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基于GIS的校园信息管理系统的设计与实现的开题报告一、研究背景和意义随着信息技术的不断发展，学校规模不断扩大，校园信息化建设成为时代发展的必然趋势。
而GIS技术则是目前应用广泛的空间信息集成处理技术之一，其具有数据处理、分析以及可视化表达等优势，为校园信息管理系统的设计和实现提供了更多的可能性。
本文将基于GIS技术，针对校园信息管理系统进行设计和实现。
通过将学校内各个区域和部门的信息进行空间数据的存储和管理，从而实现对学校内各个资源的快速分析、查询和管理，为学校管理者以及师生提供更加便捷、高效的服务，进一步提升学校信息化水平。
二、研究内容本文主要研究内容为：1、系统需求分析：对校园信息管理系统的建设目标和需求进行归纳和总结，包括系统的功能需求和性能需求等。
2、GIS技术研究：对GIS技术的原理、发展和应用进行系统的研究，从而为校园信息管理系统的设计和实现提供理论支持。
3、系统设计：基于GIS技术，设计校园信息管理系统的系统结构、模块功能、数据流程以及系统界面设计等。
4、系统实现：利用等技术，实现校园信息管理系统的各个模块，包括地图显示、空间数据管理、查询分析等等。
5、系统测试和分析：对系统进行全面的测试和分析，评价系统的性能指标、功能实现程度等。
三、研究方法1、需求分析：采用面向对象的方法对系统需求进行建模，使用用例图、时序图等工具进行需求分析。
2、GIS技术研究：通过文献调研法和实践探究法，对GIS技术进行深入研究和分析。
3、系统设计：采用系统分析方法，对系统功能和性能进行需求梳理和系统设计。
4、系统实现：利用等技术进行系统开发和实现。
5、系统测试和分析：使用测试用例和功能测试等方法进行系统测试和分析。
四、预期成果和结论本文预计能够实现一个基于GIS技术的校园信息管理系统，在满足学校各部门信息管理的基础上，实现快速的信息查询、数据分析以及决策支持等功能，提高学校信息处理的效率和学校管理效率，为学校信息化建设提供更好的服务保障。
基于ARCGIS的数字校园系统的设计与实现3张王菲, 唐建蓉, 周靖斐, 巴晓娟(西南林学院资源学院,650022,云南省昆明市) 摘要:介绍了采用Arc GIS Desktop软件与3DSMAX建立的数字校园系统的设计思想及其具体实现.文章给出系统设计的原则,建立数字校园系统的主要流程及其关键技术.关键词:数字校园;ARCGIS;设计;实现中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:100125337(2008)0120114203 自“数字地球”提出以来,数字城市、数字流域和数字校园等概念相继涌现.作为数字城市的一部分,数字校园系统是应用三维可视化技术和虚拟现实等技术,以直观的三维地形地物代替了传统的抽象的二维地图符号,使校园地理空间信息在电脑中立体化显示,用户可以随时获得所需的信息,可以图文并茂地进行校园信息的查询.通过该系统可以更加真实的反映校园的面貌,使用户具有身临其境的感觉.目前,国内很多高校都已建立了相应的校园管理信息系统,在对学校信息管理等方面发挥了一定的作用,但是随着GIS技术和高校管理要求的发展,二维的校园管理信息系统无法进行校园空间位置的管理,无法真实再现校园全景,无法进行空间查询的等弊端日渐暴露出来,因此,建立数字校园已经势在必行.1 数字校园系统设计1.1 系统设计原则[1]为使系统的设计标准化,减少数据冗余,提高工作效率,系统设计必须遵循以下一些基本原则.(1) 功能分解:功能分解是非常朴素、普通的思想,也是非常容易遗忘的思想.软件领域以外的很多实践和经验,都证明了分工、分解是处理复杂系统的基本前提.(2) 代码重用:面向对象的基本初衷是代码重用.把代码重用作为设计原则,设计人员设计过程中代码重用,其效果会大大高于没有可操作性的面向对象原则.(3) 减少耦合:如果将设计好的对象之间用有向箭头连在一起,很多时候会变成了一张网,看起来杂乱无章,因此在设计各个层面减少耦合是设计人员必须考虑的.图1 校园三维全景演示客户端1.2 系统模块设计整个校园三维全景显示客户端包括导航、飞行、全图、漫游、查询等功能.(1) 导航:可按用户喜欢角度(上、下、左、右)进行旋转,以达到最佳观测效果.(2) 飞行:通过飞行按钮用户可以以第一视角方式,在校园三维环境进行飞行,以鼠标移动方向为飞行方向,以鼠标左右键来调节飞行速度.(3) 全图:用户可对整个校园三维进行全图显示.(4) 漫游:可实现对整个校园三维全景的漫游功能.第34卷 第1期2008年1月 曲阜师范大学学报Journal of Quf u Normal UniversityVol.34 No.1J an.20083收稿日期:2007208224 作者简介:张王菲,女,19792,硕士;主要研究方向:三维地理信息系统.(5) 查询:用户实现对建筑属性查询.1.3 系统界面设计系统用户界面:又称人机界面,实现用户与计算机之间得通信,以控制计算机或进行用户和计算机之间得数据传送得系统部件.现在系统界面一般遵循GU I设计原则,即图形用户界面,是一种可视化的用户界面,它主要使用图形界面代替正文界面.本系统坚持图形用户界面(GU I)设计原则,界面直观,对用户透明.用户接触软件后对界面上对应的功能一目了然,不需要多少培训就可以方便使用本应用系统.在界面设计中应该保持界面的一致性,一致性既包括使用标准的控件,也指使用相同的信息表现方法,如在字体、标签风格、颜色、术语、显示错误信息等方面确保一致.系统界面如图1所示.2 数字校园系统实现的基本流程2.1 数据的收集西南林学院数字校园三维电子地图的设计与编绘是以航空影像、数字高程模型和其他数据为基础,以ARC GIS作为基础平台建立的,其数据源是多方面的,主要包括以下几个方面:(1) 以校区1∶1000地形图为基础地形数据,其它比例尺数据作为补充.(2) 校园的Ikonos影像资料.(3) 1∶10000的二维线划数据作为三维模型数据制作的基础数据.(4) 纹理资料,由数码摄像机获取的各栋建筑物不同表面的纹理以及其它纹理图像.(5) 3D模型数据,采用3DSt udio MAX系统设计的模型数据,用来逼真的表示建筑物的精细结构和材质特征.2.2 数据预处理数据的预处理工作主要包括影像数据的预处理,即影像的融合、配准等;地形图的矢量化;数字高程模型的建立,这里主要是根据等高线和特征点来生成TIN模型.具体处理工作如下:(1) 在ArcMap导入基础地形图作为底图数据,进行矢量化.(2) 影像配准:主要工作在ArcMap中完成,利用G eoreferencing(影像配准)工具条上的“add control point”(增加控制点)工具采集底图上所有方里网交点和4个角点.然后,选择该工具条上下拉菜单中的“rectify”命令,生成一个经配准了的新影像数据.(3) 等高线的处理:用Arc Toolbox工具对等高线进行抽稀、光滑等处理.(4) TIN的建立:根据处理后的等高线建立TIN,其过程为:打开“从要素生成TIN”对话框(tools→3D analysis→create/modify TIN→create TIN f rom feat ures),选择经处理的等高线图层,选择高程值作为高度源,建立TIN.效果如图2.图2 生成的TIN(5) 建筑物属性库的建立:对于不同建筑物具有各不相同属性,因此有必要建立建筑物的属性表.属性表结构如表1所示.表1字段名字段类型字段长度字段精度数据类型楼栋名称字符型160StringShape图型0Shape楼栋ID数值型88Numberic楼栋高度数值型44Numberic2.3 校园三维模型的建立校园三维模型的建立的过程包括地形表面纹理映射和正射影像覆盖、三维模型(包括建筑物模型、地形模型和地物模型)的建立、建筑物模型的纹理映射及其模型的渲染输出等.(1) 地物表面纹理映射和正射影像覆盖自动生成地形后,地形对应的纹理数据通常是该景中的正射影像数据.这时,需要对获取的正射影像上的杂物进行处理,同时为了保证图形的美观,我们可以在遵守空间尺度和实际景观真实性的原则下,对影像进行相应的处理.这个工作主要是在PhotoShop环境下完成.将影像数据导入计算机内储存,用Pho2 to Shop软件进行处理,将校园航空相片进行调色,增强图象显示效果,以TIF格式存储.(2) 三维模型的建立:校园三维模型主要分为建筑模型、地形模型、地物模型三类,而每一种又可以分为简单规则模型和特殊模型.a.单规则模型的建立:对于像横切面是矩形的规则的建筑,无须另外建模,可以留待ArcScene中以矩形要素经过拉伸(ext rusion)而形成.对于树、电511第1期 张王菲,等:基于ARCGIS的数字校园系统的设计与实现 话亭、灯等点状要素,选用ESRI提供的样式库中的样式就可以满足要求.b.特色建筑物模型的建立:由于虚拟环境中的许多建筑物样式在Arc GIS样式库中不能找到,所以应另外建模.我们借助3DS MAX软件来完成这一建模功能.这里以特色建筑物为例介绍校园三维模型建立的方法.在3DS MAX软件中根据实地勘测数据建立需要建模房屋的长宽高;将房屋模型底面中心位置位于3DS MAX的X Y平面中心(x,y,z:0,0,0)位置,然后将建筑物方向严格按照实地统一方向,即3DS MA X的x轴方向为东西方向,y轴方向为南北方向,y正方向为南,负方向为北建模.模型建立中要抓住建筑的主体轮廓,至少门窗必须有实物贴图,用以增强整体感觉;最后将建成的3.MAX模型转换为可以被ArcGIS样式库识别的数据格式(3. 3DS),实现将模型导入ArcMap和ArcScene中.(3) 建筑物模型的纹理映射:建立模型之后的工作就是给模型赋予材质和贴图,材质是用来定义一个模型表面的特征的.在虚拟三维空间中,材质是用于模拟表面的反射特性,与真实生活中对象反射光线的特性是相区别的.建筑物模型的纹理映射即对立体模型进行贴图.利用贴图不仅可以不用增加模型的复杂程度就可突出表现对象细节,并且可以创建反射,折射,凹凸,镂空等多种效果.这里我们运用修改工具中的UVW贴图坐标.对于材质中的二维贴图,物体就必须具有贴图坐标,该坐标就是确定二维的贴图以何种方式映射在物体上,它不同于场景中的XYZ坐标系,而是使用的UW或UVW坐标系.(4) 模型的渲染输出:将3D模型渲染输出后校园建筑模型就基本制成了,然后即输出图像.因为本次设计以ArcGIS为基础平台,输出时要将建成的3.MAX模型要转换为可以被ArcGIS样式库识别的数据格式(3.3DS),以便自行建立样式库及把模型导入ArcMap和ArcScene中.在模型输出时,必须携带模型自身所用到的材质,否则在Arc GIS中无法显示材质贴图效果.渲染后的校园建筑模型如图3.图3 电教楼渲染输出后模型3 结束语三维数字校园系统具有一般校园管理信息系统无法比拟的优点,所建立的数字校园系统将给用户展示一个更加真实的校园,可为学校相关部门人员对学校的布局以及学校的资源进行可视化浏览提供可视化的分析和决策环境,同时可作为学校对外宣传的一个窗口.同时采用Arc GIS Desktop系列软件与3DSMA X建立的数字校园系统,从实践的过程来看,由于Arc GIS Desktop9.0增加了使用三维符号的支持,允许用3D符号来代表GIS要素,ArcS2 cene和Arc Globe都支持新3D符号使得我们可以从标准符号选择对话框中选择各种各样的类型,从而使我们数字校园系统显得更加容易操作.在虚拟现实技术日益发展的今天,用这种方法来设计虚拟数字校园无疑是一种有价值的新尝试.参考文献:[1]陈竹安,张立亭,王静.三维校园地理信息系统的设计与实现[J].安庆师范学院学报,2006,(2):76278.[2]刘美春.武汉市电子地图的编制与设计[J].地理空间信息,2005,(1):1262129.[3]金宝轩.三维城市模型的构造方法与可视化研究[D].昆明理工大学,2002.[4]张颖,关祥宏,睢海刚.基于数码城市GIS的交互式数字校园景观模型[J].铁道观察,2005,(1):68271.Design and R ealization of Digital C ampus B ased on ARCGIS Z H A N G W an g2f ei, TA N G J i an2ron g, Z HOU J i n g2f ei, B A X i ao2j uan(College of Resource,Sout hwest Forestry University,650022,Kunming,Yunnan,PRC)Abstract:This paper present s a met hod to design and realize Digital Camp us.At t he same time,it gives t he design p rinciples and key techniques of digital camp us.K ey w ords:digital camp us;A RCGIS;design;realization611 曲阜师范大学学报(自然科学版) 2008年。
基于WebGIS的园林绿化信息管理系统摘要：本文介绍了基于WebGIS的园林绿化信息管理系统的建设目标，分析了系统的总体架构与关键技术，并简要阐述了系统的建设内容和现状。
关键词：园林绿化；WebGIS；ArcGIS；SilverlightAbstract: this paper introduces the WebGIS based on the landscape management information system construction goal of the system, analyzes the general framework and key technology, and briefly expounds the present situation of the construction of the system and content.Keywords: landscape; WebGIS; ArcGIS; Silverlight1 引言近年来，随着互联网技术的进步，WebGIS得到了较快的发展，其优点逐步显现出来，不仅空间概念清晰，而且表现形式直观、多样。
将GIS应用到园林绿化信息的科学管理工作中，便于掌握和分析园林绿化的特征分布与动态观测，能较好的提高园林绿化管理部门的管理水平和工作效率，对于实现园林绿化的数字化、网络化、可视化、信息化等方面具有较大的推动作用，更可为绿化分析、辅助决策等工作提供有力的保障。
2 系统总体设计2.1建设目标园林绿化信息管理系统的最终目标是实现园林绿化信息历史及实时数据的空间数据和属性数据的检索与查询功能、统计功能、数据远程更新维护功能，使得管理部门可以全面掌握全市园林绿化分布情况和基本信息，促进对于园林绿化信息资源的管理、共享和利用工作，满足园林绿化的信息可视化、查询直观化、更新迅速化、信息可扩充化等要求，为决策者提供全面的、及时有效的园林绿化信息服务。
基于WebGIS的城市绿化规划与管理系统研究随着城市化的不断推进，城市面积不断扩大，城市的绿地面积逐渐减少，绿化水平下降，城市的生态环境和人居环境也面临严峻的挑战。
针对这一问题，基于WebGIS的城市绿化规划与管理系统应运而生。
一、WebGIS的优势及应用WebGIS作为地理信息系统（GIS）的一种形式，具有许多优势。
首先，它能够以Web为平台，让用户通过浏览器进行访问和操作。
这一特点使得用户只需要有网络连接的电脑，就能够实现数据交互和空间分析等功能。
其次，WebGIS不需要用户进行专门的软件安装和升级，只需要在浏览器中进行操作，可以大大降低成本和提高效率。
最后，WebGIS具有方便共享数据和信息的特点，可以帮助用户更好地实现数据共享和合作。
基于这些优势，WebGIS在城市规划和管理中的应用越来越广泛。
它的应用范围包括城市交通规划、建筑规划、绿化规划等方面。
特别是在城市绿化规划和管理中，WebGIS可以提供空间分析、数据展示和决策支持等功能，帮助规划人员更准确地了解城市的绿化现状、评估绿化效果和优化绿化策略。
二、基于WebGIS的城市绿化规划与管理系统的构建基于WebGIS的城市绿化规划与管理系统是一种新型的绿化管理方式。
它主要是利用互联网技术，通过地理信息系统和数据库等技术手段，对城市的绿地资源进行监管和管理。
首先，系统需要进行环境数据采集，包括土地利用、土地覆盖、气候和地形等数据的采集。
这些数据可以通过遥感技术和空间统计方法来获取，并通过数据库的方式组织起来。
其次，系统需要实现数据的可视化展示和空间分析功能。
用户可以通过WebGIS交互界面，选择不同的图层和元素来实现对城市绿化资源的可视化展示。
同时，系统还需要实现基于地理空间数据的分析功能，评估绿化现状的合理性和提出优化策略。
为了实现以上功能，系统还需要进行模型识别和开发。
模型识别是为了把现实世界中的实体、属性和行为等映射到WebGIS中的数据模型中，而开发则能够实现系统的具体功能和业务需求。
班级：硕士1505班姓名：学号：基于GIS的校园系统设计与实现一、设计目的电子地图是空间信息表达与可视化的主要形式，电子地图作为一种新型地图，无论在地理信息的地图表示方面，还是在地图信息的利用方面，都有其独特的优势。
通过该系统实现电子地图的管理与使用空间查询与空间分析是GIS的核心特征之一，也是空间信息服务实现中的关键问题。
如何在网络地图服务场景下提供高效能的空间查询与空间分析功能是网络地图服务器设计与实现中的挑战性问题。
采用嵌入式的GIS组件库ArcEngine10.0嵌入Visual Studio 2010C#.NET 开发环境中开发一个GIS 应用系统，以此熟悉和了解GIS 二次开发的流程和方法。
二、需求分析（1）教师、学生学生、教师是学校的主体，开发优质的功能齐全的校园地理信息系统，对他们的需求分析不容忽视。
武汉大学在校生近五万人，宿舍楼，教学楼、办公室、实验室布局分配也比较复杂。
可见，教师和学生的需求主要是对各种信息的获取，具体可分为：1)办公楼信息：要实现学校党政机关各部门位置及属性、各院系办公室位置及属性等查询显示功能。
2)教学楼信息：要能够调用学校各教学楼位置及属性，实现教室资源信息的浏览、查询以及当前教室排课情况的查询功能。
3)图书馆信息：要能够调用图书馆的位置及属性、学生自习室及阅览室信息等的查询功能。
（2）游览者对于大部分游览者而言，主要在于各种目标物位置的获取，具体可分为：1)用户在用户当前位置某一范围内目标的位置及其属性，主要包括商店、公共卫生设置。
2)对于游览者而言，学校的道路走向是不熟悉的，校园GIS需要实现从出发地到目的地的路径状况。
3)风景信息：要能够调用校园内风景名胜的位置及其属性信息。
因此，用户的需求大致如下：采用一定开发工具构造一个GIS应用系统以实现以下功能要求：1)地图输入：支持地图输入；支持用户选择文件输入；（输入多种格式）2)地图显示：显示地图，支持放大、缩小、拖动、漫游、全图功能；3)地图的高级操作（测距）4)地图管理：图层信息显示、图层关闭操作、图层添加操作等5)查询：支持属性查询和空间查询（如点查询、圆查询、矩形查询）6)空间分析：实时获取点坐标；量测距离等。
