基于GIS技術(shù)的查詢(xún)機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

白軼多++夏君

摘 要：查詢(xún)機(jī)在工作生活中得到普遍應(yīng)用，該文從查詢(xún)機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)際出發(fā)，提出了基于GIS技術(shù)的查詢(xún)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并結(jié)合某博覽中心實(shí)際，開(kāi)發(fā)了查詢(xún)機(jī)前端展示和后臺(tái)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了GIS技術(shù)在查詢(xún)機(jī)系統(tǒng)上的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：GIS 查詢(xún)機(jī) Surface WPF

中圖分類(lèi)號(hào)：P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）06（c）-0046-02

在展覽館、營(yíng)業(yè)大廳、旅游區(qū)、商場(chǎng)、博物館、圖書(shū)館等多個(gè)地點(diǎn)，查詢(xún)機(jī)以其方便、簡(jiǎn)單、實(shí)用等特點(diǎn)，在人們的日常工作和生活中，得到了普遍應(yīng)用。隨著空間技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，GIS在查詢(xún)機(jī)系統(tǒng)中發(fā)揮的作用將越發(fā)重要，可以幫助人們快速尋找空間位置和有用信息。

該文將以某大型博覽中心的查詢(xún)機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)為例，討論查詢(xún)機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)及GIS技術(shù)在其上的應(yīng)用。該項(xiàng)目以GIS理論技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)博覽中心自身特點(diǎn)及需求，完成了查詢(xún)機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。該系統(tǒng)以查詢(xún)機(jī)為平臺(tái)，將展會(huì)導(dǎo)航、信息發(fā)布等與GIS結(jié)合為一體，提高了博覽中心的信息化程度，為參展和管理人員提供了便捷。

1 需求分析

查詢(xún)機(jī)系統(tǒng)將幫助現(xiàn)場(chǎng)大眾快速找到博覽中心相關(guān)商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，確定會(huì)議室等功能場(chǎng)所、周邊交通線(xiàn)路，提供動(dòng)態(tài)的交互式體驗(yàn)和靈活的自助式服務(wù)，將大幅提升觀展體驗(yàn)并改善現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)流程，并減少現(xiàn)場(chǎng)工作人員繁雜的問(wèn)詢(xún)、指引的工作量，降低人為服務(wù)成本，提高服務(wù)效率，提高博覽中心品牌形象。

查詢(xún)機(jī)系統(tǒng)的用戶(hù)分為兩類(lèi)：一是查詢(xún)系統(tǒng)管理人員，主要負(fù)責(zé)查詢(xún)系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)日常更新和系統(tǒng)維護(hù)工作；二是查詢(xún)系統(tǒng)使用人員，博覽中心空間范圍較大，展會(huì)布置多樣化，人們會(huì)在觀展過(guò)程中出現(xiàn)目標(biāo)路線(xiàn)不明、功能區(qū)位置不清、參展單位信息了解不清等多個(gè)問(wèn)題，需要查詢(xún)機(jī)軟件系統(tǒng)快速實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位，提供友好的界面進(jìn)行引導(dǎo)。

根據(jù)需求，查詢(xún)機(jī)系統(tǒng)應(yīng)分為前端展示查詢(xún)系統(tǒng)和后臺(tái)管理系統(tǒng)兩部分，應(yīng)具備瀏覽信息、查詢(xún)，操作簡(jiǎn)便，圖、文、聲并茂，具有良好的交互性，對(duì)用戶(hù)使用權(quán)限進(jìn)行控制，可多級(jí)授權(quán)，可在局域網(wǎng)內(nèi)或廣域網(wǎng)中的其他計(jì)算機(jī)上對(duì)終端查詢(xún)機(jī)器上的信息內(nèi)容進(jìn)行修改，可與用戶(hù)內(nèi)部其他數(shù)據(jù)庫(kù)相連接等功能。

該博覽中心擁有數(shù)十臺(tái)查詢(xún)機(jī)，均接入博覽中心局域網(wǎng)，與服務(wù)器可進(jìn)行交互，

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

前端查詢(xún)機(jī)展示系統(tǒng)采用C/S模式，根據(jù)用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)特征，各觸屏展示前端為獨(dú)立運(yùn)行單元，每臺(tái)設(shè)備均能夠在無(wú)網(wǎng)絡(luò)條件下完成各種人機(jī)交互工作。見(jiàn)圖1。

后臺(tái)管理程序采用B/S模式，在查詢(xún)機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，管理者通過(guò)連入網(wǎng)絡(luò)的任一電腦即可對(duì)服務(wù)器數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，并通過(guò)數(shù)據(jù)更新模塊完成各查詢(xún)機(jī)前端系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步工作。

該次項(xiàng)目分為前端應(yīng)用、更新模塊、后臺(tái)管理三部分。前端應(yīng)用采用WPF框架，更新模塊采用.net 3.0技術(shù)完成，后端管理使用ASP.net和PostgreSQL技術(shù)完成。

3 關(guān)鍵技術(shù)

該系統(tǒng)將部署于安裝了Window7系統(tǒng)的查詢(xún)機(jī)。因此，系統(tǒng)采用Surface與 ArcGIS Map SDK的結(jié)構(gòu)來(lái)展示會(huì)展中心的各種地理要素。

Windows Surface技術(shù)是Windows 操作系統(tǒng)下多點(diǎn)觸控技術(shù)。其SDK包括一套可以協(xié)助開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)的控件、API、模板、工具等。使用.NET Framework 4.0、WPF 4.0或XNA Framework 4.0、Surface 2.0 SDK，開(kāi)發(fā)者可以更快速、一致的開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的應(yīng)用程序，這些程序?qū)⒊浞值睦靡寻l(fā)布在Surface 2.0平臺(tái)的Pixel Sense技術(shù)。Surface？2.0 SDK提供了一套專(zhuān)業(yè)供觸摸應(yīng)用API。它基于Windows 7、.NET Framework 4.0、WPF 4.0，并與Visual Studio 2010無(wú)縫集成，內(nèi)置開(kāi)發(fā)多用戶(hù)、多點(diǎn)觸摸應(yīng)用所需的大量控件。

地圖中間件Map Surface是基于Windows Surface的多點(diǎn)觸控地圖技術(shù)。其核心映射處理通過(guò)建立的觸控手勢(shì)與地圖控制命令映射表，實(shí)現(xiàn)Windows多點(diǎn)觸摸操作傳統(tǒng)地圖。ArcGIS Map SDK（for WPF）是ESRI針對(duì)WPF開(kāi)發(fā)者的一套API，這套API包含了對(duì)地圖的基本操作。ArcGIS Map SDK提供了豐富的地圖操作API。其中Android、IOS版對(duì)手勢(shì)有很好的支持，但對(duì)于Window版，其支持較差，多數(shù)功能無(wú)法使用。為了能夠達(dá)到良好的用戶(hù)體驗(yàn)、實(shí)現(xiàn)指定的功能，針對(duì)性地研發(fā)了一套地圖引擎提供手勢(shì)控制模塊。該模塊將Surface手勢(shì)與地圖引擎功能相連接，完成地圖手勢(shì)拖動(dòng)、手勢(shì)縮放、手勢(shì)定位要素等功能、手勢(shì)坐標(biāo)與地圖坐標(biāo)相轉(zhuǎn)換等工作。

4 查詢(xún)機(jī)前端實(shí)現(xiàn)

綜合考慮網(wǎng)絡(luò)載負(fù)量及用戶(hù)體驗(yàn)，前臺(tái)系統(tǒng)采用獨(dú)立運(yùn)行模式，及每臺(tái)觸摸屏為一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行單元，擁有完整的應(yīng)用，數(shù)據(jù)，并具備與總服務(wù)器同步更新的功能。具體分以下三層：

（1）應(yīng)用層。

應(yīng)用層為用戶(hù)提供統(tǒng)一的交互入口。為提高用戶(hù)體驗(yàn)，應(yīng)用層以簡(jiǎn)捷為原則，提供各種選擇項(xiàng)目，以最少的操作達(dá)成使用目的。

（2）數(shù)據(jù)層。

數(shù)據(jù)層為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和信息資源的整合、應(yīng)用提供支持和保障。主要數(shù)據(jù)包括：查詢(xún)信息數(shù)據(jù)、路徑數(shù)據(jù)、廣告數(shù)據(jù)、會(huì)議活動(dòng)數(shù)據(jù)、展會(huì)信息數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)層采用本機(jī)存儲(chǔ)形式，通過(guò)更新層與后臺(tái)服務(wù)同步。

（3）更新層。

更新層是前端觸屏與后端服務(wù)、管理的樞紐。各種數(shù)據(jù)更新都通過(guò)該層系統(tǒng)完成。前臺(tái)應(yīng)用模塊的數(shù)據(jù)統(tǒng)一更新；保持所有查詢(xún)機(jī)數(shù)據(jù)一致。局域網(wǎng)內(nèi)服務(wù)器能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享對(duì)所有查詢(xún)機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程同步數(shù)據(jù)更新，對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入和采集。支持Excel等表格數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。

5 數(shù)據(jù)管理平臺(tái)

后臺(tái)管理系統(tǒng)由管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、文件系統(tǒng)等三個(gè)部分組成，如圖2所示。

文件系統(tǒng)負(fù)責(zé)系統(tǒng)的文字、圖片和視頻等文件的管理，文字、圖片和視頻等文件分欄目存儲(chǔ)與獲取，用于對(duì)文件數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送和備份，文件邏輯結(jié)構(gòu)組織管理，支持Excel表格文件的導(dǎo)入。

管理系統(tǒng)用于對(duì)所有的查詢(xún)機(jī)終端設(shè)備的使用權(quán)限進(jìn)行管理，間接實(shí)現(xiàn)對(duì)管理子系統(tǒng)的權(quán)限管理，對(duì)該系統(tǒng)所有的查詢(xún)機(jī)終端設(shè)備進(jìn)行內(nèi)容管理和數(shù)據(jù)更新，包含廣告管理和通知管理后臺(tái)系統(tǒng)功能。

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)用于支持文件系統(tǒng)，為內(nèi)容管理提供穩(wěn)定和必備的平臺(tái)，支持信息數(shù)據(jù)的查詢(xún)、刪除、更新、增加，管理數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)以及映射。系統(tǒng)的圖片、文字、視頻等文件分別導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理和維護(hù)，數(shù)據(jù)庫(kù)部署在后臺(tái)系統(tǒng)服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)接口系統(tǒng)可使客戶(hù)通過(guò)終端查詢(xún)前臺(tái)系統(tǒng)與后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向傳輸，系統(tǒng)采用直觀導(dǎo)示功能和實(shí)現(xiàn)后臺(tái)集中化內(nèi)容數(shù)據(jù)更新、管理、統(tǒng)計(jì)和維護(hù)功能。

對(duì)用戶(hù)的使用權(quán)限進(jìn)行控制，設(shè)置系統(tǒng)管理員、分欄目管理員、普通用戶(hù)等不同權(quán)限角色。管理員可以編輯、更新所有查詢(xún)終端的數(shù)據(jù)，分欄目管理員只能夠管理某一特定分欄的功能，普通用戶(hù)僅能經(jīng)過(guò)授權(quán)后才能修改授權(quán)范圍內(nèi)的相關(guān)內(nèi)容。高等級(jí)用戶(hù)可向低等級(jí)用戶(hù)授權(quán)，非授權(quán)用戶(hù)沒(méi)有權(quán)限訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)后臺(tái)特定欄目，系統(tǒng)針對(duì)不同的欄目功能進(jìn)行管理。管理員系統(tǒng)能夠通過(guò)系統(tǒng)添加、刪除不同權(quán)限的用戶(hù)，并能對(duì)用戶(hù)權(quán)限等屬性信息進(jìn)行修改。

6 結(jié)語(yǔ)

該文實(shí)現(xiàn)的基于GIS技術(shù)的查詢(xún)機(jī)系統(tǒng)，目前已部署于某展覽中心的數(shù)十個(gè)查詢(xún)機(jī)和服務(wù)器上，在多個(gè)展會(huì)中為觀眾起到了很好的導(dǎo)引和指示作用。見(jiàn)圖3。

查詢(xún)機(jī)展示查詢(xún)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了概況介紹、展會(huì)信息查詢(xún)、會(huì)議活動(dòng)推介、路線(xiàn)導(dǎo)覽、公共交通線(xiàn)路查詢(xún)、停車(chē)位導(dǎo)航等功能；后臺(tái)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了權(quán)限管理、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)分析、廣告及通知管理等功能。

該論文是將GIS技術(shù)應(yīng)用于查詢(xún)機(jī)系統(tǒng)的一次嘗試，為查詢(xún)功能的進(jìn)一步豐富和完善提供了幫助。在實(shí)際使用過(guò)程中也得到了用戶(hù)和管理人員的好評(píng)，但如何融入更多的先進(jìn)技術(shù)如實(shí)時(shí)室內(nèi)導(dǎo)航、手機(jī)端交互等，還需進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 彭仲，史烽.旅游景區(qū)地理信息系統(tǒng)與多媒體觸摸屏電子解說(shuō)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研發(fā)探討[J].桂林航天工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2008（2）：28-30.

[2] 浮媛媛，趙建軍，張洪巖.網(wǎng)絡(luò)電子地圖在觸摸屏公眾服務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用開(kāi)發(fā)研究[J].測(cè)繪與空間地理信息，2015，38（5）：82-84.

[3] 王彥穎，周鶴.淺談基于Arc GIS Engine的觸摸屏地名查詢(xún)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)地名，2008（12）：58-59.

[4] 劉璐，盧金莎.基于GIS的地名信息觸摸查詢(xún)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].測(cè)繪與空間地理信息，2012，35（10）：110-112.

[5] 陳義文.黃山景點(diǎn)信息查詢(xún)系統(tǒng)建立[J].民營(yíng)科技，2009（2）：24-26.

[6] 吳闖，魏金明，孔胃.觸摸式GIS信息服務(wù)屏建設(shè)研究[J].城市勘測(cè)，2013（1）：64-70.