探讨虚拟校园空间数据库的设计

1、探讨虚拟校园空间数据库的设计摘要：虚拟校园实质上是一种地学虚拟环境，是虚拟现实技术在 地理科学中的典型应用。虚拟校园具有使真实校园场景、景观和各 类资源等信息数字化、三维可视化，以及虚拟仿真、网络共享等功 能，可在校园规划、社区管理、信息查询等方面发挥重要的作用。关键词：虚拟校园gis空间数据库中图分类号：tp393.18文献标识码：a文章编号：1007-9416(2011)12-0235-021、引言所谓虚拟校园，即以现代计算机网络技术、信息技术和虚拟现实 技术为基础，对校园进行多分辨率、多尺度、多时空的三维描述， 用于模拟和表达校园的地形地貌、建筑和交通等环境中的现象和过 程。虚拟校园利用

2、现代信息技术手段和工具，实现从环境、资源到 活动的全部数字化，在传统校园基础上构建数字空间以拓展现实校 园的时空维度，从而提升了校园管理的效率，扩展了传统校园的功 能。虚拟校园是利用先进的信息技术，实现从传统的资源信息到活 动的全部数字化，拓宽了时空的维度，构建集成的、智能的工作和 生活环境，创新教学和管理模式，实现可视化的校园。虚拟校园不 仅是现代高校信息化建设的目标，也是高校整体综合实力的重要体 现。2、空间数据库设计gis即地理信息系统，其核心即为空间数据库。三维地理空间定 论文发表专家一J中国学木期刊中国学木期刊网网.q i kanwangPnei位和数字化表达是地理信息系统的根本特征

3、，地形数据作为空间数 据库的特定结构的数据集合，或数据集合的总体，被包含在地理信 息系统中，成为它的核心部分的实体。虚拟校园除了物理上的校园地理信息以外，还包含逻辑上的学院 系别、学生信息、教师信息等。虚拟现实技术作为虚拟校园的一个重要组成部分，能为用户提供直观的人机交互终端平台。gis涵盖的空间范围是没有限制的，可以是一个地区、城市，也可以是一个 国家、甚至是全球范围的地理信息。虚拟校园处理的范围主要是一个完整的学校， 或者是跨越多校区的地理空间、 多时空多角度的立 体校园等。虚拟校园需要空间数据库技术作为支撑，存储、管理和 检索空间数据。空间数据库设计步骤如图1。首先要对虚拟校园的空间数据

4、库进行需求分析，根据现实的需要进行设计与规划，将要 达到一定程度的目的需求。现在很多高校都在不同的城市不同的地 区分布着不同的校区，在实施组织管理方面有相当的难度，但这正 好为虚拟校园的应用提供了一个可以发挥的舞台。如，设计东华理 工的虚拟校园首先需要考虑南昌、抚州两地三校区的校园布局，在 此基础上进行虚拟校园的设计。根据需求分析进行虚拟校园的概念 化设计，将教学楼、办公楼、实验楼、宿舍楼等地理实体转换到地 图上来需要进行的概念和理论上的工作。完成了虚拟校园的概念设 计，根据概念设计的总体思想进行虚拟校园的逻辑和物理方面的设 计。在实地测量中提取校园的二维信息，建立三维模型几何数据、 纹理数据

5、和3ds模型数据，结合航空、遥感或卫星影像进行虚拟校医一论文发袤专家一J中国黠斛网中国黠斛网fwww.qikanwang. nel园的三维场景制作。3、建立空间数据库概念模型在虚拟校园的空间数据库中首先要确定虚拟校园的一般实体和 地理实体，以及各实体的属性和实体间的联系。根据数据库的e-r模式确定各个单元空间的e-r关系图形，并将空间e-r图进行组合 优化，将e-r图转换成gis可以识别的数据模型。e-r模型是一种 重要的语义数据模型。在数据库设计阶段，e-r模式已经成为一种 普遍的、标准的据库模式建立范型，由此获得数据库模式为e-r模式。在空间数据库设计阶段，e-r模型一般采用图形描述，表示方 式简洁直观，相对关系模型等它更符合人们的认知习惯。建立虚拟校园首先要利用e-r方法建立虚拟校园空间数据库概念 模型。我们首先要确定虚拟校园的一般实体和地理实体，由各个实 体的特征确定各实体的属性和实体间的关系，根据单元空间的实体 间关系确定各个单元空间e-r，并将单元空间的e-r图组合优化，最后将组合后的空间e-r图转换成gis可获取使用的数据模型。图2即为利用e-r方法建立虚拟校园空间数据库概念模型流程图。4、建立空间数据库的e-r模型完成前期的概念、逻辑和物理方面的工作后，下一步需要建立虚 拟校园空间数据库的e-r模型。根据提取的各校区的二维平面信息、