基于实景三维的智慧校园系统设计与开发
Design and Development of a Smart Campus System Based on Real-Scene 3D
DOI: 10.12677/csa.2026.162040, PDF,    科研立项经费支持
作者: 刘镇滔, 付俊鹏, 熊永柱*:嘉应学院地理科学与旅游学院,广东 梅州
关键词: 实景三维WebGIS智慧校园YOLOv8空间分析Real-Scene 3D WebGIS Smart Campus YOLOv8 Spatial Analysis
摘要: 在教育信息化背景下,智慧校园建设已成为提升校园管理效率和教育质量的关键途径。传统校园管理模式存在空间资源可视化缺失、设施预约低效、安全响应迟滞及规划依据不足等问题。针对这些痛点,以嘉应学院为例,设计并开发了一套基于实景三维和WebGIS的智慧校园系统。系统基于Cesium引擎实现校园场景的高精度三维可视化,并集成YOLOv8目标检测算法构建智能安防模块。通过Cesium与Geoserver的协同,系统支持地图展示、信息查询、空间分析及智能安防四大核心功能。该系统能够有效实现校园资源的智能化管理、安全风险的实时预警和空间决策的科学支持,为智慧校园建设提供了可靠的技术解决方案。
Abstract: In the context of educational informatization, the construction of smart campuses has become a key approach to improving campus management efficiency and educational quality. Traditional campus management models suffer from problems such as a lack of spatial resource visualization, inefficient facility reservations, delayed security responses, and insufficient planning basis. Taking for an example of Jiaying University, this paper addresses these pain points by designing and developing a smart campus system based on real-scene 3D and WebGIS. The system integrates the Cesium engine for high-precision 3D visualization, incorporates the YOLOv8 algorithm for intelligent security monitoring, and utilizes Cesium and Geoserver to support four main functions: map display, information query, spatial analysis, and intelligent security. The system can effectively achieve intelligent management of campus resources, real-time early warning of security risks, and scientific support for spatial decision-making, providing a reliable technical solution for smart campus construction.
文章引用:刘镇滔, 付俊鹏, 熊永柱. 基于实景三维的智慧校园系统设计与开发[J]. 计算机科学与应用, 2026, 16(2): 76-89. https://doi.org/10.12677/csa.2026.162040

参考文献

[1] 李德仁. 数字孪生城市智慧城市建设的新高度[J]. 中国勘察设计, 2020(10): 13-14.
[2] 徐玉妃, 杨昆, 袁凌云, 等. 基于物联网的智慧校园建设与研究——以云南师范大学为例[J]. 云南师范大学学报(自然科学版), 2016, 36(1): 47-52.
[3] 孔令强. 3Dmax的交互式校园文化微景观漫游设计——以黄河交通学院为例[J]. 科学技术创新, 2021(31): 162-164.
[4] 朱树佳. 基于三维模型的校园地图系统设计与实现[D]: [硕士学位论文]. 济南: 山东大学, 2022.
[5] 陈洁, 蔡君, 李京, 等. 倾斜航空摄影技术及在地质调查中的应用研究——以三峡库区巫峡地区为例[J]. 国土资源遥感, 2021, 33(1): 167-173.
[6] 蔡嘉伦, 贾洪果, 刘国祥, 等. 对比传统低空航测的无人机倾斜摄影测量精度评估[J]. 测绘通报, 2022(2): 31-36.
[7] 乔月. “空-地-人”协同构建实景三维模型: 以海棠亭为例[J]. 测绘通报, 2025(3): 174-177.
[8] 张广波. 面向倾斜实景模型的三维可视化平台建设技术研究[J]. 测绘通报, 2021(S1): 277-281.
[9] Fedele, A., Somma, R., Troise, C., Holmberg, K., De Natale, G. and Matano, F. (2020) Time-lapse Landform Monitoring in the Pisciarelli (Campi Flegrei-Italy) Fumarole Field Using UAV Photogrammetry. Remote Sensing, 13, Article 118. [Google Scholar] [CrossRef
[10] Yan, F., Xia, E., Li, Z. and Zhou, Z. (2021) Sampling-Based Path Planning for High-Quality Aerial 3D Reconstruction of Urban Scenes. Remote Sensing, 13, Article 989. [Google Scholar] [CrossRef
[11] 李成仁. 基于Vue.js的单页面WebGIS可视化框架研究与实现[J]. 地理空间信息, 2020, 18(5): 83-86.
[12] 张志, 李瑞利. 基于WebGIS的红树林生态管理在线系统[J]. 北京大学学报(自然科学版), 2023, 59(4): 602-608.
[13] GB/T36342-2018智慧校园总体框架[S]. 北京: 中国标准出版社, 2018.
[14] 吕朋超, 李海洋, 江岭, 等. 多维度建筑物单体模型构建方法[J]. 测绘通报, 2025(2): 1-6.
[15] 史与正, 陈梦华, 黄煜, 等. 实景三维模型的建筑物单体模型框架搭建[J]. 测绘通报, 2023(6): 161-166.
[16] 朱庆, 张利国, 丁雨淋, 等. 从实景三维建模到数字孪生建模[J]. 测绘学报, 2022, 51(6): 1040-1049.
[17] 王文敏, 王晓东. 基于ContextCapture Center平台的城市级实景三维建模技术研究[J]. 测绘通报, 2019(S1): 126-128, 132.
[18] Simon, M., Copăcean, L., Popescu, C., et al. (2021) 3D Mapping of a Village with a Wingtraone VTOL Tailsiter Drone Using Pix4D Mapper. Research Journal of Agricultural Science, 53, 228-237.
[19] 周勇帅. 基于Cesium框架实现倾斜摄影单体化的方法研究[D]: [硕士学位论文]. 成都: 成都理工大学, 2020.
[20] 许尔惟, 王波, 江函洋, 等. 基于数字孪生技术的智慧校园时空底座建设[J]. 现代测绘, 2023, 46(2): 10-13.
[21] 杨菁, 陈冰凌, 王文鹏, 等. 基于Cesium的三维可视化场景建设及发布技术的研究[J]. 测绘通报, 2021(S1): 50-53.
[22] de Venâncio, P.V.A.B., Lisboa, A.C. and Barbosa, A.V. (2022) An Automatic Fire Detection System Based on Deep Convolutional Neural Networks for Low-Power, Resource-Constrained Devices. Neural Computing and Applications, 34, 15349-15368. [Google Scholar] [CrossRef