基于移動(dòng)GIS的建筑物數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

秦育羅

摘 要：隨著無(wú)線通信技術(shù)和嵌入式技術(shù)的迅速發(fā)展，移動(dòng)地理信息系統(tǒng)（移動(dòng)GIS）成為熱門(mén)研究領(lǐng)域。文章首先對(duì)移動(dòng)GIS的整體架構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)介紹；然后進(jìn)行了建筑物數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)；最后完成和實(shí)現(xiàn)了建筑物數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，滿足了建筑物數(shù)據(jù)采集的一般需要。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)GIS；數(shù)據(jù)采集；計(jì)算機(jī)技術(shù)；建筑物

中圖分類(lèi)號(hào)：P208 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）35-0102-02

Abstract： With the rapid development of wireless communication technology and embedded technology，mobile geographic information system （Mobile GIS） has become a hot research. First， the overall structure of the mobile GIS is introduced in detail. Then， the overall design of the building data acquisition system is carried out. Finally， the building data acquisition system is completed and the general needs of the building data acquisition are met.

Keywords： mobile GIS； data acquisition； computer technology； building

引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)于自身生活水平的要求越來(lái)越高，各種高樓大廈如雨后春筍拔地而起，人們居住更加舒適，出行更加方便。在此環(huán)境下，“智慧工廠”、“智慧城市”、“智慧建筑”等一系列名詞映于眼簾[1]。其中城市智能化的基礎(chǔ)是建筑智能化，而建筑智能化的前提是建筑數(shù)據(jù)的獲取。建筑數(shù)據(jù)是反映建筑整體概貌的重要信息，也是進(jìn)行城市規(guī)劃管理和城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。傳統(tǒng)的建筑物數(shù)據(jù)采集方法有很多的不足，比如時(shí)效性差，工作效率低等缺點(diǎn)[2]。

移動(dòng)GIS（Mobile Geographic Information System），是以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為支撐、以智能手機(jī)或平板電腦為終端、結(jié)合北斗、GPS或基站為定位手段的GIS系統(tǒng)[3]。21世紀(jì)是網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化與智能化的新世紀(jì)。隨著各種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)功能的移動(dòng)智能終端的出現(xiàn)以及信息移動(dòng)設(shè)備的發(fā)展，為移動(dòng)GIS帶來(lái)了新契機(jī)。嵌入式技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展，也帶動(dòng)了移動(dòng)GIS的飛速發(fā)展，并逐漸成為研究熱點(diǎn)[4]。這些技術(shù)已經(jīng)滲透到人們生活的各個(gè)方面，人們可以利用它們隨時(shí)隨地完成各種工作，也進(jìn)一步拓寬了它的應(yīng)用領(lǐng)域。而這些新技術(shù)在GIS領(lǐng)域的應(yīng)用，使得GIS，GPS與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)成為一體，使人們能夠隨時(shí)隨地獲得信息。

本文以實(shí)例數(shù)據(jù)和百度地圖API背景，并結(jié)合Windows Mobile技術(shù)等移動(dòng)地理信息系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)理論，設(shè)計(jì)了基于移動(dòng)GIS的建筑物數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

1 移動(dòng)GIS的架構(gòu)

1.1 移動(dòng)GIS關(guān)鍵技術(shù)

移動(dòng)GIS關(guān)鍵技術(shù)包括三個(gè)部分，分別為嵌入式系統(tǒng)、移動(dòng)計(jì)算技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)[5]。其中嵌入式系統(tǒng)是為了某些特殊的應(yīng)用，我們?cè)O(shè)計(jì)出來(lái)的一種完全嵌入受控器件的內(nèi)部，專(zhuān)門(mén)為其服務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。移動(dòng)計(jì)算技術(shù)能夠使人們?cè)谌魏螘r(shí)候任何地點(diǎn)進(jìn)行工作，為他們提供一個(gè)無(wú)處不在的移動(dòng)環(huán)境，在任何時(shí)間與地點(diǎn)準(zhǔn)確無(wú)誤的將信息提供給需要它的用戶。而移動(dòng)通信技術(shù)利用無(wú)線方式，便于設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，靈活方便，使得移動(dòng)通信技術(shù)越來(lái)越受到關(guān)注與依賴。

1.2 移動(dòng)GIS的開(kāi)發(fā)方式

對(duì)于移動(dòng)GIS，如今有幾個(gè)主流的開(kāi)發(fā)方式[6]：

（1）基于現(xiàn)有平臺(tái)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)

在現(xiàn)有的軟件上進(jìn)行一些功能擴(kuò)展和定制修改，然后達(dá)到自己想要的功能，也是現(xiàn)如今移動(dòng)GIS開(kāi)發(fā)的潮流方式，最大限度地利用已有平臺(tái)，同時(shí)開(kāi)發(fā)自己所需的模塊，將原有平臺(tái)功能增強(qiáng)，以此來(lái)達(dá)到采集項(xiàng)目的需求。

（2）基于現(xiàn)有的庫(kù)進(jìn)行組件的開(kāi)發(fā)

利用軟件廠商提供的GIS組件并結(jié)合程序開(kāi)發(fā)語(yǔ)言進(jìn)行的集成開(kāi)發(fā)。在一般情況下，該組件本身提供了地圖平移，縮放等簡(jiǎn)單GIS功能，開(kāi)發(fā)者可以使用這些組件或庫(kù)，將其集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。

（3）自主開(kāi)發(fā)

這樣的開(kāi)發(fā)方式是指未在任何設(shè)備上，開(kāi)發(fā)商完全依靠自己編輯的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。它不依賴于任何平臺(tái)或組件，可以構(gòu)建自己獨(dú)特的軟件，但這種開(kāi)發(fā)是脆弱的，需要投入巨大的人力，物力和財(cái)力，程序的編制也需要更高的容量。

2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)需求

基于移動(dòng)GIS的建筑物數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。它通過(guò)系統(tǒng)的需求調(diào)查與分析，并以系統(tǒng)分析為基礎(chǔ)，以確定系統(tǒng)的實(shí)施方案為目的進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，從而解決問(wèn)題，制定出詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案，為下一階段的目標(biāo)制定計(jì)劃[7]。其主要內(nèi)容是根據(jù)建筑物數(shù)據(jù)系統(tǒng)的總體需求，為信息需求者提供服務(wù)，通過(guò)滲透到其他技術(shù)中，與網(wǎng)絡(luò)，通信和計(jì)算機(jī)相關(guān)的平臺(tái)結(jié)合，建立一個(gè)具備資料豐富，操作簡(jiǎn)單，利于管理的建筑物數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，從而達(dá)到縮短工作流程，提升工作效率的目的。

2.2 系統(tǒng)功能詳細(xì)設(shè)計(jì)

結(jié)合整個(gè)流程，根據(jù)用戶的實(shí)際需求和操作要求，本系統(tǒng)劃分為四個(gè)主要功能模塊：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)登錄模塊、調(diào)用API模塊、建筑物定位模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊。詳細(xì)功能模塊，如圖1所示。

調(diào)用API模塊中，利用百度地圖提供的基于位置服務(wù)，在Visual Studio 2012添加javascript腳本調(diào)用百度地圖api，獲取平面位置底圖數(shù)據(jù)，作為建筑物定位的空間參考。endprint

建筑物定位模塊中，利用Windows Mobile 5.0API提供的GPS定位功能，進(jìn)行建筑物的定位，類(lèi)的設(shè)計(jì)：

class Orientation

{

private：

float x；//x坐標(biāo)

float y；//y坐標(biāo)

public：

boolinit（）；//初始化

void GetNMEA（）；//獲取NMEA值

void DisplayPosition（）//獲取位置值

}

數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的導(dǎo)出功能，將所有采集的數(shù)據(jù)以EXCEL的形式導(dǎo)出做進(jìn)一步的處理和分析。

根據(jù)本系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)了兩個(gè)信息表，分別為采集點(diǎn)屬性數(shù)據(jù)表，見(jiàn)表1；采集人員位置信息表，見(jiàn)表2。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)移動(dòng)GIS的體系結(jié)構(gòu)及其所涉及到的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)做了簡(jiǎn)明性的闡述，包括嵌入式技術(shù)、移動(dòng)計(jì)算技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)等，以建筑現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，移動(dòng)GIS技術(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為目標(biāo)進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。首先，對(duì)建筑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和現(xiàn)有的GIS技術(shù)水平進(jìn)行分析，將需求信息與技術(shù)現(xiàn)狀結(jié)合起來(lái)系統(tǒng)考慮設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)問(wèn)題。其次，在系統(tǒng)需求分析和設(shè)計(jì)時(shí)考慮了要面臨問(wèn)題和堅(jiān)持的原則，進(jìn)行了系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。最后，在系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，利用Visual Studio 2012和Windows Mobile 5.0開(kāi)發(fā)了建筑物數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的基本功能。但由于條件限制，完善系統(tǒng)功能和研究GPS定位誤差問(wèn)題是下一步工作的主要內(nèi)容。

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