基于WEBGIS数字校园总体设计
基于WebGIS的虚拟校园系统开发与实现
收稿日期：2008-4-02；修返日期：作者简介：申屠晓名，男，杭州浙江，主要研究领域为虚拟现实技术；彭强，男，博士，教授，主要研究领域为计算机图形图像、视频压缩传输。
基于WebGIS 的虚拟数字校园系统的开发与实现申屠晓名， 彭 强（西南交通大学 信息科学与技术学院，成都 610031）摘 要： 详细介绍了基于WebGIS 虚拟数字校园系统的开发与实现过程。
本系统使用VRML 技术创建了可漫游的虚拟校园环境，同时结合MapXtreme 、Java 技术将WebGIS 引入到虚拟校园中，实现了三维场景与二维地图的同步定位、空间查询、导航漫游等功能，增强了虚拟校园的沉浸感与交互性。
关键词： 虚拟校园； WebGIS ； VRMLDesigning and Developing virtual digital campus systembased on WebGISSHENTU xiao-ming, PENG qiang(School of Information Science and Technology,Southwest Jiaotong University,Chengdu,China) Abstract: Detailed recommend the exploitation and implemention of virtual digital campus system based onWebGIS. VRML technology used to create wanderred virtual campus environment,alse MapXtreme 、java technology combined to introduce WebGIS into the virtual campus,realize the synchronous position 、spatial query 、navigation wander between three-dimension scene and two-dimension map,strengthen the immersion and interaction.Keywords ： virtual campus ；WebGIS ；vrml引言虚拟校园是基于真实校园的一个三维虚拟环境，通过对现实大学三维景观和教学环境的数字化和虚拟化，使用户能以动态交互的方式在虚拟的三维环境中进行全方位的漫游，从而获得仿佛置身于真实校园的临境感。
胡旭松-基于WEBGIS的数字化校园设计与实现
基于WebGIS的智慧校园建设与实践
基于WebGIS的智慧校园建设与实践智慧校园建设是近年来教育现代化的重要之一，而WebGIS（Web-based Geographic Information Systems）则是一种有利的技术手段，可为智慧校园建设提供技术支持。
本文就基于WebGIS的智慧校园建设与实践做一些探讨。
1. WebGIS是什么？WebGIS是通过Internet实现空间数据管理、数据分析和地图制作的一种技术系统。
它在传统GIS技术的基础上，利用Web技术把地理信息系统的用户界面与数据处理分离开来，实现了对地理信息的实时管理和处理，方便了信息共享和数据交流。
2. WebGIS在智慧校园建设中的作用2.1 精确找寻学校设施位置基于WebGIS平台，可以通过学校地理位置信息，绘制校园地图并标注建筑物、道路、停车场等各种设施的位置信息。
这样方便学生或者游客在校园内找到所需的设施，同时也为学校管理部门提供了重要的基础数据。
2.2 实时监控学校安全在智慧校园建设中，安全保障是一个非常重要的问题。
基于WebGIS的智慧校园建设，可以采用监控技术对校园内的各种设施进行监控，方便学校管理部门了解校园的整体安全情况。
如果发现异常情况，可以及时采取应对措施。
2.3 为学生提供更便捷的服务基于WebGIS的智慧校园建设还可以为学生提供更为便捷的服务。
比如，学生可以通过手机APP查询校园内的教室、课程等信息，以及申请宿舍、借阅图书和查看通知等功能。
这样能够让学生在校园内更自如地活动。
2.4 数据分析支持学校管理决策基于WebGIS的智慧校园建设，孤零影响管理决策。
通过网上评价和分析，学校可以开发一些数据挖掘工具，对学校数据进行分析和处理。
这样可以为学校管理部门提供更为准确的数据支持，对学校管理的规划和决策有更明确的方向。
3. 基于WebGIS的智慧校园实践案例3.1 北京航空航天大学智慧校园建设北京航空航天大学是一所重点大学，在智慧校园建设方面也有很多创新实践。
webgis课程设计
WebGIS课程设计——基于ArcIMS的网上校园开发与实践姓名：学号：班级：指导教师：2010年7月15日WebGIS课程设计——基于ArcIMS的网上校园开发与实践实验报告在Internet飞速发展的今天，互联网成为人们快速获取、发布和传递信息的重要渠道，它在人们政治、经济、生活等各个方面发挥着越来越重要的作用。
WebGIS是Internet技术应用于GIS开发的产物，许多Internet组网技术直接移植于Web GIS系统，通过WWW使得GIS 功能得以扩展，从而真正成为一种大众使用的工具。
从WWW的任意一个节点，Internet用户可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图，以及进行各种空间检索和空间分析等各种操作。
通过一学期的学习，和对WebGIS的深入理解，我们也可以通过网络结合地理信息系统、数据库等过去学过的知识来实现诸如：清楚地知道目的地所在的具体的位置，对感兴趣的地理实体的属性特征的查询，以及在电了地图上进行放大，缩小，漫游，及各种地理空间分析等操作。
一、课程设计目的本次课程设计开发实现的网上校园查询系统，主要目的是面向兰州交通大学师生以及来我校参观、学习和工作的客人提供网上电子地图服务，实现地图浏览、空间查询、路径分析以及网站与客户之间的空间信息互动等功能。
使用者可以得到图文并茂的查询校园信息，而且获得最为直接的效果。
二、实现平台和主要软件（1）服务器端：ArcIMS+IIS （2）客户端：HTML（3）Frontpage2003或者Dreamweaver （4）ArcGIS Desktop9.2，ArcIMS （5）SQL Server 2000三、设计内容及步骤：一、网页制作：１.首页的制作：首页，首先要考虑页面的美观与大方，在图片背景选择以及颜色搭配尽可能的避免颜色过重而造成的视觉疲劳，好的开头就是成功的一半，我们的首页如下：首页中包含的内容有：１，兰州交通大学简介，简单的介绍交的的概况和发展历程；２.交大校园电子地图。
基于GIS的数字校园地理信息系统的设计与实现
1:
图1系统建设流程图
数据库建设
数字校园地理信息系统数据库应当紧紧围绕学校的业务管理对象和业务管理流程,以打造学校的数据资源中心为目标
息化平台和管理决策提供数据支撑和数据保障,数据库内容包含如下研究方向为计算机应用与信息管理。
63页)气控制与PLC技术课所涉及到基础性课程和后续延展性课程的微课设计进行完善。
其次,在微课运用的层面上,还要实现。
通过院校之间、系院之间的微课共享,既可以减轻任课教师微课设计的负担,又可以丰富网络的微课资源。
这也就是说,资源构建的微课可以通过两个层面来实现
微课内容的完善,另一个是微课资源的共享。
互补运用的微课
所谓互补运用的微课就是指在任课教师运用的过程中,结合其具体的教学需求,参与其它的教改理论来综合性运用微课资源。
技术课的微课而言,它不仅可以用来讲解操作规程,而且还可以用来营造教学所需要的特写情境。
即结合情境教学法运用微课资源提升教学效果;与此同时,还可以结合相关的微课视频并把它当作一个教学案例进行教学实践。
通过有针对性的讲解,使学生明确具体操这需要一个客观。
界面如图2所示。
图2系统主界面灵活方便的。
基于GIS的数字校园建设
基于GIS的数字校园建设苏红军（中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州，221008）E-mail：hjsu1@摘要：随着空间信息科学的深入发展，地理信息系统的应用领域也更加广泛。
本文以GIS 技术为起点，阐述了数字校园的内涵，探讨了基于GIS的数字校园的体系结构、系统功能及其主要支撑技术，并提出了在Visual C++6.0软件开发环境下，结合组件式GIS软件MapObjects开发数字校园系统的设想。
以期对高校数字校园的建设起到积极的促进作用。
关键词：地理信息系统，数字城市，数字校园，MapObjects1. 引言1.1 背景人类已进入信息时代，在新世纪里，信息化的浪潮一浪高过一浪。
一个地区信息化的程度已经成为衡量其社会经济发展水平和文明发达程度的标志。
1998年1月31日，美国前副总统戈尔首次提出了“数字地球”的概念，他认为：数字地球是指一个以地球坐标为依据的、具有分辨率的海量数据和多维显示的虚拟系统[1]。
于是，世界各国纷纷制定计划，力图抢占信息社会的制高点。
近几年来，“数字地球”、“数字城市”、“数字小区”已成为地球空间信息科学研究的热点，特别是“数字城市”的建设，因其规模适中，可操作性强，经济效益可观，得到了迅速发展。
随着地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）的迅速发展，“数字城市”的应用领域也是越来越广，深入到了社会生活的各个方面。
数字城市（Digital City）即指城市信息化，具体是通过建设空间基础信息平台、多媒体信息网络平台和地理信息平台，整合城市全部的信息资源，实现城市社会经济等的信息化。
1.2 数字校园概念近年来，我国高等教育取得了较大的发展，教育信息化也被提上了日程。
一个学校的信息化水平已成为体现其办学水平、地位和学校知名度的重要指标。
与此同时，“数字校园”的概念也应运而生。
所谓“数字校园”（Digital Campus）就是指数字化的、虚拟的校园，是“数字地球”的微观形式在校园区域的具体体现[2]。
基于GIS的数字校园系统的设计
地理空间信息
GEOSPATIAL INFORMATION
Feb., 2008 Vol. 6, No. 1
基于 GIS 的数字校园系统的设计
许晓宏
（长江大学 GIS 研究中心，湖北 荆州 434023）
摘 要：在分析数字校园系统建设的软、硬件背景的基础上，基于学校统一管理的高效性以及适应当前信息时代发展的需
要显示一幅地图，在窗口上放置两个控件：SuperMap 控件和 SuperWorkspace 控件即可 [4]。在系统的启动代
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地理空间信息
第 6 卷第 1 期
码中添加如下语句： SuperWorkspace. OpenDataSourceEx (strdatasour-
ceNameΒιβλιοθήκη stralias, sceSQLServer, False, False, False, False, strpassword); //打开地图数据库
由此可见，在数字化校园系统的建设过程中，GIS 应用系统将是其建设的最重要构成部分，也是一切应 用系统的基础平台。
GIS 是由计算机硬件、软件、地理空间数据和管 理人员共同组成的集合，以有效地获取、存储、更新、 管理、分析和显示各种形式的与空间有关的信息。地 理信息系统采用的基本技术要素可归纳为地图分层、矢 量抽象、空间数据-属性数据的处理等三个方面。
“数字化校园系统”是信息技术运用于教育改革过 程所形成的最新研究成果。它以 Internet 网络技术为基 础，利用先进的信息技术手段，实现教学、科研、管 理和服务等资源的全部数字化，在物理校园的基础上 构建一个信息化数字校园空间，以扩展物理校园的功 能，从而实现全部教育过程数字化的目标，以跟上信 息时代的高等教育要求。
基于GIS的智慧校园解决方案
校庆专题
个人中心
三维校园
13
14
应急指挥
校园安全及应急方面
应急预案
校园监控
校园漫游
1. 三维场景浏览 2. 应急指挥 3. 最佳逃生路径分析 4. 逃生路线模拟演练 5. 救助模拟演练 6. 灾后应急避险
15 7. 灾后生活指南
1. 视频图像播放 2. 视频源选择 3. 监控探头调整控制 4. 基础数据资源管理
8
二三维 一体化技术
关键技术
多源数据无缝集成技 术
多层服务 聚合技术
强云富端 技术
基于Web的三维GIS
9
建设主要内容
摄像头 GPS RFID
二维码 ……
传感器
服务器
交换机
操作系统 数据库管 理系统
……
软硬件及网络
矢量数据
影像数据
2.5维数据
三维数据
校园各业务 数据
……
数据库
桌面式GIS 服务式GIS 移动式GIS
智能化推送，从而达到信息的高度整合。 • 以“智能化服务”为目标，服务与老师、学生、家长及社会大众。
数字校园
信息化校园 • 具备校园网络环境；
• 各部门初步建成信息管理系统,对教学、科研有一定的支持作用。
5
一 张 图 管 理 模 式
6
基于GIS构建校园一张图
区一域张的图各校种园要一管素张（理图部与区件数域）管据、理整事和合件数落模据实式整到合不模同式的地图图层上
பைடு நூலகம். . .
教学信应息急事件 教师信警息力分布 学生信医息院分布 应急预学案校分布 安防设单备分位布分布 消防设人备分口布分布 行 教 会 迎政 室 议 新单 分 室 接房行市位 布 分 待屋分 布 点政政/建布 分分管筑布区线物 校庆道活路动分（布交通） 城建筑市物规划、建设项目 校园土地地上利地用下、管线地籍 道路 植被 校园水规系划、、水建利设项设目施 校园名木古土树壤 校园绿地化形、地貌 校 校园 园地 遥遥矿形 感、 影感产地 像影资貌像源
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基于WebGIS的校园电子地图系统总体设计报告姓名：郭晨晨学号：20091316040班级：09地信（1）班总体概要设计概要设计的主要任务是把需求分析的结果转换为软件结构和数据结构。
设计软件结构的具体任务是：将一个复杂系统按功能进行模块划分、建立模块的层次结构及调用关系、确定模块间的接口及人机界面等。
数据结构设计包括数据特征的描述、确定数据的结构特性、以及数据库的设计。
1、总体设计原则(1)实用性原则实用性原则主要体现的是所设计的系统能够解决实际问题，是所有应用总体设计最基本的最主要的原则，直接关系到系统成败。
(2)可靠性原则可靠性是总体设计的立足点，若设计的系统故障频繁，就不能够满足用户的要求。
系统的可靠性可以从以下几个方面衡量:故障发生的平均时间、排除故障的可操作性和所用时间、故障发生后的诊断措施和迅速恢复的能力等几个方面。
(3)易于更新和维护系统的设计，能够实现有关地图数据的实时更新和维护。
在系统维护时只须在服务器上维护即可，数据的更新和维护要简单可行。
(4)操作简便操作简单是软件设计过程中需要重视的问题，应精心设计用户接口、使系统用户界面友好，便于用户理解。
具体表现在:①用户输入信息时，系统会给出提示信息；②数据的显示和提示信息要简单明了；③当用户输入信息有误时，有信息提示；④良好的可移植性和可扩展性。
程序的可移植性决定了程序的应用范围、效益和系统的发展，因此在设计时也应给与充分的考虑；由于系统不是一成不变的，随着需求的增加经常需要扩展。
这种扩充包括系统电子地图内容的扩充、系统用户的扩充等。
在设计时要充分考虑到系统的各部分功能可加行，以避免随着情况的变化使得已建成的系统不能正常运行，不得不重新设计整个系统。
(5)数据的冗余和共享数据冗余是指重复占用存储空间的数据。
数据共享是指同一个数据可以为多个用户、多种应用程序所利用。
从储存空间的要求来讲要消除冗余，但从访问到系统的响应时间来考虑，为了缩短访问时间和简化查询方法，使用一些冗余技术也是必要的。
因此，在进行系统建立时，应尽量消除不必要的冗余，尽量提高数据共享程度。
2、开发及运行环境本系统在LAMP环境下开发，系统可运行于LAMP(linux-apache-mysql-php)和WAMP（windows-apache-mysql-php）环境下。
(1)开发环境表1开发环境Table1Server-side operating environment硬件环境软件环境CPU Intel(R)Core(TM)2操作系统Linux/ubuntu11.04Web服务器Apache2.2.8内存1GB数据库系统Mysql5.0硬盘160G PHP版本PHP5.0(2)运行环境服务器端表2服务器端运行环境Table2Server-side operating environment 硬件环境软件环境CPU Intel(R)Xeon(R)以上操作系统Windows NT/2003/XPVISta、UNIX、Linux Web服务器Apache内存2BG以上数据库系统Mysql5.0硬盘4OG以上PHP版本PHP5.03、技术架构3.1核心技术主要采用的技术有php、mysql、JavaScript、ajax、Google地图API等。
（1）PHP技术PHP(Personal Home Page)[5]是一种跨平台的服务器端嵌入式脚本语言。
它最初是由Rasmus Lerdorf于1994年开发的。
早期的版本，提供了访客留言本、访客计数器等简单功能。
随后，在第二版中增加了对mSQL的支持。
自此奠定了PHP在动态网页开发上的影响力，并迅速在Internet上流传开来[6]。
截止2009年5月，在Google中搜索“php”，你将获得95亿条搜索记录，可见php在当今互联网时代是非常流行的。
PHP的源代码完全公开，在Open Source意识抬头的今天，它更是这方面的中流砥柱。
随着新函数库的不断加入，使PHP无论在Unix、Linux或是Win32的平台上都可以有更多新的功能。
如今，PHP已更新至6.0版。
在语法方面，PHP混合了C、Java、Perl以及PHP以前版本的优点。
它相当于Script与CGI的结合语言，但是其执行将效率却比CGI更好，程序编写也比HTML更便利且更富有弹性，程序的安全性及保密性也比Script好。
在函数支持方面，PHP几乎覆盖了Web应用的各个方面，其中最有特色的是数据库函数，使用PHP完成一个含有数据库功能的网页非常简单，而PHP支持的数据库也非常丰富，目前包括：MySQL、Oracle、Sybase、mSQL、Informix等。
（2）Mysql技术MySQL是一个小型关系型数据库管理系统，开发者为瑞典MySQLAB公司，在2008年1月16号被Sun公司收购[7]。
MySQL被广泛地应用在Internet上的中小型网站中。
由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，许多中小型网站为了降低网站总体拥有成本而选择了MySQL作为网站数据库。
其特点是：核心线程使用完全多线程，这意味着它能很容易地利用多CPU；支持PHP、C、C++、Eiffel、Java、Perl、Python和TCL API等客户工具和API；可运行在不同的操作系统平台上；利用一个优化的一遍扫描多重联结，可快速地进行联结；全面支持SQL的GROUP BY和ORDER BY子句，支持聚合函数COUNT()、COUNT(DISTINCT)、AVG()、STD()、SUM()、MAX()和MIN()；一个非常灵活且安全的权限和口令系统，并且它允许基于主机的认证；MYSQL特有的SHOW命令可用来检索数据库、表和索引的信息，EXPLAIN命令可用来解释优化器如何执行一个查询[8]。
（3）JavaScript技术JavaScript是一种广泛用于客户端Web开发的脚本语言，常用来给HTML网页添加动态功能，比如响应用户的各种操作。
它最初由网景公司的Brendan Eich 设计，是一种动态、弱类型、基于原型的语言，内置支持类。
以它为基础，制定了ECMA Script标准[9]。
（4）Ajax技术Ajax是当今最为热门的浏览器端开发技术之一[10],简单的来说,它是众多成熟技术的集合。
Ajax的出现,为传统开发技术带来全新的应用方式,极大地提高了用户对程序的操作体验。
Ajax使用XMLHttpRequest对象以异步的方式与服务器通信,从服务器获取需要的数据后在页面上进行局部刷新[11]。
AJAX技术给B/S模式下的客户端和服务器交互方式带来了巨大的变化,使得B/S模式的前后台交互方式也与C/S模式一样,成为API级别的交互[12]。
（5）Google地图APIGoogle地图API是由美国Google公司免费开放的电子地图应用接口。
灵活提供了flash、JavaScript等多种形式的接口，可以满足网站类(B/S结构)和非网站类(C/S结构)的应用。
以HTTP为基础的WebAPI的普及，也降低了应用服务整合的门坎，地图应用接口可以非常简单把地图集成到网站中，使基于互联网地图应用的开发变得十分的简单。
同时，谷歌地图API是一项免费的服务，任何非盈利性网站均可使用。
(6)jQuery技术jQuery[13]是继prototype之后又一个优秀的Javascrīpt框架。
它是轻量级的js库，能够兼容众多浏览器而且支持CSS3。
jQuery使用户能更方便地处理HTML documents、events、实现动画效果，并且方便地为网站提供AJAX交互。
有许多成熟的插件可供选择。
3.2MVC系统架构MVC是Xerox PARC在20世纪80年代为编程语言Smalltalk—80发明的一种软件设计模式，至今已被广泛使用。
MVC本来是存在于Desktop程序中的，M 是指数据模型，V是指用户界面，C则是控制器，使用MVC的目的是将M和V 的实现代码分离，从而使同一个程序可以使用不同的表现形式，比如一批统计数据你可以分别用柱状图、饼图来表示，C存在的目的则是确保M和V的同步，一但M改变，V应该同步更新，在MVC模式中，三个层各施其职，所以如果一旦哪一层的需求发生了变化，就只需要更改相应的层中的代码而不会影响到其它层中的代码。
在MVC模式中，由于按层把系统分开，那么就能更好的实现开发中的分工，分层后更有利于组件的重用，如控制层可独立成一个能用的组件，视图层也可做成通用的操作界面。
如图1，视图V对应表现层，本层只负责数据的显示和样式渲染；控制器C 只负责视图V和模型M的逻辑交互（消息传递）；模型M根据控制器C的交付指令完成数据运算、数据存储、返回运算结果。
三层各施其职，互不干涉，易于系统开发、维护和扩展。
图1mvc层次结构Fig1Mvc hiberarchy4、数据库设计目前流行的数据库系统有MS SQL Server，Oracle，MySQL，PostgreSQL，SQLite等[14]。
由于MySQL体积小、速度快、稳定性好、可跨平台、总体拥有成本低，本项目选用MySQL作为数据库存储系统。
本系统的数据库主要设计了地点信息表、活动信息表、图片表、管理员表、评论表。
(1)地点信息表。
此用来描述地点信息，主要属性有地点编号、地点名称、地点地址、图片编号、地点联系信息、经度、纬度、地点类型、地点评分、地点URL连接、地点点击率。
表结构如表3所示：表3地点信息表Table3Address Information字段名字段说明数据类型长度其他约束addr_id地点编号Int20索引addr_name地点名称Varchar100addr_address地点地址Varchar500NULL addr_img_id图片编号Int20Addr_phone地点联系信息Varchar30NULLaddr_lng经度Int20addr_lat纬度Int20addr_type地点类型Varchar4addr_start地点评分Int10NULLaddr_url地点URL连接Varchar100NULLaddr_num地点点击率Int10NULL(2)活动信息表。
此用来描述活动信息，主要属性有活动编号、活动名称、活动简介、举办时间、主办方、图片编号、活动地址、活动说明、活动类型、活动点信息。
表结构如表4所示：表4活动信息表Table4Active Information字段名字段说明数据类型长度其他约束active_id活动编号Int20索引active_name 活动名称Varchar100active_explain活动简介Varchar100NULL active_time举办时间Varchar100NULL active_sponsor主办方Varchar30NULL active_img_id图片编号Int20active_addr活动地址Varchar100NULL active_detail活动说明Text NULL is_active活动类型Int20NULLadd_point活动点信息Int10(3)图片表。