山东师范大学智慧校园

参赛院校：山东师范大学

指导老师：常勇 徐文鹏

队员姓名：张盈超 张晓颖 杨庆礼 陈秋宇

一、系统背景

随着高校校园的扩建和设施建设，校内地物数量不断增加，导致空间分布关系复杂。传统印刷地图更新缓慢，已经无法满足管理人员和师生、访客对校园信息的需求。因此，建立智慧校园GIS平台，将校园地物等相关信息整合到管理系统中，为用户提供方便的查询和分析功能将有助于定位关键建筑及设施，提升数字化和信息化建设水平。团队基于 SuperMap 生态创建了一套集空间场景可视化、查询、分析、管理、和应急处理为一体的智慧校园综合管理系统。

二、数据制作与处理

地理数据通过团队自行采集和下载网络上的开源数据两种方式获取。主要获取方式如下

1、校园倾斜摄影数据：在校园布设像控点；利用无人机对校园进行数据采集；将采集到的数据在ContextCap 中进行建模

2、校园建筑 BIM 模型数据：此数据根据校园相关部门提供的 CAD图纸 在 Revit 2018 进行建模

3、长清区影像数据：此数据来源于 ArcGIS卫星图（无偏移）

4、校园的建筑点、建筑面、道路线等数据来源于水经注

使用SuperMap iDesktopX 11i 进行数据预处理工作，主要步骤如下：

1、将采集的数据导入Campus数据集中，进行存储

2、制作不同显示比例尺下的校园地图显示尺度，并设置不同尺度下的专题图设置

3、制作校园三维场景和校园建筑三维场景

4、对学校公路和步行道路路网数据进行拓扑构网，构建网络数据集

5、将以上成果数据保存为“CampusWorkspace.smwu”工作空间

三、系统模块设计及技术路线

系统整体使用B/S架构，分为浏览器端应用程序和移动端应用程序，使用SuperMap iServer进行GIS服务发布，web前端主体使用VUE3框架，服务器端使用Spring框架，使用SuperMap iClient JavaScript for Cesium 进行场景优化，使用SuperMap iClient JavaScript for Cesium 和 SuperMap iClient JavaScript for Leaflet 进行GIS空间分析操作。

图1 模块设计图

四、系统功能展示

1、用户界面（校园）

该界面展示了山东师范大学长清湖校区的学校概况、专业情况、学术论文、近六年财政预算、科研项目、后勤保障、校园新闻，共七类基本信息。

图2 校园信息

该界面展示了山东师范大学长清湖校区的学生分类、2024年毕业生去向、推免生情况、近六年招生录取情况、教师来源、国际交流，共六类基本信息。

图3 人员概况

天气模拟功能可以切换天气模拟不同天气的校园情况。

图4 数字校园-天气模拟

基础功能包括漫游功能、校园分区、场景出图等。用户点击“漫游功能”按钮后，系统可以按照指定的飞行路线对校园场景进行浏览。点击校园分区按钮后，可以查看校园各功能区域的分布情况。点击场景出图按钮后，可以输出当前屏幕范围内感兴趣区域的图片。

图5 基础功能

用户可以通过点击添加模型点或者输入文字的方式，确定起点、途经点、终点，查询到最优路径。查询结果将渲染到校园三维模型上。

图6 查询功能-路径查询

基础功能包含量算分析、通视分析和可视域分析，共三种分析功能。

量算功能包含距离量算和面积量算两种功能。可以测量模型上两点间距离或者区域面积。用户可以通过点击方式添加观察点和目标点，分析得出可见区域和不可见区域。用户通过点击的方式添加观察点，通过调整水平视角、垂直视角、俯仰角、可视距离，四类参数，调整可视区域范围。

图7 分析功能

火灾报警功能可以接收移动端灾情上报传递的信息，并给各人员分配任务。

图8 火灾报警功能

2、用户界面（宿舍建筑）

用户界面可以查询学生信息，宿舍楼分层信息、宿舍信息、以及实现包围盒剪裁等功能服务。

图9 用户界面功能