毕业设计（论文）高校数字校园建设

1、目 录 摘 要.i abstract.ii 第 1 章 绪 论 .1 1.1 数字校园的历史由来及概念.1 1.1.1 数字校园的历史由来 .1 1.1.2 数字校园的定义 .1 1.1.3 数字校园的特点 .1 1.1.4 数字校园的关系 .2 1.1.5 数字校园的体系结构 .2 1.2 数字校园是高校信息化建设的一个重要历史阶段.3 1.2.1 单纯的校园网建设阶段 .4 1.2.2 综合信息系统建设阶段 .4 1.2.3 网络教学(包括远程教育)阶段.4 1.2.4 数字校园建设阶段 .4 1.3 高校数字校园建设的历史意义.4 1.3.1 高校数字校园建设对我国经济社会发展有重要意义

2、 .5 1.3.2 高校进行数字校园建设是高校提高办学水平的需要 .5 第 2 章 我国高校数字校园建设的现状 .6 2.1 校方在数字校园建设中存在的问题.6 2.1.1 认识定位偏差 .6 2.1.2 组织定位偏差 .7 2.1.3 应用定位偏差 .7 2.2 我校数字校园建设中存在的问题.8 2.2.1 我国数字校园建设过程中存在的问题 .8 2.2.2 我校数字校园建设过程中存在的问题 .9 2.2.3 解决高校数字化校园建设问题的对策 .9 第 3 章 建立我校数字校园模型 .11 3.1 控制测量的原则和内容.11 3.1.1 控制测量的原则 .11 3.1.2 控制测量的内容 .

3、11 3.1.3 导线平差 .12 3.2 碎部测量.13 3.2.1 碎部测量的内容 .13 3.2.2 野外数据采集： .13 3.3 应用 arcgis 软件建立我校数字校园模型.15 3.3.1 arcgis 应用基础.15 3.3.2 arcmap 基础.15 3.3.3 数据层的基本操作 .17 第 4 章 构建以一卡通为框架的数字校园集成方案 .20 4.1 系统集成要解决的相关问题.20 4.1.1 数字校园的应用新需求 .20 4.1.2 集成中要解决的问题 .20 4.2 数字校园中的一卡通系统.21 4.2.1 一卡通系统的概念 .21 4.2.2 一卡通系统的特点 .2

4、1 4.2.3 建设校园一卡通系统的意义 .22 4.2.4 一卡通系统在数字校园项目中的地位 .23 4.3 构建以一卡通为框架的数字校园集成方案.23 第 5 章 以一卡通为框架的数字校园建设解决方案 .24 5.1 一卡通系统概述.24 5.1.1 系统网络结构 .24 5.1.2 系统功能结构 .25 5.1.3 系统平台功能介绍 .26 5.2 一卡通各应用子系统功能介绍.28 5.2.1 收费系统 .28 5.2.2 身份识别系统 .29 5.3 其它各应用子系统.29 5.3.1 远程多媒体教学子系统 .29 5.3.2 数字图书馆 .30 结 论 .33 致 谢 .34 参考文

5、献 .35 附录 .36 摘 要 随着信息技术的迅速发展，数字校园己成为高校信息化建设发展的趋势和学 校现代化的标志。数字校园建设为高校的学习生活带来了深刻的影响，它不仅为 现代教学提供了新的概念，同时也改变着学校原有的管理、教学和办公模式。为 了迎接新一轮校园信息化建设的大潮，各高校都加快了数字校园建设的步伐。 本文在综合概述了数字校园的历史由来、概念、体系结构、发展阶段以及数 字校园意义的基础上，指出并详细分析了我国高校以及我校数字校园建设中的缺 点与问题，然后制定出一套实事求是、高校灵活的数字校园解决方案。 在针对提出了我校数字校园建设中的问题的前提下，笔者对我校本部校园进 行了实地地形

6、测量、收集资料并通过 arcgis 软件生成我校数字校园模型。结合 一卡通系统在数字校园中的重要作用和地位，提出了构建以一卡通系统在数字校 园中的重要作用的地位，提出了构建以一卡通系统为框架的数字校园建设解决方 案。以此来提升我校信息建设水平，提高各种工作的效率、效果和效益，提升学 校的竞争力。 中文关键词: 数字校园；校园信息化；一卡通 abstract with the rapid development of information technology，digital campus has become the trend of university informatization a

7、nd the sign of university modernization. the building of digital campus influences deeply the study and living in school. it not only offers a new idea to modern teaching and but also influences the patterns of teaching and management in school. in the dissertation, a comprehensive overview of the h

8、istory of the origin of digital campus, the concept, architecture, development and significance of the figures based on the campus, that a detailed analysis of chinas colleges and universities, as well as the building of our university campus in the number of the shortcomings and problems, and then

9、formulate a set of seeking truth from facts, the number of college campuses and flexible solutions. on the premise of the digital campus school building problems, we carried out a field topographic survey to collect information and established digital campus model by the software of arcgis. combined

10、 the significance and status of the one card to whole university，an integration scheme based on the framework of the one card system has been shaped. according to this to enhance the level of our school building information, a variety of work to improve efficiency, effectiveness and efficiency, and

11、enhance the competitiveness of the school. key words: digital campus；university informatization；one card solution 第 1 章 绪 论 1.1 数字校园的历史由来及概念 1.1.1 数字校园的历史由来 “数字校园”的历史要追溯到上个世纪，1990 年由美国克莱蒙特大学教授凯 尼斯.格林(kenneth green)发起并主持的一项大型科研项目“信息化校园计划” (the campus computing project)，是数字化校园的概念最早出现。1998 年 1 月 31 日，美

12、国前副总统戈尔(al gore)在美国加利福尼亚科学中心发表了题为“数字 地球:二十一世纪认识地球的方式(the digital earth: understanding our planet in the 21st century)”的演讲，最先提出“数字地球”概念，从此，全世界普遍接受了 数字化的概念，“数字城市”、 “数字校园”的概念也逐步为世人所知。 1.1.2 数字校园的定义 从因特网的搜索引擎搜索“数字校园” ，从检索到的结果来看，数字校园的 概念并不是唯一的，有许多种数字校园的解决方案。不同的数字校园方案诠释了 不同的理念，从不同的角度阐述了对数字校园的理解。 本文中要解释的数字

13、校园，概括的来说就是以数字化信息和网络为基础， 在计算机和网络技术上建立起来的对教学、科研、管理、技术服务、生活服务 等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用，使数字资源得到充分优 化利用的一种虚拟教育环境。通过实现从环境（包括设备，教室等） 、资源 （如图书、讲义、课件等）到应用（包括教、学、管理、服务、办公等）的全 部数字化，在传统校园基础上构建一个数字空间，以拓展现实校园的时间和空 间维度，提升传统校园的运行效率，扩展传统校园的业务功能，最终实现教育 过程的全面信息化，从而达到提高管理水平和效率的目的。 1 1.1.3 数字校园的特点 数字化校园的特点突出体现在三个方面：网络化、智

14、能化和个性化。 1、网络化：网络化是一种趋势，前期大规模的基础网络建设在这时将产生 深远的影响，所有的工作、学习、生活都将被赋予鲜明的网络特色，可见这一切 都将直接或间接地与 internet 相连。 2、智能化：从技术的角度讲，智能化就是自动化就是通过一系列智能技术 使设备或者系统部分地具有人的智能，从而能够部分地代替人的劳动。 3、个性化：个性化的影响已经越来越大，通过网络，人们可以将自己的需 求发布出去，也可以利用人工智能技术构建的智能导师系统根据学生的不同需求 进行教学及提供帮助。 1.1.4 数字校园的关系 数字校园没有地域和时间的限制。数字校园是一个范围很广的概念，它包 括了现实校

15、园及其数字化空间，当然也就包含了当前很流行的虚拟大学，它们之 间的关系可以用图 1-1 描述。 图 1-1 数字校园关系图 从图 1-1 可以看出，现实校园处于倒圆锥体的下半部，是数字校园的基础。 数字校园是现实校园通过信息技术在时间和空间上的扩展与延伸，包含了现实校 园及其所衍生出来的数字空间，它使得现实校园中的一切活动能够在更广的时间 与空间中方便地进行，从而提升了传统校园的效率，扩展了传统校园的功能。虚 拟大学只是数字校园的远程教育功能部分，只是数字校园的对外服务的部分职能。 在图 1-1 中，虚拟大学处于倒圆锥体顶部，它是传统校园数字化后发出的光芒。 校园数字化后，虚拟大学自然就出现了

16、，学生通过网络就可以进入虚拟大学参与 大学教育的全部过程，而不是像现在为了远程教育的需要而拼凑的一个只发布课 件的虚拟大学网站。可以说，数字校园是真正的虚拟大学的基础。2 1.1.5 数字校园的体系结构 数字校园的体系结构可以用一系列同心圆表示，内圆是核心，是基础，外 圆是在内圆的基础上提供的更进一步的服务，其结构图如图 1-2 所示。 图 1-2 数字校园结构图 从图 1-2 可以看出，数字校园可以分为五个层次: 1、最内圆是“网络基础”:网络是数字校园的基础的设施，没有相应的网络 基础设施，数字不能流动，就不可能形成数字的空间; 2、次内圆是“网络基本服务”:网络基本服务是数字流动的软件基

17、础，包括 电子邮件、文件传输、信息发布、域名服务、身份认证、目录服务等; 3、其次是“应用支撑系统”:包括办公自动化系统、数字图书馆、管理信息 系统和网络教学系统，它们是数字校园的核心支持系统; 4、再往外是“信息服务系统”:它是校内用户的主要使用界面，为用户提供 各种服务，如后勤服务、信息查询、决策支持、电子商务等; 5、最外层是“虚拟大学”:它是校园数字化后功能的自然扩展，使校园的功 能突破围墙的限制，成为一个可以覆盖网络可达范围的无疆域的大学。3 1.2 数字校园是高校信息化建设的一个重要历史阶段 其实，数字校园的概念并不是一个全新的概念，不是孤立存在的，它是高信 息化建设发展到一定层次

18、的特定表现形式。同整个社会的信息技术发展步伐类似， 高校信息化的发展也可以分为以下几个阶段: 1.2.1 单纯的校园网建设阶段 由于这个阶段校园网刚刚建设，网络速度和可靠性都不是很高，网上所有 的应用也仅仅限于 ftp、远程登录和电子邮件等初级功能，人们还不能感受到网 络对日常生活方式的改变。 1.2.2 综合信息系统建设阶段 在这个阶段，人们发现对于校园网这条“信息高速公路” ，需要各种各样装 载“信息”的汽车，校园网才能真正发挥作用.于是，各高校开始建设基于网络 的信息系统，类似于“综合教务管理系统” 、 “综合人事管理信息系统” 、 “综合财 务管理系统”等等，这些系统的建成，有效地配合

19、了高校管理模式的体制改革， 提高了管理效率，使校园网应用日益受到各方面的重视。 1.2.3 网络教学(包括远程教育)阶段 随着网络应用深入人心，人们意识到网络作为一种信息交流工具，可以用于 辅助教学，甚至可以直接作为一种教学手段，因而从最初的开发 cai 课件，到开 发出大型的网络辅助教学系统，实现了课件点播、vcd 流式点播、远程课堂、网 络答疑和考试等复杂功能，网络教学的出现，必将为高校探索新的教学方式提供 一条新出路。 1.2.4 数字校园建设阶段 在前面几个信息化建设阶段的基础上，需要从全局的角度和更高的位置来考 查高校的信息化建设，这些年，各方面提出了“数字校园”的概念，用层次化，

20、整体的观点来规划和实施学校的信息化建设，为信息化建设提出一个清晰的目标。 我国高校的信息化建设目前正处于数字校园建设的第四阶段，大部分高校都己经 建设了比较完善的基础网络，校园网应用系统教学平台，管理平台，信息平台， 支撑平台等各种平台的建设也都已经具备了一定的规模。但是几年前建立的基础 网络在速度和带宽等方面已经不能适应当前信息技术的发展，急需进行升级和扩 容;另外各种应用系统都是独立的，相互之间数据格式不统一，并且互相不提供 接口，各种应用系统之间不能进行通讯，资源不能共享，急需以一定的标准对各 应用系统进行集成，从而实现信息的流通和资源的共享。4 1.3 高校数字校园建设的历史意义 高校

21、进行数字校园建设具有十分深远的历史意义，主要表现在以下两点。 1.3.1 高校数字校园建设对我国经济社会发展有重要意义 当今世界，综合国力的竞争越来越表现为经济实力，国防实力和民族凝聚力 的竞争。教育的发展在增强综合国力方面有着基础性的战略地位。国运兴衰，系 于教育。知识经济时代是以科技和教育高度发展为前提的经济。据经济学家估计， 当今发达国家技术进步因素对经济增长的贡献率占 60%80%，其中教育和培训 的贡献率为 20%左右。教育在知识经济时代的关键作用已成为国际社会的普遍共 识。加快教育发展，将会为经济的发展提供莫大的动力和潜力，教育发展已经成 为经济发展的最直接的因素。当今时代教育与经

22、济、科技、社会的结合越来越密 切、正成为推动科技进步和经济社会发展的重要力量。另外，终身学习是当今社 会发展的必然趋势。而依赖信息技术的远程教育打破了时空的界限，为更多的人 提供了更多时间与空间来获得更多的教育。因此，高校作为教育系统的重要组成 部分，其信息化建设有着重要的意义，数字校园作为信息化建设的重要发展阶段， 其建设与发展也就尤其重要。 1.3.2 高校进行数字校园建设是高校提高办学水平的需要 数字化校园建设是学校一项基础性、长期性和经常性的工作，是学校建设和 人才培养的重要组成部分，其建设水平是学校整体办学水平、学校形象和地位的 重要标志。当前信息技术飞速发展，对高等教育产生了巨大冲

23、击，从教育环境、 教育模式到教育理念、教育目标，都在这场冲击中发生着变革。根据自身发展的 需要，顺应信息技术的发展潮流，采用先进的信息技术来构建数字化校园，加快 信息化建设的步伐是高校占领信息制高点的一个有力的举措，也为各个高校信息 化建设提供了机遇和条件。数字化校园建设是实现跨越式发展的研究型基础性工 程，特别是数字化学习环境建设实现了学校教育跨越地域和时空，为实现大联合 提供了无限发展空间；数字化校园工程又是建设开放性一流大学的标志性工程， 是学校改革与发展战略不可缺少的组成部分；数字化校园建设不仅仅是实现教学、 科研、管理及服务手段的现代化，更重要的是人才培养的观念和教育理念的异常 深刻

24、变革。以高性能校园网为基础，实现电子教务管理、电子校务管理、科研管 理、教学资源管理、后勤与服务管理的全面整合，达到信息化增值服务的目的， 是信息经济条件下高等院校发展的大势所趋，也是我国高校向世界一流大学迈进 的必由之路。5 第 2 章 我国高校数字校园建设的现状 目前我国各高校已经基本完成了第一、二阶段的信息化建设(即单纯的校园 网建设阶段和综合信息系统建设阶段)，数字校园的建设正在逐步提上各高校的 工作日程，主要是在原有网络的基础上进行扩容和升级，实现数字校园所倡导的 一个目标:利用计算机技术、网络技术、通讯技术对学校与教学、科研、管理和 生活服务有关的所有信息资源进行全面的数字化;并用

25、科学规范的管理对这些信 息资源进行整合和集成，以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限 控制;把学校建设成面向校园内，也面向社会的一个超越时间、超越空间的虚拟 大学。也就是说，现阶段高校的数字校园建设主要集中在系统集成方面，即在对 原有网络进行扩容和升级的基础上，把现有的各种应用系统通过一定的方式集成 起来，统一数据格式，实现信息的共享和畅通。 目前全国高等院校中建有校园网的学校已达到 800 多所，己经相继进入了信 息化建设的第四阶段:数字校园的建设。但是我们看到，在数字校园的建设过程 中存在着许多问题，有学校在认识、组织、和应用定位方面的偏差，也有系统集 成商自身经验缺乏、定位不准

26、的问题。所以，我国高校的数字校园建设成绩一直 不是很理想。6 2.1 校方在数字校园建设中存在的问题 高校在数字校园建设项目中既是项目的客户(需求方)，又是整个项目的实 际组织者和参与者，项目建成后又是实际的使用者，所以学校在整个数字校园项 目的建设过程中扮演着十分重要的角色。然而，高校在数字化校园建设过程中存 在着许多问题，在认识、组织和应用的定位上都存在着偏差，具体有以下表现。 2.1.1 认识定位偏差 现代科技革命是以信息技术为中心展开的，信息是经济和社会发展的生命线， 也是教育发展的生命线。但是，由于因特网、信息高速公路、多媒体技术等是全 新概念，国内的相关技术发展尚未成熟，高校的不少

27、教师和管理人员对此还缺乏 全面、深刻的理解，在认识上往往带有一定的盲目性和偏见。主要反映在以下两 个方面: l、把“手段”当作了“目的” 。 校园网是学校提高管理水平、工作效率、改善教学质量的重要技术工具，是 高校信息化的基础。同时，培养学生获得和利用信息技术的能力，为学校的管理 者和教师提供更多的资源，都是数字校园建设的基本内涵。毫无疑问，数字校园 建设是学校上水平、上层次的有效手段。然而，现状是“有否校园网”已被当作 评价学校办学质量的重要因素，成为能否进入“211”工程的基本条件，以及是 否能成为一流大学的标志之一，至于网络的运行和使用情况反而显得不那么重要 了。不少高校把校园网当作了目

28、的。 2、把“机遇”看作了“负担” 。 数字校园建设是解决信息时代教育问题的基本工具。利用现代信息技术，教 师教学和科研的眼界和效率大大开阔和提高了，教学手段和内容更新了;学生的 学习方式得到改善，能更好地发展个性和接受个性教育;教学资源也可以得到更 充分有效地利用，从而学校地综合实力必将增强并获得新的发展机遇。但这需要 一个较长的过程，需要技术上的适应。然而，当有的学校的管理者在花较大投入 建设校园网，又一时看不到它的作用和效益后，就把进一步的投入看作是额外的 负担;有些年纪较大的教师、行政人员也不愿意花费时间及精力去学习使用电脑 和网络，把这看作是份外的工作。 2.1.2 组织定位偏差 勿

29、庸置疑，高校数字校园建设不仅是一个技术问题，而且是关系到高校跨世 纪发展方向的战略问题和全局问题。因此，谁来负责、谁来组织落实这项工作至 关重要。高校的数字化建设工作推动难，与此项工作组织定位偏差不无关系。在 许多高校里，这项工作由信息中心或网络中心负责:从网络设计、施工到设备配 置;从调试、开通校园网到培训人员、举办讲座。但主要解决的是技术问题，要 其承担全校整个数字校园建设工作显然是力不从心，权威性不够。也有的学校专 门成立了信息化领导小组，一般由一名校领导及校办、信息中心和相关职能部门 负责人组成。组织的权威性是提高了，但由于是非常设机构，容易受日常工作的 冲击，工程建设的连续性得不到保

30、证。 2.1.3 应用定位偏差 高校数字化建设见效慢，并不是由于组网布线、硬件设备配备慢，其症结在 于信息技术的选择与应用上存在偏差。主要表现在两个方面: 1、在规划校园网、选择设备时，考虑先进性多，而考虑与之相适应的应用 方案较少、坚持高起点不是不对，而且系统集成商当然希望学校购置的设备越先 进、越昂贵越好。但学校作为用户，必须研究这些设备以后会有什么样的用途， 能不能发挥他们的潜能，满足未来发展的需要。目前校园网系统的建设多数是使 用先进设备，花几百万甚至上千万的投入，而网上的信息却寥寥无几，或只用来 进行文件传递和共享，无异于“杀鸡用牛刀” ，无形中造成了巨大的信息资源浪 费。 2、软件

31、开发低水平重复，缺乏强有力的后续技术支持。目前，市场上同一 内容的应用软件如学生管理信息系统已有许多版本，不少高校仍然组织力量去花 几万、几十万开发，由于缺乏强有力的后续技术支持，无法不断完善软件，适应 学校发展的需要，致使这些软件在运行了一段时间后中途废弃或搁置，造成极大 浪费。7 2.2 我校数字校园建设中存在的问题 2.2.1 我国数字校园建设过程中存在的问题 1、对“数字校园”理解和认识不够全面,没有做深入的理论研究数字化校园 建设是为了加速校园信息化、提高学校竞争力而进行的一项浩大的工程,它关系 到学校的长远发展。目前各高校在对“数字化校园”理解和认识还不够的情况下,盲 目的将数字化

32、校园建设当作一种潮流,不加以严格的论证,不切实际的开工。虽然 在形式上符合了数字化校园建设的要求,达到了一定的标准,但不一定能起到实际 作用。 2、重硬件轻软件,重建设轻应用。各高校对于校园网的建设更关注硬件的建 设,而忽略了对软件的投入,信息资源、应用系统的资金投入和开发利用明显滞后 于硬件设施建设,“有路无车”的现象非常严重。没有相应的软件支撑,数字化校 园建设无从谈起。 3、各院系、部门相对松散，早期信息化建设各自为政，缺乏统一规划，重 复建设现象普遍存在，且系统间无法实现有效的数据共享，形成了网络环境下的 浪费，形成“信息孤岛”。 4、对广大教职工数字化应用知识的培训不够,使数字化应用

33、发挥不出应有的 效果在数字化校园建设的过程中,对于大多数教师来说,从知识结构、操作技能到 心理方面,都缺乏在教学中使用信息技术的必要准备,学校对教师在教学过程中是 否使用信息技术也没有相关的要求。因此教师在数字化校园的建设过程中没能发 挥应有的作用,间接的阻碍了数字化校园的建设。 5、缺乏专业技术人员。各高校目前缺乏足够的专业技术人员,不仅设备维 护需要专业技术人员,而且对教师进行信息技术应用的技能培训也需要受过专业 技术训练的人员。对建设一支既懂技术又懂管理的稳定专业技术人才队伍的力度 不够,影响了数字化校园建设的顺利发展和安全、高效的应用。因此,建设一支理 论知识和操作技能兼备的专业技术人

34、员队伍迫在眉睫。 6、对网络和信息安全的意识不够。校园网络及其应用系统是构成整个数字 化校园的神经系统,完成信息的传递和服务。高校进入数字化校园后,加强了校园 网内与外界信息的交流,但也相应的带来了诸如电脑病毒传播、电脑黑客非法入 侵、泄密等安全问题。校园网信息安全检测、入侵检测、防毒防黄、恶意代码攻 击、未经授权用户对信息的访问等问题的存在是影响网络安全的主要因素。对网 络和信息的安全意识不够,投入不足,影响了应用的大面积推广。8 2.2.2 我校数字校园建设过程中存在的问题 我校数字校园建设中存在的问题较多，不仅存在我国数字校园建设中普遍存 在的问题，还存在以下问题：各应用系统都是在不同时

35、期由不同人员研发完成的， 缺乏全局的系统规划，各应系统彼此独立运行，数据分散，存储结构各异，每个 应用系统有自己的数据库，自编的一套应用软件，系统内部缺乏合理的通道和接 口，系统之间信息无法共享、无法交换，导致资源浪费。各院系、部门相对松散， 早期信息化建设各自为政，缺乏统一规划，重复建设现象普遍存在，且系统间无 法实现有效的数据共享，形成了网络环境下的浪费。如果要一切都重新建设，许 多原始的数据和信息都要重新登记，势必造成巨大的人力、物力、财力浪费。 2.2.3 解决高校数字化校园建设问题的对策 1、加强对“数字化校园”的理解和认识将数字化校园建设和学校教育改革、 科研发展、学科建设等方面的

36、工作结合起来,把学校各项工作的数字化纳入全校 数字化建设的规划中。依照“长期规划,分步实施,逐步推广,分期投资,注重实效” 的原则,制定“数字化校园”的长远目标和分阶段建设目标,在目标指导下,确定 各个阶段的建设内容和建设重点,确定建设原则、方法和路线等。 2、加强校园网建设不仅包括校园网基础建设,也包括网络应用系统等软件建 设。校园网基础建设是数字化校园的硬件平台,是最基础的部门。网络应用系统 是数字化校园的灵魂,直接决定了数字化校园的应用程度。校园网基础建设绝不 是买一堆计算机和网络设备等硬件产品连起来那样简单,而必须要结合我校自身 特点,本着实用性、开放性、先进性等原则规划出一套设计严谨

37、、成熟先进、行 之有效的建设方案。在加强硬件设施建设的同时,还要加强软件建设,避免出现 “有车无路”的现象。重点建设办公自动化系统、教务管理系统、网络教学平台、 资产管理系统、视频点播系统、校园一卡通等支柱系统。 3、资源共享,优化配置资源共享是为了避免重复开发和人力物力的大量浪费。 为了实现资源共享应建立一个由学校集中管理的数据资源中心。数据资源是数字 化校园的统一的数据存储访问机和,它主要有共享数据中心以及文件、目录、关 系型数据库等举出构成。其目的是在全校范围内建立以一个共享的数据库平台, 形成一个唯一的可信数据资源,使整个数字化校园的新系统、不同时期已经建设 的以有系统的数据能够有机的

38、继承,保持所有应用数据的统一和一致,并为整个学 校的信息查询和决策分析提供可靠的、足够的、全面的数据保障。对各个系统所 需的服务器,也应统一由网管人员管理,这样可以避免人力资源的浪费。 4、加快人力资源开发,加强专业技术人员培养步伐要推动数字化,信息化建 设的发展,教师是主体,是起关键作用的因素,因此,培养一支观念新,素质高,勇于 创新,善于运用信息技术的教师队伍是实现数字化校园的关键,此外,还要抬高各 级管理人员信息素养,达到会用并喜欢用信息技术手段来完成工作。为此,我们要 组织进行专门的基础知识和操作技能的培训,通过培训来提高管理人员素质是提 高效率的有效途径。 5、加强网络安全管理加强网

39、络安全管理,必须不断强化网络安全意识,从制 度上不断加强校园网的管理。建立一套严密的网络安全体系非常重要。9 因此我认为目前建设好我校数字校园的关键是明确亟待解决的问题，制定适 应我校校园发展需要的设计方案，以便对多种应用系统进行改造、丰富、统一和 扩充，从而实现低成本开发，高效率运行。要想彻底踢开阻碍数字校园建设的绊 脚石，就必须更进一步的了解数字化校园的框架，尤其要对我校数字校园模型有 深刻的认识，这是进行数字校园建设并实现其预期目标的一个前提和保障。 第 3 章 建立我校数字校园模型 要想寻找解决我校数字校园建设解决方案，就必须对我校基本框架进行进一 步的了解，所以我们首先要建立我校数字

40、校园模型。建立学校数字校园模型主要 分三步：对我校进行实地控制测量；进行实地碎部测量；通过学习 arcgis 软件， 建立我校数字校园模型。 3.1 控制测量的原则和内容 3.1.1 控制测量的原则 我们在测图过程中应遵循的原则是：“从整体到局部，先控制后碎部”的原 则，即先在测区内建立控制网，以控制网为基础，分别从各个控制点开始施测控 制点附近的碎部点。选择控制点时应注意以下几点： 相邻点之间相互通视 所选点位土质坚实 点的视野开阔 导线边的长度要大致相等 导线点的密度均匀 3.1.2 控制测量的内容 控制测量分为平面控制测量和高程控制测量。平面控制测量确定控制点的平 面坐标，高程控制测量确

41、定控制点的高程。在传统测量工作中，平面控制网与高 程控制网通常分别单独布设。目前，有时候也可将两种控制网合起来布设成三维 控制网。 控制测量作业包括技术设计、实地选点、标石埋设、观测和平差计算等主要 步骤。不同的测量目的，对导线的形状、平均边长、导线总长以及导线点的位置 都有一定要求。为了能更好的满足这些要求，应尽可能根据测区现有的大比例尺 地形图来设计。首先在图上标出已有的控制点和测区范围，再根据地形条件和测 量的具体要求来确定导线的布设形式和导线点的位置；然后实地勘察，查看导线 点的位置是否合适，如果必要，应做适当的改动。小组成员应该到实地勘察、根 据实地情况确定路线和确定点位。 为了使后

42、期的导线测量内业计算工作不过于复杂和繁重，所以本文选择闭合 导线的形式，并且设计的导线尽量成直伸形状。 为便于测角和测边，所以选择平坦而开阔的路线，主要是为了测角的通视和 减少大气旁向折率的影响。导线长大致相等，可以减少因望远镜聚焦而带来的误 差，所以不能在一条导线下出现过长或者过短的导线边，尤其避免有长边即变为 短边的情况。10 3.1.3 导线平差 由于测量过程中存在着各种各样的误差，如仪器本身的误差，对中整平时 的 误差，气温等外界影响等都会使测量结果产生偏差，因此我们要对闭合导线进行 平差计算。只有满足平差条件的数据结果才能使用，否则应重测或者删除那些不 满足条件的数据。 已知数据如表

43、 3-1 所示： 表 3-1 已知点起始数据 点号x 坐标(m)y 坐标(m)高程(m)坐标方位角 21000.000 2000000 100.000 =2700000 23 控制点成果如表 3-2 所示： 表 3-2 控制点成果表 点 号 角度 高程距离 295 02 23100.000 87.667 3 84 33 36102.149 108.360 487 16 03104.355 86.700 793 07 47102.278 95.922 295 02 23100.000 计算闭合导线角度闭合差并进行调整 f f = -（n-2） 180 = -11 f f 容 满足要求，将闭合差平

44、均值反号分配到各角中。 导线点坐标计算如表 3-3 所示： 表 3-3 坐标测量闭合导线计算表 角 度 改 正 数 改正 后角 度 坐标增量及改正数坐标 点 名 角度观 测值 方位角 边长 (m) dx(m) vx (mm) 改正后 dx(m) dy(m) vy (mm) 改正后 dy(m) x(m)y(m) 21000 2000 270 00 0087.66700-87.6670-87.667 3 84 33 36 3 84 33 39 1000 1912.333 5 26 21 108.360107.87214107.872510.2713 1.3 10.2726 4 87 16 03 3

45、 87 16 06 1107.87 3 1922.606 98 10 15 86.700-12.32223-12.3219 85.81991.1 85.8210 7 93 07 47 2 93 07 49 1095.55 1 2008.427 185 02 26 95.922-95.55104-95.5506 -8.42781.2-8.4266 2 95 02 23 3 95 02 26 1000 2000 290.982 -0.0011110-0.00363.60 359 59 49 11 360 00 00 备 注 计算者：李全欢 校核者：陈勇 日期： 2009.04.13 3.2 碎部测

46、量 3.2.1 碎部测量的内容 碎部测量就是以控制点为基础，测定地物、地貌的平面位置和高程，并将其 绘制成地形图的测量工作。 碎部测量是利用南方全站仪在校园内各站点上测绘房屋建筑、花坛、绿地、 道路等平面位置和高程的工作。 碎部测量是在测站上进行工作的，选择好的测站点的位置，是测好碎部的关 键之一。 3.2.2 野外数据采集： 碎部测量的工作主要包括两个过程：一个是测定碎部点的平面位置和高程， 一个是绘制草图。两个同时进行，避免错误和遗漏。 首先对测站周围的地形、地物分布情况熟悉一下，便于开始观测后及时在图 上标明所测碎部点的位置及点号。仪器观测员指挥跑镜员到事先选好的已知点上 准备立镜定向；

47、自己快速架好仪器，量取仪器高，选择测量状态，输入测站点数 据和后视点数据瞄准后视点设置方位角，定向完成后通知持镜者开始跑点；用对 讲机确定镜高及所立点的性质，观测时应准确瞄准棱镜中心。一般来讲，开始测 量的第一点应选择某已知点。进行测站设置检查，应从以下几方面查找原因：已 知点、定向点的点号是否输错；坐标是否输错；所调用于检查的已知点的点号、 坐标是否有误；检查仪器、设备是否有故障等。若测量中需要绘草图必须把所测 点的属性在草图上明确标出来，以供内业处理、图形编辑时使用。草图的绘制要 遵循清晰、易读、相对位置准确，点号与仪器存储的点号一致的原则，在野外采 集时，能测到的点要尽量测，实在测不到的

48、点可利用皮尺或钢尺量距在一个测 站上所有的碎部点测完后，还要找一个已知点重测，以检查施测过程中是否存在 因误操作，仪器碰动或出故障等原因造成的错误。检查确定无误后，关机、搬站、 到下一测站，重新按上述采集方法、步骤进行施测。 数字测图中，具体方法有两种:一是草图法，即外业草图和室内交互编辑。 是很多单位所采用的方法，地形测绘小组由 4 人组成，一人观测并在全站仪上作 记录，二人跑尺，一人绘制草图。尽管该方法降低了内、外业的工作效率，但比 较直观，技术要求低，所以本文选择此种方法；二是编码法，即使用编码确定点 位连接关系、在输入点号的同时输入编号。当在外业完成各点的编码后，回到室 内就可以把传输

49、到计算机的带编码的坐标数据，通过软件的编码识别，自动绘出 图形：或者把不带编码的坐标数据通过编制引导文件，也可以实现自动成图。经 实地对照，量取实地没有测到的各种数据，在计算机上进行交互编辑，从而得最 终的地形图。这种方法需要观测人员熟记编码。本文选择的是第一种方法。数字 化测图工作中，司尺人员担负着室内绘图的工作，是测图过程中的主要人员，所 以对于地物(貌)的综合取舍等要心中有数，并且应在跑尺前确定好跑尺的线路， 尽量避免走冤枉路。11 3.3 应用 arcgis 软件建立我校数字校园模型 3.3.1 arcgis 应用基础 arcgis 是美国环境系统研究所开发的新一代 gis 软件，是世

50、界上最广泛的 gis 软件之一。arcgis 是一个全面的、可伸缩的 gis 平台，为用户构建一个完整 的 gis 系统提供完整的解决方案。 arcmap、arccatlog 和 geoprocessing 是 arcgis 的基础模块，应用 arcgis 进行空间分析时，应首先掌握这三个模块的各项功能。 arcmap 是 arcgis 桌面系统的核心应用程序，用于显示、查询、编辑和分析 地图数据，具有地图制图的所有功能。arcmap 提供了数据视图和版面视图两种 浏览数据的方式，在此环境中可完成一系列高级 gis 任务。 arccatlog 是一个空间数据资源管理器。它以数据为核心，用于定位

51、、浏览、 搜索、组织和管理空间数据。利用 arccatlog 还可以创建和管理数据库，定制和 应用元数据，从而大大简化用户组织、管理和维护数据工作。 geoprocessing 空间处理框架具有强大的空间处理和分析工具，框架主要包 括 arctoolbox（空间处理工具的集合）和 modelbuilder（可视化建模工具）两 个部分。 3.3.2 arcmap 基础 1、arcmap 的窗口组成 arcmap 窗口主要由主菜单、标准工具栏、内容表、显示窗口、绘图工具和 状态条等 6 部分组成。 2、主菜单 主菜单主要包括 file（文件操作） ，edit（编辑操作） ，view（显示操作） ，

52、 insert（插入操作） ，select（选择要素） ，tools（地图工具） ，windows（窗口 操作）和 help（联机帮助）等 8 个子菜单。 3、窗口标准工具 窗口标准工具共有 17 个按钮，前面 10 个按钮为通用的软件功能按钮，后面 7 个依次为加载地图数据、设置显示比例等按钮如图 3-1 所示。 图 3-1 arcmap 窗口工具栏 4、窗口内容表 窗口内容表用于显示地图所包含的数据组（data frames） 、数据层 （layers） 、地理要素（features）及其显示状态。可以控制数据组、数据层的 显示与否，可以设置地理要素的表示方法。 一个地图文档至少包含一个数

53、据组，当有多个数据组时，只有一个数据组属 于当前数据组，只能对当前数据组进行操作。每个数据组由若干数据层组成，每 个数据层前面的小方框用于控制数据层在地图中的显示与否。 5、新地图文档的创建 在 arcmap 中，创建新的地图文档有以下两种方法。 （1）启动 arcmap 在 arcmap 对话框中，选择 a new empty map 并单击 ok 按钮，创建一个新的 空地图。 （2）直接创建 若已经进入了 arcmap 工作环境，单击 new map file 按钮直接创建一个空白 新地图。若希望应用已有的地图模板创建新地图，单击 file 菜单下的 new 命令， 在 new 对话框里确

54、定当前创建的文件类型为 document；进入 general 选项卡， 选择古典景观地图板式；单击 ok 按钮，进入地图编辑环境。19 3.3.3 数据层的基本操作 1、数据层的加载 创建了新地图文档之后，需给该文档加载数据。在 arcmap 中，用户可以根 据需要来加载不同的数据层。在这里我们主要介绍用 arccatalog 加载数据层 使用 arccatalog 加载数据层，只需将需要加载的数据层直接拖放到 arcmap 的图形显示器中即可，具体操作如下： 1）启动 arccatalog。 2）在 arccatalog 中浏览要加载的数据层。 3）点击需要加载的数据层，拖放到 arcma

55、p 窗口中，完成数据层的加载。如 图 3-2 所示 图 3-2 加载数据层示意图 2、数据层更名 arcmap 内容表中，数据组所包含的每个图层以及图层所包含的一系列地理要 素，都有相应的描述字符与之对应。默认情况下，添加进地图的图层是以其数据 源的名字命名的，而地理要素的描述就是要素类型字段取值。由于这些命名影响 到用户对数据的理解和地图输出时的图例，用户可以根据自己的要求赋予图层和 地理要素更易识别的名字。 改变数据层名称，直接在需要更名的数据层上单击左键，选定数据层，再次 单击左键，数据层名称进入可编辑状态，输入新名称。地理要素的更名方法同上。 3、数据层排序 数据层在内容表中的排序决定

56、了数据层中地理要素显示的上下叠加关系，直 接影响输出地图中的效果表达。因此，数据层的排列顺序需要遵循以下四条原则： 1）按照点、线、面要素类型依次由上至下排列。 2）按照要素重要程度的高低依次由上至下排列。 3）按照要素线划的粗细依次由下至上排列。 4）按照要素色彩的浓淡程度依次由下至上排列。 调整数据层顺序，只需将鼠标指针放在需要调整的数据层上，按住左键拖动 到新位置，释放左键即可完成。 4、数据层的复制与删除 在一副 arcmap 地图中同一个数据文件可以被一个数据组的多个数据层引用， 也可以被多个数据组引用，可通过数据层的复制实现。打开一个包含点、面要素 的地图文档，里面有两个数据层，假

57、设一个名为 layer1，另一个为 layer2.现将 layer2 中的数据层拷贝到 layer1 数据组中，在内容表中单击左键，选定该数据 层，再单击右键打开快捷菜单，单击 copy 命令。鼠标点中 layer1 单击右键，打 开快捷菜单，单击 paste layers 命令，完成粘贴。 删除图层只需在该图层上单击右键，选择 remove 命令即可。按住 shift 或 者“ctrl”键可以选择多个图层进行操作。 5、数据层的保存 由于 arcmap 地图文档记录和保存的并不是数据层所对应的源数据，而是各 数据层对应的源数据路径信息。如果磁盘中地图所对应的数据文件路径被改变， 系统会提示用

58、户指定该数据的新路径，或者忽略读取该数据层，地图中将不再显 示该数据层的信息。为了解决这个问题，arcmap 提供了两种保存数据层路径的 方式：一种是保存完整路径；另一种是保存相对路径，同时还可以编辑地图文档 中数据层所对应的源数据。 例如保存一个数据层，可以先用前面的方法创建一个空白新地图，再单击 add data 按钮添加若干图层。 1）在 arcmap 窗口，单击 file 菜单下的 map properties 命令。 2）在打开的对话框中，单击 data source option 按钮，打开 data source options 对话框。 3）选择 store full path

59、 names ，保存完整路径；若选择 store relative path names，保存相对路径，单击确定，关闭 map properties 对话框。 4）打开 file 菜单下 save as 命令，保存文件。 图层关闭之前我校平面效果图如图 3-3 所示。 图 3-3 我校平面图 通过对我校数字校园模型的建立，我们更直观、更清楚的认识到了我校数字 化建设过程中存在的问题与缺陷。数字模型的建立也给我们指出了解决这些问题 并制定出一套适合我校数字化建设的解决方案的方向，从而提升学校信息建设水 平。 第 4 章 构建以一卡通为框架的数字校园集成方 案 鉴于我国各高校在数字校园建设中存在的

60、问题，为了加快数字校园建设的步 伐，我们就必须共同努力，制定出一套实事求是、高效灵活的数字校园解决方案， 具体应该包括组织方案和集成方案。 4.1 系统集成要解决的相关问题 4.1.1 数字校园的应用新需求 我国目前的高等院校大都建有较为完善的校园网，但是他们依然面临着一些 新的应用需求: 1、由于校内的各类系统和应用繁杂多样，给学校的网络、系统和资源管理 成本带来了越来越大的开销，日益增长的各类用户在使用系统资源时也产生诸多 不便。 2、同时，面对高校间的激烈竞争，逐渐形成了一种不利的局面:对 it 服务 的要求越来越高，同时对运营费用的的投入却越来越低。学校在考虑如何充分利 用庞大的系统资