基于眾包模式的移動(dòng)警情系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

唐李，吳升（福州大學(xué) 空間數(shù)據(jù)挖掘與信息共享教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室福建省空間信息工程研究中心，福建 福州 350001）

基于眾包模式的移動(dòng)警情系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

唐李，吳升
（福州大學(xué) 空間數(shù)據(jù)挖掘與信息共享教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室福建省空間信息工程研究中心，福建 福州 350001）

隨著智能手機(jī)的普及，人們對(duì)信息的要求越來(lái)越高，現(xiàn)有的警情通報(bào)存在實(shí)時(shí)獲取困難等問(wèn)題。為解決這些問(wèn)題，本文提出了一種基于眾包模式的移動(dòng)警情系統(tǒng)，移動(dòng)端采用ArcGIS Runtime SDK for Android接口進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。移動(dòng)端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器端的數(shù)據(jù)通信以及移動(dòng)端之間的警情信息共享，最終達(dá)到“人人為警”的目的。

眾包模式；Android；ArcGIS Server；移動(dòng)警情

0　引言

眾包是 2006年由美國(guó)《連線》雜志作家、資深編輯杰夫·豪（Jeff Howe）首次提出的［1］。眾包模式是指能吸引公眾的參與，收集公眾建議，吸納集體智慧。眾包是一種分布式的問(wèn)題解決和生產(chǎn)模式。在地理空間行業(yè)，眾包系統(tǒng)是一種由用戶貢獻(xiàn)并且是自下而上的自發(fā)式地理信息［2］，其數(shù)據(jù)是由大量非專業(yè)人員志愿獲取并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向大眾或相關(guān)機(jī)構(gòu)提供的一種開(kāi)放地理空間數(shù)據(jù)［3-4］。代表性的眾包地理數(shù)據(jù)有GPS路線數(shù)據(jù) （如OpenStreetMap，簡(jiǎn)稱OSM）、用戶協(xié)作標(biāo)注編輯的地圖數(shù)據(jù)（如 Wikimapia）、各類社交網(wǎng)站數(shù)據(jù)（如 Twitter、Facebook、微博等）、街旁用戶簽到的興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)等［5］。通過(guò)分析現(xiàn)有的警情通報(bào)方式［6］，發(fā)現(xiàn)存在警情信息無(wú)法實(shí)時(shí)獲取、地理位置無(wú)法直觀體現(xiàn)等問(wèn)題。為解決這些問(wèn)題，本文把警情信息作為一種眾包地理數(shù)據(jù)，結(jié)合眾包模式和移動(dòng)應(yīng)用的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)警情系統(tǒng)。

1　建設(shè)目標(biāo)

移動(dòng)警情系統(tǒng)的建設(shè)需要綜合警情通報(bào)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，結(jié)合 LBS理論、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線通信、數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)構(gòu)建基于眾包模式的移動(dòng)警情系統(tǒng)，為警情信息的獲取和共享提供一個(gè)全面的解決方案。具體包括以下五個(gè)方面：（1）提供電子地圖服務(wù)。（2）提供移動(dòng)位置服務(wù)。（3）警情信息采集服務(wù)。（4）提供警情信息提醒服務(wù)。（5）應(yīng)急路線規(guī)劃服務(wù)。

2　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1移動(dòng)警情系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)

移動(dòng)警情系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　移動(dòng)警情系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2.2數(shù)據(jù)管理和交互

移動(dòng)警情系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理分為移動(dòng)端的數(shù)據(jù)管理和服務(wù)器端的數(shù)據(jù)管理兩個(gè)部分。本系統(tǒng)移動(dòng)端采用輕量級(jí) SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)。服務(wù)器端采用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)模擬后臺(tái)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的相關(guān)操作?；緮?shù)據(jù)分為3類：警情信息、位置信息、文檔和附件，如表1所示。警情數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)和字段說(shuō)明如表2所示。

表1　基本數(shù)據(jù)類型

表2　警情數(shù)據(jù)表

系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互過(guò)程是：首先服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的邏輯處理，比如相關(guān)信息數(shù)據(jù)的讀取、更新、導(dǎo)入和修改，以及把數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)系列化為 xml或json格式。然后移動(dòng)終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)器，在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢、存儲(chǔ)或修改，最后將所需數(shù)據(jù)返回給移動(dòng)終端，完成數(shù)據(jù)交互。

2.3功能設(shè)計(jì)

功能設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2　移動(dòng)警情系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

3　關(guān)鍵模塊實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)以 ArcGIS Server和 Android為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，在Eclipse開(kāi)發(fā)環(huán)境中，針對(duì)移動(dòng)警情的業(yè)務(wù)流程，使用Java語(yǔ)言基于 ArcGIS Runtime SDK for Android的接口進(jìn)行開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)后臺(tái)空間數(shù)據(jù)服務(wù)采用 ESRI的 ArcGIS Server平臺(tái)發(fā)布基礎(chǔ)地形服務(wù)，并使用ArcGIS Server切片緩存技術(shù)對(duì)基礎(chǔ)地形服務(wù)進(jìn)行切片，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)端對(duì)空間數(shù)據(jù)的快速訪問(wèn)。

3.1地圖服務(wù)

地圖服務(wù)主要實(shí)現(xiàn)三個(gè)功能：電子地圖功能、定位功能、地址查詢功能，具體使用到的方法如圖3所示。

圖3　地圖服務(wù)設(shè)計(jì)

（1）電子地圖功能

電子地圖功能是實(shí)現(xiàn)放大、縮小、平移，以及手觸摸式的放大縮小、衛(wèi)星/交通圖顯示等功能。主要調(diào)用zoomin（放大）、zoomout（縮?。?、zoomToScale（地圖級(jí)別設(shè)置）、getRotationAngle（地圖旋轉(zhuǎn)）和setVisble（不同圖層顯示）五個(gè)方法。

（2）定位功能

定位功能就是用戶通過(guò)移動(dòng)設(shè)備獲取位置信息（經(jīng)緯度）并在地圖上展示的功能。系統(tǒng)主要通過(guò)兩種方式獲取到定位服務(wù)，一是通過(guò)點(diǎn)擊“定位”按鈕觸發(fā)定位事件，二是通過(guò)移動(dòng)設(shè)備的位置更新觸發(fā)定位事件。具體為：MapView通過(guò)調(diào)用 getLocationService方法獲取一個(gè)LocationService定位服務(wù)，通過(guò)這個(gè) LocationService定位服務(wù)可以開(kāi)啟/關(guān)閉GPS，設(shè)置一些有用的屬性。同時(shí)通過(guò)setLocationListener方法來(lái)監(jiān)聽(tīng)位置的變化。

（3）地址查詢

地址查詢是用戶通過(guò)地址名（物理地址名）獲取到位置信息（經(jīng)緯度）并在地圖上渲染的過(guò)程。地址查詢功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程是實(shí)現(xiàn) searchAddress和 handleSearchAddress兩個(gè)方法，其中handleSearchAddress方法會(huì)通過(guò)調(diào)用ArcGIS Server Geocoding Services實(shí)現(xiàn)地理編碼功能，獲取到位置信息，并最終在地圖上渲染。

3.2警情報(bào)告服務(wù)

警情報(bào)告是用戶采集警情，并在地圖上實(shí)時(shí)標(biāo)注的功能。要使用到一個(gè)客戶端的要素圖層GraphicsLayer，以及 PictureMarkerSymbol這個(gè)符號(hào)類。GraphicsLayer是ArcGIS Runtime for Android中比較重要的圖層類型，也

是使用最為頻繁的一個(gè)。GraphicsLayer可以包含一個(gè)或多個(gè)Graphic對(duì)象，查詢的返回結(jié)果和標(biāo)注的 Graphic數(shù)據(jù)都要通過(guò)它呈現(xiàn)。警情報(bào)告主要用到圖4所示的方法。

圖4　警情報(bào)告

圖 4中，首先調(diào)用 centerAt（）方法在地圖上繪制定位點(diǎn)的位置信息；其次通過(guò) getDrawable（）方法，獲取警情對(duì)應(yīng)的圖標(biāo)資源；最后通過(guò) addGraphic（）方法將警情標(biāo)注到地圖上，同時(shí)與服務(wù)器進(jìn)行同步。

3.3警情提醒服務(wù)

警情提醒服務(wù)實(shí)現(xiàn)附近警情信息推送，當(dāng)用戶啟用應(yīng)用并開(kāi)啟定位設(shè)備時(shí)，即可使用警情信息的推送服務(wù)。用于限定并進(jìn)行警情信息過(guò)濾的條件主要有三個(gè)：經(jīng)度、緯度、半徑。將此三個(gè)要素作為過(guò)濾方法getEventInfo（）的輸入?yún)?shù)，并將符合條件的警情信息作為輸出參數(shù)，即：

public static String［］［］getEventInfo（double lat，double lon，int radius）｛｝；

通過(guò)三個(gè)規(guī)則限定條件，從服務(wù)器獲取警情信息，并將信息置于類型為 JOSNArray的 stationJsonArray變量中。將stationJsonArray變量的長(zhǎng)度作為info數(shù)組的長(zhǎng)度，并將 stationJsonArray變量中所包含的內(nèi)容一一賦值給info數(shù)組，并作為getEventInfo（）方法的返回值。

3.4應(yīng)急路線規(guī)劃服務(wù)

應(yīng)急路線規(guī)劃功能是通過(guò)用戶輸入出發(fā)地和目的地即避難場(chǎng)所，進(jìn)而由服務(wù)器規(guī)劃最佳前往路線的過(guò)程。主要通過(guò)arcgisonline上已經(jīng)發(fā)布的網(wǎng)絡(luò)分析服務(wù)實(shí)現(xiàn)。執(zhí)行路徑分析可以通過(guò)RoutingTask類的solve方法來(lái)進(jìn)行，通過(guò)給slove方法傳遞RoutingParameters類型的參數(shù)，即可以實(shí)現(xiàn)最短路徑的查找。

4　結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步，人們對(duì)信息的需求進(jìn)一步提高，特別在我國(guó)這樣一個(gè)人口數(shù)量龐大的國(guó)家，公眾的生活安全越來(lái)越重要。本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)具有地圖服務(wù)、警情報(bào)告、警情提醒服務(wù)、應(yīng)急路徑規(guī)劃服務(wù)等功能。系統(tǒng)達(dá)到了“人人為警”的設(shè)計(jì)目標(biāo)，并具有良好的體驗(yàn)效果。

［1］HOWE J.The rise of crowdsourcing［J］.Wired magazine，2006，14（6）：1-4.

［2］付品德，孫九林.WebGIS原理與應(yīng)用［M］.北京：高等教育出版社，2012.

［3］HEIPKE C.Crowdsourcing geospatial data［J］.ISPRS Journal ofPhotogrammetryandRemoteSensing，2010，65（6）：550-557.

［4］GILES J.Wikipedia rival calls in the experts［J］.Nature，2006，443（7111）：493-493.

［5］單杰，秦昆，黃長(zhǎng)青，等.眾源地理數(shù)據(jù)處理與分析方法探討［J］.武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（信息科學(xué)版），2014（4）：390-396.

［6］彭?yè)肀?論警情通報(bào)制度的價(jià)值［J］.福建公安高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2005（2）：30-32.

Design and implementation of mobile police intelligence system based on crowdsourcing

Tang Li，Wu Sheng
（Key Lab of Spatial Data Mining&Information Sharing，Ministry of Education，Spatial Information Research Center of Fujian，F(xiàn)uzhou University，F(xiàn)uzhou 350001，China）

With the popularity of smart phones，people have become increasingly demanding information，the existing police intelligence briefing has the problem of being difficult to access realtime police intelligence.To solve these problems，we propose a crowdsourcing mobile intelligence system，the mobile terminals uses the ArcGIS Runtime SDK for Android interface for secondary development.The police intelligence realizes information sharing and data communication between the mobile side and server-side over a wireless network，and ultimately achieves the purpose of"every one is policeman".

crowdsourcing；Android；ArcGIS Server；mobile police intelligence

P208

A

1674-7720（2015）05-0022-02

（2014-11-04）

唐李（1988-），男，碩士研究生，主要研究方向：地理信息工程，信息共享與服務(wù)等。

吳升（1972-），男，博士，教授，博士生導(dǎo)師，主要研究方向：信息共享與服務(wù)，數(shù)字區(qū)域與智慧城市，應(yīng)急信息系統(tǒng)等。