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校园地理信息系统的设计与实现

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校园地理信息系统的设计与实现 1 引言 1.1编写目的 随着Internet 技术的不断发展和人们对GIS的需求, 利用Internet 在Web上发布和出版空间数据, 为用户提供空间数据浏览、查询和分析的功能, 已经成为GIS 发展的必然趋势。把WebGIS 技术应用于校园信息系统的建设, 将会极大地完善传统校园信息系统的功能。通过它可以实现校园信息的实时共享, 给广大用户提供更加全面的服务, 同时也可以为学校管理部门进行校园的发展预测、规划决策以及科学管理提供依据。同时，基于WebGIS技术建立的校园电子地图，能将多种校园信息服务以可视化的方式呈现，可以快速、准确的对校园各类信息进行查询和定位，有利于校园信息的有序化管理，将校园内外的生活、学习、商业信息与空间信息相结合。为管理和设计规划提供准确而周详的数据，极大的方便了师生的学习和生活。

1.2 选题背景说明：

A. 任务提出者：老师 B. 软件开发者：2个人 C. 产品使用者：GIS初级用户 D. 文档编写者：GIS项目策划小组 E. 预期产品使用者：GIS学习初期用户

1.3 专业名称定义 GIS：地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 Web：web本意是网的意思。现广泛译作网络、互联网等技术领域。表现为三种形式，即超文本（hypertext）、超媒体（hypermedia）、超文本传输协议（HTTP）等。 WebGIS：WebGIS俗称万维网地理信息系统，又有人称它为IntenetGIS，是一种基于Internet的技术标准和通信协议的网络化地理信息系统。大量的应用正由传统的Client/Server(客户机/服务器)方式向Brower/Server(浏览器/服务器)方式转移，GIS技术也是如此。GIS技术和Intemet技术的融合，正逐渐形成一种新的技术，我们称之为WebGIS。 XML：XML(Extensible Markup Language)即可扩展标记语言,它与HTML一样,都是SGML(Standard Generalized Markup Language,标准通用标记语言)。 数据字典：数据字典 data dictionary 软件系统中使用的所有数据项的名字及与这些数据项有关的特性（例如，数据项长度、表示等）的集合。 数据流图：数据流图（data flow chart）系统的一种图形表示，其中表示出数据源、数据汇、存储和以结点形式对数据执行的处理，以及结点间作为连接部分的逻辑数据流。

1.4 参考资料 列出用得着的参考资料，如： 1、 GB8567-88 《计算机软件产品文件编制规范》 2、 GB/T11457-1995 《软件工程术语》 3、 GB 1526—89 信息处理--数据流程图、程序流程图、系统流程图、程序网络图和系统资源图的文件编制符号及约定 4、 GB8566-88 《软件开发规范》 5、市各类有关文件、报表等格式和说明 6、毕硕本,王桥,徐秀华. 地理信息系统软件工程的原理与方法. 北京：科学出版社，2003

2 GIS项目概述 2.1 GIS项目目标 用图形、图像数字信息来表现校园各种空间信息和非空间信息, 通Internet 为用户提供各种校园信息的查询和检索服务；利用GIS 强大的空间分析功能,为广大用户提供线路查询、叠加分析、缓冲区分析、邻近地物查询等服务；根据用户的不同需求可以输出相应的专题图。通过它可以实现校园信息的实时共享, 给广大用户提供更加全面的服务，同时也可以为学校管理部门进行校园的发展预测、规划决策以及科学管理提供依据。

2.2 GIS运行环境 2.2.1 系统开发软件环境 系统开发需要一系列软件环境的支持, 本系统开发选用的主要软件环境为: （1）操作系统：Windows 7 旗舰版； （2）数据库选择： SQL Server 2000； （3）开发编译环境：Microsoft Visual Studio2008； （4）WebGIS开发平台： Super Map IS.NET 5。

2.2.2 系统硬件环境 整个校园地理信息系统需要处理大量的空间数据和非空间数据, 同时考虑到要同时为多个不同用户服务, 为了使其有较好的运行性能和处理速度, 本系统硬件环境的配置如下： （1）局域网：10 M/100 M的交换式以太网； （2）中心服务器：惠普服务器1～2 台； （3）外设：扫描仪、打印机； （4）客户机： 系统对客户机硬件配置没有特殊要求, 常规配置即可。 2.3条件与限制

3 GIS数据描述 3.1 GIS数据 系统按专题分层的方式进行空间数据的存储和管理, 具体分层情况如表1 所示

3.2 GIS数据流图 3.3 GIS数据采集 系统数据库的设计包括空间数据库和属性数据库的设计, 因此数据的采集包括图形数据和属性数据两方面的内容。图形数据的采集利用数字化仪和在R2V 软件中手工数字化相结合的方法, 对已有图件矢量化来完成。利用的基础地图有陕西师范大学雁塔校区1∶500 地形图、校园总体规划图、建筑物分布平面图、建筑物内部结构图、综合管线图等。属性数据的采集以现场测量调查为主, 与学校近期的各种统计信息相结合。属性数据库包括建筑物资料信息、教职工信息、学生信息、教学课程安排、科研项目信息、基础设施信息等。

3.4 GIS数据库设计 3.4.1 图形数据库设计 在设计图形数据库时, 按专题分层的方式划分了13 层。数据在各层的表现形式有点、线、面三种。(图2)

3.4.2 属性数据库设计 属性数据库包括两类属性表: 对应于地图实体的属性表和普通属性表。前者用于存放地图实体的属性, 主要包括教学区属性表、家属区属性表、宿舍区属性表、管线属性表、绿化区属性表等。后者不包含地理信息, 是常规的数据库文件, 主要包括教职工信息表、学生信表、教学课程安排表、多媒体文件索引表等, 存放在SQL Server 数据库中。采用地理关系数据模型可把空间数据库与属性数据库由要素ID 码相互关联, 完成空间数据和属性数据的统一管理、双向查询和更新维护。

4 GIS功能需求 4.1 功能划分 系统的整体功能结构如图3 所示, 根据系统设计目标以及需求分析, 其主要功能包括以下几个部分: 基于webgis的校园地理信息管理系统系统管理数据维护服务创建系统设置空间分析缓冲区分析路径分析地图浏览图形显示图层设置距离量测地图打印数据管理权限功能返回功能查询功能输入功能图形与属性模糊查询条件查询要素查询高级查询

图3 系统的整体功能结构图

4.2 功能描述 4.2.1系统管理。

系统管理部分面向系统管理员, 系统管理员拥有最高管理权限, 可以在本地或者远程进行系统的基本设置, 添加和删除系统服务项目等, 极大的方便了系统的实时维护和更新。

4.2.2 空间分析功能。 （1）缓冲区分析: 缓冲区分析是围绕某地物要素画出的定宽地区, 用以建立“影响地带”。例如, 学校管理决策部门如果想拓宽校园的现有道路, 并且 要预测道路拓宽以后对道路周围设施( 道路绿化带等) 的影响, 这时就可以利用系统的缓冲区分析功能, 它可以根据设定的范围绘制出缓冲区轮廓,并将缓冲区地物的空间信息和属性信息及相关统计信息显示出来。管理决策部门可据此确定所需扩建的道路宽度以及道路两边需要美化的面积。 （2）最佳路径分析: 随着校园规模的不断扩大, 校园内道路纵横, 两点之间的道路往往不止一条, 借助于最佳路径分析功能可以确定两点之间的最短路径, 也可以作为规划人员的参考。

4.2.3 地图浏览功能。 该模块主要包括GIS 常见的各种功能, 系统采用分层管理的模式, 对建筑物、道路、校园水系、通信线路等不同种类的地图要素分别进行管理。地图可以进行放大、缩小、漫游、全幅显示, 同时系统提供了地图打印、鹰眼以及距离量测等功能。采用分层管理, 可以突出重点, 分层浏览和查询。例如, 可以将绿化区和办公教学楼进行叠加分析, 来分析校园的绿化率。

4.2.4 数据管理功能。 该模块主要面向管理员, 管理员可以在自己的权限内管理和维护地图分类以及相应的属性数据, 添加和验证相应的数据。

4.2.5 查询功能。 信息的查询与检索是系统最主要的功能, 本系统提供了灵活多样化的空间查询功能。用户可以根据需要选择适当的方式查询地物的空间信息、属性信息或其它多媒体信息。系统提供的查询方式主要有: （1）简单直观的交互方式( 点选、框选、多边形和圆形选择查询) 。在不同图层上选取地物或根据用户指定的范围查询选中地物的属性信息; （2）条件查询和模糊查询。系统可根据用户指定的条件进行综合查询,并把结果在地图上定位和显示; （3）高级查询。缓冲半径查询可按照用户指定的地点和搜索半径等条件, 通过GIS 的空间分析功能, 自动探测搜索点周边信息; （4）图形数据与属性数据的双向查询。双向互查是GIS 一个突出的特点, 即通过属性数据可以查询图形数据, 反之, 通过选定地图要素可以获得其属性数据。如输入教学楼的名称就可查询其在地图中的空间位置, 在地图上选中某栋教学楼就可以获得其相关的属性数据。

5 GIS性能需求 5.1 时间特性 a． 响应时间：0.01ms； b． 更新处理时间：0.01ms； c． 数据的转换和传送时间：0.01ms； d． 解题时间：0.1ms 5.2 适应性 a． 操作方式上的变化：主要是采用点击菜单模式， b． 运行环境的变化：在Windows 7旗舰版和家庭普通版操作系统上运行。 c． 同其他软件的接口的变化：在尽量保证接口不出现变动的情况下，允许接口的重载和再定义，但接口的命名规则是统一的。 d． 精度和有效时限的变化：工作时间安排会存在必然的浮动，这部分要协同分词工具包课题设计组其他成员一同来进行商定，前期的计划可以稍微有些变动，后期的安排尽量按照计划执行。 e． 计划的变化或改进：工作时间安排会存在必然的浮动，这部分要协同分词工具包课题设计组其他成员一同来进行商定，前期的计划可以稍微有些变动，后期的安排尽量按照计划执行。

6 GIS运行需求

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基于GIS的数字校园地理信息系统的设计与实现

基于GIS的数字校园地理信息系统的设计与实现

随着信息科技的不断发展和深入,数字校园也成为了当下建设校园必不可少的部分。

作为数字校园的核心内容,地理信息系统使用GIS空间地理信息数据,以及数据管理的服务,把校园内丰富的地理信息进行深入的剖析和细化,并进行最终的系统整合,为学校的发展和管理,乃至重要的决策提出科学合理的信息数据支持。

笔者以目前数字校园的建设特点和需求作为分析的出发点,整合了当下建设数字校园的方法和手段,分析了建设数字校园地理信息系统的思路以及构建的目标和内容,希望能够为当下校园建设数字校园提供一些帮助。

1 数字校园地理信息系统的设计思路数字校园建设依托于GIS技术,所以在构建地理信息系统的时候,需要具有最基本的GIS功能。

要想高效快速的开发和构建数字地理信息系统,可以采用Microsoft Visual Studio 软件平台下的C语言编程,以及ArcGIS10.2软件下的基础硬件AO,对函数的进行集成以及二次的开发和利用,同时,也可以使用ArcGIS Engine软件技术进行组件,以此来达到能够独立运行的应用软件的目的。

2 数字校园地理信息系统的建设2.1 地理信息系统的功能数字校园地理信息系统主要是依托于ArcGIS Engine的技术开发,根据系统技术的需要,主要包括的功能有以下五个方面[1]。

(1)具有浏览图形的操作功能。

数字校园地理信息的系统具有三维模拟立体的效果,操作者可以对数字信息进行图层的三维控制,实现地图的缩小和放大功能,拉框选择,漫游图形,整体视图和局部视图的操控和转换,便于实现全局的控制和观察。

(2)查询空间信息的功能。

对于校园内的例如,街道,建筑,指示牌等具有空间性质的物体可以进行位置的查询和功能属性的查询,同时,也能够依据目标元素的非几何性质利用SQL语句进行定位查询,并显示出高亮度,同时,鞥也能够使用拉框选择的工呢,选择一定的图形元素进行浏览和查阅,以达到动态的长度和面积的计量方式的目的。

(3)管理文件的功能。

地理信息系统设计报告三篇

地理信息系统设计报告三篇

地理信息系统设计报告三篇篇一：地理信息系统设计报告1.1系统目标针对特定条件规划某种农作物适宜的种植区涉及复杂的空间分析，如地形分析、缓冲区分析、空间插值分析、空间叠置分析等。

通过开发一个土地利用规划系统有效地解决此类空间选址问题。

采用基于ArcGIS Engine开发包的组件开发模式，可以在Visual Studio开发环境下快速搭建一个实用的GIS系统。

目标系统需要支持多源数据（包括各类矢量数据、遥感影像、DEM数据和其他非空间数据）的显示、编辑、查询、统计，并提供空间分析及地图制图功能：1）显示主要指地图浏览（包括缩放、漫游和鹰眼导航）、属性查看和几何测量；2）查询指利用多种交互方式实现目标定位、属性获取；2）统计指对某类数据中特定属性的统计特征进行概括或总结；3）编辑指对目标对象空间信息和属性信息的更新；4）空间分析指对空间数据进行各种处理，从中提取有价值的空间信息；6）地图制图指利用各种制图要素进行地图整饰，以清晰表达相关空间信息。

进行了土地利用规划系统的总体结构设计，并实现了数据显示和数据查询等基本功能。

其他系统功能将在后期逐步实现，从而建立可用的GIS系统。

1.2功能设计针对具体的应用需求，本系统的主要功能可以被划分为数据显示、查询统计、数据编辑、空间分析和地图制图等几个功能模块，如图2.1所示。

图2.1功能模块结构图 1、数据显示本模块具体功能应包括：1）视图控制，比如图形的缩放、漫游等； 2）几何测量，如距离测量、面积测量；3）图层管理，包括改变图层次序、控制图层可见性、删除图层、打开图层属性表等。

2、查询统计本模块具体功能应包括：1）信息导航，弹框显示选中对象的属性信息；2）空间查询，查找目标图层中与参考对象符合特定空间关系的要素集； 3）属性查询，查找目标图层中包含特定属性信息的要素集； 4）数据统计，获取属性表中特定字段的统计信息。

3、数据编辑本模块具体功能应包括：土地利用规划系统数据编辑 地图制图查询统计 辅助决策 属性编辑 图形编辑 地图整饰 属性查询 空间查询 数据统计气象分析阳坡分布 适宜区生成数据显示视图控制 空间测量 信息导航图层管理 符号化 打印输出水文分析1）图形编辑，对矢量类型图层添加、删除要素，或修改已有要素的形状信息；2）属性编辑，对矢量图层中要素的属性信息进行修改，或对非空间数据图层增加、删除、修改记录。

基于地形测量数据的地理信息系统设计与实现

基于地形测量数据的地理信息系统设计与实现

基于地形测量数据的地理信息系统设计与实现1. 引言地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于捕捉、存储、管理、分析和呈现地理数据的工具。

近年来，地理信息系统的应用越来越广泛，涵盖了多个领域，如城市规划、环境保护、农业管理等。

本文将围绕基于地形测量数据的地理信息系统设计与实现展开论述。

2. 地形测量数据的获取与处理地形测量数据的获取可以通过多种手段实现，如卫星遥感、激光雷达、无人机等。

这些技术可以获取到地表高程、地形等相关数据。

在数据获取后，需要进行预处理，如数据清洗、去噪、配准等操作，以确保数据的质量和准确性。

3. 数据模型的设计地理信息系统的数据模型是整个系统的基础，可以用来描述地理现象和地理要素之间的联系。

常见的数据模型有栅格模型和矢量模型。

栅格模型将地理数据划分为一个个像元，适用于大范围的地形分析；矢量模型则以点、线、面等几何要素来描述地理现象，适用于精细的地理空间分析。

4. 数据库设计与管理地理信息系统的数据量通常较大，因此需要采用高效的数据库设计和管理方法。

常见的数据库管理系统有关系型数据库和空间数据库。

关系型数据库适用于较小规模的数据管理，而空间数据库则专门针对地理空间数据的存储和查询进行了优化。

5. 地理信息系统的功能设计地理信息系统作为一个应用工具，需要具备一定的功能以满足实际需求。

常见的功能包括地图显示、数据查询、空间分析等。

地图显示功能可以将地理数据以可视化的方式展示出来；数据查询功能可以根据用户需求来检索和筛选数据；空间分析功能可以对地理现象进行统计、分析和建模。

不同用户可以根据自身需要选择合适的功能模块。

6. 地理信息系统的算法设计与实现算法是地理信息系统的核心部分，它决定了系统的性能和功能。

地形测量数据可以应用于多个算法，例如地形插值、可视化、地形剖面分析等。

地形插值算法可以通过已知数据点的高程值来推断未知区域内的高程值；可视化算法可以将地形数据以图像的形式呈现出来；地形剖面分析算法可以在指定路径上生成地形剖面。

基于WebGIS的校园电子地图的设计与实现

基于WebGIS的校园电子地图的设计与实现

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。