基于ArcGIS Mobile技術(shù)的地理信息數(shù)據(jù)采集

胡迅妃

(溫州市甌海測(cè)繪與地理信息院,浙江 溫州 325000)

地理信息指的是能夠反映地理實(shí)體空間具體分布特征的信息，通過對(duì)地理信息的獲取、感知、加工以及分析，能夠在很大程度上揭示區(qū)域空間綜合地理信息分布以及變化之間的潛在規(guī)律[1]。因此，對(duì)地理信息進(jìn)行基于ArcGIS Mobile技術(shù)的優(yōu)化是勢(shì)在必行的，通過將地理信息轉(zhuǎn)化為可以直觀感受到的圖像，更好地揭示區(qū)域空間綜合地理信息的物理特征。ArcGIS Mobile技術(shù)能夠通過手持機(jī)或車載使用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的紙質(zhì)測(cè)量，根據(jù)時(shí)間間隔以及位置偏差等關(guān)鍵要素進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)收集以及采集的成圖流程。ArcGIS Mobile技術(shù)主要包括三個(gè)方面，第一，以任務(wù)為向?qū)У囊苿?dòng)應(yīng)用程序Mobile Application；第二，名為“Mobile 項(xiàng)目中心”Mobile Project Center的桌面應(yīng)用程序；第三，用于構(gòu)建專用應(yīng)用程序的SDK。通過以上三方面完成自動(dòng)與設(shè)定時(shí)間的數(shù)據(jù)同步采集機(jī)制[2]。以任務(wù)為向?qū)У囊苿?dòng)應(yīng)用程序Mobile Application主要適用于Windows Mobile 和Windows 設(shè)備，而用于構(gòu)建專用應(yīng)用程序的SDK可以適用于Windows Mobile 設(shè)備，同時(shí)也適用于筆記本電腦以及平板電腦等可移動(dòng)設(shè)備。

1 基于ArcGIS Mobile技術(shù)的地理信息數(shù)據(jù)采集方法

1.1 加載地理信息圖形數(shù)據(jù)

采集原始地理信息數(shù)據(jù)，再對(duì)原始地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行基于ArcGIS Mobile技術(shù)的圖像加載[3]。加載地理信息圖形數(shù)據(jù)具體流程如圖1所示。

圖1 加載地理信息圖形數(shù)據(jù)流程圖

首先,利用ArcGIS Mobile技術(shù)對(duì)原始地理信息進(jìn)行數(shù)據(jù)通路,再對(duì)地理信息進(jìn)行矢量化處理,生成拓?fù)??；贏rcGIS Mobile技術(shù)通過點(diǎn)、線、面等基本圖形元素來描述地理實(shí)體，對(duì)地理信息屬性進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼，再錄入地理信息屬性[4]。具體加載地理信息圖形數(shù)據(jù)形式如下所示：

Mobileservice cachdhdjagevfuvgpath=envcvdvcment gexdhfutsnsch(scdvfsdsaq personal)+地理信息圖形數(shù)據(jù)將得出的地理信息與屬性數(shù)據(jù)相連，完成地理信息圖形數(shù)據(jù)加載。

1.2 顯示地理信息數(shù)據(jù)物理特征

在得到地理信息圖形數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用ArcGIS Mobile技術(shù)顯示地理信息數(shù)據(jù)要素[5]。考慮到加載后得到的地理信息圖形數(shù)據(jù)一般為ESR1格式，選擇ArcGIS Mobile技術(shù)將地理信息轉(zhuǎn)化為可以直觀感受到的圖像，更好地揭示區(qū)域空間綜合地理信息的物理特征。基于ArcGIS Mobile技術(shù)對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行空間結(jié)構(gòu)處理以及3D可視化拓展，通過ArcGIS空間數(shù)據(jù)引擎，形成全面的、可集成的數(shù)據(jù)通路，根據(jù)具體要求，顯示出多層次的地理信息數(shù)據(jù)物理特征[6]。

1.3 編輯地理信息數(shù)據(jù)圖層

圖層是數(shù)據(jù)采集的重點(diǎn)步驟，通過對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分層采集，致力于提高采集精度，圖層可簡(jiǎn)易理解為如圖2所示，即將各種地理信息繪制編輯于不同圖層，最后合成為統(tǒng)一地理信息圖像。運(yùn)用ArcGIS Mobile技術(shù)借助于圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將圖像作為表示地理信息的主要形式，可以通過點(diǎn)、線、面等基本圖形元素來描述地理實(shí)體。在進(jìn)行地理信息數(shù)據(jù)圖層編輯時(shí)，所用到的繪圖操作包括：繪制點(diǎn)、多點(diǎn)、多段線以及多邊形。首先，在圖層列表中選擇要編輯的圖層，此列表項(xiàng)是 MobileService類 Layer屬性的集合，它里面的圖層實(shí)際就是集合里的元素[6]；再將這個(gè)要編輯的元素賦給圖層對(duì)象FeatureLayer 的實(shí)例；設(shè)置Map控件的當(dāng)前動(dòng)作為 addVertexSketchTool項(xiàng)；獲得Map控件 MapGraphicLayers集合中的元素并賦給 SketchGraphicLayer的實(shí)例；對(duì)選擇進(jìn)行判斷，如果選擇繪制點(diǎn)就實(shí)例化一個(gè) Point(MutiPoint、 Polyline、 Polygon)給 SketchGraphicLayer的 Geometry屬性，完成對(duì)地理信息數(shù)據(jù)圖層的編輯，最終形成高效的地理信息管理界面，如圖3所示。

圖2 圖層簡(jiǎn)易解析圖

圖3 地理信息管理界面

1.4 完成地理信息數(shù)據(jù)采集

對(duì)地理信息數(shù)據(jù)圖層完成編輯后，對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一采集[7]。通過ArcGIS的空間數(shù)據(jù)引擎，對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行并發(fā)管理，其主要功能為防止地理信息數(shù)據(jù)被修改、丟失以及不可重復(fù)復(fù)讀。通過以任務(wù)為向?qū)У囊苿?dòng)應(yīng)用程序Mobile Application、“Mobile 項(xiàng)目中心”Mobile Project Center的桌面應(yīng)用程序以及一個(gè)用于構(gòu)建專用應(yīng)用程序的SDK，通過以上三方面完成自動(dòng)與設(shè)定時(shí)間的地理信息數(shù)據(jù)同步采集[8]。但這種同步并發(fā)采集功能也會(huì)對(duì)地理信息數(shù)據(jù)的一致性帶來危險(xiǎn)，因此，必須使用ArcGIS Mobile技術(shù)通過編輯地理信息數(shù)據(jù)圖層解決沖突，進(jìn)而完成對(duì)地理信息數(shù)據(jù)高效、安全的采集。

2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

為構(gòu)建仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)對(duì)象選取2 000個(gè)大約在85 M Byte的典型地理信息數(shù)據(jù)，并對(duì)地理信息數(shù)據(jù)的區(qū)域范圍、無調(diào)整耗時(shí)、回滾段、信號(hào)強(qiáng)度、地理信息數(shù)據(jù)采集以及調(diào)整后耗時(shí)等參數(shù)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。地理信息數(shù)據(jù)的具體參數(shù)信息如表1所示。

表1 地理信息數(shù)據(jù)樣本參數(shù)

分別使用傳統(tǒng)采集方法以及設(shè)計(jì)方法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，設(shè)置傳統(tǒng)的采集方法為實(shí)驗(yàn)對(duì)照組。對(duì)比驗(yàn)證硬件環(huán)境包括：服務(wù)器Double PIV 1.7 G 1 024 M RAM Double 80 G Disk；客戶機(jī)PIV 1.7G 256 M RAM 80 G Disk, Win2000Professional；100 M以太網(wǎng)以及CPRS/DCMA無線公網(wǎng)、無線專網(wǎng)。對(duì)比實(shí)驗(yàn)軟件為黑盒工具 -QAcenter，使用Logo語(yǔ)言，主要用于對(duì)地理信息數(shù)據(jù)采集的仿真模擬。對(duì)比實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容為測(cè)試兩種采集方法的數(shù)據(jù)采集誤碼率，從而評(píng)定采集精度更高的采集方法。在此次的對(duì)比實(shí)驗(yàn)中,將區(qū)域范圍設(shè)置為(0，10 000)，共進(jìn)行10次實(shí)驗(yàn)。針對(duì)黑盒工具 -QAcenter測(cè)得的數(shù)據(jù)采集誤碼率，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)而判斷兩種采集方法對(duì)于地理信息數(shù)據(jù)的采集能力。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

根據(jù)上述設(shè)計(jì)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)步驟，采集10組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將兩種采集方法下的數(shù)據(jù)采集誤碼率進(jìn)行對(duì)比，數(shù)據(jù)采集誤碼率對(duì)比結(jié)果如表2所示。

表2 數(shù)據(jù)采集誤碼率對(duì)比

通過表2可得出如下結(jié)論：在10組實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組的平均誤碼率約為0.15%，對(duì)照組的平均誤碼率約為0.36%，且實(shí)驗(yàn)組數(shù)據(jù)采集誤碼率最高為0.19%，對(duì)照組最高誤碼率則為0.51%。由此證明，設(shè)計(jì)的采集方法數(shù)據(jù)采集誤碼率更低，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地理信息數(shù)據(jù)精準(zhǔn)采集，其各項(xiàng)功能均可滿足設(shè)計(jì)總體要求，可以廣泛應(yīng)用于地理信息數(shù)據(jù)采集方面。

3 結(jié) 語(yǔ)

通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明，設(shè)計(jì)采集方法在地理信息數(shù)據(jù)采集中的具體優(yōu)勢(shì)已經(jīng)顯現(xiàn)出來。通過ArcGIS Mobile技術(shù)編輯地理信息數(shù)據(jù)圖層，總結(jié)了區(qū)域地理信息數(shù)據(jù)綜合的物理特征。數(shù)據(jù)采集誤碼率的高低是保證地理信息數(shù)據(jù)采集質(zhì)量的主要衡量標(biāo)準(zhǔn)，驗(yàn)證了地理信息區(qū)域范圍為地理信息數(shù)據(jù)采集的主體?；贏rcGIS Mobile技術(shù)實(shí)現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)精準(zhǔn)采集，完成了傳統(tǒng)采集方法不能完成的任務(wù)。

基于ArcGIS Mobile技術(shù)的方法旨在精準(zhǔn)采集地理信息數(shù)據(jù)中一系列的信息屬性，以此指導(dǎo)地理信息數(shù)據(jù)采集日后的優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容。不足之處在于沒有對(duì)基于ArcGIS Mobile技術(shù)的移動(dòng)地理信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入分析，這一點(diǎn)也可作為日后ArcGIS Mobile技術(shù)在移動(dòng)地理信息應(yīng)用中重點(diǎn)研究的方向之一。