（大地测量学与测量工程专业论文）基于gis的校园公共用房管理系统的设计与实现.pdf

i 一 ， 中南大学硕士学位沧文摘要 摘要 地理信息是现代社会发展和进步的重要的信息资源，i n t e r n e t 促使g i s 应用 迅速普及，深入社会生活的方方面面在各类信息管理系统中，地理信息系统 ( g e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o ns y s t e m ) 是目前发展最为迅速的信息系统之一。地理信 息系统是融计算机图形和数据库于体，将图形与数据有机地联接在一起，储存 和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关属性有机地结合起来，根据实 际需要准确、真实、图文并茂地输出给用户，满足系统建设、管理以及系统对空 间信息的要求。空间数据分析特性和数据的图形表达，使数据和分析结果更为直 观，实现了数据的可视化。借助于g i s 独有的空间分析功能和可视化表达，可 进行各种辅助分析决策。 长期以来，学校的管理信息系统( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ) 注重于 系统属性数据的输入、处理、分析和管理，几乎撇开了有关的地理信息。这对于 全面分析系统信息，尤其是有关地理位置的信息是远远不够的。在校园管理所需 的数据中，有许多是建立在空间数据基础之上的。例如，要解决校园生活区的供 水问题，首先要知道附近所有供水网络的分布、供水管线的粗细，以及现有管线 负荷程度，是否需要铺设新的管线、如何铺设、工程中与其它管线的矛盾等，都 需要有确切的空间定位图形显示和空间定位数据查询。但是，以往校园管理中空 间数据定位管理与查询基本借助于手工，既费时费工，数据动态更新慢，又不便 于分析校园设篪与其地理要素的联系，难以适应校园的现代化建设。因此，开发 实现校园g i s 管理系统是非常必要的。 通过对校园公共用房及其管理方式的调查、分析、研究，本文探讨了开发基 于g i s 的校园公共用房管理系统中有关g i s 系统软件平台选择、系统分析、系 统数据结构设计以及系统功能实现等问题。 论文的主要研究工作内容和取得的成果是： l 、简要介绍了地理信息系统、数字校园等概念，系统地阐述了国内外有关 g i s 数字校园建设的研究与发展概况； 2 、陈述了学校现行公共用房的管理状况，概括了该管理方法的特点，暴露 了管理现状的缺陷，说明了其弊端，分析了建设基于g i s 的校园公共用房管理 系统的背景原因及必要性，并简要说明了系统建成后所能发挥的作用，然后给出 了详细的系统设计方案，最后介绍了系统的实现过程； 3 、以v i s u a lb a s i c 6 0 作为开发工具，利用a c c e s s 建立公共用房属性数 据库，加上著名的g i s 软件厂商e s r i 公司的二次开发组件m a p o b j e c t s 2 2 的图 形管理能力，开发了一个基于g i s 的校园公共用房管理系统。 关键词：地理信息系统( ( 3 i s ) ，v i s u a lb a s i c ，校园公共用房管理系统 中南大学硕士学位论文 a b s t i t a c t a b s t r a c t g e o g r a p h i c a l i n f o r m a t i o ni st h em o s t i m p o r t a n t i n f o r m a t i o nr e s o u r c ea n d m e t h o d sf o rm o d e ms o c i e t y se x i s t e n c ea n dd e v e l o p m e n t ，i n t e r a c tm a k e s a p p l i c a t i o n o fg i sp o p u l a ri na l ls i d e so fo u rl i f e i na l lk i n d so fi n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t s y s t e m s ，g e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o ns y s t e mi so n eo ft h em o s tr a p i d l yd e v e l o p i n g i n f o r m a t i o ns y s t e mg e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o ns y s t e mi san e w h i g h - t e c hw h i c hf u s e s c o m p u t e rg r a p h i c sa n dd a t a b a s et o g e t h e r d e p o s i t sa n do p e r a t e ss p a t i a li n f o r m a t i o ni t b i n d sg e o g r a p h i c a ll o c a t i o nw i t hr e l a t e d p r o p e r t i e s a n d s u p p l i e s u s e r sw i t h i n f o r m a t i o nw i t ha c c u r a c y 、r e l i a b i l i t ya n dt e x t sw i t hg r a p h i c si no r d e rt om e e ts y s t e m d e v e l o p m e n t 、m a n a g e m e n ta n ds p a t i a li n f o r m a t i o nn e e d s s p a t i a ld a t aa n a l y s i sa n d d a t ae x p r e s s i o nw i t hg r a p h i c sm a k ed a t aa n da n a l y s i sr e s u l t se x p l i c i t ，a n dr e a l i z ed a t a v i s u a l i z a t i o n ，a tt h es a m et i m e ，i t c a l la l s oe x e c u t el o t so fa s s i s t a n t a n a l y s i s d e c i s i o n m a k i n go p e r a t i o n sb yd i n t o fg i s su n i q u es p a t i a la n a l y s i sa b i l i t ya n d v i s u a l i z a t i o ne x p r e s s i o n f o ral o n gt i m e ，m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do nc a m p u sp a ym o s t a t t e n t i o nt oi n p u t t i n g 、p r o c e s s i n g 、a n a l y z i n ga n dm a n a g i n go fs y s t e mp r o p e r t yd a t u m a n dd oa l m o s tn o t h i n gt og e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o n i ti sf a rb e y o n de n o u g hf o rw h o l e s y s t e mi n f o r m a t i o na n a l y z i n ge s p e c i a l l yf o ri n f o r m a t i o nr e l a t e dw i t hg e o g r a p h i c a l l o c a t i o nl o t so ft h o s ed a t u mw h i c hn e e d e db yc a m p u sm a n a g e m e n ta r eb a s e do n s p a t i a ld a t u mf o re x a m p l e ，i fw ew a n tas o l u t i o nt ow a t e rs u p p l yo fl i v i n ga r e a n e a r b yo nc a m p u s ，f i r s t l y , w en e e da l lw a t e rs u p p l i e sn e t w o r kd i s t r i b u t i o n 、w a t e rp i p e s t h i c k n e s sa n db u r d e nc o n d i t i o n ，m a k es u r ew h e t h e rn e wp i p e sa r en e e d e do rn o ta n d h o wi fn e c e s s a r ya n dt h e i ri n c o n s i s t e n c yw i t ho t h e rp i p e s ，a l lt h e s ew o r k sr e l yo n a c c u r a t es p a t i a lp o s i t i o n i n gg r a p h i c a ld i s p l a ya n dd a t u mq u e r y a n c i e n t l ys p a t i a ld a t a l o c a t i n gm a n a g e m e n ta n dq u e r ya l w a y sd e p e n do nm a n u a lo p e r a t i o n ，i t i st i m e c o n s u m i n g 、m a n p o w e rw a s t i n ga n dd i f f i c u l tt ou p d a t e ，a n dd i f f i c u l tt oa n a l y z et h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e ns o c i a le s t a b l i s h m e n ta n do t h e rg e o g r a p h i c a lf e a t u r ea n da l s o d i f f i c u l tt ob ea d a p t e dt oc a m p u sm o d e mc o n s t r u c t s oi ti sn e c e s s a r yt ob u i l da s c h o o l y a r dm a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do ng i s t h i sp a p e rr e s e a r c h e ss y s t e ms o f t w a r ep l a t f o r ms e l e c t i o n 、s y s t e ma n a l y z i n g 、 s y s t e md a t as t r u c t u r ed e s i g na n ds y s t e mf u n c t i o ni m p l e m e n t a t i o no fc a m p u sp u b l i c r o o mm a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do ng i sa f t e rs u r v e y i n g 、a n a l y s i s 、r e s e a r c ha n d m a n a g e m e n to fp u b l i cr o o mu t i l i z i n go nc a m p u s f o l l o w i n gc o n t e n ta n da c h i e v e m e n th a v eb e e no b t a i n e dd u r i n gt h er e s e a r c h ： i v - t p 南大学硕士学也论文 a b s ，r r a c t f i r s t l y , t h i sp a p e ri n t r o d u c e sc o n c e p t so fg e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o ns y s t e ma n d d i g i t a lc a m p u s ，s u m m a r i z e s d o m e s t i ca n do v e r s e a sr e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n t c o n d i t i o n sa b o u tg i sd i g i t a ls c h o o l y a r dc o n s t r u c t i o n ； s e c o n d l y , t h i sp a p e rs t a t e ss t a t u so fc u r r e n tc a m p u sp u b l i cr o o mm a n a g e m e n t ， g e n e r a l i z e si t sc h a r a c t e r i s t i c ，u n c o v e r si t ss h o r t a g e s ，i ta n a l y z e sb a c k g r o u n do ft h i s s y s t e ma n dh o wn e c e s s a r yi ti s ，a n dt h e ni l l u m i n a t e si t s f u n c t i o nw h e ni t sb e e n i m p l e m e n t e di nb r i e ea f t e rt h i si ts h o w ss y s t e md e s i g ns c h e m e ； f i n a l l y ，t h i sp a p e re x p l a i n sh o wt h i ss y s t e mi si m p l e m e n t e da n di t sf u n c t i o ni n d e t a i l k e yw o r d s ：g i s ，v i s u a lb a s i c ，c a m p u sp u b l i cr o o mm a n a g e m e n ts y s t e m 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 第一章绪论 1 1 数字城市与数字校园 111 数字城市 “数字城市”的概念分广义和狭义两种。广义的“数字城市”概念，即城市 信息化，是指通过建设宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台，整 合城市信息资源，实现城市经济信息化，建立城市电子政府、电子商务企业、电 子社区；并通过发展信息家电、远程教育、网上医疗，建立信息化社区。 狭义的“数字城市”工程是指：利用“数字城市”理论，基于3 s ( 地理信 息系统g i s 、全球定位系统g p s 、遥感系统r s ) 等关键技术，深入开发和应用 空间信息资源，建设服务于城市规划、城市建设和管理，服务于政府、企业、公 众，服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。 其本质是建设空间信息基础设施并在此基础上深度开发和整合应用各种信息资 源。 1 1 2 数字校园 从广义上讲，数字校园是以网络为基础，利用先进的信息化手段和工具，实 现从环境( 包括设备、教室等) 、资源( o n 图书、讲义、课件、信息等) 、到活动( 包 括教、学、管理、服务、办公等) 的全部数字化，在传统校园的基础上构建一个数 字空间以拓展现实校园的时间和空间维度，从而提升传统校园的效率，扩展传统 校园的功能，最终实现教育过程的全面信息化达到提高教学质量、科研和管理 水平的目的。 以网络为基础的数 图1 1 数字校园结构图 字校园模式概括为五个同 心圆。分别为网络基础、基本网络服务、应用支撑、信息服务、个性化门户。 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 其中“网络基础层”为数字校园的建设提供了基础设施，如果没有相应的网 络基础设施，数字不能流动，也就不可能形成数字空间：“网络基本服务层”为 数字流动提供了软基础，包括域名服务、身份认证、目录服务、网络安全、以及 公共服务( 如电子邮件、文件传输、w 曲发布) 等；“应用支撑层”主要处理业 务逻辑，即将各类数据按照业务的逻辑规范管理、组织起来，包括办公自动化系统、 数字图书馆、管理信息系统和网络教学系统等，它们组成了数字校园的核心支持 系统。“信息服务层”主要处理用户逻辑，将规范化的数据按照用户的需要提取出 来提供给用户，为用户提供服务，如后勤服务、信息查询、决策支持、电子商务 等。“个性化门户”是数字校园的总入口，各类用户通过门户进入数字校园，可 以获得与其身份相对应的信息与服务。未来的大学模式将突破校园围墙的限制， 成为一个可以覆盖网络可达范围的无疆域的大学。 我们认为狭义上的数字校园是基于g i g 的数字校园，即校园地理信息系统。 它是对校园的所有空间对象进行数字化，利用g i s 技术来对这些空间对象以及与 这些密切关联的附属物、使用者进行管理，并在此基础上开发和整合应用其它各 种信息资源。校园地理信息系统的一个主要功能就是u s r p ( u n i v e r s i t ys p a t i a l r e s o u r c ep l a n n i n g ) ，即校园空间资源规划。与狭义的数字城市一样，校园g i s 的本质是建设校园空间信息基础设施并在此基础上深度开发和整合应用各种信 息资源。 1 2 校园管理信息系统的发展现状和趋势 1 2 1 发展现状 现代高等学校办学规模的扩大与社会联系渠道的增加，带来了更加复杂的管 理问题。同时，由于高等教育总体规模的扩大而带来的某些办学资源的短缺问题， 高等学校在资源竞争上往往也更加激烈。这两方面的原因，都推动了各种科学管 理理论和方法在高校管理中的应用。 例如预测方法在制订学校发展规划，选择新建专业和学科发展新方向的应 用，风险决策方法在高科技开发项目中的应用，教育测量理论在学生成绩中的应 用，库存理论在学校物资管理中应用，线性规划方法在学校基建工作中的应用。 这在某种程度上可以说是高等院校学校管理手段在“软件”方面的科学化，另一 方面则是高等学校管理工作手段在“硬件”方面的科学化。近一、二十年来，由 于现代信息技术的迅速发展和计算机的广泛应用，教学、科研工作、人事档案、 图书资料和财务等方面管理信息和数据的收集、整理、传递、存储和分析等活动， 都渐渐由计算机自动化管理取代了原来的手工操作管理。 目前有许多已开发的校园信息管理系统( 简称s m i s ) 。如欣科公司的校园信 息综合系统，其主要有校产管理子系统、学生管理子系统、网上教学管理子系统、 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 日常管理功能子系统、用户管理子系统。还有如厦门正信华校长办公系统软件， 它是一个校园管理综合平台，由十几个大模块组成，分别为学籍管理系统、师资 管理系统、学生成绩管理系统、课程安排管理系统、图书管理系统、设备管理系 统、人事工资考勤管理系统、题库管理系统、电子备课系统、实验室管理系统、 招生与毕业管理系统、办公自动化管理系统、教材管理系统、校园w e b 信息中 心。 校园建筑物一般由学校后勤部门人工管理，而部分属性信息则由使用部门人 工管理。目前，即便部分学校采用计算机技术对其进行管理，但还是分开管理， 很难实现学校房产、校产与校园地图实体的关联及动态查询。 1 2 2 发展趋势 校园信息除了包含一般建筑物具有的信息( 如校内建筑物本身图形信息及属 性信息) 外，还包含学生信息及学校对校内相关建筑物利用情况等信息，与其他 信息相比( 如上面的管理信息系统或者是城市防灾信息系统等) ，它更复杂，不 但涉及到地图实体本身的管理，而且也包括对其使用者的信息管理。 121 小节所说的校园管理信息系统是一种基于数据库的回答系统，它往往 停留在数据级上支持管理者，对带有大量地理属性( 空间属性) 数据的校园资源 信息的管理存在着明显的不足，从而使校园资源的科学管理在某种程度上受到局 限。地理信息系统( 简称g i s ) 概念将信息管理水平推向一个新的高度。g i s 是 以空间数据及其属性为基础，为各种应用目的服务的空间信息系统。由于它的出 现，解决了对空间数据的综合分析及可视化的问题，实现了对与地理空间位置相 关的图形对象相对应的抽象数据的分析和管理。因此运用g i s 技术开发“校园管 理信息系统”( 即校园地理信息系统) 已成为校园管理工作的首要目标。 九十年代初，我国己经开始进行了高校校园网的建设，高校校园网是指在高 校里利用计算机网络完成学校的教学管理和对学生进行课程教学的计算机网络 系统。目前，网络化是未来地理信息系统发展趋势之一，网络地理信息系统势必 具有如下一些特性：分布式数据处理功能，开放的地理数据交换体系：处理海量 数据的功能，图像、图形数据融合处理功能，空间分析功能，网络三维可视化功 能，无线地理信息系统，而作为地理信息系统技术在某一具体领域中的应用 校园地理信息系统也必定朝着网络化这个方向发展。1 9 9 4 年1 1 月，由国家教委 主持的中国教育和科研计算机网经国家教委批复正式成立立项。校园网的建立为 学校各个部门信息管理网络化提供了基础。而同时地理信息服务也己逐渐发展成 为当今社会最基本的信息服务之一，所以s g i s 与i n t e m e t 的结合将是校园信息 管理系统发展的必然趋势。 迅速发展起来的地理学研究技术，是多种学科交叉的产物。【2 1 它以地理空间数据库 为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、模 拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为 地理决策服务而建立起来的计算机技术系统，是集计算机图形学、几何学、信息 学、地理学等多门学科于一体的综合性高新技术，其最大的特点就是同时具备空 间数据的处理功能和属性数据的处理功能。 地理信息系统由计算机系统、地理数据和用户组成，通过对地理数据的集成、 存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用资源管理、 环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的现代 化手段，也为工程设计和规划、管理决策服务。 1 32 地理信息系统的组成 一般地讲，一个完整的g i s 通常由四个部分组成，包括：计算机硬件环境、 软件环境、地理空间数据、系统维护和使用人员。 1 ) 硬件环境 计算机主机、数据输入设备、数据存储设备、数据输出设备、数据通令传输 设备 2 ) 软件环境 计算机系统软件、地理信息系统软件和其他支持软件、应用分析程序： 3 1 地理空间数据 空间数据( 几何坐标，拓扑关系) 、非空间数据； 4 ) 系统使用和管理人员 1 3 3 地理信息系统的发展 地理信息系统技术的创立和发展，与地理空间信息的表示、处理、分析和应 用手段的不断发展紧密相连。地理信息系统技术是一项近代技术，二十世纪六十 年代，计算机应用于地理学，g i s 技术诞生了：二十世纪六十年代末到1 9 7 5 年， 计算机自动绘图产生；1 9 8 5 年，进入了地图数字化年代；一般认为，g i s 技术出 现于1 9 8 5 年前后。综观g i s 发展，可将地理信息系统的发展分为以下几个阶段： 3 1 4 1 1 5 1 1 1 上个世纪6 0 年代为地理信息系统的开拓期，注重于空间数据的地学处 理，如处理人口统计数据，资源普查数据等，这一时期出现了基于栅格数据格式 的地理信息系统和基于矢量格式的地理信息系统。 中南大学硕士学位论文第一章绪论 2 ) 7 0 年代为地理信息系统的巩固发展期，注重于空间地理信息系统的管理。 地理信息系统的真正发展应是7 0 年代的事情。这种发展应归结为以下几个方面 的原因：一是资源开发利用乃至环境保护问题成为政府首要解决的问题，而这一 些都需要一种能有效地分析、处理空间信息的技术、方法及系统。二是计算机技 术迅速发展，数据处理速度加快。三是专业化人才不断增加。 3 ) 8 0 年代为地理信息系统技术大发展时期，注重空间决策支持分析。地理 信息系统的应用领域迅速扩大，从资源管理、环境规划到应急反应，从商业区域 划分到政治选举分区等，涉及了许多学科与领域，这一时期的显著特点是商业化 实用系统进入市场。 4 19 0 年代为地理信息系统的用户时代。一方面地理信息系统已成为许多机 构的必备工作系统，另一方面社会对地理信息系统的认识得到普遍提高，需求大 幅度地增加，毫无疑问地理信息系统将成为现代社会最基本的服务系统。 13 4g i s 与其他系统的对比 传统的管理信息系统是通过数据库的方式存储数据，以数据表或文本方式表 现数据来满足人们的管理需要，随着同类m i s 的发展和增多使人们每天必须面 对大量复杂枯燥的数据。据统计，现实生活中8 5 的数据具有空间性，在己有的 m i s 基础上增强数据的可视性是m i s 发展的重要方向之一。 将传统的管理信息系统与地图信息系统有机结合，有效地解决了数据可视化 和数据使用效率问题，提高了管理和决策水平，系统不仅可以吸收数据库的强大 管理功能，同时会充分发挥地图系统的地图表达和地图处理能力。 1 1g i s 与一般事务数据库的区别与联系 g i s 与一般事务数据库的主要区别在于g i s 是处理空间数据的，除了一般 数据库的字母数字数据库外，还有图形数据库，而且要共同管理、分析和使用图 形数据和属性数据。所以，g i s 在硬件和软件方面均e e 一般事务数据更加复杂， 但功能上也比后者大得多。例如电话查号台可看作一个事务数据库系统，它只能 回答用户所询问的电话号码，而地理信息系统除了可查询电话号码外，还可提供 所有电话用户的地理分布、空间密度、最近的邮局、公用电话号码等信息。当然， 事务数据库也可作为相关g i s 的一个组成部分。 2 1g i s 与c a d 的区别和联系 g i s 与c a d 系统的共同特点是二者都有空间参考系统，都能描述图形数据 的拓扑关系，也都能处理非图形属性数据。它们的主要区别是：c a d 处理的多 为规则图形及其组合，图形功能极强，属性数据库功能相对而言要弱。而g i s 能处理许多自然目标，有分维特征( 如等高线等) ，因而图形处理的难度较大， 而且有丰富的属性库和符号库。g i s 必须有较强的多层次空间叠置分析功能，图 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 形与属性相互作用十分频繁，且多具有专业化特征。此外，g i s 的容量大，数据 输入方式多样化，这也是c a d 无法比拟的。 当然g i s 也有种种缺点，例如：专业性强，很难掌握；界面复杂，开发困难， 与流行的开发平台和操作系统结合较差；产品价格昂贵，难以广泛推广应用等。 虽然这些缺点限制了g i s 的发展，但电子地图进入计算机毕竟是不可阻挡的趋 势。一种能完美结合数据库与电子地图，适于p c 机运行，易于使用二次开发的 桌面地理信息系统是用户迫切期待的。 1 4 本文的研究意义 随着我国城市建设日新月异的发展，高等院校作为城市的一个重要组成部 分，其校园的合理规划与有效的管理工作越来越引起社会及高校领导的重视。近 几年来，由于我国高等教育的改革和发展的需要，扩大办学规模，因而许多高校 正在或即将改造和扩建新的校区，使得校园需要重新规划；无论是合并还是新建 校区，校园大都不在一处，各成体系。为适应社会的发展和国家建设的需要，各 高校都在加大改革力度，重视加强校园的建设与绿化。上述情况均给高校信息管 理和规划决策工作带来许多的不便与困难，传统的手工管理工作模式已远远不能 满足高校发展的需要。 作为全国首批进入“2 1 1 工程”建设的高等院校，近年来，我校在全国高等 院校中的排名一直稳中有升，现已进入全国前二十名的高等院校行列。随着前些 年，中南工业大学、湖南医科大学、长沙铁道学院三所高等院校合并组建中南大 学以来，学校各个方面都有了长足的进步，这不但给学校提供了空前的发展机遇， 同时也给学校提出了新的挑战。从学校的长远发展来看，这无疑给学校的资金、 建设等方面提供了大力的支持，学校的品牌、知名度也在不断地提升，这对学校 的做大、做强以及进一步建成为世界一流大学无不具有空前的推动作用。同时， 我们也应该看到，这一美好前景的背后也存在着不容乐观的因素，学校壮大了， 存在的问题也就渐渐地暴露出来。各个校区的分散、各成体系给教学、管理等方 面都带来了不可回避的问题，学校信息管理方式上的滞后影响管理工作的效率提 高，这些势必会影响学校的发展速度。 另外，国内许多高校都建立了基于g i s 的各种校园管理应用系统，如校园房 产管理系统、校园规划系统，有的甚至在学校的网站上建立了w e bg i s ，如北京 大学，这些w e bg i s 系统虽然设计还比较简单，功能也还不够强大，但它足以 体现g i s 的魅力以及g i s 的应用前景，特别是对于提高学校的知名度，扩大学 校的影响力等方面，都有着深远的影响。从各个方面来看，建立基于g i s 的各种 专门用途的校园信息化管理系统乃是大势所趋。 为加快校园信息化建设的步伐，提高工作效率，强化信息管理，研究开发校 6 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 园地理信息系统，其具体问题是： 学校中有些部门已经有了自己的管理信息系统，但各个系统之间互不相容， 没有信息之间的联系。为了提高学校整体管理效率，要求s g i s 能够集中管理多 种信息，并能够扩充。学校虽然有一些管理信息系统，但这些系统缺乏对地理信 息管理的功能。s g i s 不是一个简单的m i s 系统，它应该能够对学校楼群( 如职 工住宅楼等) 、公用楼( 如教学楼、礼堂、办公楼、学生宿舍楼等) 各层房间的 分布，各个房间用途、使用人、电话等信息进行管理。它应具有楼层房间图的浏 览、录入、编辑、查询、打印输出，以及相关统计报表功能。另外，空间信息必 须与非空间信息( 人事、学生等) 能无缝地结合起来，即系统应该是一个整体。 系统需要提供空间信息与非空间信息相结合的数据分析功能，为学校决策层提供 辅助决策的功能。例如，统计各个学院教师的年龄、职称、学历、学缘结构，统 计各个学院、部( 处) 所占房产面积、学生人均用房面积及教职工住房等各项信 息，以正确掌握学校公用房产的空问分布和使用状况，为学校公用房产的维护、 使用安排和科学管理提供准确的资料。 计算机技术应用于校园信息管理已经非常普遍，但是把g i s 技术引入到校园 信息管理是一种新的技术，目前还没有很多这样的现成的软件。然而，校园信息 采用g i s 进行管理不仅可以高敬地管理校园信息，而且可以为最终并入城市地理 信息系统作好准备。 随着计算机信息技术的发展，用计算机进行房产及设备的管理己十分普遍。 但早期开发的管理信息系统软件，都是一般的管理信息系统( m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e m ，简称m i s ) ，是建立在传统的m i s 上的管理信息系统，只能 对纯数据进行处理，而不具备对地理空间数据进行分析和处理的能力。而在房产 管理中，涉及到的大部分数据，都是与地理分布有关的空间数据，如楼栋与房间 的分布等，因此，m i s 已很难满足房产管理工作的需要。 近年来，随着信息科学的发展，g i s 技术得到了广泛的应用，在城市规划与 市场管理、自然资源调查、环境监测与分析、国土资源管理、森林监测与管理、 农作物估产、公安消防预警等方面都有g i s 成功应用的例子，特别是美国前副总 统戈尔提出“数字地球”概念后，越来越引起各级政府部门及有关企业的重视， 今后几年g i s 将向网络化、企业化、大众化方向发展。 用g i s 进行房产管理系统的开发可以很好地满足房产管理工作的需要，充分 发挥g i s 的空间分析和处理功能。本文介绍了如何利用g i s 的二次开发组件 m a p o b j e c t s 开发和研制“中南大学公共用房管理系统”。综上所述，建立一个基 于g i s 的校园管理系统对直观地显示校园地理信息及信息查询是大有裨益的；同 时，对实现校园资源现代化管理，提高学校校园信息化管理水平有着重要的现实 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 意义和实用价值。 1 5 本文的研究内容 本文主要通过介绍地理信息系统的基本概念，校园地理信息系统的研究内 容，发展现状、趋势，在分析了本校目前的发展情况及趋势，公共用房管理方面 的现状，说明了开发一个基于g i s 的校园公共用房管理系统的必要性后，详细介 绍了本文的研究对象基于g i s 的校园公共用房管理系统的设计方案及其实 现过程。 本文共分为六章，主要研究内容及各章节的安排如下： i ) 第一章主要叙述地理信息系统的基本概念，对校园地理信息系统的相关 信息做了详细的阐述，并概述本文的研究意义和研究内容。 2 ) 第二章主要介绍中南大学公共用房信息化管理概况及管理现状的缺陷、 阐述了本文的研究背景以及开发本系统的必要性。 3 ) 第三章“基于g i s 的校园公共用房管理信息系统的总体设计”，主要概述 了基于g i s 的校园公共用房管理信息系统的总体设计方案，系统技术路线，对象 空间层次模型，数据模型，系统的空间模型等。 4 ) 第四章“系统数据需求、数据组织与数据处理? 。本章内容是对本系统所 涉及的数据的各方面，从数据类型、数据来源到加工成最后的系统数据以及系统 的文件组织结构的每一个细节进行详细介绍。 5 ) 第五章“基于g i s 的校园公共用房管理系统的功能实现”。在对相关的基 本概念和系统实现的前期准备工作进行了详细的介绍、分析之后，本章将对系统 所实现的各种功能进行详细的展示。 6 ) 第六章“结论和展望”，主要对本文的研究成果作了总结，并展望了后续 的研究工作。 1 6 本章小结 本章首先阐述了数字城市、数字校园、校园管理信息系统的发展及趋势，然 后简述了地理信息系统的概念、组成及发展，接着将g i s 系统与其他系统，如 a u t o c a d 进行对比，说明了g i s 的特色，最后，概括了本课题的研究意义和研 究内容。 笫m - - 章中南大学公韭用腐信息化管理 毽c 况 中南大学公共用房信息化管理概况 校园面积大，现包括校本部、南校区、湘雅校区，铁道 ：学校师生员工多，规模较大。近年来，我校在师资、招 扩大，伴随而来的是学校的硬件、软件等方面的建设有了 长足的发展。为了适应这种快速发展，这就要求学校加强各方面的建设工作，实 现现代化的管理，这其中也包括学校的各种公共用房的管理。因此。有必要建立 一个方便、快捷、有效的校园公共用房管理系统来改变传统的管理模式，改善办 公效率。随着学校的不断发展，规模的不断扩大。校园房产清查工作正在开展之 中，为了配合这一工作的i j 唤n 进行，开发一个公共用房管理系统是具有其现势意 义的。就目前而言，校园公共用房管理系统的管理对象包括：教学楼、办公楼、 实验楼等等建筑楼内的各种用途的公共用房，如教室、实验室、办公室以及其他 用房。 总的来说，目前我校公共用房信息化管理的状况可以归纳为以下几点： 1 ) 管理方式还很传统 目前校园公共用房的管理主要还是由几个人员在操作，操作方式采用的是 传统的方式，以填写数据登记表格的方式进行。这种方式既跟不上学校的发展速 度，更不能适应学校的房产信息化管理方面的发展。这利t 管理方式不但影响了工 作效率，而且更是影响到校园信息化建设的进程，不利于学校向着全国甚至世界 一流高校的方向建设和发展。 2 ) 未建立相关的公共用房数据库 由于公共用房的管理还是那样的传统，所有的房间信息均是以图纸、登记 表等方式保留下来的一些档案文件，公共用房数据库也就无从说起。 3 ) 各公共用房的分配、调拨等信息不能进行及时的更新 由于现在的公共用房的分配、调拨等都是以档案文件的方式进行登记操作 的，某个公共用房的使用者、用途等情况都不怎么一目了然，而需要查看大量的 登记表之后方能弄清楚该房间的具体用途和使用者。这种情形是无益于提高办公 效率的。 4 ) 未对校园内的各公共用房进行全面、统一的清查 学校未形成一个较完整的公共用房信息数据库。由于各学院、各部门、各 二级单位之间未进行协调的统一管理，房产管理部门还没有完成对校园公用房产 进行全面、统一的清查，而各专业管理单位也没办法提供数据源，因此校园公共 用房信息数据库也就迟迟未能建立。数据问题也是影响校园公共用房信息化建设 中南大学硕士学位论文 第二章中南大学公共用房信息化管理概况 进程的一个主要障碍。 5 ) 公共用房信息数据的保存、备份方式落后 各公共用房的相关信息如平面图、房间登记表都是记录在纸质介质上的， 这种方法有着诸多不便之处，如不便于携带，不便于查阅，不便于更新等等，如 果采用具有g i s 功能的公共用房管理系统，坝0 可以将校园数字地图，建筑平面图 等图形数据与房间号、房间面积等公共用房的属性数据关联起来，做到公共用房 图形与属性的互查等操作。 6 ) 未曾单独建立过个专门的校园公共用房管理系统 2 2 管理现状的缺点 我校校园建筑面积大，建筑物分布错综复杂，校园内的公共用房种类不少， 数量甚多，用户信息量大而杂，更新速度快，再加上学校建设的不断发展，规模 的不断扩大，招生人数的增多，校区的合并、增加、扩大，学科专业的增设以及 不断完善，学院的分离、合并、不断扩大等变更，老的建筑楼的翻新、装修、改 造、拆除，新的教学楼、实验楼、办公楼等建筑楼的修建，这些都大大地加速了 校园内的公用设施的变化发展，这其中变化最大的莫过于各公共用房及其相关信 息。将g i s 功能加入到校园公共用房管理系统不仅能使管理工作更加方便、直观、 快捷，更重要的是能大大地提高办公效率。随着这些信息量变得越来越庞大，很 难再利用传统的资料和传统的方式对其进行高效、方便的管理。随着g i s 作为核 心新技术的发展和应用，房产、基建部门所提供的数据和管理部门的管理方式己 越来越不适应现代化的管理模式，其明显缺点是： 1 ) 数据缺乏准确性、科学性和现势性 房产、基建部门所提供的数据成果并不能满足任何一个6 i s 软件的要求， 这些数据成果大部分以纸质材料为存储媒介，而且年代也相当久远，只有最近几 年才有d w g 或者d x f 格式的数据，而适用于目前通用的、流行的g i s 软件如 a r c g i s 、m a p i n f o 的数据的数目则基本上为零。甚至可能提交的资料是从陈旧的 档案图里图解出来提取的，精度很难达到要求。传统方法修改图纸，不仅劳动强 度大，而且会使得数据的可靠性和现势性都失去保证。 2 ) 数据很难甚至无法进行动态更新 采用传统的方法，数据更新的工作量比较大，且效率较低。各种公共用房 的分配、申请、登记手续多而繁琐，平面图的编辑、更新不方便，如果需要获得 最新的平面图则需要查找相当多的平面图资料。 3 ) 效率、效果均不如人意 面对如此复杂而数据量巨大的公共用房属性信息和平面图资料，特别是平 面图资料，在表达方式和表现手法上都显得落后而不直观，如果能够利用计算机 中南大学硕士学位论文 第二豇中南大学公共用虏信窟化管理概况 技术，再加上g i s 的特有功能，则这些平面图资料和公共用房的属性信息的关系 就会目了然。 2 3 中南大学公共用房管理信息系统建设的必要性 2 31 考虑因素 g i s 最典型的功能是能实现图形实体与其相应属性信息的关联，从而实现图 形信息与属性信息的互查、维护与更新，以及统计分析、拓扑分析、空间位置计 算等空间分析功能，因此可实现校园信息管理、辅助校园规划设计、辅助决策分 析等功能。另外，g i s 技术己应用于各个领域，是目前信息管理的一种发展趋势。 校园信息采用g i s 技术管理不仅可以高效地管理校园信息，而且可为最终并入城 市地理信息系统作好准备。 信息化水平标志着一个国家现代化的进程，而信息化的关键途径是数字化。 数字化就是将复杂多变的信息转变成可以度量的数字、数据，通过建立数字模型 或合理的数据结构，在计算机内进行有效的统一处理，得到所需要的各种信息资 源。“数字化校园”管理就是借助于地理信息系统( g i s ) 的现代化手段及传统手 段采集基础数据，通过全数字化平台，以电子地图的形式将学院的各种信息直观、 准确、快速地展现在人们的面前，为用户提供各种校园信息的双向查询、检索和 空间分析、统计操作以及按不同的要求输出各种信息。为学校的发展预测、规划 决策以及科学管理提供可靠的依据。 要实现“数字化校园”管理，只有在充分掌握校园的各种信息，并进行分 析对比以后，首先确定“数字化校园”管理的目标。而这一目标，无论从信息储 存量还是从功能划分上都包含着较广的范围。从数据量来看，其范围可以大到整 个校园的网络综合信息系统，小到服务于每一个职能部门的信息系统。从功能上 看，也有一个延伸到两个极端的连续范围，即从完全不具备辅助决策功能到非常 强调辅助决策功能之间的范围。因此，“数字化”管理系统的建立应考虑以下六 个方面的因素。 1 ) 针对性 “数字化校园”管理以提高信息管理的效率，提高信息质量，为决策者提 供及时、有效、准确的信息为目标，对不同部门的应用要有具体的目标。 2 ) 阶段性 “数字化校园”管理系统的建设要自上而下，从总体到局部进行全面规划 和整体设计，然后再自下而上，分步分期实施。 3 ) 实用性 “数字化校园”管理要努力建立一个与教学科研管理体系相适应的系统。 因为它的建立最终是为学校的管理服务，其成功运行与学校的统一管理有着密不 可分的关系。建立系统时，既要考虑算法设计、软件开发、模型建立等方面的方 法和手段，又要考虑数据的储存，数据库的建立、系统维护与更新的方法。 4