基于WebGIS的校园电子地图的设计与实现
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基于WebGIS的校园电子地图的设计与实现
摘要：随着GIS系统应用的普及，校园电子地图也逐渐得到关注。以某高校为例，设计和
实现了具有动态地图操作（如放大、缩小、浏览）功能的万维网校园电子地图。校园电子地
图的开发中主要使用的是ArcGIS技术。基于ArcGIS技术开发的校园WebGIS系统，是实
现校园空间信息发布与服务的基础平台。
关键词：地理信息系统；校园电子地图；ArcGIS
引言
“数字校园”的历史要追溯到上个世纪，1990年由美国克莱蒙特大学教授凯尼斯·格
林（KennethGreen）发起并主持的一项大型科研项目“信息化校园计划”
（thecampuscomputingpro-ject），被认为是数字化校园概念的最早出现。为了快速、准确获
取校园的地理信息，以及为校园的管理、规划、设计提供准确而详细的数据，作为校园数字
化的一个重要组成，校园电子地图应运而生：它是以互联网作为传播介质的一种新型数字地
图，能为用户提供在空间上连续的信息描述，提供空间信息的查询、检索等功能。
近几年来，随着我国经济的发展以及国家对高等教育投入的逐年增加，尤其是随着高校
的扩招和合并，高校规模越来越大，从原来的一处办学，单一办学，发展到多处办学，建立
分校，联合办学等。我国高等学校校园面积大、建筑物多、设备多，功能齐全，地上、地下
的管网、供电和通信线路交叉分布，这些信息用常规的管理方法难以实现有效的管理。高等
院校的校园电子地图建设越来越受到重视。本文以某高校为例，设计和绘制出具有简单浏览
功能的校园电子地图。实现的基本功能如下：
（1）地图的平移功能：图幅大的地图不能在一屏上全部显示，因此要求提供地图的上、
下、左、右平移功能，这样就可以将一幅地图全部浏览到。
（2）地图的放大和缩小功能：仅提供平移功能是不够的，需要观察地图局部的详细情况
或需要从整体上观察一幅地图时，要实现电子地图的放大和缩小。
1校园电子地图的开发环境
开发中选用ArcGIS9.2为系统开发平台，采用ArcIMS作为与ArcGIS9.2配套的用户开
发工具。在系统的软件实现上，利用ESRI的开发工具ArcGIS来构建WebGIS的系统方案。
在ArcGIS开发环境下，进行电子地图的规划编辑，创建适合在ArcIMS中进行发布的文件。
最后使用互联网数据发布系统ArcIMS进行校园电子地图发布。
2校园电子地图的设计
建设数字校园系统，确定运行环境之后，系统必须要有相关的地图及属性数据，而这些
数据准备与整理占用大部分时间和资源。所以，校园地理信息数据至关重要。
2.1原始数据准备
为了将现有的校园地图转变为可进行查询、分析、统计的电子信息，必须进行校园地图
的矢量化。因为矢量图形中每个目标均为单个矢量单位（点、线、面）或多个矢量单位的结
合体。基于这样的数据结构，我们可以很方便地在地图上编辑各个地物、将地物归类，以及
求解各地物之间的空间关系，并有利于地图的浏览、输出。
获取矢量化地图通常有以下几种途径：
（1）从地图销售商处购买GIS软件所支持的矢量化电子地图（如ArcView的Shape文
件、ArcInfo的Coverage、AutoCAD的DXF/DWG格式等）；
（2）使用特殊的数字化扫描仪将纸质地图图纸内容自动数字化，这样扫描和矢量化同时
进行，扫描的结果就能以矢量化的格式存盘。
（3）利用软件直接绘制与录入空间数据、属性数据。由于校园地图数据量不是很大，而
且校园规划平面图也有和实际地理信息不一致的地方，因此采用第三种方式，即使用
AutoCAD和ArcGIS软件自身的数字化功能，根据已经做好的学校草图直接绘制。因为
AutoCAD具有完善的图形绘制和编辑功能、用户界面良好，所以先使用AutoCAD进行数据
的直接绘制，在Auto-CAD中进行不同图层的分层，再用ArcGIS软件将保存好的dwg格式
数据转化生成.shp、.shx、.dbf文件和多层标注层。本文的数据来源就是用AutoCAD绘制
的.dwg格式文件。
2.2数据分层
一个主题在地图上就表现为一个图层，图层是属性一致的地理实体或者特征相同的地理
因子在空间分布上的集合，把视图分为不同主题（图层），便于用户对视图进行查询、修改、
添加和删除等操作。地图分层技术不仅可以将复杂的地图简单化，简化了系统模型和处理过
程，而且以单一的图层作为处理单位，也使系统具有很大的灵活性。在已经完成制作电子地
图所需的原始数据的采集工作并绘制出电子地图的草图的基础上，本系统的原始数据采用的
就是已经绘制好的草图。
在对校园内建筑物、道路等不同类别校园信息进行认真分析后，将校园信息提炼为几类：
教学楼、后勤保障、运动场馆、绿地层、道路层、图书馆、办公楼、宿舍、大礼堂、人行道、
墙。因此图层划分为办公楼、道路、后勤、教学楼、礼堂、绿地、墙、人行道、宿舍、图书
馆和运动场地等11个。
经过这样的图层划分，用户可以根据关心的重点不同决定哪些图层予以显示并进行专门
的操作，更加方便了实际的管理。
2.3dwg格式地图数据到shp格式地图数据的转换
在ArcCatalog中，可以发现一个CAD文件会有两种形式：一种是白色图标的
CADDrawingfile，另一种是蓝色图标的CADfeaturedataset。CADfeaturedataset将CAD按要
素类的几何类型分为annotationmultipatchpointpolygon和polyline五类，annotation表示注记
要素类，multipatch表示3D面要素类，point表示点要素类，polygon表示面要素类，polyline
表示线要素类。
使用的CAD数据，主要就是指使用CADfeaturedataset中的内容。本课题中要用到的是
CADfeaturedataset中的polyline要素类。可以在ArcMap中进行dwg格式地图数据到shp格
式地图数据的转换。
2.4地图文件建立
Mxd地图文件是ArcMap生成的工程文件，将所有的shape-file文件加载到同一个mxd
文件中，能更好地看出地图的整体效果，可以通过修改mxd文件对需要修改的shapefile文
件进行修改。地图建立后加载shapefile数据文件，保存时生成一个mxd文件。
所有图层加载在一起，能看出整体效果，从图中看得出因为地图文件里颜色太多而显得
很乱，所以可以图层换颜色，使地图达到一个协调美观的效果。地图添加标注后能有利于终
端用户的浏览，标注是地图的语言，地图符号设计的成功与否，对地图的表示效果起着决定
性的影响。添加标注后的地图文件如图1所示。
3校园电子地图的发布
校园电子地图的网络发布流程图如图2所示。
首先使用Author创建地图配置文件，在发布制作的地图到网站前，必须使用ArcIMS
的Administrator工具创建一个地图服务（MapService）。一旦创建了地图服务并用
Administrator启动服务后，就可以设计网站进行发布了。
创建完了网站，可以通过浏览器来访问。打开浏览器，在浏览器的地址栏中输入网站的
URL地址，格式为：http://主机名/目录/网站名称这里浏览时输入
http://e64eec9552a145a/Website\zzulimap\viewer.htm并回车，看到网站的效果如图3
所示。
4结语
通过使用ArcMap对.shp文件进行编辑，在ArcIMS中进行相关的认证配置和调试，使
用ArcIMS的Designer工具进行web地图的发布，最终效果如图4所示。
设计的校园电子地图网站具有以下功能：
（1）地图的平移功能：图幅大的地图不能在一屏上全部显示，因此要求提供地图的上、
下、左、右平移功能，这样就可以将一幅地图全部浏览到。
（2）地图的放大和缩小功能：仅提供平移功能是不够的、需要观察地图局部的详细情况
或需要从整体上观察一幅地图时，要实现电子地图的放大和缩小。
（3）地图图层的控制显示功能：通过对图层的选择，终端用户可以对图层进行选择性地
查看。
本文以建立校园电子地图为目标，对实现校园万维网电子地图提出了应用ArcGIS与
ArcIMS进行开发的设计方案，结合现有的基础地理资料，初步实现了校园电子地图的网上
发布，基本达到了设计的预期目标。
参考文献：
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