地理信息系统

摘要

伴随着互联网信息技术的极大发展，使得具有巨大应用前景的WebGIS技术走上了历史的舞台。WebGIS技术将传统的GIS功能进行了非常大的扩展，WebGIS以internet网络为平台，大大不同于以往的GIS系统，使其不再是少数专业GIS人员使用的工具，而是成为了能够普及并推广的通用工具。WebGIS具有传统的GIS不能比拟的优越性，是GIS技术的一个重要发展趋势和方向。本论文以电子科技大学清水河校区数字化校园地理信息系统建设为研究实例，设计了数字化校园的WebGIS模型，并予以实现。建设数字化校园就是采用互联网技术、通讯信息技术、计算机技术等对整个学校的科学研究、教学工作、日常管理和生活服务有关的所有信息进行全方位的数字化和信息化，从而把学校建设成为具备不仅面向校园内，而且同时也面向社会的一个超越空间的数字化虚拟大学。

基于WebGIS的数字化校园地理信息系统是WebGIS技术的一个具体应用。本文在阐述了电子科技大学数字校园建设的重要性和必要性的基础上，首先讨论了当前国内外现有WebGIS发展现状，详细介绍了WebGIS技术特点和实现方法。并提出了电子科技大学清水河校区数字化校园的WebGIS模型，此模型基于MVC 模式，将对地图操作的空间业务和非空间业务逻辑进行分离。同时还介绍了包括电子科技大学清水河校区数字化校园地理信息系统建设的系统需求分析、系统总体设计的指导思想和目标、系统功能设计等内容。其次，论文对系统所采用的WebGIS服务器平台——ArcGIS Server 9.3进行了深入研究和讨论，介绍了该平台的基本组成和体系结构，说明了ArcGIS Server 9.3的运行机制。系统整体结构是采用J2EE技术把系统进行了分层设计，在开发上是采用标准的JSF技术和JavaADF技术，从而提高系统的可维护性，加快了开发速度，降低了开发风险。最后，文章阐述了系统空间数据库的详细设计，分析讨论了电子科技大学清水河校区数字化校园建设地理信息系统的部分功能设计和实现的源代码和论文所做的关键技术研究工作，对系统的各功能某块进行了测试，给出了总结和展望。

关键词：地理信息系统，WebGIS，数字校园，ArcGIS Server

目录

第一章绪论 1

1.1 数字化校园概要 1

1.2 课题的背景和意义 2

1.3 国内外发展现状 4

1.3.GIS发展现状 4

1.3.WebGIS发展现状 4

1.4 本人的主要工作 5

1.5 论文的组织结构 6

第二章数字化校园系统分析与总体设计12

2.1 数字化校园系统需求分析12

2.1.1 数字化校园建设原则12

2.1.2 数字化校园建设内容13

2.2 基于WebGIS的数字化校园系统总体设计14

2.2.1 基于WebGIS的数字化校园系统总体设计14

2.2.2 基于WebGIS的数字化校园系统网络结构设计14

2.3 系统的应用支撑平台设计14

2.3.1 系统应用平台设计需求16

2.3.2 系统应用平台设计目标16

2.4 系统框架设计18

2.4.1 系统整体IT架构设计18

2.4.2 基于WebGIS的数字化校园地理信息系统模型19

2.5 基于WebGIS的数字化校园地理信息系统功能设计19

2.5.1 地图浏览功能22

2.5.1.1 地图放大、缩小功能22

2.5.1.2 地图漫游功能22

2.5.1.3 鹰眼地图功能23

2.5.1.4 全图显示功能23

2.5.2 电子地图控制功能23

2.5.2.1 图层控制功能23

2.5.2.2 空间数据更新功能24

2.5.3 综合信息查询功能25

2.5.

3.1 信息查看功能25

2.5.

3.2 信息查询、定位功能25

2.5.4 其它实现功能25

2.5.4.1 距离测量功能25

2.5.4.2 地图打印功能26

2.5.4.3 面积测量功能26

2.5.4.4 资源配送功能26

2.5.4.5 最短路径查询功能26

2.6 本章小结26

第一章绪论

地理信息系统(Geographical Information system，GIS)的主要目标是广泛收集、大量储存、高效管理、综合分析和直观显示各种地理空间信息数据[1]。它是在现代计算机软硬件和互联网的支持下，以特定的格式支持输入/输出、存储、显示以及进行地理空间信息综合查询、空间网络分析、辅助决策的有效工具。GIS以信息化、数字化的形式反映人类生活的地球空间地理信息和各种各样变化的空间数据以及描述这些空间数据所具有的特征和属性，并采用模型化的方法来

模拟地理空间对象的行为特征[2]。

1.1 数字化校园概要

计算机信息技术和高等教育事业的高速发展，越来越多的高等院校都开始进行各自数字化校园的建设。1992年克莱蒙特大学肯斯.格力(Keneth Genne) 教授发起并主持的一项大型科研项目“信息化校园”(The Campus of Computing project)，第一次提出了数字化校园的概念。数字化校园是以互联网络为基础，利用先进的信息化方法和软、硬件工具，实现从资源（如公文、图书、讲义、课件等）、学校环境（包括实验室、设备、教室等）到活动（包括教、学、管理、服务、办公等）的全面数字化。后来，在1998年l月31日，美国前副总统在美国加利福尼亚科学中心发表了题目为“数字化地球：21世纪我们认识地球的方式”的演讲，又第一次提出“数字地球”这个概念，从此全世界开始接受数字化这个概念，进而引出了“数字城市”等各种数字化概念。数字化校园具有以下五个数字化的典型特征：数字化的管理方法和工作环境、数字化的生活环境、数字化的教学资源、数字化的网络环境、数字化的教育学习环境[3]。

数字化校园建设的实质是：学校和教育管理部门通过信息化方法，对校园内的各种信息资源数据进行有效集成、快速整合和充分利用，达到对日常校务管理过程和教育、教学的优化、统一协调，实现教学过程与学习过程的全面优化，为学校的老师和同学创造一个良好的教学、学习及生活环境。从而达到提高学校管理水平、科学研究水平和教学质量的目的[4]。在学校的传统基础设施上建设一个数字化的空间，以扩展校园的空间和时间维度，提高高等院校的工作效率，拓展传统的学校功能，最终实现高等院校的全面信息化和数字化。

1.2 课题的背景和意义

建设电子科技大学清水河校区数字化校园的目的是为建立统一的、开放的、先进的、安全的、人性化的、承载综合应用的数字化校园系统，实现“网上办公、网上教学、网上管理、网上服务”全面网络化的目标，对整个教学工作、科学研究、生活管理等各个方面提供高效的计算机信息化、人工智能化管理，为全校老师、同学、职工提供便捷、信息全面互享的服务；实现学校各种信息整合和资源的配置优化，提高学校的管理水平，使电子科技大学信息化建设达到国内一流高校水平[5]。

最近几年来，电子科技大学的发展可以用日新月异来形容，电子科技大学是教育部直属的国家“211 工程”和“985 工程”的重点高校，是一所以电子信息