基于移動(dòng)GIS的測(cè)繪系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

田九玲

TIAN Jiu-ling

（河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

(Henan Polytechnic Institute)

基于移動(dòng)GIS的測(cè)繪系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

田九玲

TIAN Jiu-ling

（河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

(Henan Polytechnic Institute)

智能手機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，測(cè)繪行業(yè)在無線通信技術(shù)和信息技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，出現(xiàn)了移動(dòng)GIS系統(tǒng)，移動(dòng)地理信息系統(tǒng)將智能手機(jī)設(shè)備作為載體，將無線通信技術(shù)與ARCGIS Mobile 有機(jī)結(jié)合，使GIS系統(tǒng)能夠在手機(jī)平臺(tái)上使用，更為便捷地進(jìn)行地理信息采集。本文對(duì)智能手機(jī)及ARCGIS Mobile 進(jìn)行了介紹，闡述移動(dòng)GIS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)功能。

移動(dòng)GIS；測(cè)繪系統(tǒng)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1 智能手機(jī)及ARCGIS Mobile

智能手機(jī)相較于普通手機(jī)，其能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)的部分功能，如下載軟件安裝來拓展手機(jī)的功能特性。智能手機(jī)的配置主要應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)：高速處理芯片；大容量的存儲(chǔ)芯片和擴(kuò)展儲(chǔ)存功能；標(biāo)準(zhǔn)化、大面積且能夠觸控操作的顯示屏；自帶攝像頭的像素在300萬(wàn)以上；能夠流暢播放手機(jī)電視；具有GPS導(dǎo)航功能；電池容量大、續(xù)航能力強(qiáng)，能夠更換電池；能夠?qū)崿F(xiàn)智能化操作。智能手機(jī)目前的操作系統(tǒng)主要為：賽班系統(tǒng)（Sysmbiam ）、安卓系統(tǒng)（Android）以及Linux系統(tǒng)等。智能手機(jī)的無線技術(shù)以及高配置為移動(dòng)地理信息系統(tǒng)提供了根本保障。

ARCGIS Mobile是美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所公司（ESRI）在2008年發(fā)布的最新版移動(dòng)地理信息系統(tǒng)開發(fā)包，其優(yōu)勢(shì)主要為基于最新的微軟平臺(tái)即NETCompact Framework，平臺(tái)提供開發(fā)定制支持以及數(shù)據(jù)同步應(yīng)用，功能強(qiáng)大，能夠應(yīng)用在UMPC和智能手機(jī)上對(duì)于移動(dòng)地理信息系統(tǒng)的建立和部署。這些應(yīng)用都能夠與ARCGIS Server進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制、無線同步以及戶外在線編輯。此外，還支持離線編輯，靈活的使用模式使其在移動(dòng)大背景下具有優(yōu)良的伸縮性。

ARCGIS Mobile還包含了粗粒度開發(fā)類庫(kù)，能夠在Visual Studio環(huán)境中建立Mobile的客戶化應(yīng)用。SDK的根本就是一套開發(fā)框架，其能夠?qū)崿F(xiàn)存儲(chǔ)空間信息、普查和收集等。在SDK基礎(chǔ)上能夠建立多種應(yīng)用程序，如建筑普查和設(shè)備地圖等。通過對(duì)智能手機(jī)功能的探究，將移動(dòng)地理信息系統(tǒng)與GPS、無線網(wǎng)絡(luò)和ARCGIS Mobile相整合，可以實(shí)現(xiàn)下列幾項(xiàng)功能：①對(duì)空間的數(shù)據(jù)信息以及屬性進(jìn)行查詢和瀏覽；②對(duì)GPS信號(hào)進(jìn)行接收和定位，得到目標(biāo)的位置和坐標(biāo)，并完成路線軌跡導(dǎo)航和監(jiān)控；③對(duì)空間要素進(jìn)行編輯，如點(diǎn)、線、面等，實(shí)現(xiàn)和服務(wù)器的同步和交互；④能夠解譯多種數(shù)據(jù)格式，可以訪問OGC標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)源，如WFS和WMS；⑤將結(jié)果以短信的形式發(fā)送出去。

2 移動(dòng)GIS系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)的建立目標(biāo)

測(cè)繪人員在野外工作的過程中，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)以下幾種情況：因控制點(diǎn)受損而無法放樣、因資料遺落而無法對(duì)指定范圍進(jìn)行標(biāo)注、因場(chǎng)地空曠無參照物而無法找到目的地等?；谶@些情況，移動(dòng)地理信息系統(tǒng)能夠創(chuàng)建緩存數(shù)據(jù)，其中涵蓋了建筑物、控制點(diǎn)位和街道，能夠在屬性和空間之間相互切換查詢數(shù)據(jù)，其內(nèi)部有GPS定位模塊，能夠準(zhǔn)確定位，并且將定位信息保存至本地，或是以短信形式發(fā)送出去。

2.2 系統(tǒng)功能

移動(dòng)GIS是地理信息的載體，其中涵蓋了多種空間基礎(chǔ)信息，如控制點(diǎn)位、建筑等，是將數(shù)據(jù)庫(kù)、GIS、GPS、SMS和手機(jī)技術(shù)等多種技術(shù)有機(jī)結(jié)合，對(duì)空間信息進(jìn)行存儲(chǔ)一周的系統(tǒng)。其主要功能包括數(shù)據(jù)管理、視圖管理、查詢、GPS和數(shù)據(jù)輸出。數(shù)據(jù)管理主要是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行配置和管理，視圖管理是對(duì)地圖進(jìn)行移動(dòng)、放大、縮小和全圖瀏覽，查詢是對(duì)空間屬性、定位坐標(biāo)、定位圖幅、圖上坐標(biāo)和控制點(diǎn)位進(jìn)行查看，GPS是采集GPS數(shù)據(jù)和進(jìn)行GPS定位，數(shù)據(jù)輸出是指存儲(chǔ)和短信發(fā)送查詢的結(jié)果。如圖1，為地圖菜單欄顯示，在界面上可以看到其坐標(biāo)顯示、定位和查詢控制點(diǎn)位等功能。

2.3 開發(fā)環(huán)境

圖1 地圖菜單

根據(jù)Mobile的現(xiàn)實(shí)情況和相關(guān)要求，系統(tǒng)使用的開發(fā)源是 Windows Mobile。

2.4 地圖數(shù)據(jù)

ARCGIS Mobile應(yīng)用程序能夠利用網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)保證信息與總部的一致性，也能夠?qū)?shù)據(jù)下載至本地設(shè)備，并進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存。本文所涉及的設(shè)備使用的數(shù)據(jù)為緩存數(shù)據(jù)。緩存的地圖先使用 ArcMap進(jìn)行數(shù)據(jù)配置，配置的參數(shù)主要為地圖的比例、標(biāo)注、顯示順序以及要素分層等，保存的文件后綴名為“.mxd”。再利用的GIS服務(wù)來設(shè)計(jì)地圖并進(jìn)行發(fā)布。最后利用ArcToolbox的Tools生成數(shù)據(jù)，創(chuàng)建服務(wù)過程中，要勾選MobileDataAccess選項(xiàng)，建立服務(wù)支持應(yīng)用。

2.5 關(guān)鍵技術(shù)

SDK：SDK是一種開發(fā)類庫(kù)，只要了解其中的核心控件就能夠快速建立移動(dòng)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用程序。本系統(tǒng)采用的核心控件主要為Zoom In/Out、手機(jī)服務(wù)、地圖和Pan等，使地圖的瀏覽查看功能更為全面，如移動(dòng)、定位、縮小、放大和局部查看等。

GPS：GPS定位能夠通過三種方式實(shí)現(xiàn)：①使用SDK中相關(guān)控件和類庫(kù)；②使用微軟的GPS中間驅(qū)動(dòng)程序；③利用端口和波頻率直接將硬件信息讀取。在上述三種方法中，最為簡(jiǎn)便的是第二種，在開發(fā)的過程中僅需要注意“.Open（）”和“.Close（）”時(shí)間即可。在使用定位時(shí)，若地圖坐標(biāo)為地方系統(tǒng)，操作人員還需要添加坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能。

SMS技術(shù)：發(fā)送短信息是手機(jī)最基本的性能之一，此項(xiàng)功能可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行共享，微軟公司從WM5.0之后就開始在系統(tǒng)中加入了多種托管類庫(kù)，用于智能設(shè)備二次開發(fā)聯(lián)系人、信息和號(hào)碼等數(shù)據(jù)。Outlook提供的郵件、信息等相關(guān)操作，能夠?qū)?shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行查詢和短信發(fā)送，但其無法對(duì)發(fā)送報(bào)告進(jìn)行保存。

2.6 系統(tǒng)成果

本系統(tǒng)包含一個(gè)工具欄和兩個(gè)菜單（地圖、GPS），地圖用于查詢和操作緩存的數(shù)據(jù)，GPS用于實(shí)時(shí)定位?？梢詫?shí)現(xiàn)以下功能：①得到圖上位置的坐標(biāo)；②得到圖幅號(hào)，比例為1:1000；③通過坐標(biāo)對(duì)圖上位置進(jìn)行定位；④通過圖上位置名稱進(jìn)行模糊查詢；⑤通過比例為1:1000的圖幅號(hào)在圖上進(jìn)行定位；⑥查詢點(diǎn)位的坐標(biāo)和高程，并將結(jié)果數(shù)據(jù)保存后以短信形式發(fā)送；⑦提取控制點(diǎn)位的信息數(shù)據(jù)，保存后以短信的形式發(fā)送；⑧控制GPS設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)；⑨顯示GPS接收的位置信息（坐標(biāo)、圖幅號(hào)）；⑩記錄定位系統(tǒng)的經(jīng)緯坐標(biāo)，并將結(jié)果數(shù)據(jù)保存后以短信形式發(fā)送。

3 結(jié)束語(yǔ)

研究的系統(tǒng)將ARCGIS Mobile 、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及GPS系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)地理信息采集的移動(dòng)辦公，其能夠?qū)崿F(xiàn)快速處理、便于攜帶、無線共享數(shù)據(jù)、自主導(dǎo)航等功能，在外業(yè)的實(shí)際工作過程中，解決一些問題，推動(dòng)了測(cè)繪行業(yè)發(fā)展的移動(dòng)化趨勢(shì)。但測(cè)繪地理信息系統(tǒng)還存在這一些不足，在未來的研究和發(fā)展中，還需繼續(xù)挖掘和改良，如本文系統(tǒng)只能利用緩存的形式來訪問數(shù)據(jù)源，無法直接通過無線網(wǎng)絡(luò)直接進(jìn)行服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)的查看和訪問，且無法對(duì)GIS進(jìn)行直接的編輯和分析。

[1]李國(guó)鋒.基于移動(dòng)GIS的測(cè)繪系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究[J].華北國(guó)土資源,2014(3):15-17.

[2]汪月英.試分析基于移動(dòng)GIS的測(cè)繪系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].城市建設(shè)理論研究,電子版,2014(35):22-24.

Design and Implementation of Surveying and Mapping System Based on Mobile GIS

Nowadays, the smartphone technology rapid development, surveying and mapping industry in the driving of the wireless communication technology and information technology, the Mobile GIS system, Mobile geographic information system will be smart phones as the carrier, the wireless communication technology and the organic combination of the ARCGIS Mobile GIS system can be used on Mobile phone platform, more convenient to geographic information acquisition.This paper introduces the intelligent Mobile phone and ARCGIS Mobile, Mobile GIS system design and realization of the function.

mobile GIS; mapping system; system design