地理信息系统课程论文封皮Word文件下载.docx
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摘要:
为实现校园管理的信息化、科学化和可视化,在分析现有校园信息特点的基础上,研究了将GIS技术与校园管理信息系统集成的方法,建立了基于MapObjects的校园地理信息系统。
对系统的体系结构、功能设计、数据库设计及实现技术进行了比较详细的探讨,并以应用实例阐述了系统的设计与实现方法。
关键词:
校园管理;
地理信息系统;
组件式地理信息系统;
地图组件;
校园地理信息系统
DesignofcampusgeographicinformationsystembasedonMapObjects
(CollegeofBiologicalScienceandTechnology,XiaoganUniversity,Xiaogan432000,China)
Abstract:
Inordertohelpcampusadministrationtoworkinallinformational,scientificandvisualway,themethodonhowtointegratetheGIStechnologywiththecampusadministrationsystemisstudiesbasedontheanalysisofthecharacteristicsofthecurrentcampusin_formation.Then,campusgeographicinformationsystemisestablishedbasedonMapobjects,anditsarchitectureframework,functionaldesign,databasedesignandimplementationtechnologyarealsoexpatiatedindetail.Atlast,combinedwiththeappliedexample,themethodofdesignandapplicationisproposed.Keywords:
campusadministration;
geographicinformationsystemcomponentsgeographicinformationsystem;
mapobjects;
campusgeographicinformationsystem。
0引言
长期以来,学校的管理信息系统只注重了属性数据的输入和管理,几乎撇开了有关地理位置信息的利用。
可是学校中很多事务往往是要建立在地理位置的基础之上的,如要寻找某部门或学院,必须知道其所在的位置,又如学校各种管线的维修都离不开空间地理位置数据的支持。
传统的校园管理中空间数据定位管理与查询基本借助于手工,费时费工,数据更新慢,更不用说分析校园设施与其它地理要素的联系,难以适应校园的现代化建设n。
高等院校作为高新技术的集中地,有必要在开发与研究基于地理位置的校园管理信息系统方面做进~步的工作。
随着目前信息技术的日新月异,以地理信息的收集、分析、处理、输出等功能为主的GIS技术在城市建设、规划、环境资源利用、综合平衡、协调发展和决策支持等方面发挥了很大的作用。
校园地理信息系统(campusgeographicinformationsys—rein,CG~S)的出现为上述问题的解决提供了有利的技术条件。
借助GIS的观点,CGIS以校园空间数据(如建筑物位置等)作为统一基础平台,将空间信息和非空间信息集成在统一的信息平台上进行操作、管理和分析,为校园的发展预测、规划决策以及科学管理提供可靠依据。
1系统分析和功能设计
本文以孝感学院为例,探讨利用GIS技术构建校园地理信息系统(简称CGIS),为资源管理、校园规划和教学资源分配等提供服务。
1.1系统分析
校园管理的基本需求包括:
①图件档案的管理和及时更新;
②校园及周边基础设施管理
③教学场所(教室、图书馆、运动场馆等)的管理;
④教学及生活服务设施的管理;
⑤校园建设辅助规划等。
这些管理涉及大量图件和数据,随着学校的快速发展,原有的档案图纸管理方式因更新慢、现势性差,而且资源管理与教学设施管理脱节,远远满足不了校园管理和规划建设的需要。
虽然学校有些部门已有了自己的管理信息系统,但都是各部门根据管理目的建立的,大多数各自独立、条块分割、往往只注重功能的实现,缺乏统一的规范和对地理信息管理的功能,难以进行集成,无法适应现代信息系统网络化的要求[3-4]o此外,校园管理信息系统不能提供空间信息与非空间信息相结合的数据分析功能,无法直观地表达数据的空间概念。
基于组件式的CGIS就可以顺利完成上述与空间信息有关的任务,例如空间图形的录入、编辑、浏览、查询、统计等,以及与其它现有非空间数据的无缝结合。
1.2系统功能设计
系统功能应满足校园管理工作中的一些关于地理位置、地理图形以及地理数据和属性数据的查询、检索、统计和分析,实现图形和数据的无缝连接,并可进行联合查询。
同时还可以形成各种具有地理特性和相应属性的地图和分析报告及统计图表,并且要求具有较强的与其它软件系统集成的功能。
针对以上需求,采用结构化的指导思想设计本系统的功能模块,主要包括系统管理、数据管理、地图管理、查询统计、空间分析、打印输出、相关子系统和网络发布系统等9大模块(如图1所示)。
以上GIS功能模块采用基于菜单驱动的方式,每一菜单下又设置不同的具体的功能命令,分别执行相应的操作。
为实现更大范围内的数据共享,系统数据还通过网络发布系统在校园上发布,使得在任意一台联网的计算机上都可访问校园资源信息,使得校园有关空间信息的管理、访问不再局限于必须安装图形用户界面的客户端。
2系统设计
2.1系统总体结构
根据对CGIS的系统功能和应用特点的分析,采用C/S与B/S相结合的双重结构,根据不同的业务需要及数据处理的不同方式分别完成相应功能,实现CGIS的开放性和数据共享。
系统通过空间数据库引擎——ArcSDE和SQLServer数据库统一管理空间数据和属性数据,并对外提供一致的数据访问接口;
客户端界面及主要功能是以VisualBasic为主要开发环境,结合MapObjects,采用面向对象的编程思想二次开发实现。
网络发布系统的客户端则使用IE等浏览器实现校园空间数据和属性数据的显示、请求;
应用服务器层包含Web)~务器、Arc—IMS应用服务器,用于处理请求和响应并运行地图服务。
系统各层次之间的关系如图2所示。
这种模式不但有利于数据的规范化管理,而且更有利于对各个子应用系统的模块式开发。
例如要开发地下管线管理系统,就可以把各种管线的数据(属性数据)与校园的道路和建筑物(空间数据)联系起来,把以前单纯的对管线属性数据的管理转变为以直观的基于矢量图形界面的管理。
2.2系统空间模型
校园管理涉及的信息,主要有校园平面图、规划图以及相关的资料信息。
在对系统需求进行仔细地分析后,把与空间信息有关的信息抽象为校园分布图、建筑物、楼层、房间和部门等对象(如图3所示)。
与一般的复合图、图层模型不同的是该模型加入了楼层这种对象,并且通过楼、房间等实体的关键字段关联起来,与其它的属性数据有机结合成一个整体。
在系统中浏览校园地图,可以进入建筑物内查看任何一个楼层,了解各房间分布情况,对空间信息(房间的面积、地理位置等)以及属性信息(使用部门、简介等)进行方便、直观地查询。
2.3开发环境
硬件环境:
P41.7GHz计算机、扫描仪、打印机等。
软件环境:
操作系统Window2000Server(sp4)、Web服务器(Hs5.O)、开发语言MicrosoftVB6.0中文版、SQLServer2000、ComGIS组件
MapObjects2.2、Arcmap8.3、ArcSDE8.3、ArclMS4.0、DreamweaverMX2004等。
.
2.4数据库设计
考虑到系统涉及信息的多样性和复杂性,将CGIS数据库划分为空间数据库和属性数据库。
因为在客户端对这两种数据库是按不同方式访问的,对空间数据库的访问要通过ArcSDE实现,对属性数据库的访问是通过ADO接口实现。
先从GoogleEarth中截取校园高解析而免费的卫星遥感影像,在Photoshop中经拼接、纠正处理后导入到ArcMap中使用GPS定位仪采集到的校园主要标志建筑物的经纬度坐标作为控制点配准影像,保存为TIF格式文件。
再从学校有关部门获得校园规划图、综合管线图等,在统一配准到校园影像图的基础上数字化建筑物、管线、道路、绿地、湖泊等图层,生成单独的Shoe文件,与影像图层叠加显示、发布。
另外,根据校园信息空间模型的分层方案,还收集主要单位的简介、功能和外观照片等信息用SQLServer建立相应的属性数据库,通过关键字段连接空间数据和属性数据。
校园建筑物和楼层属性表的结构如表1、表2所示。
在整个数据采集和组织过程中要注意数据质量控制,尤其是在坐标、格式转换和不同比例尺地图拼接等过程中,同时也要控制数据冗余度。
3系统实现
在系统需求、总体结构明确和相关数据具备的基础上,按照系统功能设计模块,采用VB+MapObjects集成二次开发模式。
充分调用MapObjects的功能接口显示和维护地理信息,
使用VB通过ArcSDE接口标准进行外部数据库的访问并完成界面设计及数据显示。
人机界面利用窗口、菜单、按钮、对话框等形式,输出形式包括专题图、报表和文字等多种形式。
3.1AreSDE数据库连接
通过MapObjects的Table对象在MapLayer记录集中连接ArcSDE数据库,可用于地理编码、创建专题图和其它高级应用。
如将存储校园建筑物空间数据的SHP图层“CBuild”与存储其属性数据的“Buildlnfo”表进行关联操作,其中两个表的“BID”字段是惟一且可以相互关联的,这样在程序运行时就可显示建筑物空间信息和相应的属性信息。
实现连接和关联操
作的关键代码如下:
DimpDConnAsNewMapObjects2.DataConnection
WithpDConn
.Server”Campus”
.Database=”instance=port:
5153;
database=sde;
”
.User=”sde”
.Password”sde”
EndWith
IfpDConn.GeoDatasets.Count>
0Then
DimpBuildLyrAsNewMapObjects2.MapLayer
DimpBuildInfoLyrAsNewMapObjects2.MapLayer
SetpBuildLyr.GeoDataset=pDConn.FindGeoDataset
(pDConn.OeoDatasets(0).Name)
SetpBuildlnfoLyr.GeoDataset=pDConn.FindGeoDataset
(pDCorm.GeoDatasets
(2).Name)
设置过滤表和筛选表达式
SetMap1.pBuildLyr.FilterTables=”SDE.SDE.Build/nfo”
Map1.pBuildlnfoLyr.FilterExpression:
”SDE.SDE.
CBuild.BID=SDE.SDE.BuildInfo.BID”
EndIf
3.2地
- 配套讲稿:
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- 地理信息系统 课程 论文 封皮