1.1目的

近年来，随着我国高等教育规模的不断扩大，新校区的投入使用，学校招生数量不断增加，给学校综合管理工作提出更高要求。为了更好地方便师生的日常生活、使新生快速熟悉校园环境，同时实现校园信息化管理特此我公司开发了本套杭州师范大学三维数字校园管理系统，本系统结合了三维电子仿真地图使校园更加逼真、生动，从而使广大师生清晰明了地熟悉新的校园，拥有一个舒心愉悦的心情投入到教育和学习中。

1.2背景

    二十一世纪的今天是一个信息时代，信息技术的飞速发展正深刻地影响和改变着人们的生活和工作方式。实现校园信息化是中国教育融入全球化浪潮的首要和必要条件。我公司积极响应国家的方针，结合公司在三维仿真技术的成熟性和先进性，提出了“三维数字校园”的概念，这是对学校未来管理发展方向的一种描述。

通过三维仿真技术、数字技术、信息技术、网络技术要在校园生活各个方面的渗透和融合，建立了基于GIS平台的“杭师大三维数字校园管理系统”。实现在图形化、可视化和形象化状态下的校园信息查询定位、教学教育设施管理、学区规划管理等。学校管理部门能够通过系统对校园的任意角落进行全方位的管理和掌控，为可持续发展提供解决方法、手段和决策支持；学生和社会大众可以通过该系统了解学校的详细情况，是学校面向社会宣传的快速通道。

2总体概述

2.1产品描述

    通过功能和业务逻辑的设计与实现，建设杭州师范大学三维数字校园系统,将其建立成为学校管理部门快速、直观、全方位管理校园基础设施的辅助工具，同时，成为学生和社会大众了解学校的窗口。

在“杭师大三维数字校园管理系统”项目建设中，应确保其长远性，既要注重当前的利益，又要考虑到杭州师范大学长远的利益，从系统架构、功能和软硬件环境上确保其先进性和前瞻性，具体来说即是通过本项目的实施，既能满足当前杭州师范大学信息管理的需求，又能为杭州师范大学其他信息系统集成及应用门户提供基础。

以计算机网络技术、移动通信技术、计算机电信集成技术、空间信息技术、单元网格区划编码技术、校园部件管理技术等多种数字技术为依托，实现校园部件与事件管理的数字化、网络化和空间可视化；创新校园管理模式，再造校园管理流程，建立一套科学完善的监督评价体系，及时发现并有效处理校园管理中的各种问题，进一步提高校园管理水平和管理效率。通过实施数字化管理，实现管理由被动管理型向主动服务型转变，由粗放定性型向集约定量型转变，由单一封闭管理向多元开放互动管理转变，实现信息技术与校园管理应用的有机结合，专业监督与综合监督的有机结合，内部考核与外部评价的有机结合，精细规范管理与全面覆盖管理的有机结合，高效管理与长效管理的有机结合。

2.2开发目标

新生了解校园的平台

新生通过三维地图展示平台生动、直观地了解校园的建筑物、服务设施的分布，从而快速熟悉新的校区。

社会大众了解学校的平台

社会大众通过平台最新动态了解学校的录取分数线、最新活动等详细信息。

2.2.1开发原则

杭师大三维数字校园管理系统平台的建设遵循以下设计原则：

安全性

保证系统数据处理的一致性，保证业务和数据不被非法侵用和修改伪造，保证数据不因意外情况丢失和损坏，提供多种安全检查审计手段；使用系统平台的相关安全设置以及应用系统的安全性，实现整个系统的安全性。确保系统不被非授权用户侵入，数据不丢失，传输时数据不被非法获取、篡改，建立对使用者、发送和接收者的身份确认机制等。

准确性

通过周密的系统调研和分析，确保对业务要求的正确理解；通过规范的项目管理和严密的系统测试，保证系统业务处理的准确性。同时，在应用系统的设计和实现中，提供多种核查、审计手段，进一步保证系统处理的准确性。

可靠性

采用高可靠、高可用性技术以保证系统的高可靠性，尤其是保证关键业务的连续不间断运作和对非正常情况的可靠处理。

可伸缩性

系统应该真正符合三层客户/服务器体系结构，随着应用水平的提高、规模的扩大和需求的增加，系统应能满足新增的需求，而系统的体系结构不需做较大的改变。此外，让一群相同或不同的服务器共同工作，平滑升级。

开放性

支持XML、SOAP、Web Service、LDAP等当前受到普遍支持的开放标准，以保证本系统能够与其它平台的应用系统、数据库等相互交换数据并进行应用级的互操作和互连性。

可移植性

系统应该能够保证组件的重用，保证在将来发展中迅速采用最新出现的技术、长期保持系统的先进。

实用易用性

系统应具有一致的、友好的客户化界面，易于使用和推广，并具有实际可操作性，使用户能够快速地掌握系统的使用。同时系统平台必须具有良好的可管理和易于维护的特点。

成熟性

采用的应用系统平台和软件技术、产品都应具有经受市场长期考验，并具有国内外的众多成功案例。

2.2.2产品功能

杭州师范大学三维数字校园管理系统的最终用户分为管理员用户、操作者用户和学生及社会大众四类，其中管理员拥有一定的计算机操作技术，是校园下属的管理人员以及高层管理人员，他们拥有如下权限：了解用户的权限并对操作用户的权限进行修改；操作用户是校园的中层管理人员，他们拥有管理员分配的权限，对相应的功能模块进行添加、删除、修改、查询的操作；学生和社会大众没有管理权限，无需进入后台，主要是对前台功能的操作，比如：公交搜索、路径导航等。

2.4数据技术标准说明

2.4.1基础地理数据

基础图层在包含建筑物、道路、水系、植被等一些最基本的基础地理信息基础上，是可供各部门共用的图层，一般作为地图底图使用。基础数据是地理信息应用与服务的基础，也是警用公共、业务专用坐标系基准。

2.4.22.5维数据建设要求

制作信息丰富

做到采集城市中的建筑实体、风景点、道路、桥梁、山地、湖泊、河流、公交站台的名称和外观形态。采集城市中的绿化、垃圾箱等城市公用设施的数量和外观形态。并拍摄照片作为制作三维的参照图片。

大比例尺建模

达到1:350的大比例尺建模使现实中的很多细节能够在地图中完美的表现。

制作精细

绘制路网时：绘制道路中心线、绘制道路线、机动车道、非机动车、绘制基本路口圆角、制作斑马线、车道线。制作建筑物：所有建模对象整体结构参照卫星图及照片完全正确，建筑细节表现丰富，包括房顶，墙体，裙房，窗台窗户。

材质与现实一致

根据素材路网及地面照片给予对应地板及人行道材质。对广场，公园等重点特殊区块进行标注。三维模型数据跟每一个建筑物模型的外观轮廓、尺寸比例和颜色都与实际相近。每一条道路模型上的绿化带、分道、斑马线及其它路面标志都与实际对应，通过模型能反映出道路的材质、绿化带的植物品种等信息。

2.4.32.5维图形信息制作

建筑不能漏画，不能有与实际情况不相符的多余的实体；

屋顶凹槽表现要求明显;

关于建筑窗户，颜色必须参考照片，分布情况必须细致绘制;

标志性建筑的窗户布局必须完全符合照片;

建筑底层要注意门的体现，在建筑边侧有建筑墙体外的楼梯必须表现;

沿街建筑要注意广告牌的体现，尤其是商业性建筑、贸易市场、商业街的大型广告牌，底层带商铺建筑的门面也需要绘制出，贴相近颜色的贴图;

建筑表面不能有黑斑、破面，颜色参照照片赋给，与实际相符，墙体如有纹理，也要用相应的帖图帖上。墙体表面颜色分布根据实际制作;

操场根据照片反映的实际操场类型放相对应模型;

菜地田地贴对应的菜地田地贴图;

公园、广场有平面图的按实际平面图及照片细致绘制;

建筑工地根据照片绘制大致结构模型，并在其周围赋予相应在建贴图，另在地面上给工地材质，摆放适当的工地元素；

矿地、墓地参考照片进行符合实际的制作；

大门根据实际照片绘制；

公交站台模型摆放在实际位置；

停车场，须摆放各类汽车模型;

道路：建设范围内有路牌的路、无路牌都需拍摄并制作；以可视化方式反映出道路是否单行道、是否禁止左转等信息；

道路信息：机动、非机动车道、单双行、车道数、人行横道、单双黄线、等代表道路真实信息；

河流：所有河流进拍摄和制作，代表真实护栏样式和真实河堤样式；

桥梁、高架：所有跨河桥梁、人行天桥、公路桥根据实际制作。高架桥制作出入口，高架走向根据实际制作，高架桥墩、桥面、护栏、路灯进行统一制作;

铁路走向根据实际制作，铁路宽度和铁轨条数代表真实宽度和铁轨条数。

2.5功能需求

2.5.1地图基础应用部分

地图操作功能

地图基本操作功能方便用户对地图进行操作，包括地图的放大、缩小、上移、下移、左移、右移功能、鹰眼控件、缩放控件、比例尺控件等功能。

2.5.2网站运用功能

2.5.2.1校区导航

用户在前台页面的校区导航模块点击杭州师范大学的某一校区，地图快速定位到该校区所在的地图位置。

2.5.2.2二三维地图切换

地图可以方便地在前台页面进行二维地图和三维地图之间相互切换，二维采用的是百度地图、三维采用E都市三维电子地图。

2.5.2.3测距

用户点击前台页面的测距功能，可以在二、三维地图上测量用户选择的某一起点到终点之间的距离，比如：校门口到体育馆之间的距离。

2.5.2.4路径导航

路径导航指的是两个地点之间的路径导航，通过设定起始地点和目标地点，实现校园内路径导航功能，比如：从校门口到体育馆的导航路径。

2.5.2.5建筑物展示

    对于地图上所有建筑物可以点击产生建筑物介绍，可以扩展到楼层。

2.5.2.6滚动公告信息

前台地图上方显示杭州师范大学最新的动态信息，采用滚动的形式进行显示；信息内容由后台具有该管理权限的管理员对信息进行添加、删除、修改等操作。

2.5.2.7校园浏览

校园浏览分为很多机构、单位、服务设施；根据不同的类别在地图左侧显示该类别的列表，点击具体某一条信息，地图定位到该信息在地图上的位置并且弹出详细信息泡泡。

2.5.2.8目标查询

在查询文本框输入查询的关键字，可以是“名称”、“拼音”等内容，然后点击查询，在地图左侧显示对应查询信息的数据列表，点击具体某一条信息，地图定位到该信息在地图上的位置并且弹出详细信息泡泡。

2.5.2.9公交查询

公交查询功能给用户提供了一个快捷的工具，让用户可以多种方式自由查询公交，快速了解自己乘车的路线。

2.5.2.10视野内标签

打开或者关闭用户视野所在地图区域内所有建筑物的名称,比如：杭州师范大学钱江学院体育馆。

2.5.2.11登录

后台管理员登陆，设置权限管理，防止非法登录，保证合法用户拥有合法权限，保证系统按照权限对系统进行操作，前台显示界面不用登陆。

2.5.3手机部分功能  

2.5.3.1地图浏览功能

包括地图的放大、缩小、上移、下移、左移、右移等功能，其中缩放包括4级，3级，2.5D，1级（二维）四个等级。

2.5.3.2校区切换功能

随校区的选择，首屏展示的地图内容跳转到对应校区中心点。

2.5.3.3地POI模糊搜索

在查询文本框输入查询的关键字，可以是“名称”、“拼音”等内容，随输入实时给出与关键词对应的相关内容，点击查询后，展示对应查询信息的数据列表，选择具体某一信息可显示详细信息。

2.5.3.4公交查询

在输入框内输入公交线路进行搜索，展示搜索结果列表，点击具体搜索结果后，在二维图上绘制公交线路。

2.5.3.5测距功能

开启测距功能后，可以测量出用户在地图上任意选择的两点间距离。

2.5.3.6热点标签展示

热点标签展示，即对应建筑物名称的展示,比如：在地图对应建筑物上标“杭州师范大学钱江学院体育馆”。对于公告信息，以滚动形式展示信息内容。

2.5.3.7地图模块

提供一个接口，启动地图模块，接口请求平均时间≤3秒，显示最大响应时间≤5秒。

2.6性能需求

为动态反应出最新的业务信息，地理信息系统至少应该满足以下性能指标要求：

✧地图显示响应平均时间≤2秒，显示最大响应时间≤3秒。

✧查询分析平均响应时间≤3秒，查询分析最大响应时间≤5秒。

2.7安全需求

本系统安全保障是一个非常重要的事情。概括起来说，系统安全性必须考虑以下几个方面：

（1）做好权限管理，防止非法登录，保证合法用户拥有合法权限，保证系统按照权限对系统进行操作；

（2）做好系统防病毒设计，防止病毒对系统或数据的侵害；

（3）做好系统数据备份工作，防止意外情况导致数据损失；

（4）做好系统容错处理，保证数据的完整性和一致性。

杭师大三维数字校园管理系统是杭州师范大学日常业务办公的重要基础， 因此，其系统安全性, 必须加以充分的考虑。系统中信息(数据)都非常重要，必须保证其在使用过程中不被偶然或故意地泄露、更改和破坏。

（1）用户权限设置

即要求用户在使用计算机前首先向计算机输入自己的用户名和身份鉴别数据（如口令、标识卡、指纹等）, 以便计算机系统确认该用户的真实身份, 防止冒名顶替和非法用机。

每个用户在进入系统时, 必须先键入自己的用户名和口令。这一方面可以控制非本系统确认用户的登录进入, 另一方面可以避免用户用别人的用户名登录, 造成管理权限的混乱。

（2）控制存取设置

当用户已被计算机接受, 注册登录到系统后, 要求调用程序或数据时, 计算机核对用户的权限, 根据用户对该项资源被授予的权限控制对其进行的存取。

同是本系统的用户, 其对系统中不同类的数据的操作权限是不全相同的。部分用户对数据应有“写”的权限。其他用户对数据则只能读取显示。

编辑功能可以修改、增删图形及其属性数据, 为了防止非法修改, 不同类用户对各类数据的操作权限须按有关规定进行设定。对于编辑修改后的数据，必须经过数据的合法性检查，才能进入现势库。

（3）保障完整性

在通过网络向数据库递交数据时会出现因为网络等硬件故障原因而导致数据递交出错，如果某一部分数据递交进去，而另外一部分数据没有进去就会导致数据出现逻辑错误。保证每一次向数据库中递交空间数据或者非空间数据都是具有充分完整性的数据。

（4）容错

当计算机系统自身或工作环境突然发生故障时, 计算机系统能继续工作或迅速恢复。根据上面对本系统安全性的界定, 作为一种“可信计算机系统”, 我们考虑如下安全机制, 以在方便、合理使用系统资源的前提下, 确保数据在任何情况下都尽可能防止和避免人为或自然的破坏。

（5）系统备份

前面提到的安全机制主要用于防止网络上计算机使用者人为的故意攻击或无意的损坏系统数据, 除此之外, 系统因不可预期的原因所可能造成的磁盘坏损, 系统崩溃等引起的数据丢失也是不可忽视的。因此, 本系统拟采用备份机制, 最大限度地防止不可预期和不可抗拒的自然及人为灾害(如地震、水灾、火灾等)对数据的破坏。

2.8接口

✧校区切换

✧POI模糊搜索

✧公交查询

✧测距

✧路径规划

✧热点标签

✧屏幕跑马灯

✧与校方LADP身份认证系统对接

✧与校方组织机构对接

3运行环境设定

本小节规定了系统的运行环境设定，包括最低所需硬件环境，指出所需的支撑软件。

3.1硬件设备

1、操作系统可以采用：

Microsoft Windows Server 2000

Microsoft Windows Server 2003（推荐）

2、数据库采用Microsoft SQL Server 2008

3、至少IIS 5.0以上，安装.net Framework 3.5

4、IE版本:IE7.0以上（暂不支持Google浏览器）下载本文