第1章 绪论

1.1 课题背景与意义

自2001年12月教育部办公厅发出《关于加快推进教育系统政务信息化建设的通知》以来，全国各高校信息化建设迅速发展。依托高速发展的互联网技术，各高校网站建设水平飞跃提高，各种应用软件在高校内各职能部门也得到广泛应用，办公自动化水平不断提高。

随着校园信息化建设的发展，“数字校园”的概念也相应出现，所谓“数字校园”时指数字化的、虚拟的校园，是“数字地球”的围观表现形式在校园区域的具体体现。“数字校园”具有“数字城市”的特点和功能，通过启用图形、图像数字信息层表现校园的各种空间及属性要素，为用户提供各种校园信息的拆线呢、检索和必要的空间分析、统计操作以及按不同用户要求输出相应的专题要素，为校园的发展预测、规划决策以及科学管理提供可靠依据。高等院校作为高新技术的集中地，有必要在“数字校园”建设方面做进一步的开发与研究，为城市数字化做一些基础性及实验性的工作。

“数字校园”已经广泛应用到学校，但是随着高校的发展，校园面积的不断扩大，校园内跨区活动频繁，校园的定位信息、路况信息及电子地图的实时显示等功能的继承终端却很缺乏。因此，设计和开发关于校园的定位导航系统，使其应用于校园，很具有现实意义和使用价值。

1.2 国内外研究现状

校园导航技术目前主要有三种实现方式：一是利用校园CAD等工程主图软件加以加工，二是利用GIS（Geography Information System）技术，三是利用校园电子地图。

建立校园导航模型，是由建筑物和建筑物之间的路径组成的，所以这完全可以用数据结构中的图来模拟。用图的结点代表景点，用图的边代表景点间的路径。结点值代表景点信息，边的权值代表景点间的距离。结点值及边的权值用顺序表存储，所以需要设计一个顺序类。需要查询建筑物信息和求一个建筑物到另一个建筑物的路线，为方便操作，所以给每个建筑物一个代码，用结构体类型实现。计算路径长度和最短路线时可用狄杰斯特拉（Dijkastra）算法实现。最后用switch选择语句选择执行浏览推荐路线或拆线呢最短路径，与传统的地图相比较，地理信息系统有着不可比拟的优势，信息量大，切换方便，可扩展行强。研究地理信息系统的北京、目的、方法，再研究过程中，使用AutoCAD和MapInfo处理地图，采用OLE的嵌入技术将MapInfo的数据与Delphi连接起来，并且使用MapBasic语言进行对地图的操作和控制。

尽管现存的地理信息系统软件很多，但对于它的研究应用，归纳概括起来有两种情况。一是利用GIS系统来处理用户的数据；二是在GIS的基础上，利用它的开发函数库二次开发出用户的专用的地理信息系统软件。目前已成功地应用到了包括资源管理、自动制图、设施管理、城市和区域的规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等九大类别的一百多个领域。在美国及发达国家，地理信息系统的应用遍及环境保护、资源保护、灾害预测、投资评价、城市规划建设、政府管理等众多领域。近年来，虽我国经济建设的迅速发展，加速了地理信息系统应用的进程，在城市规划管理、交通运输、测绘、环保、农业、制图等领域发挥了种要的作用，取得了俩好的经济效益和社会效益。大学为模型，旨在建立一个本学校的导航系统，可以根据不同人的要求，足不出户，就可以浏览校园，得到想要的各种信息。

地理信息系统的特点是它能把各种信息向地理位置和有关的视图结合起来，并把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、CAD技术、遥感、GPS技术、Internet、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据，这样可根据用户需要将这些信息图文并茂地输送给用户，便于分析及决策使用。

电子地图可以利用卫星地图对校园地理信息进行非常准确的描述。通过对小区真实场景转换到三维虚拟场景的引擎构建，实现三维校园的虚拟漫游和智能导航。通过获取校园的相关建筑数据以及地理环境信息，对相关信息及逆行提取，建立校园二维平面图，利用ManageedDirectX的三维图形技术实现校园场景中的建筑模型场景小品模型、天空环境模型和地形模型的创建。从而制作校园三维电子地图，再由程序来实现模型导入、三维场景的漫游、导航功能。

1.3 关键技术分析与比较

本系统运用的是SSM结构原理，SSM指的是 SpringMVC 做控制器(controller)，Spring 管理各层的组件，MyBatis 负责持久化层。相较于SSH（指的是 Struts2 做控制器(controller)，spring 管理各层的组件，hibernate 负责持久化层）结构，SSM结构具有以下特点：

(1) 客户端发出一个http请求给web服务器，web服务器对http请求进行解析，如果匹配DispatcherServlet的请求映射路径（在web.xml中指定），web容器将请求转交给DispatcherServlet。

(2)DipatcherServlet接收到这个请求之后将根据请求的信息（包括URL、Http方法、请求报文头和请求参数Cookie等）以及HandlerMapping的配置找到处理请求的处理器（Handler）。

(3)DispatcherServlet根据HandlerMapping找到对应的Handler,将处理权交给Handler（Handler将具体的处理进行封装），再由具体的HandlerAdapter对Handler进行具体的调用。

(4)Handler对数据处理完成以后将返回一个ModelAndView()对象给DispatcherServlet。

(5)Handler返回的ModelAndView()只是一个逻辑视图并不是一个正式的视图，DispatcherSevlet通过ViewResolver将逻辑视图转化为真正的视图View。

(6)Dispatcher通过model解析出ModelAndView()中的参数进行解析最终展现出完整的view并返回给客户端。

1.4 系统特色与创新之处

本系统灵活运用了百度地图API，百度地图是为用户提供包括智能路线规划、智能导航（驾车、步行、骑行）、实时路况等出行相关服务的平台。

1.4.1 创新的路网数据采集和制作工艺

 百度地图路网采集基于自动驾驶、无人驾驶，独创图像自动识别分析技术极大提升采集效率且保证每日更新采集数据；利用用户轨迹大数据，结合AI分析，突破轨迹匹配、分类等基础技术快速、精准挖掘真实世界中道路的通行变化。

1.4.2 路况更新及时准确

路况拥堵详情展示更加丰富，拥堵、消散时间一目了然；实景路况功能使路况呈现更直观，路况一看即知；与各地交警等部门合作，为用户提供多种交通相关数据；大量用户实时上报多种不同类型事件。

1.4.3全新智能导航

大量用户轨迹打造智能路线规划模型，构建交通大脑；秒级路况更新实时推荐更优路线，实现智能避堵；未来出行，基于历史数据智能调整路线，引导用户选择错峰出行，躲避拥堵；长途天气提醒，途径城市天气一目了然，驾车更安心。

1.5 本章小结

本章主要介绍了在本系统开发前期了解的研究现状与本课题的研究意义，同时，将目前的技术市场与系统的开发难点相比较后，明确了系统的框架与技术研究方向。