ESuperMap支持下的城鎮土地利用信息查詢系統研究

摘要：結合ＧＩＳ二次開發控件EＳｕｐｅｒＭａｐ，對城鎮土地利用移動ＧＩＳ進行了研究，實現了多用戶條件下圖形顯示控制、屬性查詢統計以及圖屬互查等操作功能，旨在建立良好的數據共享機制，從而提高對城鎮土地利用信息查詢與監測的效率。

關鍵詞：移動ＧＩＳ；EＳｕｐｅｒＭａｐ；ＧＰＳ；信息查詢

中圖分類號：Ｐ２０８文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）14－2979-03

Ｔｏｗｎ Ｌａｎｄ Ｕｓｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｑｕｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ bａｓｅｄ ｏｎ EＳｕｐｅｒｍａｐ

ＺＥＮＧ Ｌｉｎｇ－ｑｕａｎ，ＣＨＥＮ Ｚｈｕ－ａｎ，ＺＨＡＮＧ Ｌｉ－ｔｉｎｇ

（Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Tｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｆｕｚｈｏｕ ３４４０００，Ｊｉａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｍｏｂｉｌｅ ＧＩＳ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｕｓｉｎｇ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ＧＩＳ ｅＳｕｐｅｒｍａｐ． Ａ ｍｕｌｔｉ－ｕｓｅｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｇｒａｐｈｉｃ ｄｉｓｐｌａｙ ｃｏｎｔｒｏｌ， ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｉｎｑｕｉｒｙ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｇｒａｐｈ－ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｉｎｔｅｒ ｃｈｅｃｋ ｗｅｒｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｇｏｏｄ ｄａｔａ ｓｈａｒｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ， ｔｈｕｓ ｉｍｐｒｏｖｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｑｕｅｒｙ ａｎｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｌａｎｄ ｕｓｅ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｍｏｂｉｌｅ ＧＩＳ； ｅＳｕｐｅｒｍａｐ； ＧＰＳ； ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｑｕｅｒｙ

隨著無線移動通信技術、嵌入式地理信息發布技術、高可靠性的數據壓縮和加密技術的發展，以及ＧＰＳ定位技術的普及、手持智能設備的運算能力和顯示能力的不斷增強，使得移動ＧＩＳ技術得以迅速發展。城鎮土地利用信息的查詢是將商服用地、住宅用地、水域用地、工礦及倉儲用地等內容發布到Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上面供用戶檢索，并且能夠提供數字地圖的縮放、漫游、圖屬互查以及相關的統計圖表的生成和可視化操作［１］。因此，本研究利用ＧＩＳ技術建立城鎮土地利用地理信息系統，運用城鎮ＧＩＳ進行規劃、設計、決策，實現各種必要的信息查詢，從而提高對城鎮土地利用動態查詢與監測的效率。

１系統總體設計

１．１系統總體構架設計

居民點移動ＧＩＳ的基礎數據存儲在地圖數據庫和屬性數據庫中（圖1），在ＥＶＣ可視化編程環境中，運用移動ＧＩＳ組件EＳｕｐｅｒＭａｐ開發出移動城鎮地理信息系統“城鎮土地利用信息查詢掌上通”，該系統可以實現地圖縮放、屬性查詢、路徑導航等功能（圖２）。系統主要包括五大模塊［２］，分別是：①服務器數據獲取：通過移動公司的移動網絡，手機端通過接口協議連接到服務器，獲取服務器上最新字符串等文字信息。②地圖顯示與操作：按照地圖的比例尺不同對地圖進行分層顯示，同時提供基本地圖操作。③數據查詢：可以按照圖上點選查詢和關鍵字查詢這兩種查詢方式來對系統各個圖層的數據進行查詢，并對查詢結果進行高亮顯示。④ＧＰＳ設置與信息顯示：通過該模塊，可以方便地設置系統與ＧＰＳ設備的連接參數，同時也可以查看當前的ＧＰＳ數據信息。⑤導航系統：實現了點到點的模擬導航功能并能提供簡單的導航信息提示。

１．２基于ＧＩＳ系統的構建模式

城鎮土地利用信息發布系統的設計選擇采用的是完全客戶端功能的方式構建。系統構建方式為：基于Ｗｉｎｄｏｗ Ｍｏｂｉｌｅ平臺結合ＧＩＳ二次開發控件EＳｕｐｅｒＭａｐ，采用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎ３２ ＡＰＩ，以完全的ＭＦＣ、ＡｃｔｉｖｅＸ、ＣＯＭ、ＡＴＬ來實現用戶接口；以Ｗｅｂ服務器處理用戶請求，發布Ｊａｖａ Ａｐｐｌｅｔ程序和ＧＩＳ頁面，并且管理數據和程序的存放。數據以和本地ＧＩＳ平臺相一致的文件數據庫形式存儲（圖３）。

１．３系統的硬件環境及開發工具

設計采用的硬件環境為：智能手機（ＤＯＰＯＤ ８２８＋），ＡＲＭ處理器，內存為１２８Ｍ，采用觸摸屏的方式來接受用戶輸入。系統設計的運行環境即操作系統為：Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｍｏｂｉｌｅ（ＴＭ）２００３第二版。ＯＥＭ廠商定制自己的Ｗｉｎｄｏｗｓ ＣＥ操作系統，該系統是微軟開發的一個簡潔、高效、多任務、完全搶占式的３２位嵌入式系統。一般支持常用的Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎ３２ ＡＰＩ，可用于開發應用程序，接口包括：ＭＦＣ、ＡｃｔｉｖｅＸ、ＣＯＭ、ＡＴＬ等［３］。

設計所采用的開發工具為：Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ ｅＭｂｅｄｄｅｄ Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋ ４．０。系統在精簡版本的ＭＦＣ類庫上使用北京超圖軟件股份有限公司的EＳｕｐｅｒＭａｐ二次開發類庫開發而成，其充分考慮到了嵌入式設備資源緊缺的特點，從數據結構到基本算法都精益求精，對資源的消耗很低，而其性能卻很優異，功能強大、系統穩定，用戶能靈活定制系統，為面向嵌入式應用的地理信息系統的開發提供了極大的方便［４］。

２系統基礎數據的獲取

“城鎮土地利用信息查詢掌上通”所使用的基礎地圖數據為航空攝影圖、正射影像圖、遙感影像圖、外業調查、控制測量、矢量線劃圖，其中包括商服用地、住宅用地、水域用地、工礦及倉儲用地、道路、水域、綠化面積等基礎地理信息。為獲得可以使用計算機處理的電子地圖，本設計采用屏幕數字化的方式，首先使用EＳｕｐｅｒＭａｐ桌面版工具從基礎地圖來獲得電子地圖。在得到電子化的基礎地圖數據后，需要進一步對它進行處理，以便能在嵌入式系統中對它進行讀取和顯示。

３關鍵技術及其實現方法

３．１地圖顯示與基本操作

系統通過調用EＳｕｐｅｒＭａｐ的嵌入式開發控件，實現了基本的地圖操作：地圖放大、縮小、移動、全屏顯示。在具體實現中，首先通過ＣＳｅＭａｐＷｎｄ類來初始化并打開指定工作空間，然后取得該工作空間中的第一副地圖同時將地圖顯示出來。通過設定系統中的ＣＳｅＤｒａｗＰａｒａｍｅｔｅｒｓ，可以分別設置當前地圖的操作模式為放大、縮小或者平移動。通過ＣＳｅＭａｐＷｎｄ類的ＶｉｅｗＥｎｔｉｒｅ（）函數，實現了地圖的商服用地、住宅用地、工礦及倉儲用地、水域用地、其他用地顯示功能［5］（圖４）。

３．２路徑分析及導航功能的實現

為了進行導航，首先根據在屏幕上輸入的起點和目的地點，在網絡圖層中使用ＦｉｎｄＮｅａｒｅｓｔＮｏｄｅ（）方法，查找到離這兩個點最近的兩個節點，再使用ＣＭｙＰａｔｈＡｎａｌｙｓｔ類的Ａｎａｌｙｓｅ（）方法按照用戶設定路徑分析模式進行路徑分析，得到路徑上所有的節點和弧段，再將這些弧段添加到跟蹤層上進行顯示。這樣就完成了路徑分析及導航路徑的顯示。

路徑分析功能代碼：（省略若干錯誤處理代碼和變量定義代碼）／／得到網絡圖層數據集ＣＳｅＤａｔａｓｅｔＶｅｃｔｏｒ *ｐＤａｔａｓｅｔＶ＝ ｍ＿ＰａｔｈＡｎａｌｙｓｔ．ＧｅｔＤａｔａｓｅｔＮｅｔｗｏｒｋ （）；／／找出出發地節點ＩＤ Ｌｏｎｇ ｎＦｒｏｍＮｏｄｅＩＤ ＝ ｐＤａｔａｓｅｔＶ＞ＦｉｎｄＮｅａｒｅｓｔＮｏｄｅ（ｍ＿ｐｎｔＦｒｏｍ，ｐｎｔＦｒｏｍ ）；／／找出目的地節點ＩＤ Ｌｏｎｇ ｎＴｏＮｏｄｅＩＤ ＝ ｐＤａｔａｓｅｔＶ＞ＦｉｎｄＮｅａｒｅｓｔＮｏｄｅ（ｍ＿ｐｎｔＴｏ，ｐｎｔＴｏ）；／／進行路徑分析 Ｌｏｎｇ ｎＬｉｎｅＣｏｕｎｔ ＝ ｍ＿ＰａｔｈＡｎａｌｙｓｔ．Ａｎａｌｙｓｅ（ｎＦｒｏｍＮｏｄｅＩＤ，ｎＴｏＮｏｄｅＩＤ，ｍ＿ａｒｒＡｒｃＩＤｓ，ｍ＿ｄＰａｔｈＴｏｔａｌＬｅｎｇｔｈ，ｍ＿ａｒｒＮｏｄｅＩＤｓ）；計算出兩個結點之間最快或者是最短的路徑，用小菱形連成的點線在地圖上顯示出來（圖５）。

點擊“導航”按鈕，接著系統開始接收ＧＰＳ數據，所在位置用一個紅色的五角星標出，開始根據計算出的路徑導航，地圖也不停地移動，以保證五角星始終為地圖的中心，而在地圖的左上方則會出現一行綠色背景的文字，用來顯示當前的導航提示信息。操作按鈕會自動隱藏起來。當到達最后一個結點的時候，會出現“注意，您已經到達目的地附近”的提示字樣，導航會自動停止，操作按鈕自動顯示出來。當前ＧＰＳ的位置、連接到的有效衛星數目、速度、高程等數據在Ｔｉｍｅｒ事件中通過ＣＳｅＧＰＳＤａｔａ類不斷獲取，同時刷新界面上顯示的信息［6］。

３．３城鎮土地利用信息查詢實現

在確定所需查詢目的地的情況下，最終實現城鎮土地利用信息查詢功能。授權用戶可以自定義權限允許范圍內的信息查看方式，顯示、查找、比較或者統計用戶所需的各類土地利用信息，并能對查詢結果選擇相應的圖表顯示和輸出。信息查詢功能與統計包含三部分內容：①屬性數據的統計查詢；②圖屬互查；③圖表可視化。３個功能基于ＧＩＳ二次開發控件EＳｕｐｅｒＭａｐ所提供的接口來實現。

通過對現有軟件接口的實現和擴展，以及對屬性單元、圖形單元和各查詢模塊之間的銜接處理，系統不但實現傳統的屬性查詢統計功能，例如建筑單元所在的轄區、戶主、家庭人數、建筑層數、建筑面積以及建筑年份等（圖６），而且實現了網頁上的實時以圖（形）查屬（性）、以屬（性）查圖（形）、按圖（形）比較屬（性）以及靈活的圖表功能。

４結論

本研究所討論的基于ＧＩＳ二次開發控件EＳｕｐｅｒＭａｐ的城鎮土地利用發布系統，對在嵌入式ＧＩＳ系統中融合ＧＰＳ設備進行了一些探討。該系統圍繞四個出發點來構建：①立足于現有的基礎圖件資源，以最低成本達到預期的高效安全的應用要求；②緊密結合與城鎮土地利用發布工作流和數據流的銜接；③基于城鎮土地利用數據庫標準的應用；④以網上空間統計和屬性查詢相結合的信息查詢功能的實現為目標來設計。建立適合城鎮土地利用監測與信息發布的綜合時空數據模型，開發相應信息系統，提供完備的時間、空間、屬性查詢監測功能，提高快速監測和反應能力。

參考文獻：

［１］ 汪兵． ＥＶＣ高級編程及其應用開發［Ｍ］． 北京：中國水利水電出版社，２００５．

［２］ 田澤． 嵌入式系統開發與應用［Ｍ］． 北京：北京航空航天大學出版社，２００５．

［３］ 張慶鋒． 一 種 基 于 電子地圖的ＧＰＳ定位技術［Ｊ］． 現代電子技術，２００５，２８（１７）：８６－８８．

［４］ 陳建春． Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋開發ＧＩＳ系統 ——開發實例剖析［Ｍ］． 北京：電子工業出版社，２０００．

［5］ 張立亭． 基于ＷｅｂＧＩＳ的土地信息發布技術［Ｊ］．華東地質學院學報，２００３，２６（４）：３７９－３８２．

［6］ 鄭斌． 基于開源ＧＩＳ的城市基準地價信息發布平臺的設計與實現［Ｊ］． 國土資源科技管理，２００６，２３（５）：６９－７４．

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文