1、毕业论文 文客久久网 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 基于 GIS校园查询系统的研究与实现 学 院： 学生姓名： 专 业： 计算机科学与技术 班 级： 指导教师： 起 止 日期： 毕业论文 文客久久网 基于 GIS 校园查询系统的研究与实现 摘 要 在 GIS（地理信息系统）普
2、遍应用于各个领域的同时，也带来了地理空间数据查询的伟大变革。同样校园查询系统也需要变革，使得校园查询变的更有效、更快速、更便捷。校园查询系统采用了图文并茂的方式为用户提供了详尽的地理信息和相关数据信息。本文的校园查询 系统采用组件式 GIS 开发方式，结合 3D建模技术、数据库技术进行的开发。使用 Google SketchUp（ 3D 草图建筑大师）构建校园 3D 草图模型。这里的数据库技术主要是指采用 ArcGIS 空间数据库技术将地理信息和相关数据信息相结合起来。从而实现了地理信息和其他相关数据信息的储存、管理、决策，使用户能通过本程序查看到校园的空间信息和其他相关数据信息。
3、;【 关键词 】校园查询，组件式 GIS， 3D 建模 毕业论文 文客久久网 Researching And Completing Based on GIS for Query System of Campus Abstract GIS (geographic information system) is commonly used in various fields, at the same time, it also brings great transformation of geospatial data query. While campus qu
4、ery system also needs to change, making the campus query becomes more efficient, faster and more convenient. Campus query system uses the picture and text description to provide users with detailed geographic information and related data. In this article, campus query system uses the component GIS,
5、3D modeling technology and database technology to conduct the development. Using Google SketchUp (3D Sketch Master Builder) build the model of campus 3D sketch. Database technology here refers to the use of ArcGIS spatial database technology combining the geographic information and related data. So
6、as to realize the geographical information and other relevant data information storage, management, and decision-making, through this program the users can view the spatial information and other relevant data information of the campus. 【 Keywords】 Campus Query, COM GIS, 3D Modeling 毕业论文 文客久久网
7、 目录 摘 要 . I Abstract. II 1 绪论 .1 1.1 研究背景 .1 1.2 国内 GIS 发展及现状 .1 1.3 课题意义 .2 1.4 论文结构 .2 2 可行性分析 .4 2.1 技术可行性分析 .4 2.2 经济可行性 .6 2.3 法律可行性 .6 3 需求分析 .7 3.1 业务分析 .7 3.2 建模分析 .8 4 系统分析 . 10 4.1 系统总体设计 . 10 4.2 数据库
8、设计 . 11 4.3 系统详细设计 . 12 5 系统实现 . 14 5.1 系统架构 . 14 5.2 系统编码 . 15 6 系统测试 . 17 6.1 测试理论知识介绍 . 17 6.2 测试用例 . 17 6.3 测试结果 . 18 6.4 系统整体截图 . 20 7 总结与展望 . 22 参考文献 . 23 毕业论文 文客久久网 1 绪论 1.1 研究背景 现代信息网络的快速发展，网络科技的不
9、断的普及。人们在信息网络中的海洋里，不断的去获取各种各样的信息，人们对接受的信息的形式也不在局限于以前的几个文字和几张图片，人们希望通过更加直观，更加方便的方式去获取更多的信息。地理信息本身的复杂使得人们有时候无法简单的从图和文字中获取准确的信息。 人们平时所接触的信息中， 80%与地理信息相关 【 1】 。在我们的校园中同样也会遇到和地理位置相关的信息，例如不能知道目的地所在的具体位置，或者对学校的建筑布局不甚理解而带来很多困难。 校园信息查询结构同样也需要变革，如何让人们去快速、方便的在进校前就能了解一个学校的概况就是这次研究的课题。一张地图或几个路标也许是人们以前常用的手段，
10、但是在计算机网络技术快速发展的今天，人们完全有能力通过计算机编程让我们更方便的了解一个学校的概况。通过基于 GIS 校园查询系统的研究与实现有效的解决这些问题。这是一个面向全体师生的可以 查看整个校园信息的系统。这也将成为校园新的信息源，将校园地理位置与空间数据结合起来，为用户提供图文并茂地校园查询系统。 1.2 国内 GIS发展及现状 我国 GIS 的发展比较晚 自 80 年代初开始。 1980 年中国科学院感应应用研究所的成立标志着全国第一个地理信息系统研究室的建立。现在 GIS 已在 很 多部门和领域得到应用，并引起了政府部门的高度重视。从应用方面看，地理信息系统
11、已在农作物调查与结产、金融、环境保护、保险、资源开发、通讯、能源、地图测绘、运输与导航 、 土地管理、自然灾害的监测与评估、林业、军事、犯罪分析、交通、 城市规划建设、 110 报警系统公共汽车调度等方面得到了具体应用。 例如，以 ArcGIS 软件为系统平台 的“ 青藏铁路运营综合监控中心系统 ”， 对青藏铁路的运营过程、安全生产以及突发事件处理实现全过程监视、预警与协调指挥，同时对突发事件的应急救援指挥提供决策支持 。还有奥运会的安保问题、汶川地震和玉树地震的救灾重建工作等都用到了地理信息系统相关的技术。 在这短短的近几十年中， GIS（地理信息系统）快速的发展成为
12、了一门综合的应用系统，它有效的结合了各种信息像地理位置和有关的视图，并把地理学、 GPS 技术、 CAD 技术、几何学 、计算机科学以及它的各种应用对象、 Internet、遥感、多媒体技术还有虚拟现实等多种技术融为一体。同时，它利用数据库技术与计算机图形技术进行采集、存储，然后再进行编辑、显示、转换、分析，最后输出地理图形和其属性数据。 GIS 可以根据需要将这些信息图文并茂的输出给用户，生动形象更易于一般用户理解，便于分析及决策 使用。地理信息系统被毕业论文 文客久久网 广泛的应用于各种领域，使得 GIS 的发展越来越快，也愈发体现出地理信息系统的重要性。 &nbs
13、p;1.3 课题意义 随着社会的发展、“数字地球”概念的提出、人类生存空间的不断地变化，在 GIS 的知识的 不断传播， GIS 系统的不断发展，使得 GIS 系统在未来的社会的地位越来越重要。在地球数字化的过程中，校园的数字化也旨在必行。校园 GIS 查询系统能有效的解决在校园中经常遇到的和地理位置信息相关的问题，例如老师、同学们去某个教室上课、家长到学校找学生、学生到某部门找老师等。对于外来的家长、学生、来宾对你的学校不甚了解，对于他们来说寻找某一建筑也许是一件令人头痛的事。基于 GIS 校园查询系统是一个面向全校师生的，可以浏览全校的地理信息系统。系统将学校的空间和相关的数据
14、有效的结合起来，在人们进行查询的时候显示给人的信息 不再是单纯的数据，而是图文并茂，给人更直接的信息源。此外，系统将给学生、家长、老师等带来方便，后续还可以开发 WebGIS 让人们在网上也能了解到校园信息来提高校园的知名度。 1.4 论文结构 本论文结构如下： 第一章是绪论，具体划分了研究背景、国内 GIS 发展及现状、课题意义和论文结构四个小节。第一节介绍了基于 GIS 校园查询系统的研究背景。第二节介绍了国内 GIS 发展及现状。第三节介绍了课题意义。第四节介绍论文结构。 第二章是可行性分析，具体划分了技术可行性、经济可行性和法律可行性三个
15、小节。第一节分析了开发本系统的 技术是可行的。第二节分析了开发本系统的经济成本是可行的。第三节从法律方面介绍了开发本系统是可行的。 第三章是需求分析，具体划分了业务分析和系统建模两个小节。第一节根据系统的设计思想给出了业务流程图。根据业务流程图具体分析了本系统的功能。第二节给出了系统具体模型，采用了 ER 信息模型。 第四章是系统设计，具体划分了系统总体设计、数据库设计和系统详细设计三个小节。第一节给出了系统的层次图，通过层次图看出系统的功能。第二节详细介绍了开发本系统所建立的数据库表，补充介绍系统的功能。第三节给出了主要模块的流程图，通过这 些流程图体现系统的功能。
16、 第五章是系统实现，具体划分了系统架构和系统编码两个小节。第一节介绍了开发系统代码的命名规范和开发本系统的程序示例截图。第二节给出了两段具有代表性的模块代码，通过这些代码看出如何实现本系统。 第六章是系统测试，具体划分了测试理论知识介绍、测试用例、测试结果和完整测试截图，通过这章详细介绍，了解测试的理论知识，通过截图效果展示说明系统开发符合预期的毕业论文 文客久久网 结果。 第七章是总结和展望。这节介绍了自己的通过研究与实现本系统收获了什么以及对 GIS（地理信息系统）的展望。 毕业论文 文客久久网
17、2 可行性分析 2.1 技术可行性分析 基于 GIS 校园查询系统采用相对比较简单快速的组件式 GIS 开放方式，软件程序开发工具使用了 Visual Studio 2008（ VS）和 ArcEngine。空间数据库的建立、决策和管理使用软件 ArcGIS。 3D模型草图使用工具 Google SketchUp来完成。最后一些需要储存的数据使用 MSSQL数据库来储存。 （ 1）系统使用的开发语言是 C#(C sharp)。 C#是最近几年新起的一门面向对象的编程语言。 C#语言继承了一些 C 和 C+的特性，同 时也摒弃了他们的一些不足。 C#有以下的特
18、点： 第一： C#效率与安全性 在程序的编写过程中，程序员或多或少的会犯一些小错误，如变量未初始化、大括号的漏泄等。虽然多是些小错误，但一旦一个系统作为一个产品在使用后，就算是一个最简单的错误纠正起来也可能要付出极其昂贵的代价。 C#语言的设计能够有效的解决这些常见的问题，它自带的 资源回收减轻了程序员内存管理的负担 。而且在 C#语言中 变量由环境自动初始化 。它使开发者用更少的代码做更多的事，同时也不易出错。 第二： C#对现有的网络编程新标准的支持 为提高性能， C#允许 让 XML 数据 同 struct 数据类型 一一对应进行映射 ，而
19、不是 class。少量的数据使用这种处理方法是非常有效的。 Microsoft .NET 平台 可以轻松的帮助程序员构建应用程序框架。任何组件都可以通过 C#的内置特性转化为 XML 的网络服务，然后通过Internet 被各种操作系统上运行的软件调用。扩展可以应用于任何对象上的元数据，是 C#语言 所 允许 的，因为它支持 类型定义的 。程序设计人员在领域中定义特有属性，并可以把他们应用与类、接口等等。 然后， 通过编程程序员去检查每一个元素的属性。做完这些可以让很多工作变得轻松。 第三： C#的扩展交互性 在 实际的经验表明有些应用程序仍然需要一些底层的代码， C#
20、采用以下对策来解决这一问题： 1. 内置 COM（组件对象模型） 和基于 Windows 平台 API 的支持； 2.允许使用纯指针 (NP，Native Pointer)，但是不是无限的 。在 C#中， 产生一个对象就会产生一个 COM 对象 。 系统开发人员无需 显式的实现其他 COM 接口和 IUnknown这些功能都 已经 内置 了 类似的， C#不管它是用什么编程语言，总是可以调用已有的 COM 对象 。 C#有个 特殊的功能，任何纯 API 都可以被 程序调用。 这意味这使用 C#的程序员 不用彻底放弃原有的 C 或 C+的代码，可以在原来的基础上编写程序。 COM 和纯 API
21、多为使用者在 C#开发平台中使用提供了方便的功能。 第四： C#对版本的更新的支持 更新软件组件是一项很容易出错的工作，因为代码的修改可能无意间改变原有程序的语义。为协助开发者进行这项工作， C#为版本的更新提供内在的支持。例如，方法重载必须显毕业论文 文客久久网 式声明。这样可以防止编码错误，保证版本更新的灵活性。 同时内部也支持了对接口和接口的继承。这些特性让用 C#开发的复杂的软件框架可以在不停地维护中更新发展。 总体来说， 有个这些特性强大了项目的后续版 本，同时也减少后期开发成本。 【 2】 。 （ 2）软件使用
22、，组件式 GIS 开发方式 组件式 GIS 是把一个复杂的功能进行模块划分，分为能完成不同功能的多个控件作为基本思想。 通过可视化的开发工具集成各个 GIS 控件 及其他非 GIS 控件 之间， 形成最终的 GIS应用。这就如同堆积木，把控件看成积木，按需求把实现各种功能的控件搭建起来，这样就构成了一个完整的应用系统。组件式 GIS 的小巧灵活价格便宜、无须专门 GIS 开发语言、强大的 GIS 功能、开发简捷、更加大众化等优点多是传统 GIS 工具所没有。 【 3】 。 （ 3） ArcGIS 软件介绍 ArcGIS 产品线为用户提供一个可伸缩的，全面的
23、GIS 平台。 ArcObjects 涉及面极广从 细粒度的对象到粗粒度的对象 ，这些对象提供了全面的 GIS功能。使用 ArcObjects完成 的 ArcGIS产品都为开发者提供一个包括嵌入式 GIS（ ArcGIS Engine） ， 桌面 GIS（ ArcGIS Desktop）以及服务端 GIS（ ArcGIS Server） 的 应用开发容器。 ArcGIS Engine 提供了一套的嵌入式 ArcGIS 组件 ， 应用于 ArcGIS Desktop 框架之外。通过 ArcGIS Engine 开发者可 以 在现存的应用或者构建完整的客户化应用 中， 嵌入 GIS 逻
24、辑 来定制的 GIS 应用，为多个用户 提供不同的 面向 GIS 的解决方案 【 4】 。 （ 4）三维模型 Google SketchUp Google SketchUp 是一套优秀 的 面向设计方案 、面向 创作过程的 3D 建筑模型 设计工具，其创作过程不仅 能自由表达设计者的思想也能满足客户的即时沟通的需要，它可以在电脑上直接构思在电脑上直接创作，简化了很多复杂的三维建模的过程 。 简洁的界面、短期内掌握使用、适用范围广阔、方便的推拉功能、快速生成任何破面图、多种 3D 文件格式等特色多使 Google SketchUp 成为一个优秀工具软件。它可以帮助使用快速
25、做出草图，也能帮助使用者做出优秀的、渲染效果逼真的三维场景。对与常见的模型，同样你可以直接到网上下载下来直接使用。还 具有不同显示模式 的 透视，草稿，线稿，渲染等 功能，方便设计。 定位阴影和 日照 ，逼真了模型场景。面向设计者的 空间尺寸 与 文字的标注 ，使得设计者从细节上把模型做的更好。 【 1】 。 （ 5） MSSQL 介绍 MSSQL 是指微软的 SQL Server 数据库服务器，它是一个数据库平台，提供数据库的从服务器到终端的完整的解决方案，其中数据库服务器部分， 是一个数据库管理系统，用于建立、使用和维护数据库。 SQL Server 一开始并不是微
26、软自己研发的产品，而是当时为了要和 IBM竞争时，与 Sybase合作所产生的，其最早的发展者是 Sybase，同时微软也和 Sybase合作过 SQL Server 4.2 版本的研发，微软亦将 SQL Server 4.2 移植到 Windows NT（当时为 3.1 版），在与 Sybase 终止合作关系后，自力开发出 SQL Server 6.0 版，往后的 SQL Server 即均由微软自行研发 【 5】 。 毕业论文 文客久久网 2.2 经济可行性 软件使用的 Visual Studio 2008和 MSSQL是微软提供
27、的免费的版本，已经能满足本次开发了，故不在另外去购买更高版本了。而 Google SketchUp同样有免费版本和专业版本，这里使用 Google SketchUp免费版本来实现 3D草图的完成 。 ArcGIS和 ArcEngine两个均为绿色破解版本，同时相关所有软件书籍可以到导师或图书馆借阅。因此，本次软件开发所需的投资符合自身条件，经济可行性良好。 2.3 法律可行性 本系统的开发纯属个人研究和学习，并未用于任何商业用途，同时保证绝对不会在未经ERIS该公司同意而肆意 将破解版本软件到处散播是不会受任何法律的约束的。因此，本次软件的开发的法律可行性是良好的。 综上所述，本次开发基于 GIS校园查询系统的研究与实现在技术可行性、经济可行性和法律可行性方面多是满足条件的，因此可以进行本次软件开发。
