基于移動GIS的數(shù)據(jù)采集與安全巡檢系統(tǒng)

王倍倍　楊昆　王加勝

摘要：云南省是一個山地多，平原少的地區(qū)，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城鄉(xiāng)建設(shè)用地的需求不斷增加，壩區(qū)的耕地資源持續(xù)減少，土地開發(fā)與保護的矛盾越來越突出。云南省政府為了全面保護壩區(qū)耕地資源，將實施差別化的土地政策，引導(dǎo)“城鎮(zhèn)上山”和“工業(yè)項目上山”項目，推動城鎮(zhèn)盡量向山坡和丘陵發(fā)展。本文將Android智能手機平臺與移動GIS技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用于大理海東地區(qū)的數(shù)字采集與安全巡檢工作中，能方便快捷的獲取大理海東地區(qū)的相關(guān)實時數(shù)據(jù)，為大理海東地區(qū)項目的順利開展提供決策支持。

關(guān)鍵詞：山地城鎮(zhèn) 移動GIS Android 數(shù)據(jù)采集

中圖分類號：TE973 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0159-01

1 引言

云南省是一個山地多，平原少的地區(qū)，而“城鎮(zhèn)上山”理論的提出已然引起了各個領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，如山地城鎮(zhèn)的建設(shè)模式、土地規(guī)劃設(shè)計、生態(tài)和環(huán)境保護、土地整理等多個方面。移動GIS，又稱Mobile GIS，是以移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐、以智能手機或平板電腦等設(shè)備為移動客戶端，并結(jié)合GPS、北斗衛(wèi)星或基站等定位技術(shù)的GIS系統(tǒng)。隨著移動網(wǎng)絡(luò)通信的速度不斷提升、移動電子設(shè)備（如智能手機、平板電腦等）以及3S技術(shù)的快速發(fā)展，移動GIS技術(shù)也得到了突飛猛進的發(fā)展。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

本系統(tǒng)利用移動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，將移動GIS應(yīng)用于大理海東地區(qū)數(shù)據(jù)采集與安全巡檢系統(tǒng)中，本系統(tǒng)的總體架構(gòu)主要由3個部分組成，基于Android手機的終端應(yīng)用層，數(shù)據(jù)訪問層和數(shù)據(jù)服務(wù)層：①終端應(yīng)用層：用戶與系統(tǒng)的交互主要通過這一層來實現(xiàn)，包括界面展示和系統(tǒng)功能交互響應(yīng)。②數(shù)據(jù)訪問層：它是整個系統(tǒng)的核心，主要用于實現(xiàn)整個系統(tǒng)業(yè)務(wù)的各個流程，統(tǒng)籌各個功能模塊并實現(xiàn)相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯。③數(shù)據(jù)服務(wù)層：用于實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的存儲與管理，對用戶自身的數(shù)據(jù)進行的查看，添加、存取等操作。

2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計

圖1為本系統(tǒng)的系統(tǒng)功能圖，主要包括三個模塊，即：工具模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和安全巡檢模塊。

2.3 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

2.3.1 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

目前，在線移動GIS主要通過蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)、WLAN等手段與服務(wù)器端交互。蜂窩移動通信是采用蜂窩無線組網(wǎng)方式，在終端和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間通過無線通道連接起來，進而實現(xiàn)用戶在活動中可相互通信。蜂窩移動通信即通常所說的2G、GPRS、3G、4G等通信技術(shù)。

在數(shù)據(jù)傳輸過程中，還需要符合網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，Android客戶端和服務(wù)器端的數(shù)據(jù)交互主要利用Socket通訊和Http協(xié)議通訊，本系統(tǒng)采用的Http網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。HTTP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議是一個客戶端和服務(wù)器端請求和應(yīng)答的標(biāo)準(zhǔn)，客戶端向服務(wù)器發(fā)出請求后，服務(wù)器端才能回復(fù)數(shù)據(jù)。

2.3.2 移動定位

移動定位技術(shù)用于定位用戶或者移動終端設(shè)備的地理位置。基于移動GIS的定位技術(shù)主要有基于終端的衛(wèi)星GPS定位和基站定位兩種方式。本系統(tǒng)采用的是基于終端衛(wèi)星的GPS定位技術(shù)。在開發(fā)過程中可以直接采用ArcGIS for Android提供的移動定位API實現(xiàn)。

2.3.3 移動數(shù)據(jù)庫

在客戶端采用Android的內(nèi)嵌數(shù)據(jù)庫SQLite數(shù)據(jù)庫進行本地數(shù)據(jù)的存儲。SQLite數(shù)據(jù)庫SQLite數(shù)據(jù)庫是由D. RichardHipp用C語言開發(fā)的一款輕型的開源嵌入式數(shù)據(jù)庫，具有開發(fā)、小型、占用資源少、支持SQL語句等優(yōu)點，適用于結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)存取。目前SQLite數(shù)據(jù)庫已經(jīng)廣泛應(yīng)用于移動設(shè)備中，而Android系統(tǒng)中則集成了完整的SQLite數(shù)據(jù)庫，并且SQLite數(shù)據(jù)庫具有很好的跨平臺性，而且能夠與多種程序語言相結(jié)合。

2.4 系統(tǒng)實現(xiàn)

2.4.1 工具模塊

本模塊主要是移動GIS相關(guān)的基礎(chǔ)功能，主要包括圖層的控制、Identify功能、查詢功能、選擇功能、定位和軌跡定位功能。

圖層的控制：主要是圖層的加載和刪除，主要是對在室內(nèi)已經(jīng)做好的專題圖等進行控制。

Identify功能：通過點擊地圖上的空間要素，查詢并以表格的形式顯示所選要素的屬性信息。

查詢功能：通過選擇所要查詢的要素屬性，將查詢結(jié)果展示在地圖上。

統(tǒng)計功能：本功能主要是針對土地利用而設(shè)計的，可以統(tǒng)計各個土地利用類型的面積，并以表格的形式進行展示。

定位功能：開啟手機GPS功能，定位當(dāng)前用戶所在的位置。

軌跡功能：開啟軌跡功能，可以記錄用戶已經(jīng)經(jīng)過的空間軌跡數(shù)據(jù)、采集人員等屬性數(shù)據(jù)以及照片數(shù)據(jù)等，并能夠?qū)⒉杉降臄?shù)據(jù)上傳至服務(wù)器數(shù)據(jù)庫或本地客戶端數(shù)據(jù)庫。

軌跡回放：此功能主要是查看用戶已經(jīng)采集的軌跡，包括查看服務(wù)器的軌跡數(shù)據(jù)和客戶端的軌跡數(shù)據(jù)。

2.4.2 數(shù)據(jù)采集模塊

數(shù)據(jù)采集模塊是整個系統(tǒng)的核心，本模塊主要包括數(shù)據(jù)的采集與編輯兩個功能，具體功能如圖2所示。①數(shù)據(jù)采集的類型包括：空間位置數(shù)據(jù)（點數(shù)據(jù)、線數(shù)據(jù)和面數(shù)據(jù)）、屬性數(shù)據(jù)以及圖像數(shù)據(jù)；②數(shù)據(jù)采集的方式：手繪和GPS現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集；③數(shù)據(jù)的存儲位置：服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫和本地SQLite數(shù)據(jù)庫；④數(shù)據(jù)的編輯：包括本地數(shù)據(jù)的編輯和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的編輯，包括刪除、更新和保存功能。

2.4.3 安全巡檢模塊

本模塊主要是對具有安全隱患的地區(qū)進行數(shù)據(jù)采集，采集的主要數(shù)據(jù)類型是位置點的信息，并可以選擇是否發(fā)送短消息通知相關(guān)人員，本模塊功能如圖3所示。此外，此模塊還提供路徑分析功能，可以為工作人員提供最短路徑

3 結(jié)語

將本系統(tǒng)將移動GIS應(yīng)用于大理海東地區(qū)的數(shù)據(jù)采集與安全巡檢的工作中，可以更方便快捷的獲取大理海東地區(qū)的實時數(shù)據(jù)，極大的減少了野外數(shù)據(jù)采集的工作量，并提高了工作的效率；對于安全巡檢模塊，則可以更好的做到發(fā)現(xiàn)問題及時解決，防止安全隱患的發(fā)生。

參考文獻

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