引言
    隨著GIS步入產(chǎn)業(yè)化階段，其二次集成開(kāi)發(fā)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，其中GIS組件與面向?qū)ο罂梢暬幊陶Z(yǔ)言集成二次開(kāi)發(fā)模式正成為主流，具有既能充分利用GIS組件對(duì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的管理、分析功能。又可以利用可視化編程語(yǔ)言具有的高效、方便等優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合學(xué)校規(guī)模和招生人數(shù)的不斷擴(kuò)大的背景，新校園對(duì)新生入學(xué)時(shí)的陌生會(huì)帶來(lái)很多的不便，制作一個(gè)校園電子地圖并且在外接GPS情況下實(shí)時(shí)顯示目標(biāo)在電子地圖的位置就變得很有意義。

1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)理論基礎(chǔ)
1．1 GIS
    GIS又稱為“地理信息系統(tǒng)”。它是在計(jì)算機(jī)硬件、軟件系統(tǒng)支持下．對(duì)整個(gè)或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。GIS處理、管理的對(duì)象是多種地理空間實(shí)體數(shù)據(jù)及其關(guān)系，包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等。用于分析和處理在一定地理區(qū)域內(nèi)分布的各種現(xiàn)象和過(guò)程，解決復(fù)雜的規(guī)劃、決策和管理問(wèn)題。
1．2 Maplnfo
    Maplnfo地理信息系統(tǒng)是美國(guó)Maplnfo公司的桌面地理信息系統(tǒng)軟件，是一種數(shù)據(jù)可視化、信息地圖化的桌面解決方案。它不僅具有矢量化、編輯、查詢、統(tǒng)計(jì)分析、繪制專題地圖和報(bào)表制作等功能，還為用戶提供了一系列強(qiáng)大的二次開(kāi)發(fā)功能。Maplnfo提供了配套的開(kāi)發(fā)工具。如MapBasic5．O和MapX4。在Maplnfo地理信息系統(tǒng)中．空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)是分開(kāi)存儲(chǔ)的。屬性數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫(kù)的形式存儲(chǔ)為一張表，而空間數(shù)據(jù)則以．Maplnfo自己定義的格式保存于文件之中。兩者之間通過(guò)一定的索引機(jī)制聯(lián)系起來(lái)。Maplnfo是按照?qǐng)D層來(lái)管理地理的，每個(gè)圖層均由以下四個(gè)基本的文件構(gòu)成：屬性數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)文件(．TAB)、屬性數(shù)據(jù)文件(．DAT)、交叉索引文件(．ID)和空間數(shù)據(jù)文件(．MAP)。
1．3 MapX
    Map是Maplnfo公司提供的用來(lái)開(kāi)發(fā)地理信息系統(tǒng)的32位OCX控件。它使用與Maplnfo Professional一致的地圖數(shù)據(jù)格式，并實(shí)現(xiàn)了大多數(shù)Maplnfo Professional的功能。在VB.Delphi，PowerBuilder,VC等可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境中。只需在設(shè)計(jì)階段將MapX控件放入窗體中．并對(duì)其進(jìn)行編程。設(shè)置屬性或調(diào)用方法或相應(yīng)事件，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，專題分析，地理查詢，地理編碼等豐富的地圖信息系統(tǒng)功能。

2 校園導(dǎo)航系統(tǒng)框圖及各模塊的實(shí)現(xiàn)
    該系統(tǒng)將目標(biāo)用一個(gè)圖元對(duì)象來(lái)代表，通過(guò)使用GPS(全球衛(wèi)星定位)和多線程技術(shù)實(shí)時(shí)接收并處理NMEA 0183格式的GPS定位數(shù)據(jù)并且將經(jīng)緯度數(shù)據(jù)提取出來(lái)賦值給由Maplnfo制作的電子地圖中的動(dòng)態(tài)圖層上的目標(biāo)圖元，通過(guò)定時(shí)器更新目標(biāo)位置，實(shí)現(xiàn)在電子地圖上的實(shí)時(shí)定位，當(dāng)?shù)竭_(dá)某一地點(diǎn)時(shí)播報(bào)語(yǔ)音提示命令。該系統(tǒng)還具有電子地圖的放大、縮小、漫游、增加圖元等電子地圖的基本功能。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下：

2．1 電子地圖制作與顯示
    在Maplnfo軟件平臺(tái)上載入中北大學(xué)jpg格式的校園圖，并把實(shí)地采集的經(jīng)緯度信息錄入校園圖中從而完成電子圖的配準(zhǔn)。按照高校特點(diǎn)將電子地圖分為道路層、教學(xué)實(shí)驗(yàn)樓、學(xué)生公寓樓、教師公寓樓、商業(yè)服務(wù)建筑、文娛體育設(shè)施等圖層。運(yùn)行MapX下的Geoset．Manager應(yīng)用程序，新建一個(gè)名為NUC的Geoset文件，將上述圖層添加進(jìn)去，組成一個(gè)后綴為gst的地圖文件：NUC．gst，通過(guò)MapX控件將校園圖嵌入到系統(tǒng)界面中，從而完成了電子地圖的繪制和顯示。
2．2 電子地圖基本功能實(shí)現(xiàn)
    電子地圖基本功能包括選擇、標(biāo)注、縮小、放大、漫游等。采用MapX可以很容易的實(shí)現(xiàn)這些功能，下面以縮小功能為例，簡(jiǎn)單介紹一下程序里如何實(shí)現(xiàn)地圖縮小。
    添加一個(gè)新的Toolbar資源。輸人標(biāo)題“IDR_TOOL_BARMAP”。在“IDR_TOOLBARMAP”下添加按鈕，在其上繪制縮小圖形來(lái)表示“縮小”，其ID為ID_MAP_TOOL_ZOOMOUT。打開(kāi)類向?qū)Вx擇視圖類CMapXView．為菜單項(xiàng)ID_MAP_TOOL_ZOOMOUT添加COOMMAND消息映射函數(shù)OnMapToolZoomout()，并編輯代碼如下：

編譯運(yùn)行程序．點(diǎn)擊縮小按鈕，在電子地圖上單擊鼠標(biāo)就會(huì)實(shí)現(xiàn)電子地圖的縮小功能?？捎孟嗤椒▽?shí)現(xiàn)其他標(biāo)準(zhǔn)工具的功能。
2．3 GPS數(shù)據(jù)的接收和處理
    此模塊完成了從串口讀取數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)按照GPS所遵循的NMEA0183協(xié)議進(jìn)行處理，得出經(jīng)緯度坐標(biāo)等信息的功能。此模塊包括兩個(gè)部分串口通信和數(shù)據(jù)處理。
    由于GPS模塊每一秒更新一次數(shù)據(jù)，當(dāng)上空有4顆衛(wèi)星時(shí)串口會(huì)源源不斷的接收到定位數(shù)據(jù)．為了在對(duì)串口實(shí)時(shí)監(jiān)控的同時(shí)還可以在前臺(tái)進(jìn)行一些其他的操作。采用基于多線程的CSerialPort類的串口通信方法可以很好的解決這一問(wèn)題。
    此模塊的工作流程可分為以下幾步：(1)利用CSerial-Port的InitPort()初始化串口配置。(2)如果配置成功用StartMonitoring()打開(kāi)串口并創(chuàng)建監(jiān)視串口的線程。(3)在相應(yīng)的類里添加響應(yīng)WM_COMM_RXCHAR消息的消息處理函數(shù)，并且在其中做接收字符處理。(4)添加定時(shí)器．在OnTimer中處理NMEA 0183格式的GPS定位數(shù)據(jù)．將提取到的緯度數(shù)據(jù)保存到相應(yīng)類上的成員變量中。
2．4 目標(biāo)定位和播報(bào)
    該模塊從GPS數(shù)據(jù)處理模塊中得到經(jīng)緯度坐標(biāo)等信息，并且把它賦值給目標(biāo)圖元，通過(guò)定時(shí)器更新圖元位置從而完成實(shí)時(shí)定位。
    由于程序?qū)崟r(shí)接收定位數(shù)據(jù)來(lái)更新圖元的位置．就需要程序頻繁的刷新整個(gè)圖層，就會(huì)影響效率。動(dòng)態(tài)圖層的目的是為了加速圖層的刷新率從而提高效率，設(shè)置動(dòng)態(tài)圖層后。每次刷新都只刷新動(dòng)態(tài)圖層，這樣就很好的解決了這個(gè)問(wèn)題。示例代碼如下：

程序最后運(yùn)行界面如下：

3 結(jié)束語(yǔ)
    本文在GIS二次開(kāi)發(fā)日新月益的背景下．結(jié)合校園實(shí)際特點(diǎn)開(kāi)發(fā)了基于MapX的校園導(dǎo)航系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)調(diào)試，程序運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了電子地圖放大、縮小、漫游等功能。程序由Mi-crosoft Visual C++6．0編譯、在Windows XP下運(yùn)行通過(guò)。