刘帅帅 周彬 陈淑迎 刘学锐 刘杰亚

【摘要】校园幸福生活系统是为在校师生提供的一款把控校园内外各种资源和信息的学习生活服务类的软件应用系统。本系统具备快速高效的定位功能，能够在校内及周边迅速找到目的地，方便师生的学习和生活。本系统采用了目前业内主流的B/S结构平台以及Java多层开发模式，前端采用CSS+JavaScript+Bootstrap来实现界面的美化以及基本的分析功能，后台采用SQLServer数据库来实现对大量数据的处理，同时利用ArcGIS等地图绘制和展示工具对地图进行整饰、美化处理，达到需求标准，以期达成含有导航及分析等功能的系统软件。

【关键词】Bootstrap JavaScript CSS WebGIS SQLServer导航

1 概述

1.1 研究背景和意义

目前提供校园生活服务的相关系统软件品种较多，但缺少专门针对校园生活导航的系统软件，尤其每年的大学新生难以在短期内快速适应校园生活及周边环境。为了实现这款提升校园便捷生活的APP软件，给师生提供一个更宽广的平台去把控学校内外的各种资源和信息，提供快速高效的定位功能，能够在校内及周边迅速找到目的地，方便师生的学习和生活，提高幸福指数，使之成为一个全心全意为学校师生服务的软件。需要说明的是本系统是针对特定高校所设计，目前以北华航天工业学院为例，在后期开发中还可以推广到其他高校，开发出属于自己特色的校园导航系统，以期更好的为师生服务。

1.2 国内外研究现状

在国内，目前并没有完全普及校园导航系统，很多高校对校园导航有着浓厚的兴趣，也对校园导航进行着一定的研究。

在国外，美国导航系统的研究已经有专利注册，并较早的将航向推测法应用于个人导航系统中。日本和韩国也在导航系统的研究中迅速发展，并取得了大量成果。

1.3 课题研究内容

本课题主要是对校园地图导航进行研究，重点在于对校园地图的制作以及导航功能的实施。

2 关键技术

本系统采用了目前业内主流的B/S结构平台以及Java多层开发模式，前端采用CSS+JavaScript+Bootstrap来实现界面的美化以及基本的分析功能，后台采用SQLServer数据库来实现对大量数据的处理，数据库中主要是存储地图基本的属性信息。本系统采用了组件技术的开发模式，首先，要有一个标准的软件体系结构，要确保组件之间的通信协议是一致的，实现异步以及同步中对于操作的控制，对于本地的空间的限制实施突破，以便更好地利用网络的环境。其次，每一个组件都要有标准的接口，保证可以将系统分解成很多不同的单元，然后就是确保编程语言和所设计的组件相对而言是独立的。最后也是比较重要的就是为了以后系统的扩展和更新，版本必须要兼容。

系统所使用的地图为自制，初期對数据进行采集，由于数据较多工作量大，所以对校园的数据分区域进行了三次采集以减小数据误差，提高精度。采集数据使用多旋翼无人机，通过航拍获取校园的影像数据，使用手持GPS对校园的每个建筑物以及公共设施进行打点定位。将采集的数据导人到ArcMap中进行处理，给影像数据赋以坐标等属性信息，本地图采用WGS-84大地坐标系，高斯克吕格投影坐标系来对地图进行绘制、矢量化，本地图的精度能到达90%以上。

此导航系统，主要是利用无人机拍摄的原始影像，对数据进行校正、地理配准、裁剪、拼接等预处理，再对所需的数据进行矢量化和符号化，从而呈现一幅美观的底图数据。实现只要用户点击影像的某处，即可获取该处的属性信息；查询某处有特征符号进行标识；输入目的地对采集的GPS数据进行算法统计从而提供最佳路径，并根据其路况值的不同把路段用不同的颜色描绘出来。

3 系统研究内容

3.1 研究目标

研究目标关于地图的数据采集问题，制图优化，地图导人，导航及相应功能的实现。

3.2 研究内容

3.2.1 数据采集

采集的数据有校园的影像图、各个主要导航点的属性信息以及各导航点之间的实际距离，在对数据进行采集时，由于数据较多工作量大，所以对校园的数据分区域进行了三次采集以减小数据误差，提高精度。

3.2.2 计算机地图制图

运用ArcGIS软件将地图上的信息经概括综合后以可视化、数字化的符号形式，缩小表达在一定载体上，用以传输、模拟和认知客观世界的时空信息，在后期用ArcGIS对地图进行图像的配色，具体配色方案是通过三原色和间色调出来的色彩（黄+绿，红+紫，等等）形成的，使图像显示效果和精度等不断的达到优化。

3.2.3 测试

单元测试：测试单元组件

系统测试：测试组件构成的子系统

集成测试：测试子系统构成的系统

4 优势和展望

优势：本系统的优势在于地图属于自制，相比于百度、高德等导航系统而言，实现了范围小、精度高、可拓展性强，在校内迅速实现定位，避免了使用者时间上的浪费，对外注重展示校园的风采，方便新生以及外来人员更便捷的了解学校。

展望：目前校园导航主要实现的是导航和一些检索功能，在以后校园网的建设过程中，校园导航将会逐渐成为校园网建设的一部分，而不是独立于校园网的建设，同时校园导航系统也可以不仅仅局限于校园，还可以延伸到校园周边的商家，为学生及老师提供更加周到快捷的服务。

5 结束语

将GIS技术应用于校园导航系统，是智慧校园的一种发展趋势。随着互联网的发展，用户通过不同的权限可以在校园导航系统中获得各种信息，通过GIS的查询检索和空间分析的功能更好的展现出校园的风貌，在提高学校知名度的同时也可以创造很好的社会效应，为决策者提供一种现代化的管理和发展的手段。

参考文献：

[1]仲萃豪.组件技术应用先行.www.21cmm.com.

[2]云晓春，方滨兴.基于部件设计的可靠性研究.计算机工程，1999（25）：5.

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[4]王千祥.软件组件实现规范及标准[N].计算机世界，1999（9）.