基于Android的管線移動采集更新系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

范娟娟,鞠建榮

(南京市測繪勘察研究院有限公司,江蘇南京 210019)

基于Android的管線移動采集更新系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

范娟娟?,鞠建榮

(南京市測繪勘察研究院有限公司,江蘇南京 210019)

探討了如何快速及時準確對地下管線數(shù)據(jù)進行采集與更新的技術方法,研究了基于Android系統(tǒng)的移動GIS管線采集更新系統(tǒng),規(guī)范了地下管線外業(yè)采集的工作流程。通過項目驗證測試表明,該系統(tǒng)減少了作業(yè)工序,提高了作業(yè)效率與質(zhì)量,實現(xiàn)了內(nèi)外業(yè)一體化,能夠滿足城市管理中及時更新管線信息的需要。

Android;管線探測;移動GIS數(shù)據(jù)采集更新;內(nèi)外業(yè)一體化

1　引 言

2014年6月,國務院辦公廳印發(fā)了《關于加強城市地下管線建設管理的指導意見》。2014年12月,五部門又聯(lián)合發(fā)文,啟動了全國普查。目前,各級政府和相關部門均認識到準確現(xiàn)勢的地下管線空間數(shù)據(jù)對于城市建設及管理的重要性,這也加快了獲取和應用地下管線空間數(shù)據(jù)的步伐,尤其是對于空間數(shù)據(jù)的快速采集和更新服務需求日益顯現(xiàn)。利用紙筆繪制地下管線草圖和屬性信息的傳統(tǒng)方式工作量大,數(shù)據(jù)質(zhì)量低、效率差,已經(jīng)不能適應目前的需求。

隨著計算機和網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,尤其是移動GIS、基于位置的服務以及嵌入式計算技術的出現(xiàn),移動應用已經(jīng)開始在各行各業(yè)嶄露頭角?；谝苿釉O備的移動GIS已經(jīng)能夠滿足城市地下管線外業(yè)測繪人員快速移動地采集存儲和處理空間數(shù)據(jù),甚至提供數(shù)據(jù)查詢檢索和統(tǒng)計等功能。

2　作業(yè)模式設計

2．1傳統(tǒng)作業(yè)模式

傳統(tǒng)模式下管線點的各項屬性數(shù)據(jù)、探查方法和探查成果是通過紙質(zhì)手簿現(xiàn)場記錄,結合繪制草圖描述管線點屬性及其相互關系。作業(yè)人員必須將手簿記錄的每個數(shù)據(jù)手工逐一輸入計算機并進行校對,經(jīng)過對記錄數(shù)據(jù)和草圖合并處理和修改,建立外業(yè)探查數(shù)據(jù)庫然后成圖。但是,目前這種地下管線數(shù)據(jù)采集所采用的作業(yè)模式,作業(yè)人員白天外業(yè),晚上要加班處理成果,工作量大,程序繁雜,勞動強度高,由于存在人工轉(zhuǎn)錄環(huán)節(jié),一旦出現(xiàn)問題時,不僅查處原因困難,修改記錄復雜,而且內(nèi)業(yè)轉(zhuǎn)錄建立管線數(shù)據(jù)庫時,中間環(huán)節(jié)多,出錯幾率大。

2．2設計作業(yè)模式

建立一個統(tǒng)一、高效的基于內(nèi)業(yè)外一體化技術的地下管線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并且通過移動式的手持終端使地下管線數(shù)據(jù)采集與處理有機銜接?？山档妥鳂I(yè)人員的勞動強度,簡化工作流程,減少中間環(huán)節(jié)導致的數(shù)據(jù)出錯幾率,大大提高工作效率,保證了數(shù)據(jù)成果質(zhì)量,節(jié)約了生產(chǎn)成本。另外,在編輯過程中充分利用“草圖”作業(yè)模式,即以圖帶庫,形象直觀,同時面向普查與修測維護,將數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)交換中間過程文件,真正實現(xiàn)管線內(nèi)外業(yè)數(shù)字一體化作業(yè)模式。

3　系統(tǒng)設計

3．1系統(tǒng)技術路線

(1)系統(tǒng)開發(fā)平臺

通過數(shù)據(jù)對比分析,發(fā)現(xiàn)開發(fā)基于Android的管線移動采集更新系統(tǒng)將更具優(yōu)勢。Android系統(tǒng)在設備數(shù)量上、支持第三方擴展應用方面、導航定位方面、經(jīng)濟性方面都占據(jù)較大優(yōu)勢。

(2)系統(tǒng)開發(fā)框架

考慮到我公司現(xiàn)有的數(shù)據(jù)大多基于Esri的Geodatabase以及其在測繪行業(yè)的專業(yè)性,采用ArcGISAPI for Android成為首選。

(3)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫

SQLite數(shù)據(jù)庫是一款輕型的數(shù)據(jù)庫,是遵守ACID的關聯(lián)式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),它的設計目標是嵌入式的,而且目前已經(jīng)在很多嵌入式產(chǎn)品中使用了它,占用資源非常低。

3．2總體架構設計

系統(tǒng)采用3層架構設計,分別為數(shù)據(jù)層、服務層、應用層,如圖1所示。

圖1　總體架構圖

3．3系統(tǒng)功能設計

系統(tǒng)總體上分為工程管理、地圖操作、圖層控制、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)通訊五大功能模塊,其功能結構圖如圖2所示。

工程管理功能主要實現(xiàn)管線工程文件的新建、打開與刪除。新建工程主要用于普查作業(yè)模式,打開工程是指將管線圖轉(zhuǎn)換成安卓設備支持的電子草圖,主要用于修測作業(yè)模式。

圖層控制功能主要實現(xiàn)背景底圖數(shù)據(jù)、管線數(shù)據(jù)以及注記數(shù)據(jù)的顯示與關閉。

數(shù)據(jù)編輯功能實現(xiàn)了管線數(shù)據(jù)的增加、修改、刪除以及屬性編輯功能。同時提供了采集標記功能,用于標記管線坐標是否已采集。問題標記功能用于記錄作業(yè)現(xiàn)場遇到的問題。

圖2　系統(tǒng)功能結構圖

數(shù)據(jù)通訊功能主要實現(xiàn)Android移動設備與電腦的數(shù)據(jù)傳輸,如圖3、圖4所示。

圖3　工程管理

圖4　屬性編輯

4　結 語

本文針對管線普查、修測以及監(jiān)理的特點,通過需求分析、設計,開發(fā)了基于Android的管線采集更新系統(tǒng),并用于南京市地下管線普查項目。經(jīng)實際作業(yè)對比證明,采用本系統(tǒng)進行管線數(shù)據(jù)采集,效率提高了近20%(如表1所示),同時減少了作業(yè)工序,降低了出錯幾率,實現(xiàn)了管線數(shù)據(jù)的內(nèi)外業(yè)一體化,取得了良好的經(jīng)濟效益與社會效益。

傳統(tǒng)采集模式與移動采集模式效率比對　表1

[1] 秦超,姜良君,蔡永香．基于Android的移動終端GPS測量系統(tǒng)的設計與開發(fā)[J]．城市勘測,2011(1):64～67．

[2] 康銘東,彭玉群．移動GIS的關鍵技術與應用[J]．測繪通報,2008(9):50～53．

[3] 郭鵬,夏吉祥,王超．基于Android平臺的地下管線數(shù)據(jù)移動采集軟件設計與實現(xiàn)[J]．地理信息世界,2014(2): 74～77．

[4] 常洲,戴相喜,王華峰．地下管線內(nèi)外業(yè)一體化探測技術研究及實現(xiàn)[J]．測繪通報,2011(7):50～53．

[5] 曾健平,邵艷潔．Android系統(tǒng)架構及應用程序開發(fā)研究[J]．微計算機信息,2011(9):1～3．

[6] 王磊．基于PDA的地下管線數(shù)據(jù)采集與處理關鍵技術研究[A]．廣東省測繪學會會員代表大會暨學術交流會, 2010．

[7] 丁文勝,袁松．基于移動終端地下管線野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研發(fā)[J]．辦公自動化,2014(S1)．

[8] 袁松．基于Android地下管線野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J]．世界家苑,2014．

Design and Implementation of Pipeline Mobile Collection and Update System Based on Android

Fan Juanjuan,Ju Jianrong

(Nanjing Institute of surveying,Mapping&Geotechnical Investigation Co．,Ltd,NanJing 210019,China)

This article discusses how to quickly and timely and accurate technical methods of underground pipeline data collection and updates,research-based Android mobile GIS pipeline gathering system to update the system,regulate the underground pipeline outside the industry gathering workflow．Through project validation tests show that the system reduces the work processes,improve the work efficiency and quality,both inside and outside the industry to achieve the integration of urban management in a timely manner to meet the information needs updating pipeline．

android;pipeline detection and measurement;mobile GIS data collect and update;internal and external operation integration

1672-8262(2016)01-98-03

P208．1

B

?2015—11—23

范娟娟(1988—),女,助理工程師,主要從事城市測繪行業(yè)軟件研發(fā)工作。