校园电子地图空间可视化服务的应用

姜友斌

摘  要：高校校园占地面积很大，为方便师生的工作和学习，需引入具备导航、查询等功能的校园电子地图。但电子地图普遍存在尚未与其他平台同步关联、数据无法同步更新、可视化应用场景少等问题，无法充分发挥电子地图的直观可视化功能。因此，融合应用平台，增加空间可视化场景应用，使地图功能进一步扩展。同时利用电子地图API接口，可为其他管理平台提供可视化管理服务。

关键词：电子地图；空间信息；可视化；数据接口

中图分类号：TP39  文献标识码：A  文章编号：2096-4706（2023）15-0115-04

Application of Spatial Visualization Service of Campus Electronic Map

JIANG Youbin

（Information Technology Center， Zhejiang University， Hangzhou  310027， China）

Abstract： The campus of universities covers a large area， and in order to facilitate the work and learning of teachers and students， it is necessary to introduce campus electronic maps with navigation， query and other functions. However， electronic maps generally have problems such as not being synchronized with other platforms， data cannot be updated synchronously， and there are few visualization application scenarios， which cannot fully utilize the intuitive visualization function of electronic maps. Therefore， it is necessary to integrate application platforms， increase spatial visualization scene applications and further expand map functions. It also provides visual management services for other management platforms by using the electronic map API interface.

Keywords： electronic map; spatial information; visualization; data interface

0  引  言

随着我国高校办学规模的不断扩大，校园布局呈现多校区分布、占地面积大、建筑群多等特点，师生跨校区交流活动频繁，部分师生对校園地理环境不够熟悉，给学习工作带来不便，迫切需要校园电子地图。由于百度、高德等商业地图软件对校园内部场景展示不够详细，部分内容缺失，而且数据更新周期长，无法满足师生及访客的应用需求。很多高校都自建校园电子地图，实现了对楼宇建筑设施、生活服务设施、校园景观等场景的导航浏览和查询功能，但大多数校园电子地图没有与其他系统应用对接，可视化应用场景不多，没有充分发挥电子地图的功能。浙江大学建设的具有动态性、交互性的电子地图，增加了可视化应用场景，并与其他系统平台数据对接联动，实现了数据同步更新，为打造智慧校园空间可视化应用服务提供支撑[1]，使师生有更好的获得感和体验感。

1  构建基础空间信息数据库

1.1  规范采集并梳理多源数据

对全校七个校区的楼宇建筑、道路、景观等进行数据采集，收集校园内各种建筑的资料，整理楼宇的平面CAD图纸，采用无人机低空拍摄校园绿化、路网、水系的影像照片，同时对古老建筑进行实地测量拍摄视频和照片，并进行数据处理，便于后期绘制模型的贴图。应用GIS技术，使用专业制作软件，地图瓦片切片等技术，制作多比例尺的地图模型，生成校园三维仿真、二维平面实景图[2]。对教学楼、图书馆、文体场馆、食堂、银行、超市等与学习和生活密切相关的设施都做了详细标注，POI（Point of Interest）兴趣点在地图上清晰呈现，并提供大致结构和使用功能，具有动态性、交互性，多尺度显示等特点。图1为三维仿真电子地图。

梳理数据，对全校847栋建筑楼宇的空间位置和空间属性的数据进行整理，优化完善地图相关功能，包括校区切换、地图导航、地图缩放、地图平移、地图测距、地图标记、地图标签、地图查询等功能。根据学校空间布局的现实情况和规划设计，反复对地图模型进行修正、补充和功能优化，并对规划建设的建筑预留信息接口，以便后期对接应用。

1.2  数据同步更新

由于学校空间布局、服务点经常会调整，校园电子地图存在的数据需要及时更新，与其他平台数据对接需同步关联。学校各种系统管理平台分属不同处室管理，如总务处的公用房数据管理平台，是管理全校房屋基础数据和使用情况的平台。房屋数据作为电子地图十分重要的要素，数据的变更直接影响电子地图的准确性和现势性[3]。此外，校园不断有新建楼宇和旧建筑拆迁情况，以及经常出现部门调整、搬迁，房屋使用功能变更，地名地址数据更新等问题，靠手工修改，效率低，工作量大，地图上不能及时得到同步更新，导致信息滞后。因此有必要对各专题数据的空间信息进行高效的联动更新，确保数据的一致性[4]。将地图上房屋数据、生活服务设施等相关数据信息的录入方式由手动改为自动同步。由房产管理系统向数据中心推送相关数据，包括楼宇、构筑物、单位、生活服务场地及设施等信息。通过对接数据中心，同步房屋管理系统平台数据到地图数据库。对公用房37545房间地址库进行分类，规范统一标准的地名库，通过地址匹配赋予合适坐标，按规则自动分类及落图，实现在地图上可视化，电子地图呈现的楼宇使用单位等相应数据信息也同步更新，保持与各业务部门的平台系统中地理空间数据一致性，解决了POI数据的准确性。

同时对各处室部门的平台管理员，赋予普通管理员权限。在进入地图后台管理时登录统一身份认证，可在特定范围内查看、修改、更新后台的数据，如图2所示。例如公用房数据平台管理员只能在公用房这一分类进行操作，路网管理员只能对应于路网管理的权限。而超级管理员可拥有所有分类应用的查看、添加、删除、修改等权限。

2  空间可视化应用场景

共享各部门的平台数据，并对获取的多源数据进行整合更新[5]。除了生活服务专题、影像地图等基本功能外，通过接入其他系统数据，增加了以下几种应用场景，极大拓展了地图可视化功能的应用。

2.1  校园电瓶车实时定位可视化

校园占地面积大，学习生活场景分散，校园观光电瓶车深受师生的欢迎，但平时班次间隔在15至20分钟左右，无法实时查看电瓶车所在位置。电子地图通过获取校园观光电瓶车的GPS实时定位系统接口数据，无需单独安装APP，在地图上即可实时呈现电瓶车行进线路和当前所处的地理位置，一目了然，师生们可告别等车的焦虑，合理规划出行时间，减少乘车等候时间。图3为电瓶观光车行进线路和实时位置。

2.2  食堂就餐拥堵指数

食堂就餐时间具有相对固定且较为集中的特点，容易造成排长队拥挤。为了有效地显示餐厅就餐拥堵情况，根据进入餐厅使用校园卡刷卡数据以及估算每人用餐时间，大致判断当前在食堂就餐人数，将其与各食堂最大容纳座位数的比值，作为食堂就餐的拥堵指数，并对各餐厅空闲状况排序分布，通过对接就餐拥堵指数平台接口，实现了在地图上实时查看各个食堂就餐拥堵指数的分布情况，如图4中深色条状为各餐厅就餐人数占比。便于师生选择合适时间段和避开特别拥堵食堂错峰就餐，有效地缓解了就餐拥堵压力，也减少了排队时间，提高了用餐效率。特别是在疫情防控期间，采用分批就餐，避免了人员过度聚集，为落实防控措施的决策提供了很大帮助。

2.3  历史文物保护建筑

浙江大学作为百年名校，在老校区有很多近百年的古老建筑，历史悠久，已成为重点文物保护建筑。这些都是历史的见证和文化传播的载体，有着浓厚的文化底蕴，承载着校园的文化积淀。为了让师生更好地了解这些文保建筑，在电子地图中增加了历史文保建筑模块，尽可能以可视化形式展示这些历史瑰宝。点击历史文保建筑按钮，在相应校区的地图上会出现所有文保建筑图标，将鼠标放在其中一幢文保建筑上，则有建筑概况弹窗，呈现建成年份、建筑面积、建筑楼层、文保等级等相关信息，此外还有地面全景图片和链接文物保护建筑的宣传介绍视频，以更加生动鲜活的形式展示古建筑面貌，让师生更直观地了解学校的发展历史沿革及其背景故事。

2.4  人文景观

校园里有很多标志性建筑、雕塑等人文景观，非常具有象征性，是一道獨特的校园风景，也是师生平时工作学习之余触摸校园美景，感受休闲时光的好去处，亦是师生和访客合影留念的打卡地。点击地图上人文景观按钮，则出现所有人文景观图标，弹出相应建筑或雕塑的详细描述，包括建筑年代、建筑类型、建筑特点，雕塑的高度、宽度、材质、建造时间等描述；同时可以出现景观周边的地面全景图片，使人文景观呈现更加丰富的视觉效果。

2.5  空闲自修教室查询

大学学习期间同学们都有这种体会，想找到稍有空闲的自修教室绝非易事，尤其是考试前一两周，往往是来回穿梭在各教学楼，为找不到空闲自修教室而苦恼。为便于学生了解当前哪些教室可供使用，电子地图对接了教务系统教室使用情况查询的功能，师生可以查看教室空闲情况。在地图生活学习模块里，点击查询空闲教室，地图上将出现各教学楼的教室使用情况。对于专用的自修教室，在座位上增加传感装置，判断座位是否有人，从而显示自修教室的占座率情况，实时查看教室的空闲状况。让学生更精准找到空闲教室，减少来回奔波，也提高了教室利用率。

3  场景应用个性化

3.1  提升信息展示方式

按照地图总览、院系单位、生活服务、交通导航、校园风光、常用工具6个标签进行分层展示，让充电桩、校内循环车、咖啡吧、妈咪小屋、文印店等在地图上呈现。通过多方面的优化提升，跨系统数据对接可精准定位各校区楼宇、院系、单位，并围绕师生学、食、住、行、购、游、健等，将各类“碎片式”服务场景转变为一体式校园地图服务，一键实现“快知、易行、速达”。成为师生融入校园生活的服务延伸，打造更加全面、便捷、美好的指尖校园生活向导。

3.2  空中全景影像

在地图上增加720空中全景照片展示，即通过水平和垂直方向360度展示。选取有代表性的景点，采用全景照片空中俯视拍摄，打破人眼视野的局限性，俯瞰所在的位置以及周边的视野，让用户身临其境的控制浏览的方向，可上可下、可左可右观看空间场景，具有丰富的交互性和延展性。指尖所及，心之所向，从另一视角欣赏校园风光，美景尽收眼底。

3.3  提供个性化应用场景

将电子地图高度集成，实现基于校园电子地图空间的可视化和地理空间数据的深度挖掘[6]。利用电子地图API，为各平台提供接口，实现各种交互可视化功能。以安保处的消防器材管理系统平台为例，系统平台管理各种类别的消防器材，如在系统管理平台点击查看“消防栓”，地图可视化则“一网打尽”，所有消防栓气泡图标出现在相应位置，形象直观可视，方便安排人员定期巡查。

配合资产管理信息系统在空间维度上的管理和分析，实现对学校的各种应用管理信息在空间上的可视化展示。基于校园电子地图的可视化管理在培训教室、大型仪器设备的管理等平台上也得到应用，为学校信息化管理提供更精准、更直观的技术支持[7]。

4  应用成效

直观、实时、动态的电子地图给师生的工作、学习和生活等方面带来很大的便捷，尤其对大学新生入学后尽快熟悉校园环境，帮助其融入日常校园生活，提供一些必要的帮助。轻轻点击，即可按图索骥。5年多来，电子地图经过多次更新迭代，使用功能和场景应用也不断扩展，特别是增加可视化场景应用后，访问量增加约4成。截至2023年2月，总访问量已达300多万人次，日均访问量超1 300人次，在开学迎新季、国考、研究生入学考试等在重大活动期间，日均访问量超万人次，电子地图已成为师生的掌上贴心工具。如图5所示。

5  结  论

校园电子地图从导航查询到可视化应用，经过迭代优化，对有关信息进行数字化整合，打通各平台数据，集成各种应用功能，无需安装各种APP，实现地图应用场景可视化管理，呈现校园“一张图”。动态性、交互性和超媒体性等特征的可视化应用电子地图将是发展的方向之一，校园电子地图不仅仅是一种信息查询导航系统，也是对学校信息化成果的展示，更是为智慧校园提供可视化管理应用服务。

参考文献：

[1] 付灿开.电子地图的可视化 [J].测绘与空间地理信息，2017，40（11）：221-224.

[2] 周桂英.基于图库一体化的矢量电子地图制作——以“天地图·广东”为例 [J].测绘与空间地理信息，2018，41（8）：192-194+197.

[3] 付荣祥，吴彬卓，叶哲璐.地理空间数据库联动更新技术 [J].测绘通报，2017（5）：136-138.

[4] 唐焕丽，熊活镖，谢伟秋.城镇建设管理中的电子地图更新方法及应用探讨 [J].小城镇建设，2019，37（6）：14-20+27.

[5] 李英，罗敏.基于多源数据整合的电子地图快速更新技术研究——以常德为例 [J].测绘与空间地理信息，2020，43（10）：220-222.

[6] 王煜东，许鑫.工业遗产信息可视化与文化传播研究——以“近代上海工业文脉”电子地图为例 [J].图书馆杂志，2022，41（5）：92-101.

[7] 吴驰，郑競力，李俊峰.华中科技大学：打造校园地图服务体系 [J].中国教育网络，2021（11）：62-63.