6.2.11 校园地理信息系统（GIS）
6.2.11.1 系统概述
XX学校基地具有教学信息繁杂、学生信息量大、校园建筑本身的信息和学生对建筑的利用信息并存等特点。
利用GIS强大的数据管理、空间分析和可视化表达功能，能实现对校园信息的管理及学校地理信息的发布。
校园地理信息系统可对校园地理实体（譬如建筑物等）进行GIS管理，还可将人文属性和学生对地理实体的使用关联，以便进行对校园信息、教学信息、学生信息等信息的交互查询；
并且可以利用GIS软件的强大二次开发功能以及媒体的形式对所查询信息进行描述，还可以提供全方位的数据分析与决策，从而实现了校园信息的数字化。
并且该系统除了支持本校园的数字化信息查询之外，还可以实现对其他校园数字化信息或城市数字化信息的地图控制，距离量算和面积量算等操作。
（1） 规划范围
主要涉及校园内教学楼等建筑主体、道路、河流、体育场、公园、绿化等地理信息以及范围内的餐饮、医疗、文化、交通等综合信息点。
依据XX学校基地的实际需求可以拓展范围至城市地理信息系统的对接，实现外部信息的查询。
（2） 规划目标
以XX学校基地为对象进行校园地理信息系统的开发，在图像上展现学校内建筑布局、基本设施分布、地表特征物，按实际情况叠加在地图上，并将具体的地理坐标与之建立联系，使学校能更高效、直观、综合地管理空间和属性信息，能对校园的设施进行准确的定位，为学校的管理工作提供一个动态的系统平台。
1) 实现空间地理信息与遥感数据、GPS数据、属性信息等的合理连接；
2) 应用地理坐标直接查询校园各种信息；
3) 把校园地理信息可视化和系统化；
4) 应用此系统顺利获取校园内各种所需信息，以便对校园进行合理管理。
（3） 设计原则
系统性：
系统的建设将站在全局的高度，设计目标明确，重点突出，各个子系统层次清楚，综合考虑软、硬件的优化配置，信息共享，互通互联，功能完整和逻辑一致。
规范性：
系统所采用的技术、设备和信息编码符合国际标准、国家标准、行业规范及地方规范，为系统的扩展升级以及与其他系统的互联提供良好的基础。
使用性：
系统能满足业务管理的实际要求，真正实现业务管理的信息化、网络化和空间可视化。以现行需求位基础，充分考虑发展的需求来确定系统规模。
经济性：
系统在保证系统各项功能实现的基础上，以比较优化的性能价格比配置系统的硬件设备、系统软件和应用软件。
开放性：
系统采用最先进的面向对象的设计思想和方法，系统具有高度的开放性和良好的适应性。
可扩展性：
系统采用开放性的体系架构，满足时间、空间上的扩展要求。具有方便的二次开发工具，以利于系统功能的扩展和完善。
技术先进性：
系统采用先进的设计理念、技术路线和技术体系构架，以保证建成的系统使用周期长、性能指标高、可扩展性强。
技术成熟性：
系统的技术选择充分考虑技术的成熟性，不因为不成熟的先进技术耽误进度，即系统建设采用成熟的技术和商品化软件，不在实施过程中作实验性开发或产品试用，以确保工程建设质量和进度。
6.2.11.2 总体规划
（1） 总体设计
根据XX学校基地实际情况，设置五类地理信息主题，分别是楼宇建筑、体育场、绿化带、道路、其它建筑物或园林，将此类信息设置成不同的图层，每个图层的信息再按点、线、面来具体分类。
1) 楼宇建筑：
记录校园办公楼、教学楼、宿舍楼、食堂等楼宇实体。用不同的制图单元进行编辑，对其名称用醒目的字体加以标注。
楼宇是校园最重要的建筑，因此对每一座楼的每一个楼层和每一个房间要进行详细的说明，以办公楼为例，使用一个“办公楼”的视图，表现此楼总计有7个楼层；
对每一个楼层，详细的绘制出共有几个房间，而以不同的颜色区分出办公室、会议室、厕所等不同的用途，使用标签详细的表示出其属性信息。
楼宇的主题刻划，是本项目重点表现的内容。
2) 运动场：
记录校园操场、篮球场等体育场地实体。重点制作不同场地的不同标志线，使所有的场地能够一目了然的进行区分。
3) 绿化带：
对校园主要绿化带要重点突出表现，以绿色进行表现，使整体效果美观，对重点景区以较为醒目的字体标注名称。
4) 道路：
记录校园的道路实体。
5) 其它建筑：
记录一些校园的标志性建筑和不可缺少的基本设施，包括校园校门、升旗台、公园等。
校园地理信息的空间模型
上图所示模型通过楼层、房间、楼等实体的属性关联，完成了校园地理信息的系统化和各大小单位的空间信息和属性信息的关联查询和跨图层的图形查询。
XX学校基地与空间信息有关系的信息抽象为以下几种对象：
1) 校园图：
记录了校园中楼群、绿地、运动场等信息，其中最重要的是楼实体。
2) 楼：
楼是校园中具体空间信息的基本单位，是校园尺度范围和房间尺度范围的联系纽带。对楼可以建立楼详图，楼详图中包括楼的各个楼层。
3) 楼层：
楼详图中包括若干楼层。每个楼层作为一幅地图又可以包括若干图层，其中最重要的是房间图层，记录了房间实体信息。楼层是楼这种对象与房间以及地图紧密结合起来的纽带。
4) 房间：
房间实体是系统空间信息的最小单位。房间实体通过房间的空间信息与所属部门的属性信息关联起来，从而完成了空间信息与校园属性数据库的直接联系。
（2） 主要功能
系统应具有控制管理功能，输入、输出功能，空间分析功能以及决策支持功能。
1) 控制管理功能：
该功能主要为系统管理人员设置，系统运行时，管理人员能实现操作系统一级的功能调用，利用操作系统的多任务环境充分共享资源；同时，还可在系统运行过程中对系统本身加以修改，增强了人机交互中人的主观能动性，并且该模块还为用户提供系统说明以及有关的使用说明。
2) 基本功能：
包括GIS所拥有的数据采集，数据变换，数据库管理，信息输出图形图像显示以及信息查询等功能，该功能为用户提供输入数据，浏览数据，输出数据的基本操作。
数据采集：
在系统软硬件环境的基础上，通过数字化，数据录入，数字图像处理等方法获得，并装入可容错数据。
数据变换：
将多源数据转换成在系统设计时定义的通用格式,包括数据重构,空间变换以及数据集成三个方面。
数据库管理：
包括图形库管理和属性库管理功能，能完成对数据库的基本操作，并且能和其它属性数据库联接，使系统更加灵活，具有开放性。
信息输出：
对于所需属性数据及图件资料可以直接输出，并有制图功能。
查询：
包括二种基本的查询方式：基于位置的查询，也就是从图到属性的查询；基于属性的查询，也就是从属性到图的查询。用户在系统中可对自己感兴趣的某项内容进行定位查询，标题关键字查询，所查询的内容以图形、图像、文字等形式予以显示，以便全方位，多层次地提取信息。
图形、图像显示：该功能为用户提供了开窗，关闭，中心缩小、中心放大、漫游、刷新等高效的图形操作功能。
3) 多媒体功能：
校园信息系统所使用的图形符号和地理数据大多是抽象的，利用多媒体手段，将抽象的点，线，面等图符配以照片，图表，文字等，这样可以多角度，多层次地再现环境信息，并可对某个区域的环境变化进行动态模拟。
4) 空间分析功能：
包括拓扑空间分析，线性网络分析、地形模型分析、空间叠加分析及其它功能，只要按其要求装入数据，设定参数，便可获得分析结果，这些功能是构建模型库的基础。
5) 决策支持功能：
在模型知识库的支持下，进行以各专业领域问题为驱动的决策模拟应用，包括学校最佳规划，学校动态查询等功能。
