Android平臺下地圖定位搜索功能的實現(xiàn)

摘 要：隨著信息技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)以及電子控制技術(shù)的不斷創(chuàng)新，基于網(wǎng)絡(luò)的手機地圖搜索與定位功能逐漸成為現(xiàn)代人的需求。本文結(jié)合實際問題對一種能夠?qū)崟r、準確、高效且在大范圍內(nèi)、全方位地使人、車、路和網(wǎng)絡(luò)緊密結(jié)合的電子地圖應(yīng)用進行了開發(fā)與研究。通過android平臺開發(fā)的Web地圖服務(wù)，利用電子地圖技術(shù)、定位技術(shù)和道路空間距離計算，實現(xiàn)自我定位，位置搜索，附近搜索，路徑規(guī)劃，友人搜索，實時路況等功能，滿足了手機用戶對地圖服務(wù)的基本需求。

關(guān)鍵詞：電子地圖；定位技術(shù)；搜索技術(shù)；路況顯示

中圖分類號：TP311.52

經(jīng)濟的發(fā)展、迅速的城市化，城市人口和機動車數(shù)量的迅速增加，一定程度推動了社會經(jīng)濟的發(fā)展，但也使目前城市交通問題日益突出，給城市社會經(jīng)濟發(fā)展帶來了嚴重影響。傳統(tǒng)的管理方法或者采用諸如更新道路設(shè)施，這些方法并不能對交通問題作出動態(tài)反應(yīng)，找到更有效的解決措施成為必然趨勢。

智能交通系統(tǒng)[1-2]（Intelligent Transportation System）的出現(xiàn)為解決交通問題提供了新的思路，隨著智能手機的日益普及，加之Android平臺提供給開發(fā)者非常靈活的地圖展示和控制功能，這使得地圖服務(wù)和位置定位的設(shè)計成為可能。Android平臺的開放性等特點既能促進技術(shù)的創(chuàng)新，又是運營商可以制定自己的特色化產(chǎn)品，具有很大的發(fā)展和應(yīng)用空間。因此，開發(fā)基于android手機的電子地圖的應(yīng)用程序已成為智能交通系統(tǒng)的一大發(fā)展方向。

本項目目標是將電子地圖應(yīng)用到交通系統(tǒng)當中，意在這個移動式交通背景下開發(fā)一套基于android手機的電子地圖的應(yīng)用軟件，將人、車、地理空間以及網(wǎng)絡(luò)完美地融合在一起，更方便人們的出行。

本項目的創(chuàng)新點在于：

（1）能夠?qū)崿F(xiàn)自我定位，位置跟蹤功能；

（2）能夠通過網(wǎng)絡(luò)傳輸實時獲取所需數(shù)據(jù)；

（3）實現(xiàn)附近信息采集功能并能在地圖上顯示；

（4）能夠獲取附近友人的位置信息；

（5）能夠?qū)崿F(xiàn)路徑規(guī)劃功能。

總的來說，本項目將電子地圖應(yīng)用軟件移植到android手機中，全方位地使得人、車、路和網(wǎng)絡(luò)緊密結(jié)合，有效的解決了交通問題，改善了人們的出行質(zhì)量。

1 系統(tǒng)開發(fā)理論支持

本系統(tǒng)在電子地圖的基礎(chǔ)功能上進行的應(yīng)用程序開發(fā)，其中涉及到了一些理論技術(shù)，主要有電子地圖技術(shù)、定位技術(shù)和道路空間距離計算。

1.1 電子地圖

電子地圖[3]是傳統(tǒng)地圖與計算機技術(shù)、GIS技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相融合的產(chǎn)物，來源于數(shù)字地圖，將計算機系統(tǒng)作為其軟硬件支撐，以可視化的數(shù)字地圖為背景，結(jié)合多種媒體向用戶展示了各城市、地區(qū)的地形分布面貌。

一個完整的電子地圖系統(tǒng)包括四個部分：電子地圖數(shù)據(jù)，硬件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)，開發(fā)管理與應(yīng)用人員。

數(shù)據(jù)部分主要有三個重要成分：數(shù)字地圖，多媒體數(shù)據(jù)以及其他專業(yè)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是通過數(shù)據(jù)庫形式組織的。硬件系統(tǒng)主要包括了計算機主機，存儲設(shè)備，輸入輸出設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備。軟件系統(tǒng)包括電子地圖設(shè)計系統(tǒng)和電子地圖瀏覽系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)。

電子地圖具有三方面的功能，表達功能，分析功能和服務(wù)功能。

1.2 定位技術(shù)

手機定位技術(shù)[4]就是一種能獲得用戶當前位置信息的技術(shù)，也就是基于位置的服務(wù)。根據(jù)定位方式的不同，定位技術(shù)可以分為以下三類：基站定位技術(shù)、終端定位技術(shù)和GPS定位技術(shù)。

1.3 空間距離

1.3.1 球面距離算法。球面距離是指在地球上任意兩點之間的空間距離。利用球體圖形來求解球面距離此時球面距離是兩點之間的弧長。兩點之間的弧長需要通過經(jīng)緯度的轉(zhuǎn)化來求解。

1.3.2 最短路徑算法。球面距離解決的僅僅是兩點之間的直線問題，但實際生活不能僅依靠球面距離。最短路徑分析在事故搶修、交通指揮、GPS導航等行業(yè)應(yīng)用中使用的非常廣泛，所以大多數(shù)GIS平臺都會把這個分析功能作為一個最基礎(chǔ)的功能集成進去。其中有三類最短路徑算法比較具有典范性：Dijkstra算法，A*算法以及Floyd算法。

2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

2.1 定位模塊設(shè)計

自我定位模塊主要是通過GPS設(shè)備獲得位置信息并在電子地圖上向用戶展示。該定位功能是通過定位按鈕手動開啟及關(guān)閉的，在手動定位之前需要確保GPS設(shè)備是否開啟。定位按鈕被點擊后，如果監(jiān)聽事件存在，則關(guān)閉監(jiān)聽事件；如果沒有監(jiān)聽事件存在，則創(chuàng)建一個監(jiān)聽事件，需要設(shè)置監(jiān)聽參數(shù)，打開GPS設(shè)備。最后在電子地圖上實現(xiàn)定位功能。

2.2 位置搜索模塊設(shè)計

位置搜索模塊主要通過手機輸入界面獲得用戶所需查詢的地址信息，再通過相關(guān)方法將字符串地址轉(zhuǎn)換為經(jīng)緯度地址坐標，在電子地圖上進行位置轉(zhuǎn)移。該模塊是通過位置搜索界面獲得用戶搜索的地址信息，接著再對輸入地址信息進行判斷，最終根據(jù)待用戶選擇地址實現(xiàn)地圖轉(zhuǎn)移功能。

2.3 附近搜索模塊設(shè)計

附近搜索模塊主要根據(jù)用戶不同的搜索類型開始搜索。該模塊提供了醫(yī)院、公園、學校三種服務(wù)類型供用戶查詢，首先用戶要選擇需要的服務(wù)類型，其次到數(shù)據(jù)庫中查找相應(yīng)服務(wù)類型的所有位置信息，利用球面距離公式計算出當前位置與所查位置之間的空間距離，刪選出有效信息讓用戶選擇出最理想、最合適的地點，最后由電子地圖繪制出相應(yīng)的路徑信息。

2.4 實時路況模塊設(shè)計

實時路況模塊主要通過從服務(wù)器獲取相應(yīng)路段實時路況數(shù)據(jù)向用戶展示該路段的實時車輛密度信息，減少交通擁塞情況。通過點擊地圖的方式能獲取到目標路段信息（主要是路的名稱），接著將路名與本地數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進行匹配；若匹配未成功，則返回相應(yīng)的車輛密度信息；最后通過將路面顏色標志不同的顏色這種的方式向用戶展示實時路況信息。

2.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

Android提供了Shared Preferences方式，SQLite存儲方式，文件方式和網(wǎng)絡(luò)存儲方式來存取數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)主要采用了文件方式存儲，總共設(shè)計了二張關(guān)系表。第一張表存儲省、市級的名稱以及各自對應(yīng)的關(guān)系；第二張表存儲醫(yī)院、公園和學校的有關(guān)信息。

對于對友人位置搜索考慮到用戶群的數(shù)量大小，本系統(tǒng)將數(shù)據(jù)使用網(wǎng)絡(luò)存儲，同時也設(shè)計兩張關(guān)系表，第一張表存儲賬號之間的關(guān)系；第二張表存儲賬號對應(yīng)的經(jīng)度和緯度。

2.6 小結(jié)

本章結(jié)分析了該項目的六個功能“自我定位”、“位置搜索”、“路徑規(guī)劃”、“友人搜索”、“實時路況”、“附近搜索”模塊各個的實現(xiàn)方法及原理，并展示了各個功能模塊實現(xiàn)的效果圖。

3 結(jié)束語

本文對Android平臺下地圖定位搜索功能系統(tǒng)進行了設(shè)計與研究。該系統(tǒng)將電子地圖應(yīng)用到交通系統(tǒng)中，并創(chuàng)新地增加了友人搜索模塊，加強友人之間交流；同時自我定位模塊的實現(xiàn)方便了當代大學生微博定位曬圖，迎合其展現(xiàn)個人生活的喜好；另外實時路況模塊的實現(xiàn)減少了交通擁塞，大大提高了人們的出行效率，滿足了在移動互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展時代人們對智能交通的需求。

參考文獻：

[1]李昊，余巧平.交通信息服務(wù)的關(guān)鍵問題研究[J].交通標準化，2006（05）：43-45.

[2]劉勇，吳勇，周芳.對我國智能交通系統(tǒng)（ITS）發(fā)展的探討[J].交通標準化，2006（01）：48-50.

[3]龍毅，蔣成環(huán)，張亮，周衛(wèi).電子地圖的基礎(chǔ)理論與框架體系[J].現(xiàn)代測繪，2005（03）：7-11.

[4]崔和宏.移動定位技術(shù)概述[J].科技信息，2008（20）：402-402.

作者簡介：張琴琴（1993-），女，江蘇南通人，本科，研究方向：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用；董怡（1992-），女，江蘇無錫人，本科，研究方向：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用；何奕江（1993-），男，湖南永州人，研究方向：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

作者單位：南京郵電大學，南京 210000

基金項目：本項目獲STITP項目支持（STITP項目編號：201310293031Z）。