基于GIS的校園基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化應(yīng)用研究

唐浚然 龔 嫻 趙俊蘭

（北方工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院，中國 北京 100041）

0 引言

高校后勤管理中普遍存在著資料孤立分散、信息化水平低、產(chǎn)權(quán)難明晰、管理混亂等問題。隨著地高校后勤改革的不斷深入，對管理手段和管理水平提出了更高、更新的要求，如何應(yīng)用現(xiàn)代化手段提高工作效率和管理水平成為了一個亟待解決的問題[1]。

針對高校后勤改革的需求以及校園基礎(chǔ)設(shè)施信息的特點，基于GIS技術(shù)研究研發(fā)房地產(chǎn)信息管理系統(tǒng)。文中以北方工業(yè)大學(xué)房地產(chǎn)信息管理系統(tǒng)為例，對體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能、技術(shù)路線、數(shù)據(jù)庫建設(shè)等方面進(jìn)行了探討，系統(tǒng)的建立將提高高校后勤管理水平，并為校園其它信息管理系統(tǒng)提供了技術(shù)支持。

GIS技術(shù)以一種全新、綜合的方法，來分析解決地學(xué)領(lǐng)域中的各種空間信息問題。 GIS最大的優(yōu)勢在于空間分析和圖形管理，而只有把它嵌合到實際的辦公管理業(yè)務(wù)中，才能真正實現(xiàn)其價值?；贕IS技術(shù)的房地產(chǎn)信息管理系統(tǒng)把房產(chǎn)管理、地下管線管理、體育場管理、園林管理以及校園規(guī)劃等結(jié)合起來，實現(xiàn)了圖、文、表管理一體化辦公，提高了工作效率，方便學(xué)校的內(nèi)部管理。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

1.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

根據(jù)校園基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化應(yīng)用，制定了以下系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)（如圖1）。

圖1 系統(tǒng)框架圖

1.2 系統(tǒng)功能組成

系統(tǒng)共分為五個模塊:基本信息與校園電子地圖瀏覽,數(shù)據(jù)輸入、編輯模塊,房地產(chǎn)查詢檢索,房地產(chǎn)統(tǒng)計分析,系統(tǒng)維護(hù)與數(shù)據(jù)更新模塊,如圖2所示。

1.2.1 電子地圖子系統(tǒng)

主要實現(xiàn)校園電子地圖的基本功能，包括地圖漫游、放大、縮小、平移、標(biāo)注、圖層控制、實時比例尺、鷹眼、地圖輸出等，還實現(xiàn)了建筑、園林、綠化、規(guī)劃用地等的圖形與屬性的相互查詢。除此之外，該子系統(tǒng)還具有空間分析功能，包括最短路徑選擇、空間信息統(tǒng)計、路徑模擬導(dǎo)航等，這些對校園突發(fā)事件的處理有重大意義。例如點擊地圖上某一建筑物，不僅可以獲得該建筑的建筑面積、竣工日期、產(chǎn)權(quán)狀況等屬性信息，還有包括建筑效果圖、各層氣、水、電管線圖、相關(guān)視頻等多媒體信息；在校園電子地圖中通過SQL語言表達(dá)條件屬性信息，用來查詢、定位相關(guān)的房地產(chǎn)實體；對于校園火災(zāi)、急救等緊急情況，可以選擇到事發(fā)地最短線路、最近的消火栓等等，為管理者提供最優(yōu)決策信息。

圖2 系統(tǒng)功能組成

1.2.2 房地產(chǎn)查詢子系統(tǒng)

主要針對校園房地產(chǎn)信息進(jìn)行單項查詢或者組合查詢，針對高級用戶還開放了SQL語言查詢模式，可以設(shè)置更復(fù)雜的查詢條件。對查詢結(jié)果為一般的文字信息時列表顯示，并可設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)辦公文件格式進(jìn)行打印，對于圖片、視頻等多媒體信息可以輸出、播放等。如圖3、圖4所示。

圖3 系統(tǒng)主界面

圖4 電子地圖子系統(tǒng)

1.2.3 房地產(chǎn)統(tǒng)計子系統(tǒng)

針對校園房地產(chǎn)信息按不同類型統(tǒng)計，并用餅圖的形式加以直觀的表達(dá)。例如對全校的實驗室信息進(jìn)行統(tǒng)計，可以分為按實驗室所處位置、實驗室等級、實驗室人員、實驗課程、實驗課題等級、實驗室設(shè)備等不同方式，用餅圖的形式加以表現(xiàn)各部分之間的比例關(guān)系，如果想得到更為精確的數(shù)值，可以通過點擊餅圖的相應(yīng)部分得到。如圖5、6所示。

圖5 房地產(chǎn)查詢

圖6 房地產(chǎn)統(tǒng)計子系統(tǒng)

1.2.4 數(shù)據(jù)更新子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)分為管理員信息更新、電子地圖更新、房地產(chǎn)屬性信息更新以及多媒體信息更新，具體的更新又分為添加、刪除、修改記錄等方式。管理員信息更新主要針對帳號和密碼更新，為了保障數(shù)據(jù)庫安全，對密碼進(jìn)行加密，當(dāng)系統(tǒng)驗證身份時，再把數(shù)據(jù)庫中的密碼進(jìn)行解密再校對；電子地圖更新主要是對圖形以及圖元的屬性進(jìn)行基本編輯操作、調(diào)整圖形等。其中基本編輯操作包括撤消、復(fù)制、粘貼、刪除、添加符號、添加文字、畫點、畫直線、畫折線、畫矩形和畫圓形等;調(diào)整圖形包括對輔助圖的拖放、分割、合并及擦除。對于空間數(shù)據(jù)庫發(fā)生改變，屬性數(shù)據(jù)庫由于關(guān)聯(lián)也自動生成相應(yīng)記錄，如果新增記錄的必要字段值為空，則提醒管理員添加。對于房地產(chǎn)信息更新，主要運用到數(shù)據(jù)庫讀寫操作，而對于多媒體信息應(yīng)先轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)據(jù)再加以存儲。如圖7所示。

圖7 數(shù)據(jù)更新子系統(tǒng)

2 技術(shù)路線

2.1 技術(shù)實現(xiàn)技術(shù)

目前許多軟件公司都開發(fā)了很多ActiveX控件，合理選擇和運用現(xiàn)成的控件，減少了開發(fā)者的編程工作量，使開發(fā)者避開某些應(yīng)用的具體編程，直接調(diào)用控件，實現(xiàn)這些具體應(yīng)用，不僅可以縮短程序開發(fā)周期，使編程過程更簡潔，用戶界面更友好，可以使程序更加靈活、簡便[2]。

利用GIS工具軟件生產(chǎn)廠家提供的建立在ActiveX技術(shù)基礎(chǔ)上的GIS功能控件，如ESRI的MapObjects、MapInfo公司的MapX等，在Delphi、VB等編程工具編制的應(yīng)用程序中，直接將GIS功能嵌入其中，實現(xiàn)地理信息系統(tǒng)的各種功能。

2.2 系統(tǒng)開發(fā)平臺

系統(tǒng)圖形軟件選用ESRI公司Mapobjects2.1，它由一個ActiveX控件和45個可編程的自動化對象組成，不依賴于任何編程語言，具有開放的接口和很方便的定制體系，支持GIS界普遍采用的兩種模型，地理相關(guān)模型和一體化的數(shù)據(jù)模型。本系統(tǒng)采用地理相關(guān)模型，所以圖形數(shù)據(jù)采用Shape file文件格式在本地存儲，Shape file文件是專門存儲空間數(shù)據(jù)的文件格式。采用這種方式存儲，可以方便系統(tǒng)的定制和移植[3]。集成平臺選用可視化編程工具Visual Basic 6.0。屬性數(shù)據(jù)庫采用SQL Serve 2000，它具備了強大的數(shù)據(jù)管理功能以及和其他格式數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換的能力，適用于數(shù)量、種類繁多的數(shù)據(jù)儲存。

3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)

數(shù)據(jù)庫建設(shè)包括數(shù)據(jù)字典設(shè)計、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)檢查、數(shù)據(jù)入庫等工作重復(fù)性大、枯燥無味，但它們是系統(tǒng)建立的基礎(chǔ)，花費時間約占總時間的70%甚至更多[4]。本系統(tǒng)主要包括空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫。

3.1 空間數(shù)據(jù)庫

空間數(shù)據(jù)庫記錄圖元的空間信息及基本屬性，包括以下內(nèi)容：校園房地產(chǎn)、地下管線、綠化、園林、體育場、規(guī)劃用地等地物信息。其中空間信息包括地理坐標(biāo)、高程等空間數(shù)據(jù)；基本屬性包括地物名稱、地物編號、實體類型、所屬圖層等?？臻g數(shù)據(jù)獲得途徑有以下幾種方式：測量（控制點數(shù)據(jù)、大地參考系、被測量點的坐標(biāo)數(shù)據(jù)）、遙感（各種分辨率的遙感圖像）、GPS（接收點的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)）、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、歷史資料、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及實地調(diào)查。

3.2 屬性數(shù)據(jù)庫

主要存放房地產(chǎn)文字、多媒體等類型的描述信息，數(shù)據(jù)入庫有以下四種方式。

手工輸入：這種入庫方式主要針對一些閑散數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)檢查時的查缺補漏。手工輸入方式工作量大、效率低、誤差大，特別對一些特殊字符的處理，一定要慎重，對于手工輸入的數(shù)據(jù)入庫后必須進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查。

從 Access（Excel）表中導(dǎo)入：應(yīng)用 SQL Server的 DTS服務(wù)，充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)，減少重復(fù)工作，提高入庫效率和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度。

利用編程導(dǎo)入：這種方法主要用于不可視的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化與導(dǎo)入，比如房地產(chǎn)多媒體信息，需先轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)再加以儲存。

4 結(jié)束語

將GIS技術(shù)應(yīng)用到高校校園房地產(chǎn)管理中，開發(fā)出有實用價值的房地產(chǎn)信息管理系統(tǒng)，是高校管理自動化、科學(xué)化的必然。該系統(tǒng)與校園地圖信息建立緊密的聯(lián)系，成為后勤管理部門進(jìn)行房地產(chǎn)管理的數(shù)據(jù)源，查詢、定位與教學(xué)、科研、管理、服務(wù)等相關(guān)的房地產(chǎn)信息，可從根本上解決目前房地產(chǎn)管理的紊亂狀態(tài)，可節(jié)省大量的人力、物力、財力，為管理者的管理、設(shè)計、決策提供各種圖文聲像并茂的資料，可以有效的提高校務(wù)管理水平。

［1］唐益平，楊德生.基于GIS的礦產(chǎn)資源規(guī)劃管理信息系統(tǒng)開發(fā)[J].測繪科學(xué)，2004，29(5):71－72.

［2］王宇穎，周鋒.基于ActiveX的地理信息組件的結(jié)構(gòu)研究[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2002,34(5):675－678.

［3］翟長江，張秋文.基于控件MapObjects開發(fā)GIS應(yīng)用系統(tǒng)[J].微計算機信息，2003，19（5）：82－83.

［4］丁力，汪小琳.地理信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫結(jié)合研究[J].中國圖像圖形學(xué)報，2001，6（11）：1101－1106.