城市道路移動氣象信息服務(wù)系統(tǒng)研究

楊璐，王方雄*，王力（1.遼寧師范大學(xué)遼寧省自然地理與空間信息科學(xué)重點實驗室，遼寧大連116029；2.遼寧師范大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院，遼寧大連116029；.星際空間（天津）科技發(fā)展有限公司，天津0084）

城市道路移動氣象信息服務(wù)系統(tǒng)研究

楊璐1，2，王方雄1，2*，王力3
（1.遼寧師范大學(xué)遼寧省自然地理與空間信息科學(xué)重點實驗室，遼寧大連116029；2.遼寧師范大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院，遼寧大連116029；3.星際空間（天津）科技發(fā)展有限公司，天津300384）

為了提高城市交通氣象保障服務(wù)水平，將城市道路路況與氣象信息相結(jié)合，基于SuperMap iMobile for Android探索了城市道路移動氣象信息服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計方法與開發(fā)技術(shù)，提出了三層B/S系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、氣象數(shù)據(jù)與道路數(shù)據(jù)一體化集成管理以及XML布局界面的系統(tǒng)設(shè)計方案，開發(fā)實現(xiàn)了地圖瀏覽、信息查詢，路徑分析，氣象信息實況預(yù)警等服務(wù)功能，為公眾駕車安全出行提供了便捷的軟件工具。

城市道路；氣象信息；SuperMap iMobile；移動GIS；Android

引言

高速公路作為社會交通的重要載體，在人們出行中承擔(dān)著重要作用［1］。隨著公眾出行需求的增加，災(zāi)害性天氣對交通安全的影響越來越成為人們關(guān)注的熱點，雨雪等各種氣象情況嚴(yán)重影響人們的出行安全［2-5］。移動技術(shù)的發(fā)展使得人們越來越傾向通過移動設(shè)備獲取所需信息，基于移動互聯(lián)網(wǎng)和交通氣象信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)的逐步發(fā)展［6］，政府和公眾對城市交通移動氣象信息服務(wù)的需求與日俱增。國內(nèi)外在不斷探索互聯(lián)網(wǎng)與氣象信息服務(wù)的結(jié)合，有的采用J2ME技術(shù)開發(fā)，但只能運行在Java手機上［7］，受硬件配置、網(wǎng)絡(luò)連接和用戶體驗方面的強烈制約；有的實現(xiàn)了氣象信息的顯示與查詢，但缺少氣象預(yù)警、路徑分析等功能［8，9］。鑒于此，基于超圖公司的專業(yè)移動GIS開發(fā)平臺SuperMap iMobile for Android探討城市道路移動氣象信息服務(wù)系統(tǒng)（Mobile Weather Information Service System for City Road，MWISS）的設(shè)計與開發(fā)技術(shù)，將氣象信息與路況信息有機結(jié)合，為公眾駕車安全出行提供便捷、實用的交通氣象信息服務(wù)的工具。

1　系統(tǒng)設(shè)計

1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

MWISS采用B/S體系結(jié)構(gòu)，由Android客戶端、WebGIS服務(wù)器與數(shù)據(jù)服務(wù)器構(gòu)成，見圖1所示。移動客戶端基于SuperMap iMobile for Android提供的Java服務(wù)API，開發(fā)實現(xiàn)地圖瀏覽、信息查詢、路徑分析和氣象信息服務(wù)等功能。WebGIS服務(wù)器采用SuperMap iServer，負(fù)責(zé)與Android客戶交互，解析并響應(yīng)客戶端的請求，以及后端氣象及道路數(shù)據(jù)的發(fā)布與數(shù)據(jù)訪問。數(shù)據(jù)服務(wù)器采用SuperMapSDX+與SQL Server的空間數(shù)據(jù)庫管理方案，一體化存儲管理氣象數(shù)據(jù)、城市道路數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)及相關(guān)屬性數(shù)據(jù)等。

1.2系統(tǒng)功能設(shè)計

MWISS設(shè)計并實現(xiàn)了氣象站點信息查詢、高速服區(qū)區(qū)查詢、加油站查詢、停車場查詢、實時定位、路徑分析、氣象信息實況預(yù)警以及用戶管理等功能。系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1　系統(tǒng)總體框架

圖2　MWISS功能結(jié)構(gòu)

1.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要由氣象數(shù)據(jù)庫、城市道路數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)組成。氣象數(shù)據(jù)庫主要是高速公路氣象站和縣道氣象站數(shù)據(jù)信息；城市道路數(shù)據(jù)主要由高速公路、大連市城市主干道、鐵路等數(shù)據(jù)；還包括停車場、加油站、高速服務(wù)區(qū)等基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)。其中氣象和道路數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)。所有的數(shù)據(jù)都使用SQL Server數(shù)據(jù)庫結(jié)合SuperMap SDX+數(shù)據(jù)庫引擎一體化的存儲和管理，并上傳到SuperMap iServer服務(wù)器端以便Android的客戶端進行訪問與操作。

2　系統(tǒng)的開發(fā)

2.1信息查詢模塊

通過屬性字段對目標(biāo)進行查詢，在地圖中顯示其對應(yīng)目標(biāo)的位置及詳細信息。查詢的目標(biāo)有氣象站、加油站和停車場等，為駕駛員提供了快捷搜索的便利條件。當(dāng)查詢氣象站時，氣象站在地圖上高亮顯示并可以查看其詳細信息，以查詢高速公路氣象站為例如圖3所示。實現(xiàn)方法是通過定義一個QueryParameter查詢參數(shù)類，調(diào)用setAttributeFilter（）方法將符合條件的目標(biāo)找到，然后通過Recordset類返回查詢結(jié)果記錄集，再定義一個Geometry類用于返回數(shù)據(jù)集的屬性數(shù)據(jù)表中當(dāng)前記錄對應(yīng)的幾何對象，再遍歷所有的查詢結(jié)果，實例化類LayoutInflater來實例化點樣式布局，使查詢目標(biāo)在屏幕上以點形式高亮顯示并顯示其詳細信息。

2.2氣象實況預(yù)警

道路氣象實況預(yù)警功能主要包括能見度實況預(yù)警、路面溫度實況預(yù)警、降雨量實況預(yù)警和相對濕度實況預(yù)警。能見度實況預(yù)警指的是根據(jù)高速公路氣象站的氣象信息來查看其能見度，當(dāng)高速公路上的能見度小于50米時系統(tǒng)給出大霧紅色預(yù)警，提醒駕駛員盡快駛離高速公路；如果能見度大于50米小于200米時，系統(tǒng)給出大紅橙色預(yù)警，提示謹(jǐn)慎行駛，給出建議行駛速度。如果能見度正常，則能見度的信息以分級式顏色疊加到高速公路上，每個顏色代表不同的能見度等級。路面溫度、降雨量和相對濕度實況預(yù)警與此方法相似。高速公路能見度氣象信息預(yù)警如圖4。實現(xiàn)方法是querybyfield（），傳入查詢的字段，再實例化一個TrackingLayer類來疊加顯示圖層。然后實例化一個GeoStyle類，設(shè)置不同顏色，用于分級顯示。

圖3　屬性查詢功能

圖4　氣象實況預(yù)警

2.3路徑分析模塊

路徑分析模塊指的是在城市主干道上設(shè)置起點和終點，然后路徑分析，系統(tǒng)自動產(chǎn)生一條最短路徑作為推薦路徑，連接網(wǎng)絡(luò)的同時還能進行路徑導(dǎo)航，語音提示如何行駛。實現(xiàn)用到的接口是Navigation2，該接口提供基于拓?fù)渎肪W(wǎng)的路徑分析與導(dǎo)引。調(diào)用其getNavigation2（）方法初始化導(dǎo)航控件，訪問其setNetworkDataset（）方法來設(shè)置網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，再通過調(diào)用其loadModel（）方法來加載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型。然后定義routeAnalyze（）方法進行路徑分析并將路徑顯示出來，路徑分析運行如圖5。

圖5　路徑分析功能（橫屏顯示）

3　結(jié)束語

MWISS以Android平臺為基礎(chǔ)，使用Java語言，采用Eclipse+Android SDK開發(fā)工具開發(fā)了一款充分發(fā)揮智能終端硬件特性的APP，能在運行Android4.0及以上操作系統(tǒng)的智能終端上使用。基于SuperMap iMobile包二次開發(fā)并實現(xiàn)了高速公路氣象站、縣道氣象站信息查詢、高速服務(wù)區(qū)查詢、加油站查詢、停車場查詢，氣象信息實況預(yù)警，實時定位，路徑分析以及導(dǎo)航功能。MWISS系統(tǒng)界面設(shè)計新穎簡潔，并將氣象信息與道路信息在移動GIS平臺上有效結(jié)合，將氣象信息疊加到路徑上分級顯示一目了然，隨時隨地快速獲取出行路況信息，為公眾出行了解城市道路交通安全氣象信息提供了便捷工具。

［1］朱金花.山西高速公路路況氣象信息服務(wù)系統(tǒng)［J］.中國交通信息化，2013：127-128.

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（2016-05-10收稿S編輯）

Study on Mobile Weather Information Service System for City Roads

YANG Lu1，2et al
（1.Liaoning Key Lab of Physical Geography and Geomatics，Liaoning Normal University，Dalian 116029，China；2.School of Urban and Environmental Sciences，Liaoning Normal University，Dalian 116029，China）

In order to improve the service levels of city traffic weather，combined actual city road traffic and weather information，based on SuperMap iMobile for Android component，to propose the software architecture of Mobile Weather Information Service System for city roads service system.Used the mode of B/S，weather data and road data integration system design scheme of integrated management，and XML interface layout，the realization of the city roads weather information query，weather warning，positioning，path analysis，and other functions.Provides a convenient public driving safety travel software tools.

City Road；Weather information；SuperMap iMobile；Mobile GIS；Android

P409

A

1003-7853（2016）03-0074-03

楊璐（1991-），女（漢族），遼寧朝陽人，碩士，主要從事移動GIS、網(wǎng)絡(luò)GIS研究。

王方雄。