校园导航系统
《校园导航系统》课程设计报告
《校园导航系统》课程设计报告姓名：学号：班级：网络专业：网络工程指导教师：时间：2目录摘要 (1)1.题目 (1)2.概要设计 (1)3.调试分析 (15)4.参考文献 (15)1.题目校园导航系统设计一个校园导游程序，后台操作：1、操作员信息管理如修改密码等2、能根据学校的规模进行添加景点信息、修改景点信息等功能，3、若临时有交通管制，能进行交通管制的设置和撤销（如某某时间段那条路进行那个方向的交通管制等）前台为来访的客人提供各种信息查询服务：1、设计学校的校园平面图，所含景点不少于10个。
以图中顶点表示校内各景点，存放景点名称、代号、简介等信息；以边表示路径，存放路径长度等相关信息。
2、为来访客人提供图中任意景点相关信息的查询。
3、提供途中任意景点问路查询，即求任意两个景点间的一条最短的简单路径。
1.1 需求分析设计一个校园导航系统，导航系统又分为游客和管理员。
要进行管理操作还是游客操作由用户自己选择管理员的操作：修改景点信息、增加景点信息、交通管制等。
游客的操作：查看景点信息和查最短路径。
2.概要设计景点的信息由一维数组存放，景点关系由二维数据来存放景点的信息和关系从文件读取，进而初始化typedef struct //保存单个景点信息的结构体{char code[10]; //存放景点代码char name[20]; //存放景点名称char instruction[100]; //存放景点简介}ViewPoint;typedef struct //存放景点关系的二维数组{int edges[MAXV][MAXV]; //两景点间的距离int number; //景点的数量ViewPoint V[MAXV]; //保存景点信息的结构体数组}MGraph;2.1 流程图↓↓↓↓↓↓↓2.2详细设计void MainMenu(); 主菜单，写界面操作的函数。
void UserMenu(); 游客菜单，判断是否非法输入，不会死循环。
课程设计校园导航系统
课程设计校园导航系统一、课程目标知识目标：1. 学生能理解校园导航系统的基本概念，掌握其构成要素和应用场景。
2. 学生能描述校园导航系统中常用的定位技术和路径规划算法。
3. 学生了解地理信息系统（GIS）在校园导航系统中的作用，并掌握基本操作方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并实现一个简单的校园导航系统。
2. 学生能够运用GIS软件进行地图数据处理、分析和可视化。
3. 学生能够通过小组合作，解决实际校园导航中的问题，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对校园导航系统产生兴趣，认识到科技在生活中的重要作用。
2. 学生在探究过程中，培养勇于尝试、不断优化的科学精神。
3. 学生通过解决实际问题，增强对学校环境的责任感，提高爱护公共设施的意识。
本课程针对初中年级学生，结合信息技术和地理学科，以实用性为导向，培养学生运用科技手段解决实际问题的能力。
课程设计注重理论与实践相结合，充分考虑学生的年龄特点和认知水平，通过小组合作、动手实践等方式，激发学生兴趣，提高学生的综合素养。
在教学过程中，教师需关注学生的学习进度，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 校园导航系统概述：介绍校园导航系统的基本概念、构成要素和应用场景，对应教材中“地理信息系统及其应用”章节。
2. 定位技术：讲解全球定位系统（GPS）、无线局域网（WLAN）等定位技术在校园导航系统中的应用，结合教材中“定位技术及其发展”章节。
3. 路径规划算法：介绍Dijkstra、A*等路径规划算法，分析其在校园导航系统中的作用，对应教材中“路径规划与优化”章节。
4. 地理信息系统（GIS）操作：学习GIS软件的基本操作，包括地图数据处理、分析和可视化，结合教材中“GIS软件与应用”章节。
5. 实践项目：设计并实现一个简单的校园导航系统，包括地图数据采集、路径规划、导航功能等，分阶段完成，对应教材中“实践项目与应用”章节。
校园导航系统
目录摘要 (2)正文 (3)1设计目的及要求 (3)2 设计原理 (3)2.1 C/C++语言简介 (3)2.2 开发环境 (3)2.3系统模块分析 (4)3设计内容 (4)3.1方案设计与论证 (4)3.2数据结构描述与定义 (5)3.3主要函数的说明 (6)3.4设计结果验证 (11)总结与致谢 (14)参考文献 (15)附录 (16)摘要与传统的地图相比较，地理信息系统有着不可比拟的优势，信息量大，切换方便，可扩展性强。
校园导航问题是基于校园中的不同的景点，从陌生人的角度，为来往的客人提供校园景点相关信息的查询以及为来往的客人提供校园中任意景点的问路查询，以便客人能用最短的时间从某一地点到达想要去的地方。
大大节约了旅客参观校园的时间。
本文是采用C++作为开发语言，又最大程度上用了C语言的有关的语法。
以visual c++6.0为开发工具。
旨在实现校园导航系统中，学校的简介，景点的介绍，路线查询等基本的问题。
为来往客人参观校园提供方便。
关键字：visual c++6.0 ；校园导航系统；正文1设计目的及要求1. 了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力；2. 初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能；3. 独立完成，提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力；4. 训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风。
5. 设计学校平面图，至少包括10个以上场所，校园导航系统能自动找出校园平面图中任意起始点与终点的最佳路径（最短路径）。
求并输出路径及路径长度。
2 设计原理2.1 C/C++语言简介C语言是一种计算机程序设计语言。
它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。
它由美国贝尔研究所的D.M.Ritchie于1972年推出。
1978后，C语言已先后被移植到大、中、小及微型机上。
校园导航系统实训
4.图操作模块设计
类之间的关系如下
用户与地点之间存 在关联关系，用户 可以访问一个或多
个地点
地点与地点之间存 在关联关系，表示 它们在校园内的相
对位置
路线与地点之间存 在关联关系，表示 路线经过的地点
导航与路线之间存 在关联关系，表示 导航为给定的起点 和终点规划了一条
路线
地图与地点之间存 在关联关系，表示 地图上显示了校园
4.图操作模块设计
第一个for循环初始化从起点v0 到所有其他顶点的距离，并设 置它们的前一个顶点为v0 第二个for循环执行35次(从1到 35)，每次找到当前未标记的顶 点中距离起点最短的顶点，并标 记它
4.图操作模块设计
在内部的两个嵌套的for循环中， 算法检查从当前选择的顶点到所 有未标记的顶点的距离，并更新 最短距离和前一个顶点的信息
图操作模块主要针对"两地点间最 短路径"、"校园导航"两大功能进 行设计
1 2
由于程序功能相对简单，因此图操 作模块直接用结构化设计思想进行 实现，即使用全局变量、函数的形 式实现即可
3 4
1). 两地点间最短路径 (Dijkstra算法)
Dijkstra算法的核心流程如下
4.图操作模块设计
重复2、3直到没有T为空或无可达点(距离为 无穷) 以图3-1为例，假设起点为A， 初始时，S={A(0)}，T={B(2), C(∞), D(6)}
4.图操作模块设计
01
02
03
2.构建列表(case 2)：调用 BuildList函数来构建列表 ，然后等待用户按下回车键
后返回主菜单
3.计算最短路径(case 3)： 首先要求用户输入起始地和 目的地，然后调用Dijkstra 函数来计算从起始地到目的 地的最短路径，最后等待用 户按下回车键后返回主菜单
校园导航系统的经验与体会
校园导航系统的经验与体会
该程序实用性很强，也很富有创意，地图制作的很不错。
但其中也有些不足之处：（1）打开界面时，地点图片为空，影响美观，建议设置默认图片。
（2）查询下一地点时，仍保留了之前查询的路径，建议先清除，再显示本次查询的路径。
（3）建议在查询的同时增加一些对地点的介绍，可增进外校人员对学校的了解。
（4）可适量增加代码，实现地图的放大功能。
袁雪:经过了对校园导航系统的使用，觉得有一些意见……优点是便于操作，功能强大，导航能力也能很好的帮助人指出路线。
缺点是界面不够美化.
杨霏：首先感觉校园导航很棒，能将学过的算法真正的实现，并且能够使用。
在选择地点的时候，也很人性化的将地点的图片展示出现，我觉得这点事很不错的。
当然也有些小瑕疵，比如说在对路线的描述中，加入方向会更好一些。
在对路线的绘制结果中，有些地方有些欠缺，不是很准确。
总体来说，是很不错的，希望继续努力。
南京农业大学校园导航系统
南京农业大学校园导航系统系统介绍本系统主要实现的功能是将工学院的具体建筑物和路线结合二维和三维虚拟场景形象、直观的展现在校园导航系统中，以便迅速找到目的地。
通过系统提供的功能按钮可以进行放大、缩小、旋转，两地距离查询，定容性查询（如50米，100米内查找相应范围内的对象），最佳路径选择，基础设施选址分析等等。
用户可以简单快捷的获取所需要的地理信息，实现校园基本建筑物查询（教学楼、学生公寓、食堂、浴室、超市、实验楼等基本地物）等功能。
在二维地图的基础上采用了三维建模的方法，使该电子导航地图既具有二维的地图的全面性，又具备了三维的直观仿真效果，使用者可以在“二维”、“三维”两种地图模式任意切换。
融入的三维地图打破了传统的平面地图加文字的地图模式，使系统更具直观性和开放性。
本地信息与人性化的查询功能的结合也使整个校园导航系统活跃起来。
系统主界面系统功能介绍基本操作：通过系统工具栏提供的功能按钮，例如空选、放大、缩小、自由缩放、漫游、全副显示、刷新等，用户可以便捷的操作地图并获得需求的地理信息。
地图工具：包括了距离测量、面积测量、地图输出，以及打印窗口。
地图查询：该模块包括查询定位和周边查询。
通过查询定位功能可以实现对校园具体地物在地图上的定位。
通过周边查询功能可以实现对某一地物周边设定的范围内其它设施的查询，查询后的信息会直观的显示在地图窗口中和系统底部的查询显示窗口中。
地图分析：该模块包括路径分析和基础设施选址分析。
在路径分析功能中提供了2种选择分析地点的方法（列表选择和鼠标点选），能够在地图窗口中显示最优行程路线。
基础设施选址分析是为用户在校园中新建设施选址提供的分析工具，用户在地图上点选地址并设置设施点的服务半径，即可为用户分析显示所选择的设施点的覆盖面。
三维操作：提供了常用的三维操作，包括空操作、三维放大、三维缩小、三维平移和三维环游等功能，通过三维地图的操作可以直观的将校园环境展现给用户。
管理信息：提供了用户信息管理的功能，通过此功能可以增加、删除用户，确保了系统使用的安全。
校园导航系统(数据结构大作业要求)
校园导航问题【问题描述】以我校为例，设计一个校园导航系统，主要为来访的客人提供信息查询。
系统有两类登陆账号，一类是游客，使用该系统方便校内路线查询；一类是管理员，可以使用该系统查询校内路线，可对校园景点路线可编辑。
【需求分析】设计学校的平面图，至少包括10个以上景点（场所），每两个景点间可以有不同道路，且路长也可能不同，找出在游人所在景点到其他景点的最短路径，或游人输入的任意两个景点的最短路径。
要求：（1）以图中顶点表示校园内各景点，存放景点名称、代号、简介等信息；以边表示路径，路径权重为路径长度。
（2）为游人提供任意景点相关信息查询。
（3）为游人提供任意景点的问路查询，即任意两个景点之间的最短路径。
实现提示：一般情况下，校园道路是双向通行的，可设计校园平面图是一个无向图。
顶点和边均含有相关信息。
选做内容：（1）提供图的编辑功能：增删景点；增删道路；修改已有信息等。
（2）校园导游图的仿真界面。
【概要设计】1. 抽象数据类型定义：（1）景点顶点名称代号顶点信息简介Typedef struct{Int num;Char name[100];Char features[200];} VertexType;（2）图的存储结构：Typedef int EdgeType;Typedef struct{VertexType vexs[MaxVertexNum];EdgeType edges[MaxVertexNum][MaxVertexNum];Int n, e;} MGraph;2 主要功能模块（1）创建图的邻接矩阵存储结构void create( Graph *G );（2）浏览图中任一景点介绍VertexType GetVex(Graph *G, int v);（3）修改景点信息void PutVertex(Grahp *G, int v);（4）增加景点信息void InsertVertex(Graph*G, VertexType v);（5）删除景点信息void DeleteVertex(Graph *G, VertexType v);（6）增加道路void InsertArc(Graph *G,int v, int w);（7）删除道路void DeleteArc(Graph*G ,int v,int w);（8）查找某一景点到其他景点的最短路径void ShortestPath(Graph *G, int P[ ], int D[ ]); （9）查找任一两个景点之间的最短路径。
校园导航定位系统课程设计
校园导航定位系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握校园导航定位系统的基本原理与功能；2. 学习并运用相关的地理信息系统（GIS）知识，进行校园地图的解读与分析；3. 了解全球定位系统（GPS）及其在校园导航中的应用。
技能目标：1. 能够运用校园导航定位系统，进行校园内位置信息的查找与路径规划；2. 培养学生团队协作能力，通过小组讨论、分享，共同解决校园导航中遇到的问题；3. 提高学生的实际操作能力，学会使用相关设备和技术进行定位与导航。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对地理信息科学的兴趣，激发学生探索未知、勇于创新的精神；2. 强化学生的环保意识，倡导绿色出行，提高学生对校园环境的保护意识；3. 培养学生热爱学校、关爱他人的情感，提高学生社会责任感。
本课程针对中学生设计，结合学科特点，以实用性为导向，充分考虑学生年龄特点和认知水平。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活，提高解决问题的能力，同时培养良好的情感态度价值观。
课程目标具体、可衡量，为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 校园导航定位系统原理介绍- 导航定位技术的发展背景与现状- 校园导航定位系统的组成与工作原理2. 地理信息系统（GIS）知识- 校园地图的基本要素与解读- GIS在校园导航中的应用3. 全球定位系统（GPS）应用- GPS的原理与功能- GPS在校园导航中的实际应用4. 实践操作与案例分析- 校园导航定位设备的认识与使用- 实际操作：校园内路径规划与导航- 案例分析：解决校园导航中遇到的问题5. 团队协作与讨论分享- 小组讨论：探讨校园导航定位系统的优缺点- 分享经验：介绍个人在校园导航中的实用技巧教学内容依据课程目标，结合教材章节，确保科学性和系统性。
教学大纲明确，教学内容安排合理，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性与参与度。
通过本章节的学习，使学生深入理解校园导航定位系统的相关知识，提高实际操作能力。
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题号：第七题题目：校园导航问题1，需求分析：设计你的学校的平面图，至少包括10个以上的景点（场所），每两个景点间可以有不同的路，且路长也可能不同，找出从任意景点到达另一景点的最佳路径（最短路径）。
要求：（1）以图中顶点表示校园内各景点，存放景点名称、代号、简介等信息；以边表示路径，存放路径长度等有关信息。
（2）为来访客人提供图中任意景点相关信息的查询。
（3）为来访客人提供任意景点的问路查询，即查询任意两个景点之间的一条最短路径。
（4）修改景点信息。
实现提示：一般情况下，校园的道路是双向通行的，可设计校园平面图是一个无向网。
顶点和边均含有相关信息。
选做内容：（1）提供图的编辑功能：增、删景点；增、删道路；修改已有信息等。
（2）校园导游图的仿真界面。
2，设计：2.1 设计思想：<1>，数据结构设计：（1）图。
采用邻接矩阵存储，其中图所用到的结构体为：typedef struct{SeqList vertices; //表示图中的顶点int Edge[MaxVertices][MaxVertices]; //表示图中的边int numOfEdge; //表示图中边的数目}AdjMGraph;（2）景点。
用顺序表存储。
所用到的结构体为：typedef struct{char name[20]; //顶点名称int code; //顶点代号char introduction[50]; //顶点信息简介}DataType;（3）景点之间的连接描述，所用到的结构体为：typedef struct{int row;int col;int weight;}RowColWeight;用图来存放所提供的所有景点，然后用线性表来存放每一个景点的信息，其中包括景点的名称，代号，信息简介，以及其它的一些信息。
这样就将对景点的操作，变成对图中各顶点的操作。
<2>，算法设计：关于本课题的算法，很大部分来源于这学期数据结构课程的学习，其中包括：图的创建，线性表的一些操作。
对于具体的问题实现，都有不同的算法，在下面的分析中，我将详细说明2.2 设计表示：<1>, 函数调用关系及函数说明：首先，main()函数调用Creat()函数，用来创建图，然后调用menu()函数来选择用户所要进行的操作。
其中menu()函数就是一个菜单供使用者来选择他所要进行的相关操作，比如信息的查询，最短路径查询之类。
息；以边表示路径，存放路径长度等有关信息。
图的创建设计流程图为：void Creat(AdjMGraph *G, DataType v[], RowColWeight E[], int n,int e)其中，G 为所创建的图结构体对象，v[] 为所有顶点的集合，它是DataType型，这个类型前面已经介绍过；E[] 存放着各顶点之间的连接关系，它是RowColWeight 型，前面也介绍过；n 表示顶点的个数；e 表示边数。
Creat()函数的功能就是实现图的创建，将已知的景点的一些信息，转换成图的 信息，并进行存储。
：为来访客人提供图中任意景点相关信息的查询。
流程图为：menu() void menu() 他就是一个菜单，供用户选择他们所要进行的操作。
Information1()函数原型为：void Information1() 它的功能就是输入查询景点的信息，并调用Information()Information()函数原型为：void Information(AdjMGraph G, char scenery[]) G 依然是所创建的图的结构体对象，后面所有的G 都是表示这个意思；scenery[] 是在Information1() 中输入的景点的名称。
此函数的功能就是根据输入的景点的名称来查询其相关的信息。
对于要求3：为来访客人提供任意景点的问路查询，即查询任意两个景点之间的一条最短路径。
流程图为：void Path1() 它的功能就是输入查询景点的名称，并调用Path()Path ()函数原型为：v oid Path(AdjMGraph G,char sceneryname[], char sceneryname1[])其中sceneryname[], sceneryname1[] 就是在Path1()函数中所输入的景点的名称，这个函数的功能就是通过这两个景点的名称找到它们在线性表中的位置，然后调用Floyd()函数，查找出它们的最短路径，并输出所要的信息。
Floyd()函数原型为：void Floyd (int cost[][ MaxVertices],int n,int weight[][MaxVertices],intpath[][MaxVertices])其中参数cost[][ MaxVertices]即是图中边的邻接存储矩阵，weight[][MaxVertices]用来存放经此算法后的各顶点间的最短路径的值，path[][MaxVertices]就是每两个顶点之间最短路径中到达目的顶点的前一个顶点的位置。
Path()函数中的输出信息就是据此而来。
对于要求4：修改景点信息。
流程图为：void Modify() 它不带任何参数，功能是通过手动输入景点名称，然后找到景点的存储空间，然后在修改相应的信息。
对于选做要求：增加景点。
其工作流程图为：void AddVertic() 他不带任何参数，该函数的功能是在这个函数里面输入景点的信息，然后调用ListInsert()函数，将所要增加的顶点信息插入到线性表中。
ListInsert()函数原型为：void ListInsert(SeqList *L, int i, DataType x) 参数L 表示顶点存储的线性表，i 表示要插入的位置,x 表示要插入的景点的信息。
同时我在插入顶点时也将他与其他顶点之间的距离设置为MaxWeight ，这样做主要是为了方便在Floyd 函数里面求最短路径对于选做要求：删除景点。
其工作流程图为DeleteVertic()函数原型为：void DeleteVertic() 他不带任何参数，该函数的功能就是在函数体里面输入要删除的景点的名称，然后根据名称找到该景点在线性表中的存储位置，然后调用线性表中的 ListDelete ()函数进行相应顶点的删除。
ListDelete ()函数原型为：ListDelete(SeqList *L, int i, DataType *x) 其中参数L 为存放顶点信息的线性表，i 表示要删除顶点在线性表中的存放位置，,x 就是要删除的那一个景点。
它的功能就是从线性表中删除指定的顶点。
对于选做要求：增、删道路，流程图为：void AddRoad()和void DeleteRoad()。
这两个函数都不带参数，它们的功能就是在这两个函数里面输入要删除要增加或者的边连接的两个景点的名称，然后在线性表中找到这两个景点的相对存储空间，最后调用InsertEdge ()或者DeleteEdge ()函数。
InsertEdge ()和DeleteEdge ()两函数原型为：void InsertEdge(AdjMGraph *G, int v1, int v2, int weight)void DeleteEdge(AdjMGraph *G, int v1, int v2) 这两个函数中同名参数所代表的意义是相同的，其中v1, v2是所输入景点在线性表中的相对位置；weight就是增加的边的权值<2>函数接口说明我所设计整个程序就是一些子函数的集合，每个功能都对应一个或者几个子函数，他们之间可以没有任何限制，只要能保证程序正确运行就可以调用，特别是AdjMGraph.h , AdjMGraph.h和SeqList.h头文件之中的函数，他们被很多函数调用过。
这其中都没有任何特殊类型的函数2.3 详细设计：根据题目分析，对于信息查询与修改功能，设计如下：1，输入景点名称2，从线性表头扫描到表尾，if(找到该景点) 输出景点结构体信息else 输出提示信息找不到该顶点实现查找最短路径，设计如下：1，景点名称2，根据输入的信息找到它们所在的线性表中的位置3，调用Floyd算法找出最短路径4，输出信息实现增删景点功能，设计如下：1，增加或者删除景点的名称2，if(输入景点)，将景点信息保存在相应的结构体中，并插入到线性表尾；if(删除景点)，找到景点在线性表中所在的位置，然后将景点信息从线性表中删除实现增删道路功能，设计如下：1，入增加或删除道路连接的两个景点的名称；2，找到它们的相对位置；3，if(删除道路)，将连接它们的边置为MaxWeight；if(增加道路)，将输入的边值赋给相应的邻接矩阵表；3，调试分析：<1>，调试过程中遇到的问题与解决方案：1, 关于最短路径的输出问题。
在进行最短路径输出时，我刚开始时只能正序输出，具体的描述为：比如，我要查寻从东区到东湖的最短路径，那么它能正确输出结果，他的形式为：东区——>主楼——>西体育馆——>隧道——>北大门——>东湖。
但是，当我逆向输出时，得到的结果却有点问题，经过分析调试后，找到了错误的所在。
在找最短路径的时候我用的是Floyd算法，在这个算法中有三重循环，形式均为：for(k=0;k<n;k++)，它们都是从零开始的，所以在顺序输出时没问题，但是逆序的时候就需要进行一个判断，正序与逆序循环输出是相反的。
2，关于新增加景点后再找最短路径问题。
比如我再新增一个景点，如北区食堂，并输入相关信息，然后插入到线性表尾，当我再找从东区到东湖的最短距离时，输出的最短路径将变为：东区——>食堂——>东湖。
经过分析调试后，其原因也是出在Floyd算法那，在Floyd算法中，有这么一个判断if(weight[i][j]>weight[i][k]+weight[k][j])，由于我在输入新景点信息时并没有建立它与其它景点之间的连接信息，所以在图中，该新景点与其它景点之间的边得连接信息是空的，也就是说在邻接矩阵中，它的边得信息是空的，那么在进行if(weight[i][j]>weight[i][k]+weight[k][j])判断时 weight[新增景点序号][其它景点序号]的值将是一个很大的负数，所以最短路径将会出错。
解决这个问题的方法就是在增加新景点时就将它与其它景点之间的边（距离）设置为MaxWeight，这时如果再用Floyd 函数进行最短路径的求解时就不会再出现问题了。
另外，在做这个题时也还出现过一些其他的小问题，不过都比较容易解决，这里我就不再列出了……<2>,算法的时空复杂度分析对应题目的要求，我总共提供了八个选项操作对于每一个操作的分析如下：1，相关信息的查询。