引言
    隨著GIS步入產(chǎn)業(yè)化階段，其二次集成開發(fā)的應用領域不斷擴大，其中GIS組件與面向?qū)ο罂梢暬幊陶Z言集成二次開發(fā)模式正成為主流，具有既能充分利用GIS組件對空間數(shù)據(jù)庫的管理、分析功能。又可以利用可視化編程語言具有的高效、方便等優(yōu)點。結合學校規(guī)模和招生人數(shù)的不斷擴大的背景，新校園對新生入學時的陌生會帶來很多的不便，制作一個校園電子地圖并且在外接GPS情況下實時顯示目標在電子地圖的位置就變得很有意義。

1 系統(tǒng)開發(fā)理論基礎
1．1 GIS
    GIS又稱為“地理信息系統(tǒng)”。它是在計算機硬件、軟件系統(tǒng)支持下．對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數(shù)據(jù)進行采集、存儲、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。GIS處理、管理的對象是多種地理空間實體數(shù)據(jù)及其關系，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)象和過程，解決復雜的規(guī)劃、決策和管理問題。
1．2 Maplnfo
    Maplnfo地理信息系統(tǒng)是美國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)計分析、繪制專題地圖和報表制作等功能，還為用戶提供了一系列強大的二次開發(fā)功能。Maplnfo提供了配套的開發(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)是分開存儲的。屬性數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫的形式存儲為一張表，而空間數(shù)據(jù)則以．Maplnfo自己定義的格式保存于文件之中。兩者之間通過一定的索引機制聯(lián)系起來。Maplnfo是按照圖層來管理地理的，每個圖層均由以下四個基本的文件構成：屬性數(shù)據(jù)表結構文件(．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公司提供的用來開發(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，并實現(xiàn)了大多數(shù)Maplnfo Professional的功能。在VB.Delphi，PowerBuilder,VC等可視化開發(fā)環(huán)境中。只需在設計階段將MapX控件放入窗體中．并對其進行編程。設置屬性或調(diào)用方法或相應事件，即可實現(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 校園導航系統(tǒng)框圖及各模塊的實現(xiàn)
    該系統(tǒng)將目標用一個圖元對象來代表，通過使用GPS(全球衛(wèi)星定位)和多線程技術實時接收并處理NMEA 0183格式的GPS定位數(shù)據(jù)并且將經(jīng)緯度數(shù)據(jù)提取出來賦值給由Maplnfo制作的電子地圖中的動態(tài)圖層上的目標圖元，通過定時器更新目標位置，實現(xiàn)在電子地圖上的實時定位，當?shù)竭_某一地點時播報語音提示命令。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)結構框圖如下：

2．1 電子地圖制作與顯示
    在Maplnfo軟件平臺上載入中北大學jpg格式的校園圖，并把實地采集的經(jīng)緯度信息錄入校園圖中從而完成電子圖的配準。按照高校特點將電子地圖分為道路層、教學實驗樓、學生公寓樓、教師公寓樓、商業(yè)服務建筑、文娛體育設施等圖層。運行MapX下的Geoset．Manager應用程序，新建一個名為NUC的Geoset文件，將上述圖層添加進去，組成一個后綴為gst的地圖文件：NUC．gst，通過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現(xiàn)
    電子地圖基本功能包括選擇、標注、縮小、放大、漫游等。采用MapX可以很容易的實現(xiàn)這些功能，下面以縮小功能為例，簡單介紹一下程序里如何實現(xiàn)地圖縮小。
    添加一個新的Toolbar資源。輸人標題“IDR_TOOL_BARMAP”。在“IDR_TOOLBARMAP”下添加按鈕，在其上繪制縮小圖形來表示“縮小”，其ID為ID_MAP_TOOL_ZOOMOUT。打開類向?qū)Вx擇視圖類CMapXView．為菜單項ID_MAP_TOOL_ZOOMOUT添加COOMMAND消息映射函數(shù)OnMapToolZoomout()，并編輯代碼如下：

編譯運行程序．點擊縮小按鈕，在電子地圖上單擊鼠標就會實現(xiàn)電子地圖的縮小功能?？捎孟嗤椒▽崿F(xiàn)其他標準工具的功能。
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)，并對數(shù)據(jù)按照GPS所遵循的NMEA0183協(xié)議進行處理，得出經(jīng)緯度坐標等信息的功能。此模塊包括兩個部分串口通信和數(shù)據(jù)處理。
    由于GPS模塊每一秒更新一次數(shù)據(jù)，當上空有4顆衛(wèi)星時串口會源源不斷的接收到定位數(shù)據(jù)．為了在對串口實時監(jiān)控的同時還可以在前臺進行一些其他的操作。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()打開串口并創(chuàng)建監(jiān)視串口的線程。(3)在相應的類里添加響應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)保存到相應類上的成員變量中。
2．4 目標定位和播報
    該模塊從GPS數(shù)據(jù)處理模塊中得到經(jīng)緯度坐標等信息，并且把它賦值給目標圖元，通過定時器更新圖元位置從而完成實時定位。
    由于程序?qū)崟r接收定位數(shù)據(jù)來更新圖元的位置．就需要程序頻繁的刷新整個圖層，就會影響效率。動態(tài)圖層的目的是為了加速圖層的刷新率從而提高效率，設置動態(tài)圖層后。每次刷新都只刷新動態(tài)圖層，這樣就很好的解決了這個問題。示例代碼如下：

程序最后運行界面如下：

3 結束語
    本文在GIS二次開發(fā)日新月益的背景下．結合校園實際特點開發(fā)了基于MapX的校園導航系統(tǒng)。經(jīng)過調(diào)試，程序運行穩(wěn)定，實現(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下運行通過。