基于WEBGIS的数字化校园设计与实现

摘 要：随着我国科教兴国战略的不断推进，现代化校园建设越来越深入无论从教学硬件还是软件商都有了较大提升。现代化校园面积大，建筑多，并且地上地下还铺设有多种管线、网络，传统的校园设计和规划管理已经不能满足要求，WEBGIS的使用能够有效改变这种状况、本文以上述问题为出发点，对基于WEBGIS地理信息系统对校园的数字化设计和实现进行详细研究。

关键词：WEBGIS；数字化校园；设计；实现

中图分类号：TP393.18

我国现代化校园建设越来越快，传统的校园设计与规划管理模式已经不能适应这种情况，而WEBGIS地理信息系统可以将电子地图通过网络进行和实施，只要拥有一台能够浏览互联网的电脑，用户就可以轻松访问已经存储在服务器上的电子资源。为了能够更好的进行现代化校园建设，本文将针对普通意义上的、基本上任何学校都会有的校园基础设施管理建立一个完整的WEBGIS系统。

1 WEBGIS系统需求分析

需求分析即对系统需要实现的功能进行全面分析。校园内WEBGIS系统的建设需要拥有以下几个方面的功能：

完整记录校园管道信息，并进行有效管理。WEBGIS系统要能够对校园内部的供水管道、排污管道、天然气管道以及电力系统管道等进行完整的记录，并可以随时进行查询、编辑以及设计；另外，系统还必须能够快速实现管道故障点查询、井盖定位等功能，并且在具体使用要求下能够提供最佳、最短路径。

完善记录路灯校园内路灯信息，并进行有效管理。完整记录校园内部所有路灯的基本信息并反映在WEBGIS系统内部，能够提供快速、便捷的查询、统计工作；根据记录信息，安排设计路灯的检查、维修，并及时更改存储信息。

消防信息管理。消防信息管理师WEBGIS系统的一大功能，对于保证校园安全具有重要作用。WEBGIS系统要实现对消防信息的全面存储，提供校园内部消防设施、通道以及各种供电设备、供水设备、设备开关的地理位置信息；其次，对所有消防设施的检修进行跟踪记录，提供方便的查询服务。

建筑信息管理。这是WEBGIS系统最基本的功能，它必须能够提供校园内部各种建筑物比如食堂、教学楼、实验楼、图书馆、宿舍楼、超市以及校园的各种道路、桥梁设施的电子地图记录和查询服务。

管道井盖信息管理。校园管道井盖的基本信息包括井盖位置、井盖大小等，WEBGIS系统需要对这些信息进行全面记录，能够在需要时提供方便快捷查询、分析及统计服务；其次，对于井盖的损坏、缺失以及检修等情况进行完整记录，以便查询、跟踪、统计。

环卫信息管理。环卫信息包括校园内部绿化、垃圾处理设施、校园美化装饰物品等的分布于管理信息，WEBGIS系统需要对这些物品的地图信息进行完整记录，能够提供方便、快捷的查询、分析与统计。尤其对于校园绿化要进行完整完善的记录，并且对损坏与维修进行跟踪，分析与统计。

土地信息管理。校园数字化建设要求WEMGIS系统能够对校园内新增的基础设施合适的放置地点进行分析、统计并记录。在校园添加新的基础设施时，管理人员可以借助WEBGIS地理信息系统中校园面积使用数据以及各个基础设施之间的关系数据进行空间统计分析，并且借助计算如何才能使校园面积使用达到资源利用效益最大化的结果，为校园管理人员提供决策支持，此时WEBGIS起到了DSS（Decision Support System）的作用。

2 系统设计

2.1 WEBGIS系统结构设计。WEBGIS系统采用三层结构设计，并使用采用B/S结构（Browser/Server）方式进行实现。系统的三层结构分别为用户表示层、应用逻辑层和数据层。系统具体架构如图1所示。

图1 系统架构图

用户层为浏览器，此层负责系统与用户的交互。应用逻辑层也是整个系统的关键层，主要负责接受用户请求并对其进行处理，将用户请求的数据从数据层带回存至服务器。数据层有空间与属性两种数据，负责响应应用逻辑层的数据请求。

2.2 数据分层。数据分层就是指将校园内部所有实体按照某种特征抽象为WEBGIS系统中的某种图层，将格式相同的实体都存储在统一图层。根据校园内部实体特征可将这些分为点状、线状及面状数据三种图层。

点状数据：学校内的井盖、消防、路灯以及环卫等具有点状定位特征或者能够表现宏观特性的实体。

线状数据：具备线性特征或者能够抽象为具有线状特征的实体可以分到线状数据图层。在学校内部主要包括一些供电、供水管道和一些交通道路等。

面状数据：只面积较大，具有一定空间覆盖特横的实体。校内主要包括大的建筑、绿化的草地等。

2.3 数据库的分析与建立。数据层包含两个数据库，分别为空间数据库与属性数据库。在空间数据库中，校园内的各个地理实体要按照数据分层以点、线、面状数据的形式存储，设计时要遵循直观形象易于理解的原则。

属性数据库主要对校园内地理实体各种属性进行详细记录和存储。属性信息主要包括实体的名字、建筑时间和主要用途等，属性主要用于客户查询时使用。

3 系统实现

3.1 地图浏览模块实现。地图浏览模块要实现地图放大、缩小、移动、漫游以及全图显示、鹰眼等功能。地图放大、缩小：用户通过鼠标滚作，可以实现电子地图的放大与缩小。移动、漫游：用户按住鼠标左键，可以实现对电子地图的移动和翻转，能够在不同的角度观察地图。全图显示：用户可以看到整个地图，对校园整体有大致了解。鹰眼：用户在对电子地图进行了一些操作之后，不能预览全图时，可以通过鹰眼来发现当前观察地区的地图与整个地图的相对关系。

3.2 图层控制模块。通过上述涉及可知，根据校园内部地理实体属性，WEBGIS拥有多种图层，并且通过点状数据、现状数据以及面状数据进行全面描述并在地图上表示。WEBGIS的图层控制模块能够通过操作实现对不同图层的显示、隐藏及分层，另外还能根据实际需要对特定图层进行编辑，对图层显示、标注等属性进行重新设置。

3.3 选择、查询和定位模块

（1）信息查询与选择。用户通过鼠标可以点击WEBGIS系统中的实体，对尸体信息、属性等进行查询，并最终确定要寻找的具有特定信息的特定实体。（2）双向查询。系统可以提供空间数据库和属性数据库之间的双向查询功能。（3）区域查询。WEBGIS系统用户可以使用圆形、矩形等工具对选定一定范围内的地图进行区域查询，系统能够统计处该区域内的相关属性信息。（4）设施查询。主要用于定位。用户可以通过设施查询功能寻找地图中的特定实体，进行具体定位。

4 结束语

随着现代化校园建设的不断深入，WEBGIS系统必将发挥其举足轻重的作用，通过本文基于WEBGIS的数字化校园设计与实现的研究，希望能够对现代化校园建设有一定的指导意义。

参考文献：

[1]江燕.基于WEBGIS的佳木斯大学数字化校园信息系统的分析与设计[D].北京邮电大学，2009.

[2]王洋.浙江工商职业技术学院数字化校园地理信息系统的设计实现[D].电子科技大学，2013.

[3]杨延珍.WEBGIS支持下的数字校园系统研究[J].甘肃科技，2011（17）.

作者单位：湖北理工学院，湖北黄石 435003