白文倩
成都理工大学，四川 成都 610059
摘要:数字校园地理信息系统是GIS技术在校园空间的综合应用，是高校进行教学管理、决策和提供生活服务的先进工具。本文从当前数字校园的需求出发，首先介绍了高校校园GIS 发展的必要性，然后以某大学为例介绍了数字校园地理信息系统的方案设计，研究了数字校园地理信息系统的构建思路、设计目标以及系统的实现，最后对高校数字校园系统GIS应用进行总结。
关键字：信息技术 数字校园 地理信息 GIS应用
当下,随着我国社会经济发展水平的不断提高,我国的信息技术水平也随之不断提升。面对不断发展变化的现代社会,信息技术系统的广泛运用越来越成为了当前最为广泛的应用形式.GIS技术作为当前地理信息系统的重要实现技术,在现代信息技术不断发展的现阶段始终发挥着不可替代的的重要作用。地理信息技术也在一定程度上满足了数字校园对于信息技术水平的客观要求。人们也越来越重视GIS数字校园地理信息系统的设计与实现,数字校园也逐渐成为了当前校园信息系统管理的重要组成部分。
1.设计原则
为确保系统的成功运行，在系统的建设与设计技术方案时主要遵循如下原则：
1）开放性原则：日后为了使数据库能够根据实际进行不断更新，在设计数据库时应当保证在插入和修改数据时，各个数据的相互关系保持不变，以利于日后数据库的扩展。
2）先进性原则：借鉴国内外目前成熟的主流信息系统的体系结构设计信息系统，用以达到系统的以扩展性和较长的生命周期。系统的开发采用成熟、具有国内先进水平，并符合国际发展趋势的技术和软件产品。
3）可扩展性原则：要考虑到未来业务发展的需要，尽可能地将系统设计得简单明了，降低系统各功能模块的耦合度，并充分考虑系统的兼容性。系统能够支持对多种格式数据的储存。
2.系统功能
根据系统需求，基于ArcGIS Engine开发的数字校园地理信息系统的基本功能主要包含以下方面：
1）图形浏览操作功能。实现图层控制显示，地图全图、放大、缩小、漫游、拉框选择、地图视图与布局视图的交互操作显示。
?2）空间信息查询功能。可在图上查询校园现有道路、建筑物等空间位置信息和属性信息。也可根据目标要素的非几何属性字段通过 SQL语句进行限定查询并在图上高亮显示，或者是通过拉框选择图元进行批量浏览查询，实现长度距离和区域面积的动态量算显示。
?3）文件管理功能。包括地图文档打开、数据添加、地图文档导出、JPEG图像文件导出、页面设置及各个专题图打印输出等功能。
?4）系统管理功能。包括用户管理和数据库备份两个功能。其中，用户管理功能主要是增加、删除用户以及修改用户密码等。
??5）专题图及文档查看功能。 实现了对基础地理信息图、基础设施专题图、建筑物专题图等及相应文档的查看。
3.数据来源
该数字校园地理信息系统主要以实地考察和网络获取的地图数据作为数据源。在Google Earth中利用BIGEMAP谷歌地图下载器，下载需要的卫星地图。以此为基础，进行实地考察，得到各个教学楼、宿舍楼、道路等的相关属性信息。其余描述性信息主要依据学校内部资源进行综合整理。
4.功能设计
（1）浏览、编辑地图：对各幅地图可以放大、缩小、漫游，查看各地物的属性，如楼、房间的面积等；可以控制各个图层的显示，查看我们关心的图层；可以修改地图、新增、删除、编辑地物、图层、楼层等，以使新建楼或者对建筑进行修改能够及时地反映到校园地理信息系统中来，保证信息的及时更新。
（2）测量地图：利用地图工具，可以测量校园里的任意两地之间、任意路线的距离，可以测量任意地物、任意形状的面积，而不需要进行实地勘测，大大提高了工作效率。
（3）地物统计：在相应控件的支持下，可以对地物对象进行各种统计分析，并直观地显示在用户面前。
（4）文件管理功能：包括地图文档打开、数据添加、地图文档导出、JPEG图像文件导出、页面设置及各个专题图打印输出等功能。
（5）系统管理功能：包括用户管理和数据库备份两个功能。其中，用户管理功能主要是增加、删除用户以及修改用户密码等。
5.系统菜单设计
根据需求分析和系统开发的目标，将系统设计为6个功能菜单来实现，有文件管理菜单、地图工具菜单、基础地理信息菜单、基础设施菜单、建筑物菜单、系统管理菜单。
6.数据库设计
数字校园地理信息系统数据库应当紧紧围绕学校的业务管理对象和业务管理流程，以打造学校的数据资源中心为目标，为学校的信息化平台和管理决策提供数据支撑和数据保障，数据库内容包含如下内容：
1）数字校园地理信息系统基础空间数据库。基础空间数据是对现实世界空间现状的数字化描述，是地理信息系统的核心，它是整个数据库的基础数据资源。
2）数字校园地理信息系统专题数据库。专题数据主要包括基础设施、建筑物等专题的地图文档。
3）专题文档数据库，指对各个专题地图文档的介绍和说明。
4）系统管理员数据库。只有在系统管理员数据库内的用户才能进入数字校园地理信息系统，可在此数据库中添加用户、删除用户及修改用户密码等。
7.数字校园地理信息系统的实现
?7.1.开发平台选择
结合系统的设计要求、设计特点和设计目标，本系统选用采用Microsoft Visio Studio2010平台（C#）语言和ESRI公司的ArcGIS Engine产品进行二次开发。
7.2.数据处理
对应系统的数据库建设，数据处理主要包括以下几个方面：
??1）基础空间数据。在地理空间数据云中获取该学校的遥感影像。然后通过实地考察，得到各个教学楼、宿舍楼、道路的相关属性信息。最后在ArcGIS10.2加载得到的卫星图，修改坐标系、空间配准等一系列操作，将得到的地图进行数据矢量化，并添加属性信息。
2）专题数据。利用基础空间数据库的内容和划分的专题菜单，制作各个专题图。例如，校园道路专题图，将以校园边界数据为主的基础地理信息作为基础图层，然后加载道路图层，最后选择合适的符号进行渲染。为了方便以后对地图进行打印输出，在页面视图下，添加地图标题、图例、比例尺、指北针等信息。
?3）专题文档数据。对专题图进行文字性的描述，介绍专题图的数据及一些其他的基本情况。
?4）系统管理员数据。有管理权限才可以进入此系统，该系统预设两个账户，根据以后实际使用情况，再增加其他管理员账号。
??8.结语
数字校园地理信息系统是数字校园系统的基础，是数字校园系统的一部分。它的建立是学校各项资源管理信息图示化、分析功能空间化的前提。在数字校园系统中应用GIS 技术可以大大提高各类信息管理的能力和效率。随着我国高校改革的深入进行，如高校合并、后勤社会化，高校招生规模的扩大等，这些因素对高校校园管理提出了更高的要求，这将加速高校校园GIS的发展。因此，应用GIS 技术要比单纯的基于属性数据库的管理信息系统有着更直观、信息容量更大的优点。随着认识的改革和注重程度的加深，相信不久适合各个高校的、灵活方便的、功能强大的校园管理GIS 系统软件能很快地发展建设起来。