基于MapGIS與Android的掌上校園的設計與實現(xiàn)

閆文豪 賈瑞斌 黃河浪 曾小娟 羅津

摘 要：如今智能手機行業(yè)蓬勃發(fā)展，而基于位置的移動應用更是層出不窮，占據(jù)了各行各業(yè)，基于這樣的背景，設計一款移動GIS應用十分有價值且具有現(xiàn)實意義；掌上校園是一款基于GIS與Android的移動應用，主要服務大學校園內(nèi)學子的校園生活，充當學子們的生活管家、學習助手；文章主要介紹該應用的設計思路與實現(xiàn)過程及實現(xiàn)感想。

關鍵詞：移動GIS；掌上校園；Android；MapGIS

1 引言

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與普及，移動應用也如雨后春筍般快速發(fā)展并覆蓋各行各業(yè)；繼智能手機支持GPS導航后，眾多應用程序的開發(fā)都與位置緊密關聯(lián)，如社交行業(yè)的微博、騰訊微信等，旅游行業(yè)的面包旅行、攜程旅行等，餐飲行業(yè)的美食達人、美食天下等，這使得移動GIS備受人們親睞。

結(jié)合GIS與Android進行開發(fā)符合當下移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢。本文擬學生最熟悉的大學校園為研究對象，利用Android的優(yōu)勢-通過圖、文、視頻、全景、動畫等各種方式生動形象地向新生介紹校園內(nèi)的各種境況，實時向老生展示校園動態(tài)，利用GIS的強大的空間特點幫助新生快速熟悉校園環(huán)境，同時可以方便老生的校園生活，不僅可以宣傳校園，還可以豐富校園生活，讓校園生活更有活力、更有意義。GIS的核心是地圖，考慮到數(shù)據(jù)的來源與真實性，江西師范大學，運用當下熱門的移動GIS設計一款以學生為主體服務對象的智能手機應用，Android系統(tǒng)的市場份額一款服務校園學子、活躍校園生活、展現(xiàn)校園活力與激情的為宗旨的應用。

2 設計思路概述

2.1 設計目標

以江西師范大學校園為地圖背景，通過Android平臺以文字、圖片、視頻、全景、動畫等方式來展示校園的各種信息，利用GPS實現(xiàn)GIS對地圖的位置信息的操作與管理，通過定位了解地圖的地物信息，進而展示校園內(nèi)的環(huán)境，充當用戶的導航者，通過緩沖區(qū)分析，幫助用戶了解周邊的環(huán)境，為用戶提供一些有效的選擇。整個應用以用戶為中心，緊密結(jié)合地圖為用戶服務，充分體現(xiàn)移動GIS的優(yōu)勢。

通過MapGIS K9 SP3軟件對校園地圖進行數(shù)字化，并利用MapGIS Mobile 9地圖功能開發(fā)該應用的技術(shù)方案。

2.2 “地圖+展示+互動”的功能定位

江西師大掌上校園智能應用功能大體分為三大模塊：（1）地圖基本操作功能，，主要是針對地圖的一些基本操作和分析功能，如放大、縮小、畫點、標記、緩沖區(qū)分析等。（2）校園信息數(shù)據(jù)展示功能，這主要是對存入SQL Server數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，通過Android文字、圖片、動畫、全景、視頻等多種表現(xiàn)形式展現(xiàn)給用戶；（3）用戶互動功能，核心功能，用戶通過注冊登錄本應用就可以對校園內(nèi)的多種信息（餐飲、課程、兼職、培訓等）進行評價、發(fā)布，不僅可以及時地了解校園內(nèi)的動態(tài)還可以隨時發(fā)表自己的觀點，充分調(diào)動用戶的參與性，體現(xiàn)整個校園活躍的互動氛圍。

3 應用設計

3.1 應用功能設計

根據(jù)應用的功能設置和要求，應用的主要功能主要包括：查詢校園資訊，學習，校園餐飲，校園信息，社團活動，附近查詢?？傮w技術(shù)流程如圖1所示。

3.2 應用結(jié)構(gòu)設計

3.2.1 數(shù)據(jù)庫設計

掌上校園應用中包括地圖空間數(shù)據(jù)、學校信息屬性數(shù)據(jù)兩大數(shù)據(jù)類型。其中地圖空間數(shù)據(jù)利用MapGIS制作完成，并存儲到jxnu.db地圖中，學校信息屬性數(shù)據(jù)存儲在cater數(shù)據(jù)庫（SQL server 2008 R2）中。在進行數(shù)據(jù)庫設計時，首先通過數(shù)據(jù)分層、圖層管理、屬性編碼和空間索引設計從而建立空間數(shù)據(jù)庫，然后進行屬性數(shù)據(jù)庫設計，最后建立空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫的連接關系。數(shù)據(jù)框圖如圖2所示。

3.2.2 地圖空間數(shù)據(jù)

本數(shù)據(jù)包含在jxnu.db中，jxnu.xml為索引。jxnu.db中包括有jxnucampus、教學辦公、公寓樓、馬路、食堂五個面狀圖層，lines、道路兩個線狀圖層，銀行、快遞、超市等點狀圖層。

3.2.3 學校信息屬性數(shù)據(jù)

本應用的學校信息數(shù)據(jù)來源于江西師范大學官網(wǎng)和自己在江西師范大學校內(nèi)收集與調(diào)查。本數(shù)據(jù)庫包含：用戶信息（UserRegistion）、餐飲（repast）、專業(yè)（Profession）、課程（Courses）、社團（Organization）、課程評價（CoursesComment）等25個表。

用戶信息由賬號、用戶名、用戶信息、密碼四個字段組成。用戶信息表主要是用戶注冊之后存儲用戶信息，方便管理用戶。

餐飲表記錄餐飲店鋪相關信息。餐飲表由店名、類別、地址、電話、老板、外賣、樓層、特色菜、店鋪圖、簡介、評價、特色菜圖集十二個字段組成。餐飲表包含江西師范大學五個食堂內(nèi)各店鋪的信息。

專業(yè)是很多學生關注掌上校園應用的重要因素。江西師范大學有很多專業(yè)，我們用一個表記錄這些專業(yè)，字段包括專業(yè)名、創(chuàng)辦時間、專業(yè)簡介、所屬學院、地址。

為調(diào)動在校大學生對掌上校園的充分關注。該應用針對學生自己要上什么課呢？哪個課好？誰授課？有多少個學分？授課地點等信息提供了查詢和評價界面。課程表包括課程名、授課教師、授課教室、學分、課程簡介、所屬專業(yè)、課程評價字段。

社團是大學中的一個特色，它能豐富大學生的業(yè)余生活，讓大學生活的更加多姿彩。社團表記錄江西師范大學的各個社團信息，包括社團名、所屬學院、社團主席、主席電話、社團簡介、創(chuàng)辦時間、社團類別等字段信息。

用戶可以對課程評價、打分，所以需要一個表來記錄用戶對課程的評價信息和打分數(shù)值，根據(jù)課程評價表的信息情況分析課程的受歡迎程度。課程評價表包括課程名、課程評分、用戶帳戶、時間、評價等字段信息。

4 應用實現(xiàn)

4.1 應用功能實現(xiàn)流程

在APP應用的實現(xiàn)過程中，首先對校園地圖空間數(shù)據(jù)和校園信息數(shù)據(jù)進行收集和整理，分別進行數(shù)字化成圖和數(shù)據(jù)入庫，然后在Eclipse開發(fā)環(huán)境里進行功能的設計和實現(xiàn)階段。其中功能分為三大模塊：對地圖的操作功能，數(shù)據(jù)庫的調(diào)用及其顯示功能以及數(shù)據(jù)庫與地圖交互的功能。系統(tǒng)的基本流程如圖1所示。

4.2 主界面的實現(xiàn)

根據(jù)應用的功能設計，同時以便于操作和使用為原則，主界面設計如圖3所示。

為了突出本應用的特色，一進入應用就能看到數(shù)字化的地圖，界面的最上方為搜索框，用戶可以通過輸入需要查詢的信息，還可以選擇相應的分類信息進行查詢，最終應用會將結(jié)果以合適的方式展現(xiàn)給用戶；右邊圖標為應用的主菜單按鈕，添加了手勢特效，用戶可以單擊菜單或滑動菜單，菜單主要有模擬新生入學、校園、周邊、學習、餐飲、信息、活動七個子菜單；左邊圖標為用戶登錄與注冊按鈕，用戶通過注冊與登錄之后便可以體驗本應用的更多的服務；在主界面，用戶可以對地圖進行放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、標記、查看地物信息等操作。

4.3 菜單的實現(xiàn)

菜單包括七個子菜單：（1）模擬新生入學：這是針對新生報到專門設計的一個模塊，是本應用的一個特色功能；一進入場景，應用就會按照當年新生入學報到的流程模擬新生報到，每一步都會與地圖進行交互，通過定位到地圖上相應的位置，以地圖的空間直觀感讓用戶體驗到場景的真實。（2）校園：校園子功能菜單界面如圖4所示。主要幫助校園新生用戶更好地了解校園，其中包括六個子功能：簡介，界面上方通過頁面效果以文字的形式分類介紹校園，包括校園簡介、校園現(xiàn)任領導、校園歷史沿革、校園信息指南、校園機構(gòu)、校園視頻；界面下方顯示的是校園內(nèi)一些美景圖片，通過圖片滾動的形式展示，點擊圖片還可以查看大圖；風光，通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫，以圖文并茂的形式展示校園內(nèi)的景點，還可以查看景點的全景圖；學院，用戶可以查看學校的各個學院的詳細信息，并可以對其開設的專業(yè)進行了解，還可以通過定位，到地圖上查看相應的信息；專業(yè)，用戶通過查詢專業(yè)信息，可以查看所屬學院的信息；寢室，展示校園的寢室信息，分為本科生宿舍、研究生宿舍、周轉(zhuǎn)房；教室樓，針對校園內(nèi)的主要的教學樓進行介紹，通過定位到地圖上查看詳細信息，便于用戶進行了解教學樓的結(jié)構(gòu)。（3）周邊：方便用戶查看周邊環(huán)境的境況，提供周邊一定范圍內(nèi)用戶所要查詢信息的結(jié)果，如餐飲、營業(yè)廳、郵局等，這是基于地圖緩沖區(qū)設計的一個功能。（4）學習：學習界面如圖5所示。為了方便用戶的學習，本功能模塊提供教室查詢，課程查詢，課表查看、添加與刪除，查看校園達人、推薦身邊達人幾大功能，用戶可以進行查看課程詳情、添加課程到課表、查看課程評論、添加課程評論、與地圖進行交互可以查看課程上課地點、刪除課表等操作。（5）餐飲：餐飲界面如圖6所示。包括餐飲搜索、店長推薦、吃貨推薦三個功能，可以查看各種餐飲信息，電話預定餐飲，評論餐飲、推薦餐飲，用戶評論與推薦實現(xiàn)了本應用用戶之間的互動。（6）信息：信息界面如圖7所示。為了方便用戶及時了解校園內(nèi)的各類消息動態(tài)，用戶不僅可以查詢校園內(nèi)的各種信息，還可以自己發(fā)布信息。（7）活動：這個功能主要是為了豐富用戶的校園生活，幫助新生更好地計劃校園生活與了解校園活動，為用戶展示校園內(nèi)的各社團、各校園活動的詳細信息。

5 系統(tǒng)特色

掌上校園的智能應用具有如下特色：（1）多元化智能應用：本應用是基于GIS與Android開發(fā)的一個移動GIS應用，結(jié)合了地圖、實時定位、拍照攝像、視頻瀏覽等智能應用展示學校組織、學院、專業(yè)、風景等信息，是一款較為典型的面向高校學生的多元化校園智能應用。（2）支持更新與互動：以校園學子為中心設計了許多特色功能，如新生模擬入學、空閑教室查詢、選課與評價、校園信息（餐飲、兼職、促銷、講座、培訓等）發(fā)布與互動等，部分信息能夠?qū)崿F(xiàn)實時更新與推送，對于高校學生具有實際參考價值。（3）數(shù)據(jù)真實可靠：本應用的數(shù)據(jù)都是基于校園范圍內(nèi)進行搜集的，經(jīng)得起用戶-校園學子的考驗。

6 結(jié)束語

本應用的服務范圍定位于校園，以學生為中心設計功能，依據(jù)新老生不同的需求進行設計與技術(shù)實現(xiàn)。對于新生：以江西師范大學地圖為載體，在地圖上可以清晰鳥瞰整個江西師范大學校園，能更快速認識師大，還可以進入“校園資訊”模塊對師大的專業(yè)、師資力量、教學環(huán)境等有更詳細的了解。對于老生：設計多樣化的服務功能，在“學、玩、吃、消費、視野”五個方面進行服務探索，實現(xiàn)一個的信息展示與互動的掌上校園。

參考文獻

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作者簡介：閆文豪，賈瑞斌，黃河浪，曾小娟.江西師范大學地理與環(huán)境學院 2010級GIS專業(yè)，本科生。

通訊作者：羅津（1979-），男，江西師范大學地理與環(huán)境學院，GIS系 副教授。