毕业设计（论文）-基于Skyline的虚拟校园信息系统构建.doc

毕 业 设 计中文题目基于skyline的虚拟校园信息系统构建-以厦门理工学院为例英文题目contruciton of virtual campus information system based on skyline a case study of xiamen universityof technology 系 别：空间信息科学与工程系年级专业：2010级空间信息与数字技术姓 名：学 号：指导教师：职 称：副教授2014 年 5月 16 日诚信声明书毕业设计诚信声明书本人郑重声明：在毕业设计工作中严格遵守学校有关规定，恪守学术规范；我所提交的毕业设计是本人在 指导教师的指导下独立研究、撰写的成果，设计中所引用他人的文字、研究成果，均已在设计中加以说明；在本人的毕业设计中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，未篡改实验数据。本设计和资料若有不实之处，本人愿承担一切相关责任。 学生签名： 年 月 日摘要基于skyline的虚拟校园信息系统构建以厦门理工学院为例【摘要】随着全球数字化的进程，传统校园管理信息系统的空间数据和属性数据缺乏紧密联系和统一管理，已经不能满足校园信息化建设的需要，因此虚拟校园信息系统便应运而生。虚拟校园信息系统是地理信息系统与虚拟现实技术在数字校园中的具体应用，虚拟校园信息系统提高了校园管理的现代化水平，能够为校园管理提供决策支持。虚拟校园信息系统是数字校园建设的核心平台，在虚拟校园平台上可以关联各种具体应用；同时虚拟校园信息系统还有校园对外宣传功能，它给用户了解校园搭建了一个很好的平台，使用户可以全方位的了解校园。数字校园是是数字地球的体现与缩影，目前已成为我国教育信息化的重要组成部分。本文以厦门理工学院校园为例，在分析虚拟校园系统关键技术基础上，基于arcgis、skline和cityengine，skechup等技术，设计并实现了c/s(client/server)和b/s (browser/server)两种架构的厦门理工学院虚拟数字校园信息系统。研究主要工作与结论如下：（1）使用skyline软件将校园正射影像和高程数据复合成校园三维地表模型，基于校园不同地物类型和结构，采用不同的三维建模软件进行地物三维模型的构建，然后将三维地形数据、三维模型、二维数据整合成.fly格式的三维工程文件用于发布；（2）对于b/s架构的虚拟校园系统，用户可以通过浏览器漫步于虚拟校园中，实现校园快速浏览、空间信息与属性信息双向查询、三维缓冲区分析和三维路径分析、通视分析、空间测量、地形剖面分析等功能。对于c/s架构的虚拟校园系统，用户可通过安装客户端来进行相同的体验。（3）研究为虚拟校园系统构建提供了一种新的方式，数字理工校园系统将成为展示厦门理工学院形象的窗口，有助于校园信息管理与规划建设，利于实现信息和资源共享。【关键词】skyline, 虚拟校园信息系统, 校园iiabstractvirtual campus information system structure based skylinexiamen university of technology as an exampleabstract with the global digitization process, spatial data and attribute data of traditional campus management information systems lack of close contact and unified management, has been unable to meet the needs of the construction of campus information, so the virtual campus information systems have come into being . virtual campus information system is the geographic information system and virtual reality technology specific applications in the digital campus, virtual campus information system improves the level of modernization of the campus administration to provide decision support for campus management . virtual campus information system is the core platform of digital campus construction , the virtual campus platform can be associated with a variety of specific applications ; while virtual campus information system also campus outreach function , which gives the user build a platform to have a good understanding of the campus that allows users to have a comprehensive understanding about the campus . digital compus is the reflects and microcosm of the digital earth,has become an important part of information technology in eduction.in this paper, xiamen university of technology as an example, based on the analysis of key technologies in the system on the virtual campus, use the arcgis、skyline、cityengine and sketchup software to design and achieve the xiamen university of technology virtual campus information systems based on c/s、b/s. the main research work and conclusions are as follows:(1) using skyline software combined the campus orthophotos and elevation data into a three-dimensional surface model of the campus, on the campus of different feature types and structures, using different three-dimensional modeling software to construct three-dimensional model of the feature, and then combined the three-dimensional terrain data ., three-dimensional model, two-dimensional data into three-dimensional integration project file .fly format used to publish ;(2) for the b / s structure of the virtual campus system, users can stroll in a virtual campus through the browser, achieve to a quick browse, spatial information and attribute information inquiries, three-dimensional buffer analysis and three-dimensional path analysis、 through visual analysis、space measurement、terrain profile analysis and other functions. for c / s structure of the virtual campus system, the user can perform the same experience by installing the client. (3)the study provides a new way for the construction of virtual campus system, digital polytechnic campus will be the image of the window display of the xiamen university of technology,help information management and planning construction of the campus, is conducive to sharing information and resources. key words skyline, virtual campus information system, school目录目 录1绪论11.1研究背景及意义11.2国内外研究现状11.2.1国外研究现状11.2.2国内研究现状21.3主要研究内容31.4系统关键技术41.4.1skyline技术41.4.2cityengine技术41.5技术路线52虚拟校园信息系统需求分析62.1功能需求分析62.2数据需求分析62.2.1数据来源62.2.2校园高分辨率卫星影像数据72.2.3dem数据72.2.4二维矢量数据82.2.5建筑纹理数据92.2.6校园三维模型数据93系统功能实现123.1地图浏览123.2信息查询123.3空间分析143.3.1通视分析143.3.2空间测量153.3.3面积测量153.3.4地形剖面分析163.3.5缓冲区分析173.3.6最佳路径分析184总结与展望19致 谢221 绪论1 绪论1.1 研究背景及意义自20世纪九十年代美国的副总统戈尔在加利福尼亚科学中心开幕典礼上提出“数字地球”概念后，引起了世界各国学者的广泛关注，随后“数字城市”、“数字校园”等概念也被相关学者提出并付诸于实践中。数字地球是信息化过程的的一大目标，数字校园和数字城市的构建是数字地球建设的重要部分之一，是数字地球的一种微观表现形式。目前，世界各国已将数字城市的建设作为21世纪的发展战略之一，而数字校园是数字城市建设的一部分，作为校园网的一种特殊形态，是校园信息化的重要组成部分。目前大多数的高校还是传统的校园管理信息系统，主要还是针对非空间信息（例如教务管理系统、学籍管理信息系统等）的管理，无法将空间数据和属性数据进行紧密的联系与统一的管理，已无法满足学校信息化的建设和管理的需要。而虚拟校园信息系统的出现，很好的解决了这些问题。它通过各种技术将校园的空间信息与非空间信息（例如教学楼层数、教学楼名称等）相结合，对校园进行了更直观的描述和在再现，提供了更为丰富、具体、全面的信息。前身为鹭江职业大学的厦门理工学院，于2004年经教育部批准正式更名后核心竞争力和社会影响力得到了快速提升，学院步入快速发展的轨道。厦门理工学院是目前第一个提出将“亲产业大学”的建设做为目标的大陆高校，具有“地方经济的人才摇篮”的荣誉称号。2013年1月，它成为了“福建省重点建设高校”之一。校园信息系统的建设可以为大家提供一个全面了解校园的平台，增加该校的对外宣传能力。本文采取基于skyline软件来设计和实现厦门理工学院虚拟校园信息系统。在已有的二维校园地图基础上构建三维数字校园，将三维校园景观与空间信息相结合，最终实现三维校园地图的漫游、信息查询和空间分析等功能，让用户可以更直观地了解校园，为校园宣传和管理提供了一个更好的平台。1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状国外的数字校园研究和建设起步比国内要早，数字校园这个概念最早源于美国2，美国政府从二十世纪九十年代起开始制定国家信息基础设施(national information infrastructure)的行动纲领，此纲领大大推动了internet在美国大学校园的应用与发展。目前，美国大学校园的虚拟信息化建设己经涉及到学校管理工作、图书馆网络、科研活动、教学活动、学生日常生活的各个方面，学生可以在虚拟校园中学习，教师可以在虚拟校园中给学生答疑解惑，如圣何塞州立大学在虚拟世界平台“second life”建立的虚拟校园以及美国加利福尼亚大学建立的虚拟校园系统，现在已经取得很好的效果。在2000-2003年期间，瑞士联邦政府以特别财政补贴方式为州立大学拨款，鼓励高等教育领域的信息化建设，并且建立了“瑞士虚拟校园”，同时瑞士的两所联邦高中和7所高等职业学院也参加并实施了“瑞士虚拟校园”计划16。目前国际上许多科研机构围绕着三维虚拟漫游系统主题开展了大量的研究工作。在实践中，日本电信与京都大学、美国斯坦福大学合作致力开发网上虚拟东京，发布城市信息为社会服务；美国埃默里大学卡洛斯博物馆工作人员利用“虚拟现实”技术建立虚拟博物馆，真实地再现了展厅的展品，学生戴上头盔并通过专门配备的眼镜，就可以身临其境地参观博物馆。另外澳大利亚的墨尔本大学和加拿大的多伦多大学也建立了比较完善的虚拟校园系统。1.2.2 国内研究现状 随着虚拟现实技术和网上三维虚拟环境的发展，以及数字地球概念的提出和广泛的实践，国内对现实大学校园的数字化和虚拟化的研究与构建也越来越多，许多大学都正在进行自己的虚拟校园建设，如北京大学、浙江大学等多所著名高校已着手开发和研究虚拟校园系统。成都理工大学提出基于gis的数字化校园工程“数字成都理工大学”，采用三维建模软件cybercity对建筑物进行三维建模，实现了成都理工大学校区的三维可视化虚拟重建和漫游，建成了成都理工大学校园gis、校园mis、校园以综合服务体系18。山西师范大学将虚拟现实技术应用于校园建设，通过虚拟地表生成、三维景观建模、三维模型导入以及虚拟现实场景再现等一系列步骤，利用arcgis 9.2建成山西师范大学主校区三维虚拟校园19。山西师范大学主校区的三维虚拟校园可以放大、缩小以及漫游整个虚拟校园；可以通过人机交互，选择漫游或飞行路径，浏览校园建筑和景观。但是对象查询、空间分析等功能有待于进一步开发和完善。四川西华师范大学的吴凤娟等人以wtk和mfc为开发工具，结合3ds max创建了西华师范大学虚拟校园漫游系统，通过计算机可以对西华师范大学进行游览，并能实时地进行交互访问20。徐峰、陈智敏结合浙江工业大学朝晖校区的环境特点，采用面向对象的编程技术，综合运用各种可视化手段设计了一个虚拟校园环境三维可视化系统21。但是这些虚拟校园同样都只是具有三维漫游功能，并不具有对象查询、空间分析等功能。另外香港理工大学和香港中文大学研究的类似系统也实现了虚拟校园的部分功能，香港理工大学建立的校园信息系统是一个集虚拟现实技术、互联网和电子地图为一体的虚拟校园系统，用户通过该系统可以浏览虚拟校园环境，利用虚拟图书馆查找和阅读期刊及书籍，通过访问虚拟实验室来使用计算机设备，通过虚拟教室进行网上学习20。综合国内外对虚拟校园信息系统建设理论与方法的研究现状，之前的研究主要集中在校园系统专题应用以及虚拟可视化领域，而对虚拟校园信息系统的各种gis功能研究比较薄弱，并不能完全体现gis提供决策支持的功能，例如山西师范大学、四川西华师范大学的所建立的虚拟校园并不具备空间查询、空间分析等功能；而且当前对校园景观模型的建模方法比较单一，系统建设大部分都只是采用单一的建模工具对校园景观进行简单划一的建模，并没有建立完整的虚拟校园地理要素体系；另外对于虚拟校园的属性数据库的管理、更新研究也需要进一步深入。1.3 主要研究内容本文以厦门理工学院校园为例，基于arcgis、cityengine、sketchup和skyline等技术，设计并实现了c/s、b/s两种架构的厦门理工学院的三维校园信息系统。用户可以通过客户端或浏览器漫步于虚拟校园中，实现校园快速浏览，空间与属性信息双向查询，三维缓冲区分析、三维路径分析、通视分析和地形剖面分析等功能。本课题主要研究内容包括：二维数字校园地图创建；通过skyline、sketchup、cityengine等软件构建校园的三维地物模型；实现三维校园系统构建、地图的显示和浏览；校园空间与属性双向查询、三维缓冲区分析、三维路径分析、通视分析和地形剖面分析等功能；1.4 系统关键技术 本系统开发了c/s (client/server)和b/s (browser/server)两种架构的校园信息系统。其中二维地图由arcgis矢量化获得；三维地表模型由skyline terrabuilder构建；三维数据根据地物机构和类型的不同，采用不同的建模软件进行地物模型的构建，最终统一导为.x的数据格式，通过skyline用于整合；系统属性数据存储管理采用geodatabase，业务逻辑分别采用c#和javascript语言。1.4.1 skyline技术skyline是一套优秀的三维数字地球平台软件。凭借其国际领先的三维数字化技术，它可以利用海量的遥感航测影像数据、数字高程数据以及其他二三维数据搭建出一个对真实世界进行模拟的三维场景。目前在国内，它是制作大型真实三维数字场景的首选软件。它主要包含三类产品：terrabuilder、terraexplorer、terragate。skyline软件的优点有如下几点：(1)产品线齐全，涵盖了三维场景的制作，网络发布和嵌入式二次开发整个流程。(2)支持多种数据源的接入，其中包括wfs，wms，gml，kml，shp，sde，oracle，excel以及3dmax，sketchup等，方便信息集成。 (3)通过流访问方式可集成海量的数据量，它可制作小到城市，大到全球的三维场景。 (4)飞行漫游运行流畅，具有良好的用户体验。(5)支持在网页上潜入三维场景，制作网络应用程序。1.4.2 cityengine技术cityengine是esri公司推出的一款三维建模软件，而且与arcgis软件完美结合的特点，已被广泛应用于数字城市、城市规划和轨道交通等领域。它的优点如下：(1)支持gis数据，无需要转换现有的gis基础数据，就可以实现的快速三维建模；(2)基于规则（如拉伸，分割组件和切割等）批量建模，节省了大量的人力物力；(3)动态城市布局，可根据实际情况，快速的创建和修改建筑布局；(4)支持输出统计报表，方便分析校园的规划指标，利于校园的动态规划建设。1.5 技术路线本课题设计实现的系统主要是通过arcgis软件对厦门理工学院的遥感影像进行矢量化操作，建立校园的二维地图。使用skyline软件将厦门理工学院的高分辨率数字正射影像和高精度数字高程模型数据融合成校园三维地表模型(mpt文件)，获取校园各类地物的属性数据并建立属性数据库。使用skyline、sketchup、cityengine等软件构建校园三维模型，最后通过数据格式转换，全部导入到skyline软件中。调用相应的skyline api接口，实现三维地图的浏览、查询、空间分析等功能，最后实现虚拟校园信息系统的网络发布。系统的主要技术路线详见图1-5：建模遥感影像数据正射校正terra builderdom数据dem数据三维地表数据模型整理入库专题属性数据二次开发terra explorer pro校园景观属性数据库景观模型库网络发布虚拟校园系统shp格式的二维地图矫正、配准52 虚拟校园信息系统需求分析 图1-5 系统技术路线图2 虚拟校园信息系统需求分析2.1 功能需求分析本系统可以实现校园的二三维地图浏览、漫游，可以对校园景观对象及其属性进行查询以及空间分析功能，因此系统主要划分为四个主要模块：地图浏览(二三维)、地图查询(三维)、空间分析(三维)、系统帮助。如图2-1所示：地图浏览空间分析系统帮助虚拟校园信息系统地图查询 全图 放大 缩小 漫游 空间查询 属性查询 通视分析缓冲区分析 意见反馈 屏幕快照空间面积测量地形剖面分析最短路径分析图2-1 系统功能结构2.2 数据需求分析2.2.1 数据来源数据准备这一阶段是最耗时、最耗力的一个阶段，但也是最关键的一步，数据质量的高低直接影像着系统的准确性和实用性。当然，在考虑数据质量的同时，也要考虑到系统的浏览速度及可视化效果，二者要统一的进行考虑，使系统达到最理想的结果。 构建虚拟校园信息系统所需要的数据包括：校园高分辨率卫星影像数据、校园高精度数字高程模型数据、校园二维矢量数据、建筑纹理数据、校园三维模型数据。下面就详细介绍它们的获取方法以及在整个系统中所发挥的作用。2.2.2 校园高分辨率卫星影像数据(1)遥感数据的获取我们采用谷歌地球2014年的卫星影像，空间分辨率为2.15米。图2-2-2为截取的卫星影像图。图2-2-2 校园卫星影像图 (2)几何矫正 我们截取到的影像数据是经过几何校正、辐射处理的高分辨率影像，但是在影像截取的过程中会丢失到相关的地理空间坐标信息，google earth上采取的坐标系是wgs84大地坐标系，因此我们用arcgis软件来对获取到的影像进行空间配准操作，使其恢复原来的空间参考信息，配准时坐标点的信息从google earth上读取。2.2.3 dem数据dem数据的获取主要可以通过以下几个方法：(1) 地面测量(2) 现有地图数字化(3) 激光扫描(4) 数字摄影测量本文在结合实际的情况下，从aster dem网站下载了厦门理工学院区域的dem数据来作为本系统的数据。2.2.4 二维矢量数据本系统的二维矢量数据是选用步骤2.2.2所获取到的校园卫星影像作为底图，用arcgis软件进行矢量化操作获得。在矢量化之前，我们要对校园内的地物进行分类和编码，为此，我们制定了一套编码体系(表2-2-4)和分类规则： （1）所有的建筑物、操场、草坪、水体都以面数据形式表示；（2）对于树、路灯、大门、电子屏等以点数据形式表示；（3）对于道路以线数据形式表示。要素类型一级代码二级代码三级代码面要素11（建筑物）111（行政楼）112（实验楼）11201（1号实验楼）113（教学楼）11301（1号教学楼）114（宿舍楼）11401（1号宿舍楼）115（图书馆）116（操场）117（食堂）11701（第一食堂）11702（第二食堂）11703（教工食堂）118（其他）11801（艺术会堂）11802（实验酒楼）11803（学生活动中心）11804（现代工程实训楼）11805（亭子）11806（体育馆）11807（信息广场）12（草地）13（水体）线要素21（道路）点要素31（大门）311（学校前门）312（学校后门）32（树）33（路灯）34（垃圾桶）35（升旗台）表2-2-4 编码规则二维矢量化的最终结果如图2-2-4所示。图2-2-4 校园二维矢量图2.2.5 建筑纹理数据 建筑纹理数据均使用数码相机实地拍摄获取。拍照完成后用photoshop软件对需要处理的图片进行处理，确保纹理完整真实，无阴影物遮挡，并保证纹理影像色彩的均衡。一般而言，一个建筑物建模完成需要数几种纹理，如果每一种纹理的数据增加一点，那么对于系统而言，增加的就是海量数据，这会影响到系统后期的管理和应用。但纹理数据过少，就会影像建筑模型的精细程度。为了使系统可以达到最优状态，我们实验发现，纹理图片应当保存成jpg格式，同时分辨率调整为2的幂次方，大小应当保证在100k以内。2.2.6 校园三维模型数据 本系统采用的三维建模软件主要有：(1) sketchup：用于构建模型简单，数据量小的建筑(如体育馆、宿舍楼)。在sketchup中首先使用工具将建筑物的结构搭建出来，最后再用采集到的纹理数据进行贴图。如图2-2-6-1所示：图 2-2-6-1 sketchup建模(2)cityengine：该软件可实现真三维景观的重现，支持arcgis产生的地图数据，主要采取规则建模。用cityengine构建模型主要分为以下几个文件夹：assets、data、images、maps、models、rules、scenes、scripts。其中assets文件夹主要存放模型零件和纹理图片；data存放道路或地形数据(.shp、.dxf、 osm)；images文件夹存放场景快照；maps存放地图图层来源的影像、图片数据；models存放导出的3d模型数据；rules存放规则文件(.cga)；scenes存放场景文件(.ccj)；scripts存放脚本文件。 建立模型的时候，我们主要是通过建立相应的规则文件(设置建筑物的纹理数据和高程等相应数据)来应用到对应的模块上，模型即可顺利构建。如图2-2-6-2所示：图 2-2-6-2 cityengine建模 (3)skyline：模型表达简介，模型不够精确，支持dem，影像叠加。 本系统根据建筑物的结构、轮廓、纹理等实际情况，结合不同建模软件进行校园模型的构建，最后通过数据格式的转换，将所有数据都统一转为.x格式，然后用skyline软件自带的makexpl.exe工具对.x文件进行转换，转成skyline的专有模型压缩格式.xpl格式，最后将转好的各个.xpl格式的模型导入到terraexploer pro中进行整合。整合结果如图2-2-6-3所示：113 系统功能实现图 2-2-6-3 skyline模型整合3 系统功能实现本系统分别采用vb、javascript程序设计语言，利用skyline作为开发平台初步实现了具有二三维地图浏览、信息查询、空间分析、三维漫游等功能的桌面信息系统和网页信息系统。3.1 地图浏览通过添加te3window控件，实例化一个sgworld对象，并调用inavigate61接口实现。该功能可以让用户对系统进行浏览操作， 通过该系统，用户能浏览校园的全局或局部景观，尤其是三维校园系统，如同漫步于真实的校园中。系统方便实现对地图的放大，缩小，全图，漫游，平移等基本操作，并可选择对地图进行拖动或滑动操作，界面友好，图像浏览通畅，无破碎现象。通过添加tenavigation控件，在控件内添加二维参考图，通过监听te3window界面的操作，实现主界面与导航界面的联动功能。同时对校园的建筑，道路网络，绿地和水体等地图要素分层管理，突出重点，便于查询。如图3-1所示：图 3-1 地图浏览界面3.2 信息查询通过调用terraexplorer pro的菜单命令id实现，该功能包括空间信息与属性信息双向查询功能。用户可根据空间位置，实时查询感兴趣地物的属性信息，其中属性信息包括图片信息和文字信息。鼠标点击感兴趣地物，地物的相应属性信息就会在新弹出的窗口中进行显示，如图3-2-1所示。用户也可以在信息树工具栏找到自己想浏览的空间对象，然后右键选择“飞行到对象”，系统会自动定位到该对象的位置并高亮显示，如图3-2-2所示。图3-2-1 属性查询图3-2-2 空间查询3.3 空间分析空间分析是对分析空间数据相关技术的统称，空间分析运用的手段包括各种几何的逻辑运算、代数运算、数理统计分析等数学手段，其最终目标是要解决人们生产生活中所遇到的地理空间实际问题，提取并传输地理空间信息，特别是地理空间的隐含信沙息，从而来辅助决策。空间分析是地理信息系统的核心功能之一，也是地理信息系统区别与其它信息系统的标志5。本系统通过调用terraexplorer pro提供的analysis(ianalysis61)接口来实现分析功能，主要实现了通视分析、空间测量、面积测量、地形剖面分析、缓冲区分析和路径分析。3.3.1 通视分析 通视分析是判断两点展望线之间是否有阻挡点存在，若有阻挡点存在，则两点间不通视。如图3-3-1所示，绿色线段表示两点可以通视，红色为不可通视。该功能是使用已实例化的sgworld对象来调用analysis(ianalysis61)接口下的createlineofsight()方法。通过监听鼠标的左键按下以及弹起事件，确定出选取的起点viewerposition和终点arrtargetposition位置，并使用iprojecttree61接口来确定是调用creategroup()方法还是finditem()方法，将所创建的通视分析对象放在信息树中。图3-3-1 通视分析3.3.2 空间测量本系统空间测量包含水平距离测量、垂直距离测量和斜距测量。用鼠标确定起点和终点，系统会自动进行量测，并将结果显示在屏幕上。主要是通过使用command(icommand61)接口来访问terraexplorer菜单的标准命令来实现，水平距离测量、垂直距离测量和斜距测量的commandid在terraexplorer中分别为1034、1036、1035，最后使用execute()方法来执行，如图3-3-2所示：图3-3-2 空间测量3.3.3 面积测量 面积测量对于校园的规划有重要的意义。系统可对任意多边形的面积进行计算，用鼠标确定要量测的多边形范围，系统会自动将面积量测结果显示在屏幕上。系统主要通过已实例化的sgworld对象来调用analysis(ianalysis61)接口下的measure terrainarea方法实现面积测量功能，通过将参数pigeometry的值传到measure terrainarea方法中，则measure terrainarea方法会返回一个测量结果显示在信息框中，如图3-3-3-所示：图3-3-3 面积测量3.3.4 地形剖面分析 地形剖面分析是基于dem数据进行的空间分析，用鼠标确定一条地形剖线，系统会自动统计剖线上的各点的dem数据，并绘制出地形剖面图，如图3-3-4所示。我们根据剖线上任意一点的高程，可以直观地看出这一点与周围地形的关系。主要是通过已实例化的sgworld对象，来调用analysis(ianalysis61)接口下的createterrainprofile(object arrpoints)方法来实现，通过监听鼠标左键按下和右键按下事件，确定出采样点数组，从而对其进行地形剖面分析。图3-3-4 地形剖面分析3.3.5 缓冲区分析 缓冲区分析是确定中心点位置和缓冲范围后，对校园任一地物对象建立球状区，分析该对象对空间上的地物影响程度或辐射程度，如图3-3-5所示。该功能可以对校园规划提供辅助分析作用。主要是使用已实例化的sgworld对象，来调用analysis(ianalysis61)接口下的createthreatdome()方法。使用iposition61接口确定出缓冲对象的中心位置，设置缓冲半径、方向(默认0度到360度)和颜色，并通过iprojecttree61接口创建组(creategroup)或查找组(finditem)将缓冲区分析操作建立在信息树中。图3-3-5 缓冲区分析3.3.6 最佳路径分析skyline中的最佳路径，是指在地形坡度基础上两点间的最短空间距离，并没有考虑道路因素，它主要是利用遗传算法来设计实现。在三维场景中用鼠标选择起点和终点后，系统会根据高程信息以及地面上的地物，来确定出两点间的最佳路径。如图3-3-6所示，黄色的框代表选取的两点起始位置，而红色的线则代表两点间的最佳路径。主要是使用已实例化的sgworld对象，来调用command(icommand61)接口来访问terraexplorer菜单的标准命令来实现，最佳路径分析的commandid在terraexplorer中为1042，最后使用execute()方法来执行。图3-3-6 最佳路径分析224 总结与展望4 总结与展望 对于信息化的今天，数字化校园的管理显得必不可少。本文以skyline软件为平台，结合arcgis、sketchup、cityengine等软件，基于c/s的开发模式，构建了厦门理工学院虚拟校园信息系统。本系统展现了skyline在三维数据管理与显示方面的优势，并且利用skyline软件实现了预期的效果。本文所做的工作具体概括为以下几个方面：(1) 首先，在查阅大量资料的情况下，明白了系统的构建流程以及逻辑结构，为后期的工作奠定了良好的基础。(2) 构建了厦门理工学院数据库，数据是构建系统的基础，本数据库包括了系统实现过程中所需要的各种数据。(3) 用arcgis软件对厦门理工学院实现二维矢量化操作，为三维模型的构建提供基础。(4) 创建厦门理工学院的三维场景，系统在terrabuilder中融合校园dem数据和卫星影像数据生成校园三维地形图，为模型的集成提供依据。(5) 集成校园三维模型，根据各类建模软件的优势以及地物的结构文理特点分别对地物进行模型构建，最后将转换好格式的模型数据统一导入到terraexplorer pro中进行集成。(6) 建立厦门理工学院虚拟校园信息系统，本文采用vs作为系统开发平台，利用javascript和c#程序设计语言进行二次开发，初步实现了三维漫游、信息查询、空间分析等功能。当然，对于本系统需要进一步研究和改进的方面还有很多。(1) 首先，对于用sketchp等贴图建模软件构建的校园模型在加载进skyline软件后，显得不是很精细、逼真。(2) 虽然本系统实现了属性查询操作，但是需进一步的修改完善。(3) 空间分析实现的功能仍需逐步增强，以满足校园信息化管理的各种要求。参考文献参考文献1 马燕明，阮见. 基于gis的校园信息系统设计与实现j. 东华理工大学学报(自然科学版)，32(3)：280-284.2 花利忠，王赵兵，邹丽妹等. 基于cityengine和arigis flex api的校园webgis系统以厦门理工学院为例j. 厦门理工学院学报, 2013 , 24(4): 57-61.3 梁吉欣，左小清. skyline在web三维gis中的应用研究j. 昆明理工大学学报(理工版)，34(2)：1-4.4 罗帅伟. 基于skyline的城市三维地理信息系统的设计与实现d. 西安科技大学. 2012.5 陈福江. 城市3维漫游系统在skyline下的实现j. 测绘与空间地理信息，35(2)：87-89.6邓洁，夏春林，王润芳. 基于skyline terrasuite的城市三维景观的建立j. 23(5)：529-532.7黄丽，曹新平. 基于skyline的海量3维实体模型管理与显示j. 测绘与空间地理信息.，34(1)：47-52.8侯妙乐，刘忠贞，孙维先. 基于skyline的三维数字校园j. 北京建筑工程学院学报，24(4)：18-21.9戴洪宝. 基于skyline的数字城市三维可视化系统的研究以天津市某实验区为例d. 西安科技大学. 2011.10常德海. 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