基于WebGIS的高校志愿填报智能推荐系统设计与实现

来源:用户上传      作者:卜明伟 朱正平 罗政 胡森 曹志新

　　摘要：针对目前高考志愿填报系统多以MIS系统存储，其空间定位、空间分析和可视化表达效果差等问题，基于WebGIS、Java和jQuery等技术，设计了一种基于WebGIS的高校志愿填报智能推荐系统。该系统实现了高校空间信息查询，专业查询，兴趣收藏，模拟填报等功能，能够帮助用户科学智能的寻得心仪的院校同时又保证了录取率。
　　关键词：WebGIS;高考志愿填报;百度地图API;分数预测;录取模拟
　　中图分类号：TP311 文献标识码：A
　　文章编号：1009-3044（2020）01-0079-04
　　1背景
　　高校志愿填报信息服务的需求日益增长，但目前因为大部分网页信息多以MIS系统存储，其空间定位、空间分析和可视化表达效果不够，尚未采用先进的WebGIS技术全面、多角度的展示各高校，同时高考志愿填报还面临信息获取不完善，分数预测不够准确的问题。因此针对高考志愿填报中的困难，现提出了一种基于GIS的高校志愿填报的智能推荐系统。采集全国本科高校的基本信息及往年录取情况并进行统计与分析，实现基于GIS的高校基本信息和录取情况的空间展示与快速查询功能，并且实现依据考生分数和意向的智能推荐功能，从而让考生更加高效的获取自己想要的各种信息并做出判断，从而减少弯路，达到科学的志愿填报。
　　2相关技术
　　2.1前端技术
　　系统前端端采用较为常见的HTML、CSS和JavaScript作为基本：
　　Ajax：一种用于创建快速动态网页的技术，不需要任何浏览器插件，但需要用户允许JavScfipt在浏览器上执行，能在不更新整个页面的前提下维护数据，这使得Web应用程序更为迅捷地回应用户动作，并避免了在网络上发送那些没有改变的信息。
　　jQuery：一个快速、简洁的JavaScript框架，具有独特的链式语法和短小清晰的多功能接口;具有高效灵活的CSS选择器，并且可对CSS选择器进行扩展;拥有便捷的插件扩展机制和丰富的插件。
　　百度地图Java ScfiptAPI：一套由JavaScript语言编写的应用程序接口，它能够帮助您在网站中构建功能丰富、交互性强的地图应用程序。百度地图API不仅包含构建地图的基本功能接口，还提供了诸如本地搜索、路线规划等数据服务。适用于PC或移动设备端的基于浏览器的开发。
　　2.2后端技术
　　系统后端采用SSM框架，SSM框架由Spring、springMVC、MyBatis组成，常作为Web项目的框架，数据库采用MySQL数据库。
　　Spring框架：一个开源框架，使得JAVAEE开发应该更加容易使用。
　　SpringMVC：一个基于Java的轻量级Web框架，它实现了WebMVC设计模式的请求驱动类型，其中WebMVC模式接受页面点击信息。利用SpringMVC的技术，返回具体的信息到页面展示。
　　MyBatis：集成SQL查询、存储过程调用和高级映射的持久层框架，它封装了几乎所有通过手工设置的JDBC代码，通过简单的XML配置和注解将Java的POJOs映射成数据库中的记录。
　　3系统总体设计
　　系统采用B/S的3层架构设计，包括客户端、Web服务器端、DB端。该系统的整体架构如图2所示：
　　客户端即表示层面向用户，用来展示数据信息。它是显示和接受用户的数据，给使用者提供交互式的窗口。Web服务器端即应用层，是系统架构的核心部分。数据库端即数据层是对数据的访问，本系统采用属性数据库与空间数据库相分离但采用同一个数据库服务器的方式更有效的利用数据，分析数据。
　　4系统功能设计
　　本系统实现了通用的高考志愿查询功能的基础上，结合高校的空间信息，来制定特殊的传统的MIS不具有的功能，为用户提供了科学高效的志愿填报指导。既形象直观地展示了学校的详细信息又结合多方因素对考生志愿得出正确的录取概率。主要功能模块有：信息管理、空间查询、分数预测、模拟填报。
　　4.1信息管理功能
　　管理员对每年各省份的高考分数线录入方便考生进行最新的预测报考，主要分为：高考分数线录入，之后系统会自动对每个学校根据当年的省控分数线预测各学校提档线，各专业录取线，管理员进行审核无误后输入到后台数据库中，为接下来的预测做准备。同时考率到未来新专业及学校信息变更，管理员也需要对学校及专业进行更新。逻辑流程图如图3：
　　子功能為学校基本信息的输入、查询、更新;本科专业基本信息的输入、查询、更新、删除;校定位信息及地图底图的存储和修改更新;专业类别变更管理;各省份高考录取分数线的输入、查询、更新;各学校及各学校专业提档线的输入、查询、更新;网上自动爬取数据及数据检查功能。
　　4.2空间查询功能
　　用户在登录软件后进入首页，如果用户是高考考生，要查找专业和学校，点击专题图，此时界面就会展示为以学校和专业为专题的地图，可以点击图上学校会有学校具体信息展示，如果对学校感兴趣可以将学校收藏用于学校及专业推荐。逻辑流程图如图4：
　　除了上一种专题查询之外，还有特色的条件查询可以结合GIS的同时结合MIS的查询，结果以地图形式展示，用户可以通过自身定位信息，条件筛选自己身边或者圈定区域为条件，结合个人偏好，界面会以地图的形式展示。可以点击图上学校会有学校具体信息展示，如果对学校感兴趣可以将学校收藏用于学校及专业推荐。逻辑流程图如图5：
　　子功能为：全国本科大学专题图的输出功能;学校距离量算功能;大学专业信息查询功能;用户自定义条件查询;学校信息的查询、空间展示功能;学校热度排序输出功能;学校专业查询、展示功能;专业热度排序输出功能。
　　4.3分数预测功能 　　高考考生用户可以对自己所在省份高考录取分数线的查询、输出。可以输入自己高考分数后对往年的同分位次信息的查询、输出。同时对自己感兴趣的高校专业分数的输入、查询、输出;某校提档线的预测线输出;某校专业投档线的预测线输出。
　　管理员用户可以对各省份高考录取分数线、各省份高考往年同分为信息输入、输出、查询。
　　4.4模拟填报功能
　　根据用户输入的模拟填报信息。进行智能排序結合考生高考分数，展示考生的录取概率。当系统检测到该用户还没有志愿填报，会自动推荐学校及用地图显示结果，直到用户有了自己的模拟填报意愿之后，系统将结合考生分数信息进行模拟填报。功能图如图6所示：
　　5数据库设计
　　在数据库的物理结构设计中，将根据学校、专业、学生、省控线、录取分数线等实体建立实体表。根据一个学校可以有多个专业、用户可以关注多个学校信息，每个省份的高考分数线不同等故高考分数线与省份是一对一的关系等建立关系表，并且在数据库的物理实现过程中，通过使表中的列满足特定数据类型或约束来实现域完整性，通过对相关表之间更新、插入或删除等操作的处理来实现参照完整性。最后进行数据库的实施和系统的运行维护。在这个过程中需要设计人员有缜密的思维，数据模型的设计关系着数据库构建的完整性与安全性等问题，前期设计工作要做到位。整体E-R图如下图7：根据以上ER图转换成关系模式，信息如下：
　　用户（用户ID，用户名，密码，性别，用户密保问题，手机号码，高考分数）
　　学校（学校ID，学校名，省份）
　　录取分数线（学校ID，专业代码，招生省份，年份，招生批次代盟，所在省份，录取最低分，录取平均分，录取最高分，投档线）省控线（省份ID，年份，招生批次代码，招生科类代码，省份名称，分数线）
　　专业（专业ID、专业名称、专业类别）
　　填报（用户ID，学校ID，专业ID，录取概率）
　　6系统实现
　　6.1地图加载
　　本系统调用了百度API接口实现了，学校信息的空间展示。同时利用ajax动态调用数据库内容间学校信息与地图标注相结合。形成了独具特色的学校分布图。
　　6.2空间查询
　　通过关键词查询和空间位置查询，可以筛选出感兴趣的学校。同时系统也会结合考生分数做适当推荐。
　　关键词查询：用于查询学校，通过此功能获取该学校的地理位置，以及周边信息。同时获得该学校的简介、特色、招生信息，重点包括专业信息、学校提档分数线、专业录取分数线等。
　　空间查询：根据用户定位，可自行调整查询范围大小即获得指定区域内的学校，并同样获得该学校的相关信息。
　　6.3学校收藏
　　用户对学校进行关注，存在用户的收藏夹中;用户通过多次筛选，后生成志愿。再收藏中，可以看到对应的学校分数线，及该专业的录取分数线。
　　6.4智能模拟
　　在用户的收藏夹中，一再确认之后，会对其进行概率分析。模拟填报后的录取结果如图15所示。
　　7结束语
　　本系统具有以往高考志愿填报网站所不具有的空间查询与分析功能，较为系统的对高考志愿进行只能推荐，更好的帮助高考考生去了解学校，了解专业;同时本系统创新的将空间分析用于高考志愿的填报过程中，极大地改善了传统MIs系统的缺陷。为高考报考提供了新的平台，新的方向，体现了高考报考的科学性，能够独具特色有着较高的实用性。
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