术的校园地理信息系统的设计与实现
２００８年６月
第２３卷第２期
山东师范大学学报（自然科学版）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈａｎｄｏｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）
Ｊｕｎ．２００８
Ｖｄ．２３Ｎｏ．２
基于ＭａｐＸ组件技术的校园
地理信息系统的设计与实现＊
赵璐１’郑新奇２）一郭正鑫１）
（１）山东师范大学人口?资源与环境学院，２５００１４，济南；２）中国地质大学土地科学技术学院。１０００８３，北京∥第一作者２２岁，女，硕士生）
摘要为了提高校园信息管理的可视化程度和易操作性，本文对组件式ＧＩＳ在校园管理信息系统中的应用进行了探讨，实现了校园信息的空间化管理．实践证明，组件式校园地理信息系统的构建可提高校园信息交互检索的效率．
关键词组件式ＧＩＳ；ＭａｐＸ；地理信息系统；校园地理信息系统
中图分类号ｘ８７
目前关于校园ＧＩＳ的研究成果不少，如杨武年等关于数字成都理工大学校园空间信息系统构建与实现的研究…，徐建春、赵英时等对基于组件对象模型的校园地理信息系统的研究［２】，吴礼燕等对建立多媒体ＧＩＳ校园地理信息系统的研究ｂ】，于海龙等对于基于ＭａｐＩｎｆｏ的校园地理信息系统的研究ｆ４１等．这些研究有的侧重专业研究，有的侧重技术开发，有的侧重具体问题分析，有的则面向整体体系．在目前可见的成果中，具有代表性的是：北京理工大学校园地理信息系统、清华大学校园网络ＡｒｅＧＩＳ地理信息系统、华东师范大学校园房产管理地理信息系统．
综观以上研究，虽然各具特色，但对于一个具体的校园ＧＩＳ来说，快速而非依靠公司的开发与应用和维护与升级，尚缺乏相关的成熟解决方案．本研究则是通过广泛的需求调研、较全面的平台选择、较深入的技术设计，以山东师范大学校园为研究对象，形成了一套具有普适意义的工作思路和开发途径，可以为众多计划建立校园ＧＩＳ的单位提供参考，为学习ＧＩＳ者提供案例分析，为ＧＩＳ开发者提供技术借鉴．
本系统采用Ｍａｐｘ组件技术作为开发平台，结合ＶＢ６．０集成开发环境．考虑到数据范围，采用ＡＣＣＥＳＳ数据库．
１需求分析
目前，大部分高校的管理模式是：校园建筑信息由学校总务处管理，而学生信息由学生工作处管理．各种校园信息相互独立，没有进行有效的集成管理．这样的管理模式很难实现学生档案信息与校园地图实体的关联及动态查询更新．为了提高学校整体管理效率，校园地理信息系统应该能够集中管理多种信息，并且能够进行扩充．
通过用户访谈和问卷调查的形式【５’６］，了解到用户对该系统的功能需求主要有以下几个方面：
１）实现电子地图功能并实现对其的各种基本操作，能够详细直观地表达校园的各项空间信息和属性信息；
２）实现属性信息和地图上图元的定位互查；
３）实现出发地和目的地两点间的路径分析，从而得出最优路径；
４）实现学生信息的定位管理和查询；
５）实现学校建筑的多媒体显示．
虽然管理信息系统能够将上述部分工作做好，但无法直观地表达数据的空间概念；
单独开发图形管理系统也是可能的，但需耗费巨大的人力物力，而且很难做得完善．基于
ＭａｐＸ组件技术的校园地理信息系统就有可能顺利实现上述与空间信息有关的任务，例
如空间图形的录入、编辑、浏览、查询等，以及与其他现有非空间数据的无缝结合．
２关键技术
根据系统需求分析和可行性分析，将建立校园地理信息系统的关键技术概括为如下
４个方面：
１）基础空间信息的获取和建库；、
＊国家自然科学基金资助项目（４０５７１１１９）及山东省自然科学基金资助项目（Ｙ２０（ＨＥ０４）
＊＊通讯作者。，
收稿日期：２００７—０６—１８
图１系统逻辑结构设计
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第２３卷山东师范大学学报（自然科学版）第２期
２）分层显示综合校园地图或专题地图；
３）利用属性信息对图上校园地物进行定位查询（由表查图），并可直接查询空间地物的属性（由图查表）；
４）将学生信息进行空间化管理，实现学生信息与其宿舍信息、教学楼信息的关联，实现学生信息的地理定位．
系统逻辑结构设计如图ｌ所示．
３数据库设计
ＧＩＳ数据包括空间数据和属性数据ｆ７】．本系统的数据资料为：山东师范大学２００５年ＱＵＩＣＫＢＩＲＤ遥感图像、山东师范大学１：５００的校园平面图、山东师范大学各建筑物统计
信息等．遥感影像配准所需要的地面控制点坐标由ＧＰＳ测量获得，配准后解译图像从而完成空间数据的采集．校内各地物所对应属性数据的采集主要是根据学校基建处提供的校内各建筑物统计信息并结合实地调查来完成．学生属性信息主要来自学校教导处．
３．１空问数据的数据结构设计根据校内各空间信息的特点，将校园空间信息分为５个基础类别——主要建筑、其他建筑、运动场地、校内道路和绿化用地．在各个基础类别之下，又分出多个地物专题．如主要建筑设施包括教学、科研、公寓、宾馆、医疗和饮食５个专题．根据ＧＩＳ中数据分层存放的要求，各种专题信息分层存放并使用不同的颜色显示输出．地图分层技术一方面可以将复杂的地图简单化，从而大大简化了系统模型和处理过程；另一方面，以单一的图层作为处理单位，使系统具有很大的灵活性＂Ｊ．空间数据的数据字典如表１所示．一、表２教学楼信息属性
字段名称类型长度备注
教学楼号Ｃ３索引字段
建造时间Ｄ８，
楼层数Ｎ８／
东建筑楼号Ｃ６拓扑关系字段．在楼号前添
西建筑楼号Ｃ６加建筑类型代码．如东面建
南建筑楼号ｃ６筑为教学２号楼，则东教学
ｊ！垄丝堡呈曼鱼搂曼主压宜竖发艘：
３．２属性数据的数据结构设计在本系统中，属性数据主要包括各空间要素的属性信息（即可地图化属性信息）和不包括地理信息的属性信息（即不可地图化的属性信息）．对于前者，根据ＧＩＳ中数据分层存放的要求，本系统分别设计了教学楼信息属性表（表２所示）、宿舍楼信息属性表、运动场地属性表、校内道路属性表以及其他建筑属性表等随］．后者主要包括院系信息属性表、教师信息属性表以及学生信息属性表（表３所示）．４系统功能实现
系统包括学校各类信息查询模块、学生信息管理查询模块和校园电子地图模块，可进行学校和学院信息的查询、学生信息的管理和查询、校园电子地图的查阅．系统主界面如图２所示．
４．１学校和院系信息查询可查看学校简介和各个学院的基本信息，并可查询各个学院的教师信息．在学院查询中可选择院系名称，可显示该院系的信息．同时，教师查询中的教师名单与所选院系同步更新，可查看所选择的教师信息．如图３所示．表１空间数据的数据字典表３学生信息属性图２系统运行主界面
４．２学生信息管理和查询学生信息管理查询模块的进入包括管理员和学生用户两种权限．前者可按照学生所在院系及专业查看所有学生记录，对记录进行添加、删除和编辑操作，并可将记录输出为报表．学生信息管理系统界面如图４所示．
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第２期赵璐，等：基于ＭａｐＸ组件技术的校园地理信息系统的设计与实现第２３卷录．
用户可按条件查找学生记录（条件查找对话框如图５所示）．可按照名称、学号、专业等属性来查询符合条件的学生信息记
图３学校信息查询模块界面
４．３校园电子地图利用校园地物的索引字段对其进行地理位置定位查询（由属性数据查空间数据），同时也可直接查询图上对象的相关属性（由空间数据查属性数据）．
在图层控制中设定需要显示的各个图层及其排列顺序，可按类别查询各层地物的空间位置，并将其定位．如查询教学三号楼的位置，则在图层选择菜单中选择教学楼一栏，然后所有教学楼类型的地物列表中选择教学三号楼，点击确定后即可将其空间定位．并可显示其鹰眼图和地物的多媒体信息．如图６所示．
鹰眼图是ＧＩＳ中的一个基本功能，又名缩略图旧】．顾名思义，在鹰眼图上可以像从空中俯视一样查看地图框中所显示的地图在整个图中的位置．另一方面，如果不使用鹰眼图，用户只能通过输入坐标或利用平移和缩放工具等将浏览区挪移到目的地，而在鹰眼图中，只要用户在鹰眼图中选择某一区域，则在地图窗口中同步显示该区域，从而实现快速浏览．ＶＢ下鹰眼图实现的思路”训如下：在某一窗体上放两个ＭａｐＸ控件——主图和鹰眼图，然后在鹰眼图上创建一个图层，并在其上添加一个矩形要素，该矩形的大小随着主图边界而变化．
５系统运行与维护
系统使用半年多以来，运行比较稳定，基本满足了用户的需求，实现了校园信息的高效查询和管理．系统主要以Ａｃｃｅｓｓ为主体进行各种属性信息的管理和维护，以ＭａｐＸ控件为主体进行校园电子地图模块的管理和维护．
６结束语
本系统利用ＣｏｍＧＩＳ技术管理校园信息，实现了空间数据和属性数据的互查以及校园信息的空间化管理，比单纯的基于属性数据库的信息管理系统更加高效．虽然系统数据量和面向的对象还比较有限，但系统运行结果还是令人满意的．需要进一步改进的就是补充更多的校园信息，使系图４学生信息管理系统界面
图５条件查找对话框
图６校园电子地图示例
第２３卷山东师范大学学报（自然科学版）第２期统更加完善．本文研究思路对大学校园的信息化管理具有借鉴作用．
７参考文献
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［１０］刘迎春，楼巧萍，张莉．基于ＧＩＳ的校园环境多媒体导航系统设计［Ｊ］．浙江工业大学学报，２００３，３１，（６）：５９０～５９８，６０３ＤＥＳＩＧＮＡＮＤＤ肌ＥＭＥＮＴＡＴＩＯＮｏＦＣＡＭＰＩ７ＳＧＥｏＧＲＡ唧ＣＤ咂ｏＲＭＡＴＩｏＮＳＹＳＴＥＭＢＡＳＥＤｏＮＣｏｍＧＩＳ二ＭａｐＸ
ＺｈａｏＬｕｌ）ＺｈｅｎｇＸｉｎｑｉ２）ＧｕｏＺｈｅｎｇｘｉｎｌ）
（１）ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｏｐｕｌａｔｉｏｎ，ＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＳｈａｎｄｏｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２５００１４，Ｊｉｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；
２）ＳｃｈｏｏｌｏｆＬａｎｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ。ｆ‰ｉｅｎｃｅ，１０００８３，Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｏｒｄｅｒｔｏ
ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｘｔｅｎｔｏｆｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄ
ｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙｉｎｃａｍｐｕｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｔｈｅ
ｐａｐｅｒ
ｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＣｏｍＧＩＳｉｎｃａｍｐｕｓｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｐａｐｅｒｒｅａｌｉｚｅｄｔｈｅｓｐａｔｉａｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｃａｍｐｕｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｐｒｏｖｅｄｂｙｐｒａｃｔｉｃｅ，ｃａｍｐｕｓＧＩＳｂａｓｅｄｏｎＣｏｍＧＩＳｃａｒｌｈｅｌｐｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｆｏｒｒｅｔｒｉｅｖｉｎｇｃａｍｐｕｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｌｙ．
ＫｅｙｗｏｒｄｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔＧＩＳ；ＭａｐＸ；ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ｃａｍｐｕｓｇｅｏｇｒａｐｈｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ关于学报论文中的数学式和反应式
１）文章中重要的或后文将要重新提及的数学式、反应式等可另行起排，并用阿拉伯数字连续编号（式码）．序号加圆括号，右顶格排出．
２）长数学式超过１行时，应在“＝９９、６６—９９、６６＜９９、ｇｇ＞”等关系符号，或在“＋”、“一”、“Ｘ９９、“÷”
等运算符号处转行，２次以上转行者，应使关系符号和运算符号分别对齐．
３）反应式在反应方向符号“一”、“＝”、“≠”等处转行．式中的反应条件用比正文小１号的字符标注于反应方向符号的上下方．
４）为节省版面，在不引起误解的前提下，叠排分式应尽量改成卧排分式或负数幂．
５）化学实验式、分子式、离子式、电子式、反应式、结构式和数学式等的编排，应遵守有关规则；结构式中键的符号与数学符号应严格区别，如单键“一”、与减号“一”，双键“一”与“＝”，分枝键
，／／
“／、”或“惫”与小于号“＜”或远小于号“《”等不应混淆．
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