基于WebGIS的高校志愿填報(bào)智能推薦系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

卜明偉 朱正平 羅政 胡森 曹志新

摘要：針對(duì)目前高考志愿填報(bào)系統(tǒng)多以MIS系統(tǒng)存儲(chǔ)，其空間定位、空間分析和可視化表達(dá)效果差等問題，基于WebGIS、Java和jQuery等技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種基于WebGIS的高校志愿填報(bào)智能推薦系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高校空間信息查詢，專業(yè)查詢，興趣收藏，模擬填報(bào)等功能，能夠幫助用戶科學(xué)智能的尋得心儀的院校同時(shí)又保證了錄取率。

關(guān)鍵詞：WebGIS;高考志愿填報(bào);百度地圖API;分?jǐn)?shù)預(yù)測(cè);錄取模擬

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）01-0079-04

1背景

高校志愿填報(bào)信息服務(wù)的需求日益增長(zhǎng)，但目前因?yàn)榇蟛糠志W(wǎng)頁(yè)信息多以MIS系統(tǒng)存儲(chǔ)，其空間定位、空間分析和可視化表達(dá)效果不夠，尚未采用先進(jìn)的WebGIS技術(shù)全面、多角度的展示各高校，同時(shí)高考志愿填報(bào)還面臨信息獲取不完善，分?jǐn)?shù)預(yù)測(cè)不夠準(zhǔn)確的問題。因此針對(duì)高考志愿填報(bào)中的困難，現(xiàn)提出了一種基于GIS的高校志愿填報(bào)的智能推薦系統(tǒng)。采集全國(guó)本科高校的基本信息及往年錄取情況并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，實(shí)現(xiàn)基于GIS的高校基本信息和錄取情況的空間展示與快速查詢功能，并且實(shí)現(xiàn)依據(jù)考生分?jǐn)?shù)和意向的智能推薦功能，從而讓考生更加高效的獲取自己想要的各種信息并做出判斷，從而減少?gòu)澛罚_(dá)到科學(xué)的志愿填報(bào)。

2相關(guān)技術(shù)

2.1前端技術(shù)

系統(tǒng)前端端采用較為常見的HTML、CSS和JavaScript作為基本：

Ajax：一種用于創(chuàng)建快速動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)的技術(shù)，不需要任何瀏覽器插件，但需要用戶允許JavScfipt在瀏覽器上執(zhí)行，能在不更新整個(gè)頁(yè)面的前提下維護(hù)數(shù)據(jù)，這使得Web應(yīng)用程序更為迅捷地回應(yīng)用戶動(dòng)作，并避免了在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送那些沒有改變的信息。

jQuery：一個(gè)快速、簡(jiǎn)潔的JavaScript框架，具有獨(dú)特的鏈?zhǔn)秸Z法和短小清晰的多功能接口;具有高效靈活的CSS選擇器，并且可對(duì)CSS選擇器進(jìn)行擴(kuò)展;擁有便捷的插件擴(kuò)展機(jī)制和豐富的插件。

百度地圖Java ScfiptAPI：一套由JavaScript語言編寫的應(yīng)用程序接口，它能夠幫助您在網(wǎng)站中構(gòu)建功能豐富、交互性強(qiáng)的地圖應(yīng)用程序。百度地圖API不僅包含構(gòu)建地圖的基本功能接口，還提供了諸如本地搜索、路線規(guī)劃等數(shù)據(jù)服務(wù)。適用于PC或移動(dòng)設(shè)備端的基于瀏覽器的開發(fā)。

2.2后端技術(shù)

系統(tǒng)后端采用SSM框架，SSM框架由Spring、springMVC、MyBatis組成，常作為Web項(xiàng)目的框架，數(shù)據(jù)庫(kù)采用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)。

Spring框架：一個(gè)開源框架，使得JAVAEE開發(fā)應(yīng)該更加容易使用。

SpringMVC：一個(gè)基于Java的輕量級(jí)Web框架，它實(shí)現(xiàn)了WebMVC設(shè)計(jì)模式的請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)類型，其中WebMVC模式接受頁(yè)面點(diǎn)擊信息。利用SpringMVC的技術(shù)，返回具體的信息到頁(yè)面展示。

MyBatis：集成SQL查詢、存儲(chǔ)過程調(diào)用和高級(jí)映射的持久層框架，它封裝了幾乎所有通過手工設(shè)置的JDBC代碼，通過簡(jiǎn)單的XML配置和注解將Java的POJOs映射成數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄。

3系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用B/S的3層架構(gòu)設(shè)計(jì)，包括客戶端、Web服務(wù)器端、DB端。該系統(tǒng)的整體架構(gòu)如圖2所示：

客戶端即表示層面向用戶，用來展示數(shù)據(jù)信息。它是顯示和接受用戶的數(shù)據(jù)，給使用者提供交互式的窗口。Web服務(wù)器端即應(yīng)用層，是系統(tǒng)架構(gòu)的核心部分。數(shù)據(jù)庫(kù)端即數(shù)據(jù)層是對(duì)數(shù)據(jù)的訪問，本系統(tǒng)采用屬性數(shù)據(jù)庫(kù)與空間數(shù)據(jù)庫(kù)相分離但采用同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的方式更有效的利用數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)。

4系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了通用的高考志愿查詢功能的基礎(chǔ)上，結(jié)合高校的空間信息，來制定特殊的傳統(tǒng)的MIS不具有的功能，為用戶提供了科學(xué)高效的志愿填報(bào)指導(dǎo)。既形象直觀地展示了學(xué)校的詳細(xì)信息又結(jié)合多方因素對(duì)考生志愿得出正確的錄取概率。主要功能模塊有：信息管理、空間查詢、分?jǐn)?shù)預(yù)測(cè)、模擬填報(bào)。

4.1信息管理功能

管理員對(duì)每年各省份的高考分?jǐn)?shù)線錄入方便考生進(jìn)行最新的預(yù)測(cè)報(bào)考，主要分為：高考分?jǐn)?shù)線錄入，之后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)每個(gè)學(xué)校根據(jù)當(dāng)年的省控分?jǐn)?shù)線預(yù)測(cè)各學(xué)校提檔線，各專業(yè)錄取線，管理員進(jìn)行審核無誤后輸入到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中，為接下來的預(yù)測(cè)做準(zhǔn)備。同時(shí)考率到未來新專業(yè)及學(xué)校信息變更，管理員也需要對(duì)學(xué)校及專業(yè)進(jìn)行更新。邏輯流程圖如圖3：

子功能為學(xué)校基本信息的輸入、查詢、更新;本科專業(yè)基本信息的輸入、查詢、更新、刪除;校定位信息及地圖底圖的存儲(chǔ)和修改更新;專業(yè)類別變更管理;各省份高考錄取分?jǐn)?shù)線的輸入、查詢、更新;各學(xué)校及各學(xué)校專業(yè)提檔線的輸入、查詢、更新;網(wǎng)上自動(dòng)爬取數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)檢查功能。

4.2空間查詢功能

用戶在登錄軟件后進(jìn)入首頁(yè)，如果用戶是高考考生，要查找專業(yè)和學(xué)校，點(diǎn)擊專題圖，此時(shí)界面就會(huì)展示為以學(xué)校和專業(yè)為專題的地圖，可以點(diǎn)擊圖上學(xué)校會(huì)有學(xué)校具體信息展示，如果對(duì)學(xué)校感興趣可以將學(xué)校收藏用于學(xué)校及專業(yè)推薦。邏輯流程圖如圖4：

除了上一種專題查詢之外，還有特色的條件查詢可以結(jié)合GIS的同時(shí)結(jié)合MIS的查詢，結(jié)果以地圖形式展示，用戶可以通過自身定位信息，條件篩選自己身邊或者圈定區(qū)域?yàn)闂l件，結(jié)合個(gè)人偏好，界面會(huì)以地圖的形式展示。可以點(diǎn)擊圖上學(xué)校會(huì)有學(xué)校具體信息展示，如果對(duì)學(xué)校感興趣可以將學(xué)校收藏用于學(xué)校及專業(yè)推薦。邏輯流程圖如圖5：

子功能為：全國(guó)本科大學(xué)專題圖的輸出功能;學(xué)校距離量算功能;大學(xué)專業(yè)信息查詢功能;用戶自定義條件查詢;學(xué)校信息的查詢、空間展示功能;學(xué)校熱度排序輸出功能;學(xué)校專業(yè)查詢、展示功能;專業(yè)熱度排序輸出功能。

4.3分?jǐn)?shù)預(yù)測(cè)功能

高考考生用戶可以對(duì)自己所在省份高考錄取分?jǐn)?shù)線的查詢、輸出。可以輸入自己高考分?jǐn)?shù)后對(duì)往年的同分位次信息的查詢、輸出。同時(shí)對(duì)自己感興趣的高校專業(yè)分?jǐn)?shù)的輸入、查詢、輸出;某校提檔線的預(yù)測(cè)線輸出;某校專業(yè)投檔線的預(yù)測(cè)線輸出。

管理員用戶可以對(duì)各省份高考錄取分?jǐn)?shù)線、各省份高考往年同分為信息輸入、輸出、查詢。

4.4模擬填報(bào)功能

根據(jù)用戶輸入的模擬填報(bào)信息。進(jìn)行智能排序結(jié)合考生高考分?jǐn)?shù)，展示考生的錄取概率。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到該用戶還沒有志愿填報(bào)，會(huì)自動(dòng)推薦學(xué)校及用地圖顯示結(jié)果，直到用戶有了自己的模擬填報(bào)意愿之后，系統(tǒng)將結(jié)合考生分?jǐn)?shù)信息進(jìn)行模擬填報(bào)。功能圖如圖6所示：

5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

在數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，將根據(jù)學(xué)校、專業(yè)、學(xué)生、省控線、錄取分?jǐn)?shù)線等實(shí)體建立實(shí)體表。根據(jù)一個(gè)學(xué)校可以有多個(gè)專業(yè)、用戶可以關(guān)注多個(gè)學(xué)校信息，每個(gè)省份的高考分?jǐn)?shù)線不同等故高考分?jǐn)?shù)線與省份是一對(duì)一的關(guān)系等建立關(guān)系表，并且在數(shù)據(jù)庫(kù)的物理實(shí)現(xiàn)過程中，通過使表中的列滿足特定數(shù)據(jù)類型或約束來實(shí)現(xiàn)域完整性，通過對(duì)相關(guān)表之間更新、插入或刪除等操作的處理來實(shí)現(xiàn)參照完整性。最后進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施和系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)。在這個(gè)過程中需要設(shè)計(jì)人員有縝密的思維，數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì)關(guān)系著數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建的完整性與安全性等問題，前期設(shè)計(jì)工作要做到位。整體E-R圖如下圖7：根據(jù)以上ER圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，信息如下：

用戶（用戶ID，用戶名，密碼，性別，用戶密保問題，手機(jī)號(hào)碼，高考分?jǐn)?shù)）

學(xué)校（學(xué)校ID，學(xué)校名，省份）

錄取分?jǐn)?shù)線（學(xué)校ID，專業(yè)代碼，招生省份，年份，招生批次代盟，所在省份，錄取最低分，錄取平均分，錄取最高分，投檔線）省控線（省份ID，年份，招生批次代碼，招生科類代碼，省份名稱，分?jǐn)?shù)線）

專業(yè)（專業(yè)ID、專業(yè)名稱、專業(yè)類別）

填報(bào)（用戶ID，學(xué)校ID，專業(yè)ID，錄取概率）

6系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

6.1地圖加載

本系統(tǒng)調(diào)用了百度API接口實(shí)現(xiàn)了，學(xué)校信息的空間展示。同時(shí)利用ajax動(dòng)態(tài)調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容間學(xué)校信息與地圖標(biāo)注相結(jié)合。形成了獨(dú)具特色的學(xué)校分布圖。

6.2空間查詢

通過關(guān)鍵詞查詢和空間位置查詢，可以篩選出感興趣的學(xué)校。同時(shí)系統(tǒng)也會(huì)結(jié)合考生分?jǐn)?shù)做適當(dāng)推薦。

關(guān)鍵詞查詢：用于查詢學(xué)校，通過此功能獲取該學(xué)校的地理位置，以及周邊信息。同時(shí)獲得該學(xué)校的簡(jiǎn)介、特色、招生信息，重點(diǎn)包括專業(yè)信息、學(xué)校提檔分?jǐn)?shù)線、專業(yè)錄取分?jǐn)?shù)線等。

空間查詢：根據(jù)用戶定位，可自行調(diào)整查詢范圍大小即獲得指定區(qū)域內(nèi)的學(xué)校，并同樣獲得該學(xué)校的相關(guān)信息。

6.3學(xué)校收藏

用戶對(duì)學(xué)校進(jìn)行關(guān)注，存在用戶的收藏夾中;用戶通過多次篩選，后生成志愿。再收藏中，可以看到對(duì)應(yīng)的學(xué)校分?jǐn)?shù)線，及該專業(yè)的錄取分?jǐn)?shù)線。

6.4智能模擬

在用戶的收藏夾中，一再確認(rèn)之后，會(huì)對(duì)其進(jìn)行概率分析。模擬填報(bào)后的錄取結(jié)果如圖15所示。

7結(jié)束語

本系統(tǒng)具有以往高考志愿填報(bào)網(wǎng)站所不具有的空間查詢與分析功能，較為系統(tǒng)的對(duì)高考志愿進(jìn)行只能推薦，更好的幫助高考考生去了解學(xué)校，了解專業(yè);同時(shí)本系統(tǒng)創(chuàng)新的將空間分析用于高考志愿的填報(bào)過程中，極大地改善了傳統(tǒng)MIs系統(tǒng)的缺陷。為高考報(bào)考提供了新的平臺(tái)，新的方向，體現(xiàn)了高考報(bào)考的科學(xué)性，能夠獨(dú)具特色有著較高的實(shí)用性。