基于移動平臺的地籍管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王小雷，于 超

(克拉瑪依天地圖有限公司，新疆 克拉瑪依 834000)

我國城鎮(zhèn)地籍管理信息系統(tǒng)開始比較早，到目前為止許多城市已經(jīng)建立城鎮(zhèn)地籍管理信息系統(tǒng)，并被大量的應(yīng)用于城鎮(zhèn)土地資源數(shù)據(jù)的存儲與管理，為城市的建設(shè)和發(fā)展提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時(shí)，我國農(nóng)村地籍管理信息系統(tǒng)的建設(shè)隨著最新國土資源調(diào)查工作的部署，“數(shù)字國土工程”以及“第三次全國國土調(diào)查”等工程項(xiàng)目的部署和實(shí)施，已經(jīng)在全國大范圍開展起來。城鎮(zhèn)地籍管理信息系統(tǒng)作為國土地籍管理信息化建設(shè)工作最重要的軟件系統(tǒng)，主要應(yīng)用于地籍管理現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的采集、處理、管理和應(yīng)用[1]。

移動平臺應(yīng)用開發(fā)是現(xiàn)代軟件和互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域最前沿技術(shù)，目前移動平臺只應(yīng)用在智能手機(jī)、平板電腦。 Android平臺自2009年以來發(fā)展勢頭迅猛，在全球智能手機(jī)市場中所占份額一路猛增，到目前為止Android平臺市場占有率達(dá)到百分之八十以上[2]。Android系統(tǒng)在智能手機(jī)上才能得到最大的發(fā)揮。隨著智能手機(jī)軟件系統(tǒng)和手機(jī)開源技術(shù)的飛速發(fā)展，移動平臺的硬件處理能力越來越強(qiáng)大，早已具備了相當(dāng)?shù)奶幚砗痛鎯δ芰?。在Android環(huán)境的支持下，利用Arcgis Runtime SDK for android開發(fā)包，對基于移動平臺的地籍管理信息系統(tǒng)做了簡要的描述，進(jìn)行功能設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一系列簡單的功能[3]。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)是詳盡的調(diào)查類似于該鎮(zhèn)這樣一個(gè)小型的地域的地籍管理的相關(guān)組織機(jī)構(gòu)、下設(shè)的部門及具體處理對象，進(jìn)行目標(biāo)分析、數(shù)據(jù)分析、業(yè)務(wù)功能分析和運(yùn)行環(huán)境分析，通過一系列的分析處理，得到地籍管理信息系統(tǒng)的目標(biāo)和功能模型。

1.1 系統(tǒng)需求分析

1.1.1 系統(tǒng)目標(biāo)

基于Android平臺的地籍管理系統(tǒng)的目標(biāo)是：為地籍管理部門提供圖文并茂的地籍信息管理平臺，方便系統(tǒng)管理員及時(shí)更新土地變更信息，方便用戶進(jìn)行地籍要素等信息的查詢。

1.1.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求

系統(tǒng)的原有數(shù)據(jù)是“該城市該鎮(zhèn)地籍?dāng)?shù)據(jù)”，是該城市地理信息院提供，格式為Shp類型。通過折線和區(qū)域的方式記錄了該城市該鎮(zhèn)的各個(gè)村的邊界、面積等屬性信息和空間信息。

1.1.3 系統(tǒng)軟硬件環(huán)境

本系統(tǒng)選擇Andoid系統(tǒng)作為操作系統(tǒng)環(huán)境，硬件平臺相應(yīng)選擇智能手機(jī)。該平臺由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件組成。Android上的應(yīng)用程序可以通過標(biāo)準(zhǔn)API訪問核心移動設(shè)備功能[4]。

1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.2.1 運(yùn)行框架

系統(tǒng)運(yùn)行于移動平臺上，操作系統(tǒng)為智能手機(jī)的Android系統(tǒng)，通過ArcGIS Server系列軟件的處理得到用戶所需的地圖數(shù)據(jù)，用戶通過觸屏點(diǎn)擊或輸入的形式實(shí)現(xiàn)功能操作，系統(tǒng)運(yùn)行框架如圖1所示。

圖1 基于Android平臺的地籍管理系統(tǒng)的運(yùn)行框架

1.2.2 數(shù)據(jù)流圖

數(shù)據(jù)流圖的頂層圖如圖2所示。

圖2 基于Android平臺的地籍管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)頂層圖

數(shù)據(jù)流圖的第一層圖情況如下，見圖3所示。將整個(gè)系統(tǒng)分為10個(gè)模塊。系統(tǒng)管理員和用戶要憑借身份和登錄密碼才能進(jìn)入系統(tǒng)。用戶不能執(zhí)行系統(tǒng)管理模塊的相關(guān)操作，而系統(tǒng)管理員能進(jìn)行系統(tǒng)管理模塊的所有操作，可根據(jù)數(shù)據(jù)的不同類型和要求建立數(shù)據(jù)庫，從而實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的操作管理與維護(hù)，還可輸入、編輯數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對地籍信息更新。

1.2.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則包括實(shí)用性和先進(jìn)性原則；統(tǒng)一性與通用性原則；可維護(hù)性原則；易用性原則；可擴(kuò)展性原則；經(jīng)濟(jì)性原則。

2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

GIS的開發(fā)中，任何時(shí)候都少不了地圖操作，本系統(tǒng)就提供了一個(gè)多功能性的組件MapView，它是本系統(tǒng)的核心組成構(gòu)件[5]，通過MapView可以表示出地圖服務(wù)的數(shù)據(jù)，并且在MapView中定義了大量的屬性、方法和事件，用戶可以通過MapView操作設(shè)備的屏幕，默認(rèn)MapView可以響應(yīng)用戶的各類操作， 其功能分布圖如圖3所示。

圖3 MapView組件

2.1 功能設(shè)計(jì)

建立“基于Android平臺的地籍管理系統(tǒng)”根據(jù)其功能需求分為10個(gè)模塊：圖層數(shù)據(jù)模塊、地圖事件模塊、空間要素可視化模塊、查詢搜索模塊、幾何計(jì)算模塊、定位模塊、在線編輯模塊 、地理處理模塊、系統(tǒng)管理模塊、幫助模塊[6-7]。

2.1.1 圖層數(shù)據(jù)模塊

圖層就是按某種屬性對數(shù)據(jù)分為若干文件，通過它可將各種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行加載顯示，但圖層需要添加到MapView對象中才能夠使用。在本系統(tǒng)中有許多種圖層，不同圖層有不同的作用，圖層的繼承關(guān)系圖如圖4所示[8]。

圖4 圖層Layer的繼承關(guān)系

2.1.2 地圖事件模塊

手機(jī)的觸屏功能使得本系統(tǒng)為MapView提供了多個(gè)事件監(jiān)聽器，通過這些監(jiān)聽器用戶可以只用觸屏操作就能實(shí)現(xiàn)地圖的一些簡單功能，其接口類型如表1所示。

表1 MapView事件監(jiān)聽器

2.2 用戶界面設(shè)計(jì)

用戶界面設(shè)計(jì)是操作設(shè)備屏幕產(chǎn)品的重要組成部分。界面設(shè)計(jì)集實(shí)用、易用、美觀于一體，并有不同學(xué)科共同參與的工程，用戶界面設(shè)計(jì)的三大原則是：用戶控制界面的靈活性；界面設(shè)置簡單易用，便于用戶記憶界面；界面跳轉(zhuǎn)前后的一致性。

3 該鎮(zhèn)移動地籍管理信息系統(tǒng)的初步實(shí)現(xiàn)

在Arcgis API for Android插件和Android系統(tǒng)中自帶的Arcgis開發(fā)的相關(guān)的庫支持下，根據(jù)系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)，按照地籍?dāng)?shù)據(jù)在移動平臺的部署方案，選擇智能手機(jī)作為開發(fā)平臺實(shí)現(xiàn)了基于移動平臺的該城市該鎮(zhèn)地籍管理信息系統(tǒng)的部分功能。其中,包括在智能手機(jī)平臺上實(shí)行單用戶登陸，加載矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行地籍圖的簡單操作，放大、縮小、空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的查詢等等功能，界面使用可返回式操作，還可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航功能。

3.1 關(guān)鍵功能的初步實(shí)現(xiàn)

手機(jī)或平板電腦屏幕中的每個(gè)界面就是一個(gè)Activity，所以Activity可以作為Android當(dāng)中最基本的模塊之一，一個(gè)Android應(yīng)用程序可認(rèn)為就是由很多個(gè)Activity的交流互動組成的，不同的Activity之間可以進(jìn)行相互跳轉(zhuǎn)。本系統(tǒng)的應(yīng)用界面主要有用戶登錄界面、圖層屬性查詢界面、地圖瀏覽界面、圖層控制界面等，其中，在模擬器上顯示的用戶登錄界面如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)的用戶登陸界面

3.2 地圖的瀏覽

要想瀏覽地圖，首先得載入地圖，將 .Shp 數(shù)據(jù)類型的文件通過 ArcMap 轉(zhuǎn)化成.mxd 格式，存入模擬器的 sdcard 中，在編譯器中進(jìn)行代碼的編寫，通過MapView組件呈現(xiàn)地圖服務(wù)的數(shù)據(jù)從而載入地圖，實(shí)現(xiàn)代碼如下：

mapview=new ytMapView(this.getBaseContext());

mapview=(ytMapView)findViewById(R.id.mapView1);

mapview.MapPath="/mnt/sdcard/cangshu/";//數(shù)據(jù)存儲路徑

mapview.MapName ="cangshu.mxd";

載入數(shù)據(jù)后用戶要進(jìn)行地圖的瀏覽，所以通過MapView可以操作設(shè)備的觸摸屏，還得建立OnClick監(jiān)聽事件，來實(shí)現(xiàn)地圖的放大、縮小功能，主要實(shí)現(xiàn)代碼如下：

zoomControls = (ZoomControls) findViewById(R.id.zoomControls1);

zoomControls.setOnZoomInClickListener(new OnClickListener() {

public void onClick(View v) {

if(mapview!=null){

mapview.setCurrentCommand(CommandType.ZoomIn);//放大地圖

}

}

});

其中，地圖的放大、縮小、平移分別如圖6、圖7、圖8所示。

圖6 地圖的放大

圖7 地圖的縮小

圖8 地圖的平移

3.3 彈出菜單事件

菜單是用戶界面中最常見的元素之一，使用非常頻繁，在Android中，菜單被分為如下三種，上下文菜單、選項(xiàng)菜單和子菜單。本系統(tǒng)在制作Menu的時(shí)候設(shè)置了兩排，每排四個(gè)選項(xiàng)，在添加完第一排的菜單時(shí)，將“添加分組”來實(shí)現(xiàn)兩排超過六項(xiàng)的菜單欄功能，即MENU_ADD_GROUP，運(yùn)行結(jié)果如圖9所示。

圖9 彈出菜單

3.4 圖層屬性查詢功能與圖層控制

該模塊通過Spinner 控件列出查詢內(nèi)容，即圖層名稱、字段名稱和字段值，通過指定查詢層，設(shè)置查詢參數(shù)來使用戶實(shí)現(xiàn)查詢相關(guān)的信息功能。圖層控制對話框的實(shí)現(xiàn)是采用Dialog 樣式給出數(shù)據(jù)中所有圖層的列表，用戶可通過復(fù)選框選出想要打開的圖層，并進(jìn)行相應(yīng)的操作，圖層控制對話框?qū)崿F(xiàn)代碼見附錄。

3.5 地圖編輯功能

客戶端要素既要顯示業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，也要負(fù)責(zé)和用戶的交互。用戶可在編輯的圖層上面進(jìn)行點(diǎn)、線、面的繪制，來實(shí)現(xiàn)對地圖的編輯功能。實(shí)現(xiàn)要素編輯功能是事件“nDragPointerMove”。如果在事件中畫線，首先要在屏幕上捕捉到一點(diǎn)，之后放入“startPoint”這個(gè)對象[9]，并新建一個(gè)PolyLine對象。之后只要在屏幕上移動下一點(diǎn)，此時(shí)就要這個(gè)事件中調(diào)用lineTo 方法對這個(gè)PolyLine對象進(jìn)行繪制。在每一步完成之后，用戶結(jié)束繪制，程序調(diào)用“onDragPointerUp”事件監(jiān)聽[10]，實(shí)現(xiàn)Graphic對象構(gòu)造完成。

4 結(jié) 語

在結(jié)合地籍信息化建設(shè)和嵌入式二次開發(fā)的技術(shù)后，對地籍管理信息系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究，對建立地籍管理數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了具體的描述，最后實(shí)現(xiàn)Android系統(tǒng)的二次開發(fā)技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了簡單的基于移動平臺的地籍管理信息系統(tǒng)的功能。地籍管理信息系統(tǒng)的研究和智能手機(jī)的開發(fā)都有了很大的進(jìn)步，但是將二者結(jié)合起來卻尚未發(fā)展起來。將地籍管理信息系統(tǒng)移植到智能手機(jī)中，攜帶方面，操作簡單，而且可長時(shí)間工作?；谝苿悠脚_的地籍管理信息系統(tǒng)成本較低，易于推廣，方便應(yīng)用，可為加快地籍信息化建設(shè)、全面提高地籍管理水平服務(wù)。