基于GIS的校園基礎設施數字化應用研究

唐浚然 龔 嫻 趙俊蘭

（北方工業大學建筑學院，中國 北京 100041）

0 引言

高校后勤管理中普遍存在著資料孤立分散、信息化水平低、產權難明晰、管理混亂等問題。隨著地高校后勤改革的不斷深入，對管理手段和管理水平提出了更高、更新的要求，如何應用現代化手段提高工作效率和管理水平成為了一個亟待解決的問題[1]。

針對高校后勤改革的需求以及校園基礎設施信息的特點，基于GIS技術研究研發房地產信息管理系統。文中以北方工業大學房地產信息管理系統為例，對體系結構、系統功能、技術路線、數據庫建設等方面進行了探討，系統的建立將提高高校后勤管理水平，并為校園其它信息管理系統提供了技術支持。

GIS技術以一種全新、綜合的方法，來分析解決地學領域中的各種空間信息問題。 GIS最大的優勢在于空間分析和圖形管理，而只有把它嵌合到實際的辦公管理業務中，才能真正實現其價值。基于GIS技術的房地產信息管理系統把房產管理、地下管線管理、體育場管理、園林管理以及校園規劃等結合起來，實現了圖、文、表管理一體化辦公，提高了工作效率，方便學校的內部管理。

1 系統總體設計

1.1 系統體系結構

根據校園基礎設施數字化應用，制定了以下系統框架結構（如圖1）。

圖1 系統框架圖

1.2 系統功能組成

系統共分為五個模塊:基本信息與校園電子地圖瀏覽,數據輸入、編輯模塊,房地產查詢檢索,房地產統計分析,系統維護與數據更新模塊,如圖2所示。

1.2.1 電子地圖子系統

主要實現校園電子地圖的基本功能，包括地圖漫游、放大、縮小、平移、標注、圖層控制、實時比例尺、鷹眼、地圖輸出等，還實現了建筑、園林、綠化、規劃用地等的圖形與屬性的相互查詢。除此之外，該子系統還具有空間分析功能，包括最短路徑選擇、空間信息統計、路徑模擬導航等，這些對校園突發事件的處理有重大意義。例如點擊地圖上某一建筑物，不僅可以獲得該建筑的建筑面積、竣工日期、產權狀況等屬性信息，還有包括建筑效果圖、各層氣、水、電管線圖、相關視頻等多媒體信息；在校園電子地圖中通過SQL語言表達條件屬性信息，用來查詢、定位相關的房地產實體；對于校園火災、急救等緊急情況，可以選擇到事發地最短線路、最近的消火栓等等，為管理者提供最優決策信息。

圖2 系統功能組成

1.2.2 房地產查詢子系統

主要針對校園房地產信息進行單項查詢或者組合查詢，針對高級用戶還開放了SQL語言查詢模式，可以設置更復雜的查詢條件。對查詢結果為一般的文字信息時列表顯示，并可設置標準辦公文件格式進行打印，對于圖片、視頻等多媒體信息可以輸出、播放等。如圖3、圖4所示。

圖3 系統主界面

圖4 電子地圖子系統

1.2.3 房地產統計子系統

針對校園房地產信息按不同類型統計，并用餅圖的形式加以直觀的表達。例如對全校的實驗室信息進行統計，可以分為按實驗室所處位置、實驗室等級、實驗室人員、實驗課程、實驗課題等級、實驗室設備等不同方式，用餅圖的形式加以表現各部分之間的比例關系，如果想得到更為精確的數值，可以通過點擊餅圖的相應部分得到。如圖5、6所示。

圖5 房地產查詢

圖6 房地產統計子系統

1.2.4 數據更新子系統

該子系統分為管理員信息更新、電子地圖更新、房地產屬性信息更新以及多媒體信息更新，具體的更新又分為添加、刪除、修改記錄等方式。管理員信息更新主要針對帳號和密碼更新，為了保障數據庫安全，對密碼進行加密，當系統驗證身份時，再把數據庫中的密碼進行解密再校對；電子地圖更新主要是對圖形以及圖元的屬性進行基本編輯操作、調整圖形等。其中基本編輯操作包括撤消、復制、粘貼、刪除、添加符號、添加文字、畫點、畫直線、畫折線、畫矩形和畫圓形等;調整圖形包括對輔助圖的拖放、分割、合并及擦除。對于空間數據庫發生改變，屬性數據庫由于關聯也自動生成相應記錄，如果新增記錄的必要字段值為空，則提醒管理員添加。對于房地產信息更新，主要運用到數據庫讀寫操作，而對于多媒體信息應先轉化為二進制數據再加以存儲。如圖7所示。

圖7 數據更新子系統

2 技術路線

2.1 技術實現技術

目前許多軟件公司都開發了很多ActiveX控件，合理選擇和運用現成的控件，減少了開發者的編程工作量，使開發者避開某些應用的具體編程，直接調用控件，實現這些具體應用，不僅可以縮短程序開發周期，使編程過程更簡潔，用戶界面更友好，可以使程序更加靈活、簡便[2]。

利用GIS工具軟件生產廠家提供的建立在ActiveX技術基礎上的GIS功能控件，如ESRI的MapObjects、MapInfo公司的MapX等，在Delphi、VB等編程工具編制的應用程序中，直接將GIS功能嵌入其中，實現地理信息系統的各種功能。

2.2 系統開發平臺

系統圖形軟件選用ESRI公司Mapobjects2.1，它由一個ActiveX控件和45個可編程的自動化對象組成，不依賴于任何編程語言，具有開放的接口和很方便的定制體系，支持GIS界普遍采用的兩種模型，地理相關模型和一體化的數據模型。本系統采用地理相關模型，所以圖形數據采用Shape file文件格式在本地存儲，Shape file文件是專門存儲空間數據的文件格式。采用這種方式存儲，可以方便系統的定制和移植[3]。集成平臺選用可視化編程工具Visual Basic 6.0。屬性數據庫采用SQL Serve 2000，它具備了強大的數據管理功能以及和其他格式數據相互轉換的能力，適用于數量、種類繁多的數據儲存。

3 系統數據庫建設

數據庫建設包括數據字典設計、數據采集、數據檢查、數據入庫等工作重復性大、枯燥無味，但它們是系統建立的基礎，花費時間約占總時間的70%甚至更多[4]。本系統主要包括空間數據庫和屬性數據庫。

3.1 空間數據庫

空間數據庫記錄圖元的空間信息及基本屬性，包括以下內容：校園房地產、地下管線、綠化、園林、體育場、規劃用地等地物信息。其中空間信息包括地理坐標、高程等空間數據；基本屬性包括地物名稱、地物編號、實體類型、所屬圖層等。空間數據獲得途徑有以下幾種方式：測量（控制點數據、大地參考系、被測量點的坐標數據）、遙感（各種分辨率的遙感圖像）、GPS（接收點的空間坐標數據）、統計數據、歷史資料、業務數據以及實地調查。

3.2 屬性數據庫

主要存放房地產文字、多媒體等類型的描述信息，數據入庫有以下四種方式。

手工輸入：這種入庫方式主要針對一些閑散數據，以及數據檢查時的查缺補漏。手工輸入方式工作量大、效率低、誤差大，特別對一些特殊字符的處理，一定要慎重，對于手工輸入的數據入庫后必須進行數據檢查。

從 Access（Excel）表中導入：應用 SQL Server的 DTS服務，充分利用現有數據，減少重復工作，提高入庫效率和數據準確度。

利用編程導入：這種方法主要用于不可視的數據轉化與導入，比如房地產多媒體信息，需先轉換為二進制數據再加以儲存。

4 結束語

將GIS技術應用到高校校園房地產管理中，開發出有實用價值的房地產信息管理系統，是高校管理自動化、科學化的必然。該系統與校園地圖信息建立緊密的聯系，成為后勤管理部門進行房地產管理的數據源，查詢、定位與教學、科研、管理、服務等相關的房地產信息，可從根本上解決目前房地產管理的紊亂狀態，可節省大量的人力、物力、財力，為管理者的管理、設計、決策提供各種圖文聲像并茂的資料，可以有效的提高校務管理水平。

［1］唐益平，楊德生.基于GIS的礦產資源規劃管理信息系統開發[J].測繪科學，2004，29(5):71－72.

［2］王宇穎，周鋒.基于ActiveX的地理信息組件的結構研究[J].哈爾濱工業大學學報,2002,34(5):675－678.

［3］翟長江，張秋文.基于控件MapObjects開發GIS應用系統[J].微計算機信息，2003，19（5）：82－83.

［4］丁力，汪小琳.地理信息系統與數據庫結合研究[J].中國圖像圖形學報，2001，6（11）：1101－1106.