基于ArcGIS Engine校園信息系統的設計與實現

(西南林業大學地理學院 云南 昆明 650224)

引言

1998年，美國前副總統戈爾發表了題為“數字地球:21世紀認識地球的方式”的演講，提出“數字地球”的概念，此后全世界普遍接受了數字化概念，并引出了“數字城市”、數字校園等概念[1]。隨著國際互聯網的廣泛應用，各種與之相關的概念不斷涌現，數字校園逐步成為一個單獨的研究領域。利用各種計算機技術創建一個基于互聯網的與現實校園并行的“虛擬化電子校園”，并依托各種技術工具和手段來推動高校的全方位改革，成為世界各國高等教育改革的重要趨勢之一[2]。因此，本文以C#為編程語言、ArcCIS Engine為開發組件，設計開發一個校園信息系統。結合信息系統平臺及相關數據的“校園”能更好地便利學生查找“生活所需”，方便校園管理者管理信息和應急指揮，達到生活便利、管理快速的效果。

一、系統設計

(一)系統設計原則

校園信息系統，要求具有合理科學的結構設計，以易操作性和實用性為原則來滿足多層級用戶的功能設計，同時還應該有軟件系統普遍應有的數據可擴展性等特點。因此，本系統的設計應符合以下原則:安全性原則，實用性原則，易操作性，可擴展性原則，規范性和標準性原則[3]。

(二)系統需求分析

本文結合相關情祝，對校園信息系統功能的需求作了如下的歸納和總結:

1.基本地圖操作功能：包括放大、縮小、移動、可視化等基本操作。

2.校園地理信息查詢功能：包括建筑物的面積、建筑物的基本信息、校園交通等查詢操作。

3.統計功能：對全地圖或單個地塊的統計信息的查詢功能

4.搜索功能：能夠根據地理名稱查詢所在位置

5.打印功能：包括打印地圖和打印統計信息功能

6.緩沖區查詢功能：通過輸入緩沖區距離X，感興趣的地物的功能類型Y，來查找出主干道X米范圍內具有Y功能類型的所有地物。

7.分級顯示功能：允許用戶按個人需求對地圖進行分級渲染，使查詢信息更直觀

8.數據庫登錄功能:用戶通過注冊登錄，擁有自己的數據庫管理系統，調用校園地圖使用。

(三)系統結構的設計

根據圖1，系統分為5大功能模塊，分別是地圖控制、信息查詢、系統登錄和空間分析對各功能模塊的具體描述如下:

1)地圖控制模塊

包括地圖的放大、縮小、漫游以及全圖顯示及鷹眼等功能。

2)信息查詢模塊

通過點擊地圖上感興趣的地物，可以查看其相關的屬性數據；也可以通過文本框輸入感興趣地物的名字來搜索地物；還可以單擊下拉框查找感興趣的地物，在地圖上縮放至其位置。

3)系統登錄模塊

通過輸入賬號，密碼進入系統。若無賬號密碼，則需注冊。

4)空間分析模塊

緩沖區分析：通過輸入緩沖區距離X，感興趣的地物的功能類型Y，來查找出主干道X米范圍內具有Y功能類型的所有地物。

圖1 系統的總體結構

二、系統功能的實現

(一)數據的準備

系統需要地圖形式的數據，應先在ArcGIS中進行制圖并且同時建立道路及建筑物的數據并添加到地圖文檔。

(二)系統開發環境

選擇C#作為系統的開發語言,C#是一種安全的、穩定的、簡單的、優雅的、使得C++程序員可以高效的開發程序的、面向對象的編程語言[4]。選取ArcGIS Engine作為開發工具。在系統開發之前首先需要進行系統運行和開發環境的搭建，先要安裝C#語言的編譯器，如Microsoft Visual Studio 2010，之后要安裝ArcGIS Engine DevelopKit l0[5]。

(三)系統登錄模塊

用戶需要注冊，登錄后才能使用校園信息系統。

圖2 系統的登錄界面

(四)地圖的基本功能

地圖的基本操作包括地圖的放大、縮小、漫游以，全圖顯示及鷹眼等功能。

(五)信息查詢模塊

在校園信息系統中，信息的查詢是非常重要的內容。為此本系統提供了3種方式來查詢信息：

1.可以單擊下拉框查找感興趣的地物，在地圖上縮放至其位置。

2.通過單擊第2個“兔子”按鈕，然后點擊地圖上感興趣的地物，可以查看其相關的屬性數據。單擊第1個“兔子”按鈕，擦除彈出框。

圖3 信息查詢方式一

3.通過文本框輸入感興趣地物的名字來搜索地物。如在“搜索”按鈕前的文本框輸入“濕地公園”后單擊“搜索”按鈕：

圖4 信息查詢方式二

(六)空間分析模塊

空間分析功能是校園信息系統的重要功能之一，空間分析功能是對校園進行基礎分析，統計出一些相關信息然后輔助規劃。

1.緩沖區分析

校園內的建筑物分布繁復雜，有時用戶不一定能直觀找出自己想去的建筑物，因此，本系統建立了緩沖區分析：通過輸入緩沖區距離X，感興趣的地物的功能類型Y，來查找出主干道X米范圍內具有Y功能類型的所有地物。

圖5 緩沖區分析

三、結論

本文通過對校園信息系統需求分析、總體功能架構設計的分析研究，設計與開發了校園信息系統，為宣傳“數字校園”提供了新的方法和手段，而且為以后校園信息系統的建立提供了一定的借鑒。但在初期研發應用階段，該系統原型還存在諸多問題，比如:系統的可擴展性不強、空間分析模塊功能還有待增加，這些問題還需要今后進一步探討和研究。