基于GIS技术扩展数字校园功能

袁 红

（四川医科大学，四川 泸州 646000）

我国的教育领域将数字化技术引入校园，实现校园的信息化。随着信息可视化(Information Visualization)技术和GIS(地理信息系统，Geographic Information System)技术的发展和应用，出现了一种新的数字化校园概念，即在现实校园的基础上创建可视化的虚拟校园。

随着Internet技术的不断发展和社会对地理信息系统服务需求的日益增长，利用Internet和Web在校园信息系统上发布空间数据，提供空间数据浏览、査 询和分析的功能，已经成为GIS在数字化校园应用上的必然趋势。

一、GIS在数字化校园建设中系统功能介绍

1.电子地图模块

提供基本的电子地图浏览功能，通过校园鸟瞰，整体浏览以及小区内部具体房间的空间形状进行分级描述，也可以以无缝衔接的方式显示出来，同样能够通过双击查看相对应的下一级地图。

2.检索查询模块

通过该模块可以查询多种信息，包括：空间信息，如电网、道路、建筑边界等以不同的颜色和图案显示在屏幕上，由系统将地下水道找出列出相关的信息。选定地物的名称。可以利用图层管理器设置可查询的图层、可见的图层。历史数据回放。选定过去一时间段，查询该时间段内指定的历史数据，并进行历史回显。可以一次对多个跟踪点进行回放，并可在一个窗口里对比出现。

3.校园管网模块

因为地下布设的管网线路多多，当校园面临扩建、多个校区或者设备更新的时候，可以利用GIS技术，实时从数据库中读取管网数据，并通过从关系数据库中读取历史数据库，达到动态监测的目的。

二、地下综合管线数据的组织与数据库的设计

一般来讲，在地下管线GIS中常用的图形数据为点实体、线实体和文本实体。

1.点实体在GIS中，点实体除了具有一对X,Y坐标外，还有描述点特性的一些属性信息，如地物点、管线特征点、地籍界址点等。

2.线实体它是由线元素组成的各种线性要素，由至少两对以上的X,Y坐标来表示，也具有描述该线条特性的属性信息，如管线、道路中心等。

3.文本实体文本在一般情况下并不表达地理要素的信息，但是在一些特殊用途中文本可以用作点实体来表达地理信息。

综合地下管线数据库结构内容包括属性数据库设计和空间数据库设计：空间数据库包括地下管线图形信息，属性数据库分为管线线数据库和管线点数据库。

三、实现方法

1.系统总体架构

应用的GIS平台是WebGIS，本系统的总体架构可根据实际采用B/S(浏览器/服务器，Browse/Server)模式进行数据的发布与处理，这也是WebGIS普遍采用的结构。B/S模式的客户端有较高的稳定性和执行效率，客户端无需安装任何软件，只需操作系统提供浏览工具即可。数字化校园三维GIS系统采用三层体系结构:数据服务层、中间服务层和客户表示层，其中中间服务层包括Web服务层和GIS应用服务层。本系统采用的三层结构是一个开发式结构，层次性的功能结构设计能利于系统的应用维护和应用扩展。客户表示层是与用户交互的客户端，通过人机交互界面提供系统的功能和信息。

2.技术路线

在选用技术路线时，要结合建设发展的特点，按照"数字化校园"建设特点和阶段，通过GIS平台，对数字化校园的三维化进行初步的研究和应用。在采集数据后，利用GIS平台实现对校园的属性数据和空间数据的组织管理和录入建库，再通过可视化集成开发工具制作三维模型。将GIS平台中的各种空间信息和属性信息进行发布。

3.系统环境配置

系统的开发环境由硬件平台和软件平台组成:

1叶1心时单株移植到营养钵中，扣上小拱棚，保温保湿，有利于缓苗，白天25～30℃，夜间 15～20℃，7天后已缓苗，逐渐降温管理。青椒苗生长缓慢，加之育苗期温度较低，不会徒长，所以不能控水，应适当浇水，保持土壤湿润。苗龄60天左右，可以定植，适当控水控温，锻炼幼苗抗性。

3.1 系统硬件平台

本课题研究过程中的电脑既做服务器也做客户端，在做服务器时，SuperMap GIS平台对电脑的要求为系统基本硬件配置:

①处理器:双核 2.00 GHz/单核 4.00 GHz;

②内存:2G或以上;

③硬盘:40GB或以上;

④显卡:256M或以上显存，OpenGL版本:2.0或以上。

3.2 系统软件平台

系统的软件平台由操作系统、数据库服务器、Web服务器和系统开发工具等组成。本系统的软件平台如下所示:

②Web 服务器:Apache Tomcats.5;

③GIS服务器:SuperMap iServer Java 6R;

④系统开发工具:3DsMax、SuperMap deskpro.NET.RealSpace GIS 等。

用户管理：用户管理模块利用用户的角色和权限设置，达到信息安全管理的目的。登录用户分为不同等级来获得对系统的相应操作，如果是管理员身份，就能享有系统最高权限，可对信息进行编辑和管理，如果是普通用户，就只能进行浏览査 询操作。

基本GIS功能：因为呈现给用户的主要是三维场景，因而基本操作主要是对场景的缩放、旋转等。场景漫游有手动的漫游，也有设定好的路线自动漫游。基本GIS功能还有鹰眼地图和全屏显示等。

控制功能：控制功能主要是对图层和空间数据的控制。通过树状列表显现当前场景的图层信息，用户可对图层列表进行上下移、删除等操作。

4.数据库设计

数据库设计是建立数据库及其应用系统的技术，是数字化校园系统发和建设中的核心技术。作为系统总体架构中数据层的开发，数据库设计的好坏直接影响了系统中各个处理过程的性能和质量。数字化校园三维GIS系统将数据库分为两类:属性数据库和空间数据库。属性数据库存放专题数据和统计数据，空间数据库存放GIS中的空间数据。

[I]石力.GIS 数字化校园建设管理信息系统[J].商场现代化.2005,20(1):56-57.

[2]李平.基于SuperMapGIS的市政工程管理系统设计与开发[D].赣州:江西理工学,2007.

[3]胡旭松.基于WEBGIS的数字化校园设计与实现[D].成都:电子科技大学,2009.