李心穎 李 峰

（1.?？诮?jīng)濟(jì)學(xué)院，海南 ?？?71127；2.海南大學(xué) 應(yīng)用科技學(xué)院，海南 海口571101）

1 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展

1.1 地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)（GIS，Geographic Information System）是以采集、存儲(chǔ)、管理、分析、描述和應(yīng)用整個(gè)或部分地球表面與空間和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 它由硬件、軟件、數(shù)據(jù)和用戶有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成，它的主要功能是實(shí)現(xiàn)地理空間數(shù)據(jù)的采集、編輯、管理、分析和統(tǒng)計(jì)。 地理信息系統(tǒng)是融計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)于一體，將圖形與數(shù)據(jù)有機(jī)地結(jié)合在一起，存儲(chǔ)和處理空間信息的高新技術(shù)。 它把地理位置與相關(guān)屬性有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，根據(jù)實(shí)際需要準(zhǔn)確、真實(shí)、圖文并茂地輸出給用戶，滿足系統(tǒng)建設(shè)、管理以及系統(tǒng)對(duì)空間信息的要求，并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的可視化，同時(shí)借助于地理信息系統(tǒng)獨(dú)有的空間分析功能和可視化表達(dá)，可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行各種輔助分析決策。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，地理信息的處理、分析手段日趨先進(jìn)，GIS 技術(shù)日臻成熟，GIS 的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大， 成為一門重要的自然科學(xué)分支，地理信息系統(tǒng)已深入到生活的方方面面。

1.2 WEBGIS

WebGIS(也稱為Internet GIS)就是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在Web 上實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、顯示、空間分析及輸出，并能回答用戶提出的問(wèn)題，進(jìn)行決策支持的系統(tǒng)，它是地理信息系統(tǒng)在萬(wàn)維網(wǎng)上的實(shí)現(xiàn)。目前信息技術(shù)以及Internet 的飛速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，人們對(duì)分布式應(yīng)用研究以及共享信息和知識(shí)需求不斷增長(zhǎng)，從而對(duì)GIS 的研究也發(fā)生了根本變化。隨著“數(shù)字地球”概念的提出，推動(dòng)了全球的信息化，這是對(duì)真實(shí)地球及其相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一性的數(shù)字化重視和認(rèn)識(shí)。實(shí)現(xiàn)“數(shù)字地球”離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)化GIS 的支持，國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展使其必將成為GIS軟件的運(yùn)行環(huán)境， 基于Web 的GIS 應(yīng)用已越來(lái)越成為廣大GIS 用戶新的迫切需求， 而對(duì)這方面的研究已成為GIS 發(fā)展的必然趨勢(shì)。WebGIS 在信息的快速發(fā)布，數(shù)據(jù)的及時(shí)更新、使用的簡(jiǎn)單靈活等方面具有傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。 隨著國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施、國(guó)家空間基礎(chǔ)設(shè)施的逐漸完善，以及在“數(shù)字地球”、“數(shù)字城市”、“數(shù)字區(qū)域”“數(shù)字行業(yè)”等工程的推動(dòng)下，WebGIS 在各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。

2 高校校園信息管理現(xiàn)狀

隨著我國(guó)城市建設(shè)日新月異的發(fā)展，高等院校已作為城市的重要組成部分，近幾年來(lái)，國(guó)家對(duì)高等教育投入的逐年增加，尤其是隨著高校的擴(kuò)招和合并，高校規(guī)模越來(lái)越大。我國(guó)高等學(xué)校校園面積大、建筑物多、設(shè)備多，功能齊全，各種管網(wǎng)、供電和通信線路交叉分布，這些信息用常規(guī)的管理方法難以實(shí)現(xiàn)有效的管理。高等院校的校園信息化管理建設(shè)越來(lái)越受到重視，但目前這方面的工作存在不少問(wèn)題：

1）為適應(yīng)教育和社會(huì)發(fā)展需要，各個(gè)高校都在加大改革力度，表現(xiàn)在從校園的建設(shè)與綠化、師資力量、教學(xué)方法、專業(yè)設(shè)置和招生數(shù)量等方面都進(jìn)行了不同程度的改革與變化，使管理工作日趨復(fù)雜；

2）很多高校為了適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)的需要和招生人數(shù)的增加，對(duì)校園面積進(jìn)行了擴(kuò)增，采取學(xué)校資源合并或建立新校區(qū)，無(wú)論是合并的還是新建的校區(qū)，大都不在一處，規(guī)劃管理工作自成體系，各自為政；原有的管理信息系統(tǒng)互不兼容，信息的管理和操作不統(tǒng)一，不規(guī)范；規(guī)劃管理信息資料整體上不夠完整，不夠準(zhǔn)確；

3）部分高校盡管已開(kāi)展信息管理“數(shù)字化”的工作，但整個(gè)規(guī)劃管理過(guò)程高度抽象、不直觀、費(fèi)時(shí)費(fèi)力；信息加工的時(shí)間周期長(zhǎng)，信息量不豐富；在實(shí)際操作中，仍然采用傳統(tǒng)的手工、分散的作業(yè)方式，造成工作效率沒(méi)有得到實(shí)質(zhì)的提高；

4）當(dāng)前各高校都需要擴(kuò)大招生，在對(duì)外交流和宣傳中對(duì)校園建設(shè)和硬件環(huán)境缺乏合理形象地表現(xiàn)，在校園中對(duì)各種建筑及資源沒(méi)有做到直觀的表達(dá)。

以上情況均對(duì)校園規(guī)劃及信息化管理工作帶來(lái)許多不便與困難，傳統(tǒng)的管理模式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高校的發(fā)展需要。過(guò)去校園管理模式可視為一種靜態(tài)模式，無(wú)論是數(shù)據(jù)的更新還是信息的展示遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前處于動(dòng)態(tài)變化中的校園發(fā)展需要。而GIS 作為一種能科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，能對(duì)規(guī)劃、管理、決策和研究提供所需信息的綜合性技術(shù)系統(tǒng)，是有效解決校園信息與管理問(wèn)題的先進(jìn)技術(shù)工具。

3 數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)的研究意義

作為現(xiàn)代城市重要組成部分的高等院校，其校園的科學(xué)管理和合理規(guī)劃越來(lái)越引起社會(huì)的重視。隨著校園信息化建設(shè)的發(fā)展，“數(shù)字校園”技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，“數(shù)字校園”是指學(xué)校在開(kāi)展教學(xué)、科研和管理及對(duì)外通訊過(guò)程中運(yùn)用寬帶、交互性和專業(yè)性的局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)學(xué)校辦學(xué)的數(shù)字化、信息化和智能化，是“數(shù)字地球”的微觀表現(xiàn)形式在校園區(qū)域的具體體現(xiàn)。

校園地理信息系統(tǒng)(Campus Geographic Information System)具有城市地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)和功能，它用圖形、圖像數(shù)字信息來(lái)表現(xiàn)校園各種空間及屬性要素，用戶可以圖文并茂的查詢校園信息獲得最為直觀的效果，就如同置身于校園中一般。 并利用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理及分析功能對(duì)校園各類信息資源進(jìn)行統(tǒng)一的、科學(xué)的組織與管理,從而實(shí)現(xiàn)信息資源的共享，為校園的發(fā)展預(yù)測(cè)、規(guī)劃決策以及科學(xué)管理提供可靠依據(jù)。

4 數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容

數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)主要立足于應(yīng)用，即滿足學(xué)校的需要為主要目標(biāo)，為加快校園信息化步伐，提高工作效率，強(qiáng)化信息管理，有必要把校園地理信息可視化和系統(tǒng)化。

1）為了快速、準(zhǔn)確獲取校園的地理信息，以及為校園的管理、規(guī)劃、設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確而詳細(xì)的數(shù)據(jù)，作為校園數(shù)字化的一個(gè)重要組成，要建立相應(yīng)的校園電子地圖。 它是基于Web 的一種新型數(shù)字地圖，能為用戶提供在空間上連續(xù)的信息描述，提供空間信息的查詢、檢索等功能。

2）由于地理信息系統(tǒng)的內(nèi)容可以無(wú)限細(xì)化，且學(xué)校的建設(shè)長(zhǎng)期處于一種動(dòng)態(tài)的變化之中， 學(xué)校內(nèi)的信息與人員永遠(yuǎn)處于變化的過(guò)程中，所以建立一個(gè)“完整”“全面”的校園地理信息需要一定的周期。

3）利用WebGIS 技術(shù)研究數(shù)字校園系統(tǒng)的解決方案，用圖形、圖像數(shù)字信息來(lái)表現(xiàn)校園各種空間及屬性要素，把用戶從以往的文字查詢中解脫出來(lái)，獲取圖文并茂而且最為直接的交互效果，提供各種統(tǒng)計(jì)操作、空間分析、專題要素輸出等功能。

5 數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)的功能

校園地理信息系統(tǒng)是一個(gè)空間型的信息系統(tǒng)，存儲(chǔ)著高校各種資源的大量數(shù)據(jù)。 為了方便地輸入信息快捷地提取數(shù)據(jù)，并且能夠進(jìn)行多信息源支持下輔助決策與模擬，該系統(tǒng)應(yīng)具有查詢功能，輸入、輸出功能，數(shù)據(jù)管理功能以及空間分析功能等。

1）基本功能：包括GIS 所擁有的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)變換、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、信息輸出圖形、圖像顯示以及信息查詢等功能，該功能為用戶提供輸入數(shù)據(jù)、瀏覽數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)的基本操作。

（1）數(shù)據(jù)采集：在系統(tǒng)軟硬件環(huán)境的基礎(chǔ)上，通過(guò)數(shù)字化、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)字圖像處理等方法獲得，并裝入可容錯(cuò)數(shù)據(jù)。

（2）數(shù)據(jù)變換：將多源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)定義的通用格式，包括數(shù)據(jù)重構(gòu)、空間變換以及數(shù)據(jù)集成三個(gè)方面。

（3）數(shù)據(jù)庫(kù)管理：包括圖形庫(kù)管理和屬性庫(kù)管理功能，能完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本操作，并且能和其它屬性數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)接，使系統(tǒng)更加靈活，具有開(kāi)放性。

（4）信息輸出：對(duì)于所需屬性數(shù)據(jù)及圖件資料可以直接輸出，并有制圖功能。

（5）查詢：用戶在系統(tǒng)中可對(duì)自己感興趣的某項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行定位查詢，標(biāo)題關(guān)鍵字查詢，所查詢的內(nèi)容以圖形、圖像、文字等形式予以顯示，以便全方位，多層次地提取信息。

（6）圖形顯示：該功能為用戶提供了開(kāi)窗，關(guān)閉、縮小、放大、漫游、刷新、鷹眼等高效的圖形操作功能。

2）數(shù)據(jù)管理功能

這部分主要面向管理員，管理員可以在自己的權(quán)限內(nèi)管理和維護(hù)地圖分類以及相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)，添加和驗(yàn)證相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

3）多媒體功能

校園信息系統(tǒng)所使用的圖形符號(hào)和地理數(shù)據(jù)大多是抽象的，利用多媒體手段，將抽象的點(diǎn)、線、面等圖符配以照片、圖表、文字等，這樣可以多角度，多層次地再現(xiàn)環(huán)境信息，并可對(duì)某個(gè)區(qū)域的環(huán)境變化進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)模擬。

4）空間分析功能

包括拓?fù)淇臻g分析，線性網(wǎng)絡(luò)分析、地形模型分析、空間疊加分析及其它功能，只要按其要求裝入數(shù)據(jù)，設(shè)定參數(shù)，便可獲得分析結(jié)果，這些功能是構(gòu)建模型庫(kù)的基礎(chǔ)。

6 結(jié)論

建立基于WebGIS 的數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)， 是高校管理自動(dòng)化、科學(xué)化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的一種趨勢(shì)。對(duì)數(shù)字校園地理信息系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)不僅可以為廣大師生提供各種校園的空間查詢信息服務(wù)，也可以為學(xué)校管理部門進(jìn)行校園的發(fā)展預(yù)測(cè)、規(guī)劃決策以及科學(xué)管理提供依據(jù)，同時(shí)提高高校對(duì)外的知名度，為學(xué)校創(chuàng)造客觀的社會(huì)效應(yīng)。

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