基于Android平臺的智慧政務地圖數據采集系統的設計與實現

王奪 李影 韋書劍

摘 要：隨著各省市智慧政務服務平臺地建設，地圖數據服務的需求也隨之擴大。高效又快速地完成地圖數據服務相關的采集工作顯得格外重要。本文提出了基于Android平臺的智慧政務項目地圖數據采集服務系統的設計方案與實現方法，重點描述了以離線矢量地圖數據為基礎來進行地圖數據服務中基礎數據的相關采集工作，以及內外業(yè)數據采集一體化等關鍵技術，并簡單介紹了地圖數據服務系統的系統構成。

關鍵詞：智慧政務；地圖數據；Android；內外業(yè)采集一體化

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2018）02-0030-03

Design and Implementation of Data Acquisition System for Intelligent Government Map Based on Android Platform

WANG Duo1，LI Ying2，WEI Shujian1

（1.Shen Kan Engineering&Technology Corporation，MCC，Shenyang 110169，China；2. Liaoning Jianghai Water Conservancy Engineering Company，Shenyang 110000，China）

Abstract：With the continuous construction of government service platform in various provinces and cities，the demand for map data service has also been further expanded. It is very important to complete the collection of map data services efficiently and quickly.In this paper，the design and implementation of a Android based map data mining service system for intelligent government projects is proposed.This paper mainly describes the related collection of the basic data of the map data service based on the off-line vector map data.The key technology of integration of data acquisition in internal and external industry，and the system structure of the map data service system is briefly introduced.

Keywords：intelligence government；map data；Android；integration of internal and external industry collection

0 引 言

隨著我國地理信息行業(yè)的快速發(fā)展，城市信息的管理系統逐步發(fā)展成為城市信息與地理信息相結合的數據庫系統。在國家支持政務信息化的大背景下，依托整合后的數據庫，各地紛紛進行了關于“互聯網+政務服務”體系的相關建設，同時大力推進智慧政務平臺的建設。

智慧政務地圖數據服務通過信息化手段和移動通信技術手段來處理、分析和管理整個城市的所有部件及事件信息，綜合反映一個國家或地區(qū)信息化的程度。

地圖數據服務中的基礎數據通過綜合利用全球衛(wèi)星定位系統（GPS）、遙感技術（RS）、地理信息系統（GIS）等新技術來獲得，對采集的數據進行屬性錄入，自動編碼并建立相應的數據庫。

數據庫的建立加快了智慧政務地圖數據服務數據管理體系的構建，通過它可以全面地掌握城市部件的分布以及現狀，強化政府公共服務職能，切實提高城市管理水平和效率[1]。

平臺的建設離不開基礎地理信息數據的支持，傳統采集方法在數據采集整合以及數據入庫處理方面已經不能滿足現如今互聯網時代對工作效率的要求。因此，建立智慧政務項目地圖數據服務的基礎數據采集與信息管理系統顯得尤為重要。隨著Android系統功能的不斷發(fā)展，為智慧政務項目地圖數據服務采集提供了一種新的方法和平臺。本文基于Android平臺設計并實現了智慧政務項目地圖數據服務系統，詳細闡述了矢量地圖、航測影像的存儲與加載和數據庫、符號庫創(chuàng)建及應用，對地圖服務基礎數據采集及信息管理系統的功能模塊進行了設計與實現，如圖1所示。

1 基于Android設備的軟件開發(fā)

Android由Google公司開發(fā)，是基于Linux的開源操作系統。該操作系統主要應用在家用平板電腦或者手機等移動設備上，因具有顯著的開放性以及編譯自由等優(yōu)點，所以程序開發(fā)后更容易使用。目前已經成為市場占有率最高的移動操作系統。由于Android軟件系統的開源性和跨平臺性，基于Android系統的用戶終端數據采集系統廣泛地應用在各個領域[2]。

ArcGIS是Esri開發(fā)的地理信息系統軟件，具有地圖制作、空間數據管理、空間分析、空間信息整合、發(fā)布與共享等功能。在地圖數據采集過程中，相關數據的所在位置以及屬性信息等都需存放在ArcGIS軟件的GeoDatabase數據庫中，傳統GPS-RTK測量是將采集點展點到AutoCAD中后，再轉到ArcGIS中進行圖形及屬性的編輯處理，這無疑降低了工作效率。使用基于Android平臺的智慧政務地圖數據服務系統可以直接將采集的數據錄入到該數據庫中，省去了數據轉換的過程。

2 關鍵技術

2.1 離線地圖數據加載與顯示

在智慧政務項目地圖數據服務中，使用高分辨率遙感航攝影像資料與內業(yè)房屋行政區(qū)網格矢量化數據疊加作為底圖，以此作為基礎來進行部件地圖數據采集工作。利用工作底圖確保數據的準確性與安全性，在外業(yè)測量的過程中，可采用離線底圖切片包的形式來進行數據的存儲。

在ArcGIS中，支持對tpk格式的地圖包進行讀取。地圖包可采用ArcMap制作并保存到Android的存儲設備當中。利用開發(fā)包的ArcGIS接口，可以實現地圖包的讀取與顯示。地圖包數據中包括圖像的坐標信息，比例尺信息以及各個圖層的分級顯示信息。在軟件中，還實現了對地圖進行縮放與旋轉等操作，方便對地圖以及矢量圖層數據的判讀與分析。除此之外，利用Android設備自帶的GPS定位系統還可以實時地將用戶所在的位置顯示在屏幕中央，方便定位查找用戶的所在地。

除了tpk格式的地圖包外，該系統還支持shp文件的加載與顯示，這就更加方便了矢量數據的加載與顯示，使臨時更新的數據及時地顯示在Android設備當中，省去了制作地圖包的過程。

在地圖數據采集的過程中，不僅需要實現地圖與矢量數據的顯示，還需要進行離線數據庫的加載。軟件支持對ArcGIS中的gdb數據庫進行加載。gdb（geodatabase）數據庫是ArcGIS自帶的數據庫格式，支持gdb格式的數據庫更加方便了Android設備與電腦之間的數據傳輸與顯示，省去了數據庫之間數據相互轉換的步驟，更加有利于提高工作效率。

2.2 SQLite數據庫的數據編輯

軟件采用SQLite數據存儲屬性信息。SQLite是一套開放源碼的數據庫引擎，是一款移動端的輕型數據庫格式。在Android軟件中內建了SQLite數據庫，讓Android APP可以更加方便地進行數據存儲。

在地圖數據采集的過程中，不但需要記錄部件、藍牌號、興趣點等信息的所在位置，還需要對這些點的屬性信息進行相應地錄入，其中部件所需記錄的部件屬性按照國家標準《數字化城市管理信息系統第2部分：管理部件和事件》GB/T 30428.2-2013所規(guī)定，需要記錄的屬性信息包括部件標識碼、部件名稱、主管部門代碼、主管部門名稱、權屬單位代碼、權屬單位名稱、養(yǎng)護單位名稱、養(yǎng)護單位代碼、所在單元網格、部件狀態(tài)、部件調查的初始日期和變更日期、數據來源以及備注等屬性信息。

2.3 電子地圖符號設計

軟件的電子地圖基礎數據測量符號將數據分為點、線、面三類。點狀符號定義為獨立或可高度抽象的地物及指北針等標注類符號；線狀符號用來表示地物邊界或公路等線狀地物；面狀符號往往是表達一個地物區(qū)域內的單體符號。在地圖數據中注記以點狀符號形式存儲。

（1）點狀符號。點狀符號可以看成物理學中空間運動的質點，不隨著比例尺的改變而變化。點狀符號具有確定的定位點和方向，在智慧政務地圖數據采集系統中通過基本符號類的設計來進行符號的封裝。

（2）線狀符號。線狀符號通常是將長度依比例表示，寬度不依比例表示，用于表示呈線狀或細帶狀延伸的地物信息，具有一條有形的定位線。線狀符號可由若干條具有單一特征的符號組成。

（3）面狀符號。面狀符號是指在二維平面上表示面狀分布物體或地理現象的符號，通常有一條封閉的輪廓線。多數面狀符號是在輪廓線范圍內，通過配置不同的單體符號、繪制陰影線或渲染著色的辦法得到。

2.4 通過采集照片獲取地理位置信息

依據“數字城管”技術要求，對基礎數據屬性調查主要從類別和規(guī)格調查、狀態(tài)調查和權屬調查三個方面展開[3]，除此之外，還需要對部件所處的地理環(huán)境進行拍照記錄。

（1）地圖工具。利用Android平臺的多點觸控進行地圖的放大，縮小，平移，旋轉等基本地圖操作。利用Android平臺自帶的GPS定位系統，還可以記錄運動軌跡。在記錄部件信息時可以通過點擊地圖的方式來進行部件位置的記錄。由于各個Android設備觸控精度不同，若出現無法精確定位的情況，可以點擊部件的精確定位按鈕，此時屏幕中間會出現十字絲，移動地圖將待測位置移到十字絲處，點擊確定，即可選取精度更高的位置。

（2）采集工具。根據地圖數據服務調繪的工作需求，實現在圖上對地圖數據的采集與其屬性信息的錄入功能，并提供修改操作以及拍照記錄等服務。

（3）輔助工具。Android設備具有GPS定位模塊，可以記錄外業(yè)調查人員的實時位置與軌跡。在采集部件與藍牌號信息時也可以根據GPS的定位信息來進行部件屬性的錄入。除此之外，在輔助工具中還有導入導出數據的功能，在采集面板中可以將提供的數據導入到Android設備中，用于數據的刪改與更新。在采集數據后也可以使用導出功能將所有采集的數據以常見文本格式導出，從而使采集的數據可以在ArcGIS平臺直接調用。

3 使用界面及步驟

首先在初始界面中提供藍牌號采集，部件采集以及更多選項。更多選項中包含上文所提到的輔助工具。藍牌號采集界面中需要先輸入行政區(qū)域地名、小區(qū)/街巷和門樓址，隨后點擊地理位置進入到地圖界面，加載所制作的工作底圖，選擇房屋所在位置，點擊“保存”按鈕，即完成一項藍牌號數據的采集工作。

部件采集的步驟與藍牌號采集相似，采集部件數據之前需要先按照實際情況選擇部件的分類，部件的分類按照國家標準《數字化城市管理信息系統第2部分：管理部件和事件》GB/T 30428.2-2013所規(guī)定的部件類別進行劃分。在確定好部件的種類后依次填寫部件標識碼、部件名稱、主管部門代碼、主管部門名稱、權屬單位代碼、權屬單位名稱、養(yǎng)護單位名稱、養(yǎng)護單位代碼、所在單元網格、部件狀態(tài)、部件調查的初始日期和變更日期、數據來源以及備注等屬性信息。屬性信息錄入后點擊地理位置進入到地圖界面，加載所制作的工作底圖，選擇部件所在位置，點擊“保存”按鈕后，便可以將部件的相關屬性信息存儲起來。

4 結 論

隨著智能手機與平板地普及，基于Android系統的應用也越來越多。在地理信息系統方面，與傳統地圖數據的采集方式不同，基于Android平臺的智慧政務項目地圖數據服務系統可以提高工作效率，既方便后期地圖數據的數據處理，也減少了外業(yè)工作人員的工作量。今后的智慧政務項目基礎數據更新方面將會得到廣泛地應用。

參考文獻：

[1] 胡炳方.城市部件調查的技術方法 [J].測繪技術裝備，2015，17（2）：54-55+21.

[2] 張建軍.基于Android的數據采集系統分析與設計 [J].北京工業(yè)職業(yè)技術學院學報，2014，13（2）：25-28.

[3] 龍?？瑥埑?，武鑫.城市管理部件屬性調查和數據建庫的探討 [J].城市勘測，2010（3）：27-29.