浅析导航系统设计与开发
随着计算机技术的飞速发展，Internet带宽和网络通讯能力大大提高，万维网地理信息系统软件技术取得了长足发展，这一技术正成为高效的全球性信息发布渠道快速进入千家万户。

WebGIS 是Internet 技术应用
于GIS 开发的产物，它是利用www方式向用户提供地理空间信息服务的地理信息系统。

与传统的GIS相比，WebGIS访问范围更加广泛，实时性强，数据可
分布管理，操作也更简单，适用于不同的软硬件平台，降低了系统成本。

WebGIS是当今的热点，作为在GIS方面的一个特殊应用领域，它使全球范围内实现数据共享，它可应用于农业、林业、水利、交通、通讯、城市规划、国土防治、军事、环境、教育等等几十个领域，建立WebGIS已经成了大到大型国家级的应用小至小型企业内部应用的重要任务。

但是，由于计算机网络等各方面的限制，目前WebGIS构建的大多是局域网或城域网，并且只能完成地理数据的网上发布，以及简单的空间和属性的双向查询等功能，并不能完成GIS的空间
分析功能，并且还伴有网络安全问题。

近年来，各种电子导航系统慢慢发展起来，充分利用WWW带来的便利。

WEBGIS采用普通的WEB浏览器，简单易用，用户不需进行专业培训，更实现了全球访问范围，是GIS走向平民化和大众化的最佳途径。

本系统正是从WWW的大众化特点出发，设计建成长江大学东校区网络电子地图，为长江大学提供更多的宣传手段。

本系统面向全校广大师生以及社会提供长江大学东校区导航服务，提供基础教学设施、运动场所、后勤服务、绿化场所等等校园设施的查询功能，为更多师生提供便利的生活条件，并不断完善系统，直至能提供西校区乃至全校的导航功能，并实现最佳路线分析等空间分析能力，将其打造成长江大学服务大众和对外宣传的重要手
段。

1 系统实现环境与开发工具本系统软件开发环境是基于Windows NT平台，使用IIS5.0（InternetInformation Server）服务，以及Servlet Connectors的标准连接器，它使用ArcXML语言在WEB服务器与ArcIMS应用服务器之间进行通讯，客户端采用
ArcIMS Java Standard浏览器。

在ArcIMS体系中，使用管理工具实现将要发布的地图的数据整理、网站设计以及网络服务的管理，它包括以下三部分：
ArcIMS Author：用户通过它定义地图内容，包括添加数据图层，设置地图属性（包括图层显示方式，显示比例尺，建立查询和地理编码功能及增加描述地理要素的标注等），产生一个在线地图作为地图服
务。

ArcIMS Author最终输出一个.axl格式的地图配置文件，它可以独立于ArcIMS平台用文本编辑器进行编辑，里面用HTML语言描述了输出地图的大体
框架和基本图层元素及其布局。

ArcIMS Administrator：使用Author组织的数据建立地图服务，设置地图服务的属性以及地图服务的启动、停止等，用于管理IMS 的Server、VirtualServer和MapService，以及管
理IMS站点的配置信息，监视客户端等。

ArcIMS Designer：使用Administrator建好的服务，生成一个网站，通过一系列对话框帮助用户选择
浏览器使用的地图服务、模板和功能，其输出结果为一系列HTML页面。

本系统开发过程中主要使用HTML语言来建立页面显示框架，使用VB Script 或Java Script脚本语言实现数据库的操作，其中数据库的操作大量使用了
网页变成语言中的对象，他们共同实现了导航系统的查询等功能。

2 系统设计 2.1 系统总体设计长江大学东校区导航系统
以校园公共设施为基础图层，调用服务器数据库的基础信息数据，能详尽、直观的查询东校区内的校园信息，包括教学楼、教工楼、学生宿舍、运动场所、后勤管理、绿化设施、道路等基本设施，查询可包括图查属性和属性查图。

利用ARCIMS 发布的地图，其工具栏里有一个添加标记的按钮，用户可以根据自己的需要添加一些注记，非常适用。

其总体框架图如图1所示： 2.2 系
统数据组织方案设计 （1）空间数据的组织主要就是根据实际地物建立点、线、面三种类型的图层，然后再建立各图层。

本系统均有点、线、面的图
层，根据学校实际主要建立的以下图层： 点类型：树木2、点学生宿舍、点教工楼。

线类型：线道路。

面类型：公共设施、教学
楼、教工楼、宿舍楼、绿化、后勤、其他、图书馆、运动场所、面道路。

（2）属性数据的组织：ArcGIS 自带了数据库——Geodatabase,由于在后续的属性查询中要用到属性数据，故需建立属性数据库。

属性数据库中有id ，shape ，name 等字段，需要手工输入。

由于Geodatabase 中对字段的值的文本长度有限制，对要素的详细属性不能在 Geodatabase 中存储，只能通过SQL Server 建表来存储。

SQL Server 表中有以下字段：ID 、类型、建筑时间、所属院系、名称、所属图层等字段。

其中以ID 号为主键。

3 系统实现 3.1 系统实现步骤 开发平台的搭建：主要是安装配置ARCIMS 。

在配置完成之后，可以测试配置是否成功，通过启动ArcIMS 的Diagnostics 程序在页面的 Select component to test 下面点击1和2按钮，分别弹出的窗口显示“Test successful”，则说明ArcIMS Servlet
连接器、ArcIMS 应用服务器没问题。

此时ArcIMS9.0便安装成功了。

地图数据网络发布：通过ArcIMS 发布地图数据涉及地图服务的创建、web 站点的生成。

对ArcIMS 生成的站点进行开发：当站点生成后，需要对系统进行必要的二次开发，使系统更易于用户的使用。

ArcIMS 二次开发的几种主要
的方法如下： （1）HTML Viewer 方式下的开发； （2）工具条
的开发； （3）系统的汉化； （4）其他页面的设计。

页面作为系统与用户交互的入口，如何设计的更为易用，简洁，是非常重要的。

页面的图片笔者使用Adobe 公司的Photoshop 7.0.1软件来进行编辑。

框架使用Macromedia 公司的Dreamweaver MX 2004软件来进行设计。

网站的用户登陆页面、属性查询页面、校园简介、三维漫游页面采用Javascript 连接
Access 和SQL 数据库进行设计。

3.2 系统功能的结果 用户可以通过登录进入主页面，然后再主页面中进行简单的地图操作，比如说放大、缩小、全屏、通过输入ID 号查找所要找的要素的位置等；除此之外，还可以通过控件“属性查询”实现条件查询，获得要素的详细属性；同时点击“三维漫游”，链接到校园整体的三维效果音频文件；点击“校园简介”将链接到校园简介网页。

另外，用户可以进行简单的缓冲查询(即查询在某特定地物
周围一定距离的地物)，距离量测(对两点间的距离进行测量)，面积测量等。

各功能页面显示结果如图2所示。

当选中了当前的活动图层，通过输入查询的ID 号，将显示出该图层中ID 号所对应的要素的位置，并在TextFrame 中显示该要素的其他属性。

比如选中当前的活动图层为“后勤”，在查询条件中输入条件：“#ID#=2”，可以显示出后勤图层中ID 为2的要素，并显示出它在地图中的位置。

结果见图 点击“属性查询”控
件，将显示出要素的详细属性信息，其结果图见图3。

图4是查询表中字段
“类型”为“polygon”的所有要素的信息 3.3 系统特点
本系统的特点之处在于：（１）实现了数据的共享。

目前大部分导航系统多为单机板的，不能实现及时的数据共享和更新，本系统通过WWW发布，任
何一台计算机均能访问，真正实现了信息的共享。

（２）友好的用户界面和操作方式。

系统对前端的用户技术没有限制，并且客户端采用普通浏览
器，不需专业知识即可随意操作，简单易用，不需用户维护。

（３）实现了图形数据和属性数据的连接，满足了用户查询和统计大量属性数据的要求。

（４）采用VB Script、Java Script和语言，将数据库的操作封装起来，数据操作对用户不透明，增加了系统的安全性。

（５）
利用ArcIMS来开发系统，整个开发过程周期短，系统运行速度也较快。

（６）通过工具栏用户可以增加自己想要的标注信息，实现了系统与用户的交互。

4 结语本系统经过测试，基本上能够达到预先设计的功能目标，能够准确的显示校园内的各地理要素并能提供相应的地理定
位，系统速度要较快。

由于时间和能力的限制，本系统也有许多不足之处，如能显示的面积太少，仅仅局限于长江大学东校区，图形界面不太美观，图形的属性数据设计不够全面，并且不能实现较高级一点的空间路径分析功能，在下阶段的发展中，通过网络编程语言的学习改进页面设计，使用户界面趋于美观，完善基础图层的属性数据，使用户能查询到更多有用信息，通过采集各校区的地理数据，实现导航系统的全校化，并实现一定的空间分析能力。