(完整版)数字校园系统的设计与实现本科毕业论文

3.2.3 数据加工与入库

在图形数据录入完毕后，需要进行各种处理，包括坐标变换、拼接等等，其中最重要的是建立拓扑关系。

在图形数字化完成后，对于大多数地图需要建立拓扑，以正确判别地物之间的拓扑关系。在GIS数据管理中，拓扑关系可以定义以下内容:

1. 区域，如果多边形数据DIME数据模型，每个多边形可以用一组封闭的线来表示，而不需要记录封闭线上的所有点，避免两次记录相邻多边形的公共边界，这样减少了数据冗余。

2. 邻接性，另一种可以用拓扑描述的属性是多边形之间的相互邻接性。

3. 连通性，连通性是指对弧段连接的判别，连通性的建立和表现是网络分析的基础。 3.3 数据库设计原则

1）标准规范原则

数据库设计要符合国家及相关部门颁布的数据库建设标准和技术规范，数据分层、分类与编码、精度、符号等标准应执行已有的国家标准和行业标准[6]。

2）分层设计原则

基于地理数据的复杂性、功能实现的多样性，并且为了使数据库结构清晰，便于设计开发和维护管理，对数据采取分层管理的方式，并要求数据的存储结构和存储策略改变不对应用造成重要影响，存储结构具有易维护、易扩充的特性。将数据库物理存储、数据访问层分开，层与层之间藕合度尽量降低，以实现下层的改变不影响上层的设计和实现，从而不造成对上层应用系统的影响。

3）内容完备原则

在数据库设计过程中，必须尽可能覆盖用户所需新校区信息的全部内容，使建成的数据库具有数据类型和内容上的完备性，满足在系统中运行处理的各种需求。

4）结构合理原则

合理的数据结构，能最大限度地减少数据冗余，保持数据的完整性、一致性，是数据库设计最重要的部分。

5）图文一体原则

数据库设计要考虑图文一体的存储设计，使空间数据和属性数据有机地统一存储，利用 SQL对空间与非空间数据进行统一管理，使空间数据与非空间数据实现真正的一体化集成。 3.4 系统数据库的设计与实现

数据流程，如图3所示

图3 数据库的总体设计流程图

3.4.1 系统地图数据矢量化过程

鉴于本数字校园地理信息系统数据量相对不是很大，设备上又缺少能直接对栅格数据进行矢量化的软件，所以我们采取使用 ArcGIS 自带的数字化功能，手工对数据进行矢量化[7]。

ArcGIS 中的空间数据是通过图层来组织和管理的。具体操作是将地图分成许多个图层，同一个图层的数据具有某种共同的属性且代表地图的某一个具体方面，可以根据需要选择要显示哪一个图层，这样复杂的地图简单化了，简化了系统模型，而且可以一个图层为单位，对视图进行查询、修改、删除、添加等操作，这样也简化了处理过程，系统更具灵活性。以一定的原则分层是分层的首要要求，具体如下：

⑴ 因为图层数据不断需要更新，所以为方便可以将变换频繁的数据进行分离出来；

⑵ 为达到数据量的均衡，要尽可能考虑到数据量的大小； ⑶ 将数据冗余度降低到最低。

本数字校园地理信息系统是以校园平面图为基础，将校园的建筑物、绿地、道路等具备不同属性的地物进行分类，具体分类如下：

主要地点：主楼、图书馆、基础教学楼、实验室等；后勤服务设施，包括食堂、面包坊、校网管理中心等；运动场所，包括体育馆、足球场、篮球场、网球场等；

其他建筑：商业街的各种商业设施、包括超市、文具店、文印中心等；学生宿舍楼，包括研究生和本科生宿舍楼数栋；

综合管线：包括地下网线管道、上下水管道、污水管道、通讯管道等。 道路分布图：包括现有各种道路及其中心线、交通设施、路旁绿化带、路灯。

表1：空间数据的分层

图层代码 图层内容 拓扑类型 目 BJJZ 筑 办公教学建面 建筑物名称、类型 JGSS 教工宿舍 面 建筑物名称、类型 XSSS 学生宿舍 面 建筑物名称、类型

主要属性项

QTJZ 其他建筑 面 建筑物名称、类型 DL 道路 线 道路名称、类型 GSGD 供水管道 线 编号 DLTZ YDC 电力特征 面 型 编号 、类运动场 面 编号、类型 LVD 绿地 面 编号、面积 LUD 路灯 点 编号 建筑内部分布图，如主楼平面分布图、教学楼平面分布图、图书馆平面分布图、校医院平面分布图、科学楼平面分布图、教工宿舍楼平面分布图、学生宿舍楼平面分布图、学生餐厅平面分布图等。

停车场：学校所有的停车区域； 道路层：包括校内各大路、小路；

绿地层：校内所有绿化面积,包括草地、树木等； 湖泊层：包括校内所有大小湖泊；

边界层：包括校内区域间的边界和校内与校外区域间的边界。 有了这样的归纳及分层，用户可以很方便地对地图根据需要进行各种