!""#!""#!""#···$$$ 国土资源科技管理 !""%!""%!""%···!!! 文章编号：’""(&#!’"（!""%）"!&’"$&"# 基于 !"#$%& 的 基于 !"#$%& 的 校园 ’()*$& 系统 设计与实现 校园 ’()*$& 系统 设计与实现 ———以数字成都理工大学为例5(6 ———以数字成都理工大学为例5(6 江利明 (，杨武年 !，韩玲玲 7 江利明 (，杨武年 !，韩玲玲 7 （(<武汉大学 测绘遥感信息工程国家重点实验室=2湖北 武汉 #7&&%)；!<成都理工大学 （(<武汉大学 测绘遥感信息工程国家重点实验室=2湖北 武汉 #7""%)；!<成都理工大学 遥感与 /012研究所=2四川 成都 *$&&>)；7<淮海工学院 空间信息科学系，江苏 连云港 !!!"">） 遥感与 /012研究所=2四川 成都 *("">)；7<淮海工学院 空间信息科学系，江苏 连云港 !!!"">） 摘 要： 校 园 ,-./01 系 统 是 校 园 信 息 化 建 设 的 一个重要子系统，是实现基于位置的 办 公 和 教 学 信息 ,-. 发 布 与 服 务 的 基 础 平 台 。 因 此 ，在 基 于 网络通讯技术和分布式计算技术基础 上 ， 以 成 都 理工大学 ,-./01 为 例 ， 通 过 分 析 该 系 统 的 结 构 模型、开发思路以及功能设计，对校 园 空 间 信 息 ,-.2发布和服务的应用集成与实 现 进 行 了 成 功 的 试验。由原型系统运行效果来看，达到了系统本阶 段建设目标，将在一定程度上提高学 校 管 理 水 平 和效率，实现教学信息和资源共享。 关键词：,-./01；数字化校园；数字成都理工大学 中图分类号：/!&!（!%$） 文献标识码：3 目前已有许多校园办公自动化（43）以及网上教 学和信息发布系统，它们在校园信息化建设中占有极 其重要的地位，但其空间信息匮乏，无法直观地表达 数据的空间概念，难于支持基于位置的教学分析和决 策5!6。而网络地理信息系统（,-./01）是利用互联网技 术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术，实现在 互联网环境中对空间信息进行显示、传输、互操作以 及实时处理等 /01 功能576。因此，校园 ,-./01 系统 可以解决校园信息化建设过程中的地图服务与教学 信息服务的发布、集成与共享问题，为校园网上空间 信息发布等服务提供基础平台。 本文以成都理工大学 ,-./01 为例，首先分析 了 基 于 3890:1 开 发 的 成 都 理 工 大 学 校 园 ,-./01 原型系统（简称“原型系统”）的设计思路，提出原型 空 间 信 息 ;-. 发 布 和 服 务 的 框 架 模 型 以 及 应 用 服 务平台的体系结构，并成功实现了用户权限验证、基 于位置的教学信息 ;-. 发布和查询、线路导航以及 元数据管理等功能，验证了原型系统的实用性。 一、系统总体设计方案 （一）系统框架结构 为使整个原型系统具有较高的运行效率、较强的 灵活性、可扩展性和可伸缩性，系统设计在三层模型 架构之上，大体分为展示层、中间层和数据层（图 (）。 图 (22 原型系统框架模型 收稿日期：!""#&$$&!% 基金项目：国土资源部重点项目（!&&!&$&$）；成都理工大学信息化建设基金项目 作者简介：江利明’()%* & +，男，博士研究生，从事网络地理信息系统、多时相遥感图像处理与分析的研究。 ("*· · 

应用技术 第第第 !!!!!! 卷卷卷 !"#展示层。创建用户与系统的交互界面，主要实 现数据显示、系统交互以及本地数据连接等功能。客 户 机 浏 览 器 通 过 $%%&’$%%&( 等 )*+ 传 输 协 议 将 用户指令或请求提交给中间层进行逻辑事务处理， 设备。服务器端主要包括 -*+#(*2<*2、123/4( 连接 器（123/4(#HG77*38G2）、123/4( 应用服务器（1==>IJ 3:8IG7#(*2<*2）、123/4( 空间服务器（(=:8I:>#(*2<*2）以 及管理器等部件，用于处理请求，创建、运行地图服 并接收事务处理完后的返回结果，另外客户机上的 务和管理站点A#K#C。 其他应用程序可以绕过中间层直接访问数据层中的 数据并进行相关事务处理。 ,"#中间层。又称逻辑事务层，包括 -*+ 服务器和 地图应用服务器。负责接收和处理展示层提交的请 求，向数据存储层查询和抽取所需要的数据，实现 ./( 分析处理功能，并将处理结果返回客户端。 0"#数据存储层。包括文件系统和关系型数据库 两种类型。其中关系型数据库采用空间元数据管理 技术和分布式对象技术，提供各种格式和类型的分 布式数据源，用于 -*+./( 信息的网上发布。 （二）地图服务平台的选择 构建一个空间信息 -*+ 发布和服务系统，必须 要有一个高效、安全的地图服务应用平台。123/4(# 是 5(6/ 公 司 推 出 的 基 于 /78*27*8#的 新 一 代 分 布 式 ./(#应用系统开发软件9它提供了多方位的 -*+#./(# 解决策略9# 允许用户在 /78*27*8 和 /782:7*8 环境下通 过浏览器访问 ./( 应用和地图数据，并应用了 ;:<:# 1==>*8#、;:<:#(*2<>*8#、?4@#等技术，总体结构比较符 合上节提出的原型系统框架模型，在功能和效率上 也优于其他同类产品 （尤其是在数据传输和浏览器 端地图操作等方面），因此用 123/4( 作为原型系统 的地图服务平台是比较理想的选择AB##C。 123/4( 采用多层体系结构，运行在分布式环境 中，主要由客户端和服务器构成（图 ,）。123/4( 使用 基于 $%4@ 的浏览器作为客户端，同时也支持其他 的应用程序，包括 123./(#D*EF8G=、123&1D 等无线 图 ,## 123/4( 的体系结构 其 中 ，123/4( 应 用 服 务 器 是 所 有 服 务 的 “ 大 脑 ”，及 时 地 将 请 求 送 到 相 应 的 空 间 服 务 器 9#并 且 处 理 负 载 平 衡 和 进 行 流 量 控 制 ；123/4( 空 间 服 务 器 是 123/4( 应 用 的 核 心 ，在 数 据 返 回 到 客 户 端 之 前 ， 空 间 服 务 器 提 供 对 数 据 的 访 问 功 能 并 将 地 图 和 数 据 处 理 成 适 当 的 格 式 ；而 123/4( 连 接 器 则 是 应 用 服 务 器 与 )*+ 服 务 器 间 通 讯 的 管 道 ， 经 服 务 器 端 复 杂 的 业 务 逻 辑 处 理 后 的 操 作 结 果 ， 通 过 连 接 器 最 终 完 成 用 户 的 请 求 。123/4( 体 系 结 构 中 各 组 件 通 过 %H&’/& 实 现 端 口 的 监 听 与 通 讯 ，这 种 通 讯 则 是 通 过 1#23?4@#格式进行的，整个 操 作 的 请 求 ’ 应 答 ，无 论 是 操 作 指 令 还 是 操 作 结 果 ，全 部 为 1#23?4@ 格 式 。 （三）系统开发方案 由于 123/4( 提供了四种类型的客户端浏览器 （LI*)*2）和对应的连接器（HG77*38G2E）以供选择，即 基 于 ;:<:#(*2<>*8#连 接 器 的 $%4@’D%$4@#LI*)*2、 使用 138I<*? 连接器的 LI*)*2、使用 HG>MNOEIG7#连 接 器 的 LI*)*2 和 ;:<:#LI*)*2E， 其 决 定 了 基 于 123/4( 地图服务站点和通讯及开发方式，可以获得 一个功能各异的客户端AP##C。因此，用户可以灵活地选 择相应的开发方案和开发环境进行客户端和服务器 端的二次开发，来满足各种开发层次的应用。 当 考 虑 如 何 选 择 123/4( 连 接 器 和 LI*)*2 并 进 行 二 次 开 发 和 定 制 时 ，面 对 的 用 户 、所 需 的 功 能 以 及 所 具 备 的 开 发 资 源 是 需 要 重 点 考 虑 的 三 个 因 素 。 具 体 而 言 指 站 点 是 建 立 在 /782:7*8 还 是 /78*2J 7*8？用户使用什么浏览器？用户的 ./( 背景？需要 使用什么功能？定制的工作量有多大？数据是否需 要保密等等。由于原型系统的用户群体定位于 /7J 8*27*8 网上用户，为他们提供校园空间信息的 -*+ 服务和查询，并考虑到数据的保密性和以及现有的 技 术 条 件 ， 系 统 选 择 了 基 于 ;:<:#(*2<>*8#连 接 器 的 $%4@’D%$4@#瘦 客 户 端 类 型 进 行 定 制 和 开 发 ，通 过 /5 或 Q*8E3:=* 提 供 地 图 显 示 和 系 统 交 互 功 能 。 原 型 的 开 发 和 定 制 方 案 包 括 ：$%4@ 和 ;:<:(32I=8 "#$· · 

!""#!""#!""#···$$$ 国土资源科技管理 !""%!""%!""%···!!! 技 术 处 理 动 态 页 面 的 生 成 和 交 互 ； 通 过 !"#$%& 进 行 各 功 能 部 件 的 通 讯 以 及 地 图 服 务 配 置 文 件 的 生 成 ； 利 用 ’()(*+,")-,. 技 术 和 基 于 /’0 组 件 技 术 进 行 12+ 专 题 应 用 服 务 和 数 据 服 务 层 的 开 发 ，扩 展 3"425+ 已 有 的 空 间 服 务 功 能 ，同 时 也 使 系 统 具 有处理异构、分布式空间信息的能力。 二、系统功能设计 根据系统设计目标和应用需求，系统功能包括 以下几个部分，系统总体结构功能如图 6 所示。 图 6II 系统总体结构功能设计 78系统管理与数据维护。系统管理包括系统设 置、用户管理和系统信息，其中用户管理用于存贮、 管理本地或远程访问的用户基础信息，为整个系统 提供合法的校验功能。数据维护完成对系统地理图 形或各种属性的增、删、改、浏览、检索和查询、动态 统计、地图制作、图表生成等功能。 68地图浏览与操作。采用分层管理的模式，对控 制点、地下管网、道路、建筑物等不同种类的地图要 素分别进行管理。地图可以进行放大、缩小、拖曳，并 根据需要，对地图进行漫游和量测单位切换，提供地 图打印、鹰眼以及距离量测功能。采用分层管理，可 以突出重点，分层浏览和查询。 98网上追踪分析。网上实时追踪分析的工作原 理是系统（:";4,*<,"),"）根据来自监控对象（如带 定 位功能的手机、=>3 或 1=< 移动对象等）的位置信 息计算其实际地理方位，并在监控中心网络发布，实 时反映在电子地图上，在浏览器中用户可以任意设 置目标显示频率和追踪路径间隔等。 ?8 丰 富 的 空 间 查 询 功 能 。 用 户 可 以 以 快 速 查 找 、模 糊 查 询 、属 性 信 息 和 空 间 信 息 双 向 查 询 等 方 式 方 便 灵 活 地 查 询 地 物 的 空 间 信 息 、 属 性 信 息 或 其 它 多 媒 体 信 息 ，空 间 信 息 以 图 形 方 式 浏 览 ，形 象 直观。 系 统 提 供 以 下 查 询 方 式 ：! 使 用 简 单 直 观 的 交 互 方 式（点 查 询 、框 选 和 多 边 形 选 择 查 询 ）。在 不 同 要 素 层 上 选 取 地 物 或 根 据 用 户 指 定 的 范 围 内 进 行 查 询 选 中 地 物 的 属 性 信 息 ； " 条 件 查 询 和 模 糊 查 询 。系 统 可 根 据 用 户 提 供 的 条 件（可 以 是 空 间 条 件 和 属 性 条 件 的 组 合 ）进 行 综 合 查 询 ，然 后 在 地 图 上 定 位 、显 示 查 询 结 果 ；# 高 级 查 询 。 缓 冲 半 径 查 询 可 按 照 用 户 提 供 的 地 点 和 搜 索 半 径 等 条 件 ，利 用 12< 服 务 器 的 空 间 分 析 功 能 ， 自 动 探 测 搜 索 点 周 边 信 息 。 @8线路导航服务。模拟用户在真实环境中的漫 游A*能够根据地图定位用户的初始位置B*按照用户的 需求B在地图上显示正确的行进路线。 C8元数据管理和发布。通过服务元数据和数据 元数据的管理与发布，实现服务和数据的查询、交 换、共享与整合，为用户提供目录服务、数据交换和 格式转换等共享信息。 三、系统实现 在 系 统 实 施 中 ，由 基 于 ’6DD 分 布 式 软 件 平 台 以 及 3"42%+* 实 现 了 面 向 空 间 信 息 服 务 的 校 园 E,F12+，通过空间数据库引擎（3"4+>D），所有数据 均 在 关 系 型 数 据 库 +GHI<,"),"*6JJJ 中 分 布 式 储 存 和管理，使用 ’0KL-M,"C 进行系统开发。 原 型 系 统 客 户 端 主 要 采 用 标 准 的 NO%H 网 页 工 作 模 式 ，选 择 ’()(+4"LP. 和 >NO%H 动 态 Q,F 技 术进行开发和定制B主 要 用 来 产 生 用 户 界 面 和 显 示 非 图 形 数 据 ， 很 好 地 实 现 地 图 动 态 显 示 和 系 统 交 互。例如校园航空像片热点查询服务（图 9）。服务 器 端 ， 利 用 ’()(I<,")-,. 技 术 和 基 于 D’0 组 件 技 术 进 行 12< 专 题 应 用 服 务 和 数 据 服 务 层 的 开 发 ，扩 展 已 有 3"42%< 的 空 间 服 务 功 能 ，同 时 也 使 系 统 具 有处理异构、分布式空间信息的能力。具体实例如 轨 迹 跟 踪（O"(4RLST）服 务 ，动 态 记 录 和 显 示 移 动 目 标 的 运 动 轨 迹 ， 为 网 上 用 户 提 供 网 络 追 踪 实 时 显 示 和 分 析 服 务 ， 包 括 模 糊 轨 迹 服 务 和 精 确 轨 迹 服 务（图 ?）。 UJV· · 

应用技术 第第第 !!!!!! 卷卷卷 图 !"" 航空照片热点查询（图书馆示例） 图 #"" 轨迹追踪服务应用实例 四、小结 网络通讯技术和计算机技术的飞速发展，为实 现数字化校园 $%&’() 系统提供了技术基础。本文 基于 *+,(-) 技术开发的校园 $%&’() 系统，是实 现校园空间信息发布与服务的基础平台，同时在数 字化城市建设中也具有一定的借鉴意义。 参考文献： ./0"江 利 明 1"$%&’() 及 其 在 分 布 式 空 间 信 息 服 务 中 的 应 用 研 究 ———“数 字 成 都 理 工 大 学 ”空 间 信 息·$%& 发 布 和 服 务 平 台 的 设 计 与 实 现 .201 成 都 理 工 大 学 硕 士 学 位 论 文 ， 34431 .30"杨 武 年 ，濮 国 梁 ，江 利 明 ，等1"数 字 化 校 园 工 程———数 字 成 都理工大学.*01地理空间信息技术与应用"中国科协 3443 年 学 术 年 会 测 绘 论 文 集.501成 都 ：成 都 地 图 出 版 社 ，344367 !8!"!891" .!0""承 继 成 ，林 珲 ，周 成 虎 ，等1数 字 地 球 导 论.-01北 京 ：科 学 出 版社，34441 .#0""张 正 兰 ，刘 耀 东 ，张 明1"基 于 *+,(-)"的 $%&"’()"系 统 开 发 .:01河海大学学报（自然科学版），344#，!3;<=：<077?)@(17AB%7*+,(-)#147*+,BCD%,DE+%17?)@(7F@?))，34431 .9077杨 武 年 ，简 季 ，江 利 明 ，等17数 字 成 都 理 工 大 学 校 园 空 间 信 息 系 统 设 计 与 实 现.*017!) 前 沿 技 术 及 数 字 四 川 学 术 讨 论 会 论 文 集.501成 都 ：中 国 科 学 院 地 理 科 学 与 资 源 研 究 所 ， 344!，<3#"8，5BCMG；!12%QG+DN%MD"KL"")QGDCGV"(MLK+NGDCKM" ),C%M,%6"WEGCBGC"(MSDCDED%"KL"A%,BMKVKOI，JCGMIEMOGMO"5CDI，:CGMOSBE"F+KPCM,%，33344>，5BCMG"） )5#0:’*0：5GNQES"$%&’()"SISD%N"CS"GM"CNQK+DGMD"SE&SISD%N"KL"RCOCDGV"GMR"CMLK+NGDCKMGVCX%R",GNQES6" GMR"Q+KPCR%S"G"&GSC,"QVGDLK+N"LK+"DB%" SBG+CMO"GMR"S%+PC,%"KL"VK,GDCKMY&GS%R",GNQES"CMLK+NGDCKM"KM"CMD%+M%D1"$CDB"DB%"%ZGNQV%"KL"$%&’()"SE&SISD%N"KL"2COCDGV"5B%MORE"TMCP%+SCDI" KL"A%,BMKVKOI"（252TA!$%&’()=6"DB+KEOB"GM"GMGVISCS"KL"DB%"SKVEDCKMS"GMR"CNQV%N%MDCMO"N%DBKR"KL"252TAY$%&’()";CM,VERCMO"DB%"S%Y V%,DCKM"KL"R%P%VKQCMO"GMR"+EMMCMO"QVGDLK+N6" GMGVISCS"GMR"R%SCOM"KL"SISD%N"LEM,DCKM6" GMR"R%P%VKQN%MD"QGDD%+M"&GS%R"KM"$%&’()"BI&+CR" ,VC%MDYS%+P%+"SD+GD%OC%S），G"$%&’()"Q+KDKDIQ%"SISD%N"SECDG&V%"LK+"[%&"CSSE%S"GMR"S%+PC,%S"KL",GNQES"SQGDCGV"CMLK+NGDCKM"CS"R%P%VKQ%R"&GS%R" KM"*+,(-)"GMR":3??1"" <"= >+:(#：$%&’()；RCOCDGV",GNQES；2COCDGV"5B%MORE"TMCP%+SCDI""KL""A%,BMKVKOI #$%· ·