基于GIS技術擴展數字校園功能

袁 紅

（四川醫科大學，四川 瀘州 646000）

我國的教育領域將數字化技術引入校園，實現校園的信息化。隨著信息可視化(Information Visualization)技術和GIS(地理信息系統，Geographic Information System)技術的發展和應用，出現了一種新的數字化校園概念，即在現實校園的基礎上創建可視化的虛擬校園。

隨著Internet技術的不斷發展和社會對地理信息系統服務需求的日益增長，利用Internet和Web在校園信息系統上發布空間數據，提供空間數據瀏覽、査 詢和分析的功能，已經成為GIS在數字化校園應用上的必然趨勢。

一、GIS在數字化校園建設中系統功能介紹

1.電子地圖模塊

提供基本的電子地圖瀏覽功能，通過校園鳥瞰，整體瀏覽以及小區內部具體房間的空間形狀進行分級描述，也可以以無縫銜接的方式顯示出來，同樣能夠通過雙擊查看相對應的下一級地圖。

2.檢索查詢模塊

通過該模塊可以查詢多種信息，包括：空間信息，如電網、道路、建筑邊界等以不同的顏色和圖案顯示在屏幕上，由系統將地下水道找出列出相關的信息。選定地物的名稱。可以利用圖層管理器設置可查詢的圖層、可見的圖層。歷史數據回放。選定過去一時間段，查詢該時間段內指定的歷史數據，并進行歷史回顯。可以一次對多個跟蹤點進行回放，并可在一個窗口里對比出現。

3.校園管網模塊

因為地下布設的管網線路多多，當校園面臨擴建、多個校區或者設備更新的時候，可以利用GIS技術，實時從數據庫中讀取管網數據，并通過從關系數據庫中讀取歷史數據庫，達到動態監測的目的。

二、地下綜合管線數據的組織與數據庫的設計

一般來講，在地下管線GIS中常用的圖形數據為點實體、線實體和文本實體。

1.點實體在GIS中，點實體除了具有一對X,Y坐標外，還有描述點特性的一些屬性信息，如地物點、管線特征點、地籍界址點等。

2.線實體它是由線元素組成的各種線性要素，由至少兩對以上的X,Y坐標來表示，也具有描述該線條特性的屬性信息，如管線、道路中心等。

3.文本實體文本在一般情況下并不表達地理要素的信息，但是在一些特殊用途中文本可以用作點實體來表達地理信息。

綜合地下管線數據庫結構內容包括屬性數據庫設計和空間數據庫設計：空間數據庫包括地下管線圖形信息，屬性數據庫分為管線線數據庫和管線點數據庫。

三、實現方法

1.系統總體架構

應用的GIS平臺是WebGIS，本系統的總體架構可根據實際采用B/S(瀏覽器/服務器，Browse/Server)模式進行數據的發布與處理，這也是WebGIS普遍采用的結構。B/S模式的客戶端有較高的穩定性和執行效率，客戶端無需安裝任何軟件，只需操作系統提供瀏覽工具即可。數字化校園三維GIS系統采用三層體系結構:數據服務層、中間服務層和客戶表示層，其中中間服務層包括Web服務層和GIS應用服務層。本系統采用的三層結構是一個開發式結構，層次性的功能結構設計能利于系統的應用維護和應用擴展。客戶表示層是與用戶交互的客戶端，通過人機交互界面提供系統的功能和信息。

2.技術路線

在選用技術路線時，要結合建設發展的特點，按照"數字化校園"建設特點和階段，通過GIS平臺，對數字化校園的三維化進行初步的研究和應用。在采集數據后，利用GIS平臺實現對校園的屬性數據和空間數據的組織管理和錄入建庫，再通過可視化集成開發工具制作三維模型。將GIS平臺中的各種空間信息和屬性信息進行發布。

3.系統環境配置

系統的開發環境由硬件平臺和軟件平臺組成:

1葉1心時單株移植到營養缽中，扣上小拱棚，保溫保濕，有利于緩苗，白天25～30℃，夜間 15～20℃，7天后已緩苗，逐漸降溫管理。青椒苗生長緩慢，加之育苗期溫度較低，不會徒長，所以不能控水，應適當澆水，保持土壤濕潤。苗齡60天左右，可以定植，適當控水控溫，鍛煉幼苗抗性。

3.1 系統硬件平臺

本課題研究過程中的電腦既做服務器也做客戶端，在做服務器時，SuperMap GIS平臺對電腦的要求為系統基本硬件配置:

①處理器:雙核 2.00 GHz/單核 4.00 GHz;

②內存:2G或以上;

③硬盤:40GB或以上;

④顯卡:256M或以上顯存，OpenGL版本:2.0或以上。

3.2 系統軟件平臺

系統的軟件平臺由操作系統、數據庫服務器、Web服務器和系統開發工具等組成。本系統的軟件平臺如下所示:

②Web 服務器:Apache Tomcats.5;

③GIS服務器:SuperMap iServer Java 6R;

④系統開發工具:3DsMax、SuperMap deskpro.NET.RealSpace GIS 等。

用戶管理：用戶管理模塊利用用戶的角色和權限設置，達到信息安全管理的目的。登錄用戶分為不同等級來獲得對系統的相應操作，如果是管理員身份，就能享有系統最高權限，可對信息進行編輯和管理，如果是普通用戶，就只能進行瀏覽査 詢操作。

基本GIS功能：因為呈現給用戶的主要是三維場景，因而基本操作主要是對場景的縮放、旋轉等。場景漫游有手動的漫游，也有設定好的路線自動漫游。基本GIS功能還有鷹眼地圖和全屏顯示等。

控制功能：控制功能主要是對圖層和空間數據的控制。通過樹狀列表顯現當前場景的圖層信息，用戶可對圖層列表進行上下移、刪除等操作。

4.數據庫設計

數據庫設計是建立數據庫及其應用系統的技術，是數字化校園系統發和建設中的核心技術。作為系統總體架構中數據層的開發，數據庫設計的好壞直接影響了系統中各個處理過程的性能和質量。數字化校園三維GIS系統將數據庫分為兩類:屬性數據庫和空間數據庫。屬性數據庫存放專題數據和統計數據，空間數據庫存放GIS中的空間數據。

[I]石力.GIS 數字化校園建設管理信息系統[J].商場現代化.2005,20(1):56-57.

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