些適合顯示的地理對象，則在鼠標(biāo)處出現(xiàn)一個小方框，顯示該地理對象。 在線幫助 為用戶提供幫助，方便用戶使用該系統(tǒng)，同時提供學(xué)校的一些相關(guān)信息。良好的用戶界面可以在一定程度上幫助對于計算機(jī)不太熟悉的用戶更方便地使用它來處理有關(guān)業(yè)務(wù)和加工數(shù)據(jù)信 息。用戶界面的響 應(yīng)要快，避免對系統(tǒng)的開銷太大。 數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)的用戶界面分系統(tǒng)啟動界面，系統(tǒng)主功能界面以及查詢結(jié)果顯示界面三部分。 系統(tǒng)界面的主功能界面如圖所示，包括地物控制欄，操作工具欄，地圖顯示窗口，地圖控制窗口，縮略圖（鷹眼）窗口，狀態(tài)欄等 6 部分如圖 5。 圖 6：地圖縮放功能 具體實現(xiàn)代碼 (1) 調(diào)用函數(shù) DoCOD javascript: (‘ zoomIN’ ) 20 (2) 函數(shù) DoCOD 具體處理 fuc DoCOD (strCOD) { GetMap ()。 } (3) 函數(shù) GetMap 的具體處理 //獲得地圖 fuc GetMap () { } (4) 函數(shù) CompURL 的具體處理 //合成 URL 地址。 } 系統(tǒng)控制功能的實現(xiàn) 數(shù)字地圖的當(dāng)前所有圖層列表是通過樹狀列表向用戶顯示，圖層前的單選框可供用戶操作控制該圖層在該數(shù)字地圖中的顯示與否如圖 7。 系統(tǒng)定位功能的實現(xiàn) 用戶已知某建筑物名稱希望通過系統(tǒng)查詢到該建筑物的信息，可輸入待查詢建筑物名稱，系統(tǒng)后臺查詢該建筑物地址的所有屬性，用戶可在查詢結(jié)果視圖里 21 看到這個信息， 根據(jù)需要定位于該系統(tǒng)上。 //發(fā)送服務(wù)器需要的參數(shù) if ( = =” work” ) //當(dāng)進(jìn)行結(jié)點(diǎn)查詢時 = onlnfomation2。 //地名查詢調(diào)用的函數(shù) if ( = = “ QUERY” ) { = “正在處理?” ｝ On1nfomation 查詢和緩沖分析結(jié)果回傳函數(shù)，二次開發(fā)可以在此對 XML 進(jìn)行解析處理，以生成工程所需的顯示頁面。 查詢最短路徑功能的實現(xiàn) 用戶已知兩點(diǎn)地址的名稱，可根據(jù)地圖查到兩點(diǎn)間哪條路徑最短，可以用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊地圖上兩地址，就可以有兩點(diǎn)間的最短路徑顯示在地圖上， 具體代碼實現(xiàn)如下： try { // 取得網(wǎng)絡(luò)分析服務(wù) using (NAServerProxy naServer = (SERVER_NAME, ROUTE_SERVICE_NAME, null)) { if (naServer == null) throw (new (Could not find the web service.))。 NAServerSolverParams solverParams = (naLayers[0]) as NAServerSolverParams。 ????? //對起點(diǎn)和終點(diǎn)地理編碼 LoadLocations(solverParams)。 solverResults = (solverParams)。 //自定義函數(shù) } } 地圖打印功能 用戶可根據(jù)需要將地圖打印下來。 測試方法：多臺 PC 機(jī)同時訪問服務(wù)器。 地圖漫游功能測試 測試目的： 在地圖上顯示八個方向的方向鍵及 地圖中心鍵，用戶可以通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵并拖動來移動地圖，用戶也可以通過點(diǎn)擊方向鍵移動全圖或某個具體專題圖，點(diǎn)擊地圖中心鍵時將定位到地圖中心。 通過捕捉用戶鼠標(biāo)操作對當(dāng)前所有地圖拖動。 測試結(jié)果： 可以正確完成所有功能。地圖上應(yīng)實時顯示當(dāng)前狀態(tài)下的地圖