基于ArcEngine 的校园地理信息系统的设计与开发

基于ArcEngine的校园地理信息系统的设计与实现

张世良

(宁德师范高等专科学校福建宁德 352100)

摘要：针对校园管理的信息化、科学化和可视化,本文在分析现有校园信息管理系统特点的基础上,研究了校园系统数据模型的设计方法,并以宁德学院为例,建立了基于ArcEngine 的校园地理信息系统,详细阐述了系统的设计与实现方法,为数字校园建设提供了有益的探索。

关键词： GIS；ArcEngine；数字校园；C#

Design and Implementation of Campus Geographic Information System based on ArcEngine

Shiliang Zhang

(Ningde Institute of teachers ningde fujan 352100)

Abstract :For the informationization,scientific and visualization in campus management , the paper studies the design method of data model of campus management information system on the basis of the analysis of the characteristics of the current campus information. As an example of Ningde college, campus geographic information system is established based on ArcEngine , and the method of design and development is proposed in detail so as to provide a useful exploration for the construction of the digital campus.

Key words :GIS;ArcEngine;Digital Campus;C#

随着科学技术的发展,地理信息系统(GIS)的应用日趋广泛,不但在资源和环境管理与规划中成功应用,而且成为设施管理和工程建设的重要工具,同时还进入物流配送、商业选址以及大型的企业管理领域中,地理信息也正逐渐应用于校园信息日常管理当中。因此为加快校园信息化步伐,提高工作效率,强化信息管理,有必要建立校园地理信息系统(CGIS)。本文利用组件式开发模式开发了校园地理信息系统，以实现对学校地理信息及其他相关信息的管理与查询，并实现可视化的功能[1 ]。从而服务于校园的建设、规划与管理。

1、开发工具与开发平台

现有的校园管理信息系统是各部门根据管理目的建立的，并与组织管理的模式相适应的一种人机系统，大多数各自独立、条块分割、往往只注重功能的实现，统一的规范，难

以进行集成，无法适应现代信息系统网络化的要求。为了解决“信息孤岛”问题，本

校园地理信息系统集图形、图像数字信息于一身来表示校园各种空间和属性要素,为用户提供了各种校园信息的查询、检索和必要的空间分析、统计操作以及相应的专题要素输出,为校园的发展预测、规划决策以及科学管理提供了可靠的依据。而现有的校园管理信息系统中缺乏本文以宁德学院为例, 以Microsoft Visual Studio 2005为系统开发平台,采用C#语言和ArcGISEngine开发组件,探讨了校园地理信息系统的构建,并在此基础上设计出宁德学院校园地理信息系统,实现了校园地理信息系统的基本功能[2 ]。

2、系统数据库设计

对于一个良好的GIS管理系统,必须有一个数据库的支持,目前大多数GIS系统通常采用空间数据库和属性数据库并存来管理空间数据和属性数据,系统采用GeoDatabase来统一管理空间数据和属性数据。GeoDatabase是Arc/Info8 引入的一种全新的空间数据模型, 实际上

是建立在DBMS之上的统一的、智能化的空间数据库。GeoDatabase使用了面向对象的方法, 使得要素可以有自己的行为和属性, 并且要素类具有继承性、多态性和封装性。这样, 以更加符合自然的行为和人的思维方式去组织数据, 更精确地模拟真实世界[3] [4]。

以校园建筑物数据为例,根据目前学校已有的和在建的基础实施,结合地理信息系统空间数据抽象分层功能,校园建筑物基础地理数据可划分为教学建筑包括院办公楼、各系办公楼等,辅助教学建筑包括实验楼、图书馆、体育场地等,公共建筑包括学生活动中心、校医院、食堂等,公寓包括大学生公寓、教师公寓等以及其他用途类建筑物。系统中主要的空间数据有校园植被和楼栋层图。其中最为重要的是楼栋图层, 以直观、真实的方式显示各楼栋的外观以及空间分布。楼栋以要素类(FeatureClass)的形式存储在GeoDatabase 中, 要素类型为Multipatch。校园植被则是由存储在GeoDatabase中相关的Point, Polyline 以及Polygon等类型的要素类来综合表现。根据GIS数据分层存放的要求,各种专题信息分层存放并使用不同的颜色显示输出。完全可以在空间数据库中加上这些字段也就是对这些属性绑定在空间数据上统一管理,这也是其他一些GIS系统采用的一个数据库模式。

3、系统功能设计

3.1 系统的设计原则

本系统的开发目标是基于ArcEngine、以一种简单易行的方法、开发出一个实用性较强的地理信息系统，可以在学校这种面积不是特别大，但是人口流动相对较为频繁的校园，能方便地根据不同的需求获取和查询相关的各种信息。为外来人员和新生提供一个信息查询的平台。本系统设计与开发时的原则是系统的实用性、健壮性、可视性、安全性、可靠性、经济性、可扩充性、模块化、易于非专业人员操作性等。

3.1 系统图层的矢量化

系统在矢量化的时候，图层的分层内容主要取决于矢量化图的使用目的和使用的范围，鉴于本次矢量化图主要是用于校园地理信息系统的开发，因此，在这里我们可分为7个图层，各个图层内容如表1 所示。

3.2 功能模块设计

针对系统的设计原则，系统的功能设计如图2所示。