智慧校園地理信息系統(tǒng)

【摘 要】“智慧校園地理信息系統(tǒng)”是一個包含多層架構的復雜系統(tǒng)數(shù)字化校園系統(tǒng)，按照校園建設和管理現(xiàn)代化要求，采用先進的計算機技術和網(wǎng)絡通信技術，利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡通訊設施，構建智慧校園地理信息系統(tǒng)，成為信息資源匯集、發(fā)布、交流和共享的基礎設施和各類管理應用的運行平臺，為校園建設和管理提供輔助決策、咨詢服務、校園師生參與提供便捷、高效的現(xiàn)代化載體。

【關鍵詞】地理信息；空間數(shù)據(jù)

0.背景

校園基礎設施是保證學校教學、科研、生活正常運轉的重要基礎條件，也是校園規(guī)劃、建設和管理的基礎資料和公眾共享的信息資源。為了提高校園基礎設施的現(xiàn)代化管理水平，促進校園數(shù)字化、精細化管理，保障校園基礎設施高效、安全的運轉，為學校的決策和緊急事故處理提供依據(jù)，將建設智慧校園地理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在全面普查校園的地下管線及地上公共設施空間分布和屬性情況的基礎上，結合校園規(guī)劃和建設，建立具有高度全面性、現(xiàn)勢性的地下管線和公共基礎設施綜合數(shù)據(jù)庫。實現(xiàn)對全校各類管線和公共基礎設施數(shù)據(jù)的管理、分析、查詢、輸出和實時更新等功能。

1.智慧校園總體設計

基于GIS校園基礎設施數(shù)字化管理系統(tǒng)采用三層結構，以桌面和瀏覽器方式（Client/Server、Browser/Server）建立客戶端，以自主研發(fā)的GIS軟件平臺和大型的數(shù)據(jù)庫進行后臺數(shù)據(jù)管理。利用先進成熟的計算機和通訊技術，力求構建聯(lián)結各相關部門和權屬單位的數(shù)據(jù)管理中心，形成覆蓋專用網(wǎng)絡的分布式應用和集中管理的管線信息系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)層：主要用于存儲地圖數(shù)據(jù)、瓦片數(shù)據(jù)、擴展數(shù)據(jù)。

服務層：用于對外提供服務，如地圖引擎、空間查詢服務、網(wǎng)絡拓撲服務、元數(shù)據(jù)服務。

應用層：基于服務搭建的應用，如果B/S瀏覽器的應用。

2.系統(tǒng)設計

2.1數(shù)據(jù)庫建設

智慧校園地理信息數(shù)據(jù)庫包括基礎地理數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù).它們是相輔相成的關系。數(shù)據(jù)庫中需包括以下數(shù)據(jù)：

2.1.1基礎地理數(shù)據(jù)

基礎地理數(shù)據(jù)是GIS系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)，是各種空間分析的基本對象。主要包括為所有地理空間數(shù)據(jù)提供共同的坐標參考系的大地控制數(shù)據(jù)，交通數(shù)據(jù)，行政境界數(shù)據(jù)，居民地數(shù)據(jù)，地名注記數(shù)據(jù)以及對應的屬性數(shù)據(jù)等。常用圖層主要包括：道路圖層、地名圖層、等高線圖層、河流圖層等。

2.1.2多源、多時相遙感數(shù)據(jù)

對遙感數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，生成兼有高分辨率和多光譜信息的遙感影像.

2.1.3專題地圖

主要是指包括校園地下管線數(shù)據(jù)、樓房內(nèi)平面結合表數(shù)據(jù)。

2.1.4 DEM數(shù)據(jù)

用于三維可視化以及用戶的分析、量算。

影像圖疊加專題信息之后，擺脫了傳統(tǒng)專業(yè)線劃圖過于抽象，非專業(yè)人員不易理解的局限，使地表信息更加直觀、內(nèi)容更加豐富多彩，便于學校對基礎設施資源的管理和保護。

2.2輔助分析子系統(tǒng)

系統(tǒng)能夠進行管線長度統(tǒng)計、管點類型統(tǒng)計、綜合統(tǒng)計，并能夠以表格、直方圖、餅圖、折線圖等加以表示并輸出。具體功能包括：按全庫管線長度、附屬物類型及數(shù)量、管線分類、管點分類統(tǒng)計；按管線的管徑、材質、權屬單位、建設年代、所在道路進行管線及管點統(tǒng)計；條件統(tǒng)計；范圍統(tǒng)計。

2.2.1管線長度的統(tǒng)計

統(tǒng)計全部或符合給定條件管線的長度。

2.2.2管點、附屬物類型的統(tǒng)計

統(tǒng)計全部或符合給定條件的管線點、附屬物的個數(shù)，并以數(shù)據(jù)表、直方圖、立體直方圖、餅圖、折線圖等形式進行顯示。

2.2.3范圍統(tǒng)計

在圖上選擇某一范圍，統(tǒng)計出各類管線的數(shù)量，并以數(shù)據(jù)表、直方圖、立體直方圖、餅圖、折線圖等形式進行顯示。

2.2.4分類統(tǒng)計

按照管線的材質、管徑、建設年代、權屬單位、所在道路進行統(tǒng)計，并以數(shù)據(jù)表、直方圖、立體直方圖、餅圖、折線圖等形式進行顯示。

空間分析功能系統(tǒng)能夠進行地下管線的橫斷面、縱斷面分析；垂直凈距分析、水平凈距分析、覆土深度分析。給水、煤氣發(fā)生爆管事故的影響區(qū)域分析；交叉路口的交叉點分析。

2.3校園一卡通設計

建立高校園區(qū)內(nèi)師生“一卡通”系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)實現(xiàn)門禁、考勤、就餐、消費、會議簽到、借書、用水、用電、公共設施使用等功能。方便學校對老師、學生的管理。

校園一卡通實現(xiàn)傳統(tǒng)校園一卡通功能以外，可以通過短信、WAP等方式實現(xiàn)排課、會議、圖書借閱、消費情況、賬戶信息等各種信息的互動查詢，可實現(xiàn)各種信息的指定下發(fā)，具有通知、提醒的功能。

2.4車輛管理系統(tǒng)

本系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)校區(qū)內(nèi)車位利用率及車位使用狀態(tài)的的動態(tài)管理，對進出學校的所有車輛信息進行綜合調(diào)度管理。通過本系統(tǒng)可以分析用戶需要的車位信息，允許用戶通過PC終端查詢所有車位的實時使用情況，以及車輛引導服務。

投入使用的新校園，面積大，道路多，將來正式使用后，園區(qū)內(nèi)車輛管理是個大的問題，利用車輛管理系統(tǒng)，規(guī)范園區(qū)內(nèi)交通車輛，做到停車有序，行駛有規(guī)。充分體現(xiàn)一個現(xiàn)代化高校園區(qū)的整體風貌。

整個校園的車輛進出管理系統(tǒng)實行中央電腦集中監(jiān)控，并采用紅外檢測器檢測車輛的進出，使用無線發(fā)射器、接收器識別注冊車輛的進出信號，使停車管理建成方便，安全，高效的控制體系。本系統(tǒng)還可以通過主機實行聯(lián)網(wǎng)控制多個門口的車輛統(tǒng)一進出管理情況。

3.數(shù)據(jù)訪問接口設計

Webservice是一種構建應用程序的普遍模型，可以在任何支持網(wǎng)絡通信的操作系統(tǒng)中實施運行；它是一種新的web Webservice應用程序分支，是自包含、自描述、模塊 化的應用，可以發(fā)布、定位、通過web調(diào)用。Web Service是一個應用組件，它邏輯性的為其他應用程序提供數(shù)據(jù)與服務.各應用程序通過網(wǎng)絡協(xié)議和規(guī)定的一些標準數(shù)據(jù)格式（Http，XML，Soap）來訪問Web Service，通過Web Service內(nèi)部執(zhí)行得到所需結果.Web Service可以執(zhí)行從簡單的請求到復雜商務處理的任何功能。一旦部署以后，其他Web Service應用程序可以發(fā)現(xiàn)并調(diào)用它部署的服務。

4.結束語

本文結合智慧校園管理現(xiàn)狀進行了分析，研究了系統(tǒng)平臺的總體框架設計，開發(fā)智慧校園地理信息系統(tǒng)，建立一套滿足于對校園管理提供了科學化、精細化，規(guī)范化，日?；芾淼木C合型信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了校園管理工作的信息化、智能化。

【參考文獻】

[1]劉化軍.物聯(lián)網(wǎng)技術[M].電子工業(yè)出版社，2010.

[2]王志良.物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在與未來[M].機械工業(yè)出版社，2010.

[3]王艷軍.一種基于SOA的地理信息共享模型的設計與實現(xiàn)[A].第二屆“測繪科學前沿技術論壇”論文精選[C].2008.

[4]翟石艷，孔云峰.基于Web Service和Mashup技術的城市地理數(shù)據(jù)服務研究[A].測繪通報.測繪科學前沿技術論壇摘要集[C].2008.