校园地理信息系统的设计与实现

校园地理信息系统的设计与实现

1 引言

1.1编写目的

随着Internet 技术的不断发展和人们对GIS的需求, 利用Internet 在Web 上发布和出版空间数据, 为用户提供空间数据浏览、查询和分析的功能, 已经成为GIS 发展的必然趋势。把WebGIS 技术应用于校园信息系统的建设, 将会极大地完善传统校园信息系统的功能。通过它可以实现校园信息的实时共享, 给广大用户提供更加全面的服务, 同时也可以为学校管理部门进行校园的发展预测、规划决策以及科学管理提供依据。同时，基于WebGIS技术建立的校园电子地图，能将多种校园信息服务以可视化的方式呈现，可以快速、准确的对校园各类信息进行查询和定位，有利于校园信息的有序化管理，将校园内外的生活、学习、商业信息与空间信息相结合。为管理和设计规划提供准确而周详的数据，极大的方便了师生的学习和生活。

1.2 选题背景说明：

A.任务提出者：老师

B.软件开发者：2个人

C.产品使用者：GIS初级用户

D.文档编写者：GIS项目策划小组

E.预期产品使用者：GIS学习初期用户

1.3 专业名称定义

GIS：地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

Web：web本意是网的意思。现广泛译作网络、互联网等技术领域。表现为三种形式，即超文本（hypertext）、超媒体（hypermedia）、超文本传输协议（HTTP）等。

WebGIS：WebGIS俗称万维网地理信息系统，又有人称它为IntenetGIS，是一种基于Internet的技术标准和通信协议的网络化地理信息系统。大量的应用正由传统的Client/Server(客户机/服务器)方式向Brower/Server(浏览器/服务器)方式转移，GIS技术也是如此。GIS技术和Intemet技术的融合，正逐渐形成一种新的技术，我们称之为WebGIS。

XML：XML(Extensible Markup Language)即可扩展标记语言,它与HTML一样,都是SGML(Standard Generalized Markup Language,标准通用标记语言)。

数据字典：数据字典 data dictionary 软件系统中使用的所有数据项的名

字及与这些数据项有关的特性（例如，数据项长度、表示等）的集合。

数据流图：数据流图（data flow chart）系统的一种图形表示，其中表示出数据源、数据汇、存储和以结点形式对数据执行的处理，以及结点间作为连接部分的逻辑数据流。

1.4 参考资料

列出用得着的参考资料，如：

1、 GB8567-88 《计算机软件产品文件编制规范》

2、 GB/T11457-1995 《软件工程术语》

3、 GB 1526—89 信息处理--数据流程图、程序流程图、系统流程图、程序网络

图和系统资源图的文件编制符号及约定

4、 GB8566-88 《软件开发规范》

5、市各类有关文件、报表等格式和说明

6、毕硕本,王桥,徐秀华. 地理信息系统软件工程的原理与方法. 北京：科学出

版社，2003

2 GIS项目概述

2.1 GIS项目目标

用图形、图像数字信息来表现校园各种空间信息和非空间信息, 通Internet 为用户提供各种校园信息的查询和检索服务；利用GIS 强大的空间分析功能,为广大用户提供线路查询、叠加分析、缓冲区分析、邻近地物查询等服务；根据用户的不同需求可以输出相应的专题图。通过它可以实现校园信息的实时共享, 给广大用户提供更加全面的服务，同时也可以为学校管理部门进行校园的发展预测、规划决策以及科学管理提供依据。

2.2 GIS运行环境

2.2.1 系统开发软件环境

系统开发需要一系列软件环境的支持, 本系统开发选用的主要软件环境为: （1）操作系统：Windows 7 旗舰版；

（2）数据库选择： SQL Server 2000；

（3）开发编译环境：Microsoft Visual Studio2008；

（4）WebGIS开发平台： Super Map 5。

2.2.2系统硬件环境

整个校园地理信息系统需要处理大量的空间数据和非空间数据, 同时考虑

到要同时为多个不同用户服务, 为了使其有较好的运行性能和处理速度, 本系

统硬件环境的配置如下：

（1）局域网：10 M/100 M的交换式以太网；

（2）中心服务器：惠普服务器1～2 台；

（3）外设：扫描仪、打印机；

（4）客户机：系统对客户机硬件配置没有特殊要求, 常规配置即可。

2.3条件与限制

3 GIS数据描述

3.1 GIS数据

系统按专题分层的方式进行空间数据的存储和管理, 具体分层情况如表1 所示

3.2 GIS数据流图

3.3 GIS数据采集

系统数据库的设计包括空间数据库和属性数据库的设计, 因此数据的采集包括

图形数据和属性数据两方面的内容。图形数据的采集利用数字化仪和在R2V 软件中手工数字化相结合的方法, 对已有图件矢量化来完成。利用的基础地图有陕西师范大学雁塔校区1∶500 地形图、校园总体规划图、建筑物分布平面图、建筑物内部结构图、综合管线图等。属性数据的采集以现场测量调查为主, 与学校近期的各种统计信息相结合。属性数据库包括建筑物资料信息、教职工信息、学生信息、教学课程安排、科研项目信息、基础设施信息等。

3.4 GIS数据库设计

3.4.1 图形数据库设计

在设计图形数据库时, 按专题分层的方式划分了13 层。数据在各层的表现形式有点、线、面三种。(图2)

3.4.2 属性数据库设计

属性数据库包括两类属性表: 对应于地图实体的属性表和普通属性表。前者用于存放地图实体的属性, 主要包括教学区属性表、家属区属性表、宿舍区属性表、管线属性表、绿化区属性表等。后者不包含地理信息, 是常规的数据库文件, 主要包括教职工信息表、学生信表、教学课程安排表、多媒体文件索引表等, 存放在SQL Server 数据库中。采用地理关系数据模型可把空间数据库与属性数据库由要素ID 码相互关联, 完成空间数据和属性数据的统一管理、双向查询和更新维护。

4 GIS功能需求

4.1 功能划分

系统的整体功能结构如图3 所示, 根据系统设计目标以及需求分析, 其主要功能包括以下几个部分: