基于GIS的校园基础设施数字化应用研究

唐浚然 龚 娴 赵俊兰

（北方工业大学建筑学院，中国 北京 100041）

0 引言

高校后勤管理中普遍存在着资料孤立分散、信息化水平低、产权难明晰、管理混乱等问题。随着地高校后勤改革的不断深入，对管理手段和管理水平提出了更高、更新的要求，如何应用现代化手段提高工作效率和管理水平成为了一个亟待解决的问题[1]。

针对高校后勤改革的需求以及校园基础设施信息的特点，基于GIS技术研究研发房地产信息管理系统。文中以北方工业大学房地产信息管理系统为例，对体系结构、系统功能、技术路线、数据库建设等方面进行了探讨，系统的建立将提高高校后勤管理水平，并为校园其它信息管理系统提供了技术支持。

GIS技术以一种全新、综合的方法，来分析解决地学领域中的各种空间信息问题。 GIS最大的优势在于空间分析和图形管理，而只有把它嵌合到实际的办公管理业务中，才能真正实现其价值。基于GIS技术的房地产信息管理系统把房产管理、地下管线管理、体育场管理、园林管理以及校园规划等结合起来，实现了图、文、表管理一体化办公，提高了工作效率，方便学校的内部管理。

1 系统总体设计

1.1 系统体系结构

根据校园基础设施数字化应用，制定了以下系统框架结构（如图1）。

图1 系统框架图

1.2 系统功能组成

系统共分为五个模块:基本信息与校园电子地图浏览,数据输入、编辑模块,房地产查询检索,房地产统计分析,系统维护与数据更新模块,如图2所示。

1.2.1 电子地图子系统

主要实现校园电子地图的基本功能，包括地图漫游、放大、缩小、平移、标注、图层控制、实时比例尺、鹰眼、地图输出等，还实现了建筑、园林、绿化、规划用地等的图形与属性的相互查询。除此之外，该子系统还具有空间分析功能，包括最短路径选择、空间信息统计、路径模拟导航等，这些对校园突发事件的处理有重大意义。例如点击地图上某一建筑物，不仅可以获得该建筑的建筑面积、竣工日期、产权状况等属性信息，还有包括建筑效果图、各层气、水、电管线图、相关视频等多媒体信息；在校园电子地图中通过SQL语言表达条件属性信息，用来查询、定位相关的房地产实体；对于校园火灾、急救等紧急情况，可以选择到事发地最短线路、最近的消火栓等等，为管理者提供最优决策信息。

图2 系统功能组成

1.2.2 房地产查询子系统

主要针对校园房地产信息进行单项查询或者组合查询，针对高级用户还开放了SQL语言查询模式，可以设置更复杂的查询条件。对查询结果为一般的文字信息时列表显示，并可设置标准办公文件格式进行打印，对于图片、视频等多媒体信息可以输出、播放等。如图3、图4所示。

图3 系统主界面

图4 电子地图子系统

1.2.3 房地产统计子系统

针对校园房地产信息按不同类型统计，并用饼图的形式加以直观的表达。例如对全校的实验室信息进行统计，可以分为按实验室所处位置、实验室等级、实验室人员、实验课程、实验课题等级、实验室设备等不同方式，用饼图的形式加以表现各部分之间的比例关系，如果想得到更为精确的数值，可以通过点击饼图的相应部分得到。如图5、6所示。

图5 房地产查询

图6 房地产统计子系统

1.2.4 数据更新子系统

该子系统分为管理员信息更新、电子地图更新、房地产属性信息更新以及多媒体信息更新，具体的更新又分为添加、删除、修改记录等方式。管理员信息更新主要针对帐号和密码更新，为了保障数据库安全，对密码进行加密，当系统验证身份时，再把数据库中的密码进行解密再校对；电子地图更新主要是对图形以及图元的属性进行基本编辑操作、调整图形等。其中基本编辑操作包括撤消、复制、粘贴、删除、添加符号、添加文字、画点、画直线、画折线、画矩形和画圆形等;调整图形包括对辅助图的拖放、分割、合并及擦除。对于空间数据库发生改变，属性数据库由于关联也自动生成相应记录，如果新增记录的必要字段值为空，则提醒管理员添加。对于房地产信息更新，主要运用到数据库读写操作，而对于多媒体信息应先转化为二进制数据再加以存储。如图7所示。

图7 数据更新子系统

2 技术路线

2.1 技术实现技术

目前许多软件公司都开发了很多ActiveX控件，合理选择和运用现成的控件，减少了开发者的编程工作量，使开发者避开某些应用的具体编程，直接调用控件，实现这些具体应用，不仅可以缩短程序开发周期，使编程过程更简洁，用户界面更友好，可以使程序更加灵活、简便[2]。

利用GIS工具软件生产厂家提供的建立在ActiveX技术基础上的GIS功能控件，如ESRI的MapObjects、MapInfo公司的MapX等，在Delphi、VB等编程工具编制的应用程序中，直接将GIS功能嵌入其中，实现地理信息系统的各种功能。

2.2 系统开发平台

系统图形软件选用ESRI公司Mapobjects2.1，它由一个ActiveX控件和45个可编程的自动化对象组成，不依赖于任何编程语言，具有开放的接口和很方便的定制体系，支持GIS界普遍采用的两种模型，地理相关模型和一体化的数据模型。本系统采用地理相关模型，所以图形数据采用Shape file文件格式在本地存储，Shape file文件是专门存储空间数据的文件格式。采用这种方式存储，可以方便系统的定制和移植[3]。集成平台选用可视化编程工具Visual Basic 6.0。属性数据库采用SQL Serve 2000，它具备了强大的数据管理功能以及和其他格式数据相互转换的能力，适用于数量、种类繁多的数据储存。

3 系统数据库建设

数据库建设包括数据字典设计、数据采集、数据检查、数据入库等工作重复性大、枯燥无味，但它们是系统建立的基础，花费时间约占总时间的70%甚至更多[4]。本系统主要包括空间数据库和属性数据库。

3.1 空间数据库

空间数据库记录图元的空间信息及基本属性，包括以下内容：校园房地产、地下管线、绿化、园林、体育场、规划用地等地物信息。其中空间信息包括地理坐标、高程等空间数据；基本属性包括地物名称、地物编号、实体类型、所属图层等。空间数据获得途径有以下几种方式：测量（控制点数据、大地参考系、被测量点的坐标数据）、遥感（各种分辨率的遥感图像）、GPS（接收点的空间坐标数据）、统计数据、历史资料、业务数据以及实地调查。

3.2 属性数据库

主要存放房地产文字、多媒体等类型的描述信息，数据入库有以下四种方式。

手工输入：这种入库方式主要针对一些闲散数据，以及数据检查时的查缺补漏。手工输入方式工作量大、效率低、误差大，特别对一些特殊字符的处理，一定要慎重，对于手工输入的数据入库后必须进行数据检查。

从 Access（Excel）表中导入：应用 SQL Server的 DTS服务，充分利用现有数据，减少重复工作，提高入库效率和数据准确度。

利用编程导入：这种方法主要用于不可视的数据转化与导入，比如房地产多媒体信息，需先转换为二进制数据再加以储存。

4 结束语

将GIS技术应用到高校校园房地产管理中，开发出有实用价值的房地产信息管理系统，是高校管理自动化、科学化的必然。该系统与校园地图信息建立紧密的联系，成为后勤管理部门进行房地产管理的数据源，查询、定位与教学、科研、管理、服务等相关的房地产信息，可从根本上解决目前房地产管理的紊乱状态，可节省大量的人力、物力、财力，为管理者的管理、设计、决策提供各种图文声像并茂的资料，可以有效的提高校务管理水平。

［1］唐益平，杨德生.基于GIS的矿产资源规划管理信息系统开发[J].测绘科学，2004，29(5):71－72.

［2］王宇颖，周锋.基于ActiveX的地理信息组件的结构研究[J].哈尔滨工业大学学报,2002,34(5):675－678.

［3］翟长江，张秋文.基于控件MapObjects开发GIS应用系统[J].微计算机信息，2003，19（5）：82－83.

［4］丁力，汪小琳.地理信息系统与数据库结合研究[J].中国图像图形学报，2001，6（11）：1101－1106.