基于Windows Phone的“掌上世園游”設計與開發

焦俊超,孫成苗,胡振彪(1．青島市勘察測繪研究院,山東青島 266032; 2．海陸地理信息集成與應用國家地方聯合工程研究中心,山東青島 266032)

基于Windows Phone的“掌上世園游”設計與開發

焦俊超1,2?,孫成苗1,2,胡振彪1,2
(1．青島市勘察測繪研究院,山東青島 266032; 2．海陸地理信息集成與應用國家地方聯合工程研究中心,山東青島 266032)

摘 要:“掌上世園游”移動端軟件基于Windows Phone手機操作系統開發,采用SOA設計理念,遵從數據、管理、服務和應用相分離的架構原則,通過地理信息數據整合、管理和網絡化在線服務模式,融合無線網絡技術、LBS技術、GIS技術,在實現傳統基本電子地圖功能的基礎上,著眼于游園的自動化、智能化體驗,為游客游覽世園會提供查詢、向導、輔助決策等各項服務。系統在2014年青島世界園藝博覽會期間得到了較好的應用,最大限度的發揮了對世園會的宣傳和推介作用。

關鍵詞:Windows Phone；GIS；移動端；游覽

1　前 言

隨著第三、第四代移動通訊技術的進步以及智能手機的普及,移動互聯網時代已經來臨,基于傳統桌面的應用正在逐步轉向基于智能移動終端[1],手機端軟件已經越來越影響公眾生活。

世界園藝博覽會(簡稱“世園會”)是展示世界園林園藝精品和科技成果的專業性國際博覽會,2014年在青島舉行。為了突出游客游園時的智能化和自動化體驗,筆者設計并開發了“掌上世園游”移動端軟件產品,它是一套提供多種地理信息服務的導覽系統,作為補充和提升實體世園會的輔助宣傳工具?！罢粕鲜缊@游”系統以Windows Phone手機操作系統為設計平臺, 以ArcGIS移動產品解決方案為開發基礎,在無線網絡、LBS、GIS等先進技術的支持下,采用二維電子地圖和2．5維場景相結合的方式,通過實景圖片與文字介紹展示世園會優美景色及各項場館活動,并可利用系統提供的智能分析功能,為游客提供查詢、向導、輔助決策等各項服務,真正實現“智慧游園”。

2　解決方案理論概要

“掌上世園游”軟件著眼于地理信息服務在Windows Phone手機端的展示應用,運用移動互聯網思維,采取“B/ S”架構,以ArcGIS for Windows Phone為開發接口,選用C#語言結合XAML描述模式開發,應用ArcGIS Server的Rest地圖服務,充分發掘了Windows Phone前端技術、WebService后臺技術及多種GIS服務的網絡應用。

2．1Windows Phone基礎

Windows Phone(簡稱“WP”)是微軟公司發布的一款手機操作系統,基本放棄了原有的Windows Mobile體系架構,采用全新的設計理念精心打造,增強了桌面定制、圖標拖拽、滑動控制等一系列前衛的操作,力圖打破公眾與信息、應用之間的隔閡,適用于包括工作和娛樂在內完整生活的方方面面,操作和開發上均提供最優秀的端到端體驗[2～5],是和蘋果IOS、谷歌Android并駕齊驅的移動端軟件解決方案?！罢粕鲜缊@游”系統采用的開發平臺是Windows Phone 8．0版本。

在控件方面,Windows Phone和傳統的桌面應用程序開發或Web開發基本類似,可以使用默認提供的控件或加載第三方控件。在開發語言方面,Silverlight Framework[6]和XNA Framework兩種框架支持Windows Phone的應用程序開發,前者是以XAML文件為基礎的應用程序設計,代碼編寫和ArcGIS for Silverlight非常相像,有些源碼甚至可以直接移植,所以在該方式在當前相對比較流行。

2．2ArcGIS for Windows Phone介紹

ArcGIS for Windows Phone是美國Esri公司推出的用于在Windows Phone平臺上開發GIS應用的一套編程接口和類庫。通過這些接口和類庫,可構建富客戶端和桌面應用;并可將地圖嵌入到應用中,加載在線地圖服務、Bing地圖或離線地圖,以完成定位、搜索、空間查詢、數據展示等常見功能;此外,它還提供了一系列專業的GIS功能,允許加載企業自己的地理數據信息,利用ArcGIS Server或Bing地圖服務提供的強大的繪圖、地理編碼和地理處理能力進行數據采集、編輯、執行復雜的地理分析任務,從而挖掘數據的潛在價值[8]?！罢粕鲜缊@游”系統采用的開發插件是ArcGIS for Windows Phone 2．4版本。

2．3開發語言及地圖服務

C#[9]是微軟公司發布的一種面向對象的、運行于．Net Framework之上的高級程序設計語言,由C和C++衍生而來,能使程序員在．Net平臺上快速開發程序軟件,程序運行上安全、穩定,代碼組織上簡單、優雅;Microsoft Visual Studio 2012[10]是一個先進的軟件開發解決方案,可以輕松創建適應多變的命令窗口、按鈕、菜單、工具欄和其他屏幕元素;Windows 8是由微軟公司開發并具有革命性變化的操作系統,是現今比較常用的新的操作系統。

ArcGIS Server是一個用來構建集中管理、支持多用戶的企業級GIS應用平臺[11],能對GIS提供基于瀏覽器的地圖訪問,而且能夠實現對數據的分布式管理及動態更新。“掌上世園游”系統采用的開發語言是Microsoft Visual Studio 2012中的C#,電腦端操作系統為與之配套的Windows 8,并使用ArcGIS Server 10．2提供地圖服務。

3　系統架構及功能設計

3．1系統總體架構

“掌上世園游”軟件在系統架構上共分為4個層次(如圖1所示),依次分別為應用支撐層、數據服務層、開發接口層、業務應用層。通過4級分層架構,使數據、管理、服務、應用相分離,系統擁有了較好的穩定性、靈活性和擴展性。

圖1　系統架構示意圖

(1)支撐層

應用支撐層是構成軟件的基礎保障,通過專題數據庫和信息服務商分別為整個系統提供數據支持與技術支撐。

(2)服務層

數據服務層是接口層的基礎,包含諸如電子地圖、導航等各類服務,為接口層提供強大的后臺實現支持,完成各類空間信息資源的對外發布和共享,解決空間信息資源“如何發布”的問題。

(3)接口層

開發接口層是提供給各類用戶的程序開發接口,各相關業務系統建設可以使用這些API來和自己的業務應用進行集成,形成獨立的業務空間信息應用系統。該層采用的是ESRI提供的ArcGIS for Windows Phone。

(4)應用層

業務應用層是用來通過接口層提供的接口開發移動終端用戶系統,為用戶提供移動端地圖瀏覽、電子導游、GPS導引、周邊信息搜索等功能,為游客游園提供智能化服務,同時解決共享信息資源是“如何應用”的問題。

3．2主要功能設計

“掌上世園游”軟件在實現傳統基本電子地圖功能的基礎上,重點實現了GPS定位、智能導引、周邊搜索、園區導游等功能,突出體現游客游園的自動化、智能化體驗,如圖2所示。

圖2　系統主要功能

GPS定位是指在GPS處于打開或手機網絡連接的情況下,地圖加載成功后自動定位,并在地圖上標示出用戶所在的園區位置。

智能導引是指通過GPS定位,獲取當前位置信息,并根據當前位置自動分析最佳游園路線,或自動分析多條游覽路線供用戶選擇。隨著用戶游覽位置的變化,通過獲取外部實時傳遞的服務數據,自動推送當前位置附近展館的活動信息。

空間搜索功能不僅涉及用戶位置最近場館的搜索,還包括對用戶位置周圍生活娛樂等相關設施的搜索,所涉及的專題數據主要有世園會場館、餐飲、銀行、酒店、娛樂場所、購物等。

園區導游功能結合智能導引功能統籌考慮,運用接入的服務資源,根據用戶的自身特點和所處位置,向其推薦合理的游覽路線,為游客參觀園區帶來便利。

4　應用展示及技術優勢

4．1應用展示

“掌上世園游”系統在實現相關功能的基礎上,重點考慮了軟件的易用性、便捷性、智能性要求,設計了美觀、流行的元素和交互性極好的UI界面,并使其符合當前大眾化的流行移動軟件界面的設計要求。軟件在2014年青島世園會期間面向公眾免費下載,取得了較好的效果。這里僅展示空間搜索(如圖3所示)和園區導游功能界面(如圖4所示)。

圖3　空間搜索

圖4　園區導游

4．2技術優勢

(1)面向服務的體系架構設計

系統開發過程中應用了SOA[12]設計思想,通過將數據、算法等資源在服務器端發布為獨立于客戶端的服務。SOA的這種松散耦合特性,使得能夠將服務組合為各種應用程序,這樣大幅度提高了代碼重用率,可以在增加功能的同時減少工作量,縮短軟件開發時間。

(2)跨平臺的異構多源空間數據共享

“掌上世園游”系統采用Web Service方法實現空間地理數據的交換和共享,此方法融合了Http和其他Web協議,便于系統服務根據發展需要進行伸縮。

(3)ArcGIS的強大技術支持

軟件采用成熟穩定的ArcGIS移動產品解決方案,使用ArcGIS Server發布地圖,Windows Phone客戶端調用地圖服務。

(4)功能齊全的移動GIS軟件

系統在實現基本電子地圖功能基礎上,利用GPS 和LBS技術重點實現了GPS定位、線路查詢、周邊搜索、電子導游等功能,為游客提供全方位的游園服務。

(5)用戶體驗度高的UI設計

系統UI界面設計中充分考慮并發揮了Windows Phone系統的特點優勢,遵循用戶常規交互習慣,保證了各個版本之間軟件主題的一致性。

5　總 結

移動端GIS是當前地理信息行業發展的重要方向,是繼桌面GIS、WebGIS之后又一新的技術熱點, Windows Phone作為成熟穩定的移動端軟件解決方案,二者相互融合開發定制深層次的行業應用顯得很有必要。“掌上世園游”系統基于Windows Phone手機操作系統,采用ArcGIS for Windows Phone相關開發接口進行開發,借助GPS定位、LBS等技術實現了全面互動、信息共享、資訊傳播等功能。軟件在實際使用中取得了較好的效果。

參考文獻

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The Design and Develop of“PIHETS”Based on Windows Phone

Jiao Junchao1,2,Sun Chengmiao1,2,Hu Zhenbiao1,2
(1．Qingdao Geotechnical Investigation And Surveying Research Institute,Qingdao 266032,China; 2．National and Local United Engineering Research Center of Marine and Terrestrial Geographic Information Integration and Application, Qingdao 266032,China)

Abstract:“Pocket International Horticulture Exposition Tour System”mobile client software is developed based on Windows Phone mobile phone operating system．It is designed using SOA concept and comply with the principles of data architecture,management,services and applications of phase separation．Wi-Fi,LBS and GIS technologies are also imbedded in this software．It not only has the basic functions of traditional electronic map,but also focuses on automatic visualization and intelligent experience．Those provide services like query,wizard or decision support．This system is well applied in Qingdao International Horticulture Exposition 2014,which plays a important role in publicity and promotion．

Key words:Windows Phone;GIS;mobile client;tour

文章編號:1672-8262(2015)05-43-04中圖分類號:P208．2

文獻標識碼:A

收稿日期:?2015—04—21

作者簡介:焦俊超(1985—),男,工程師,碩士,研究方向為GIS應用與開發。

基金項目:青島市城鄉建設委員會世園會數字化園區軟件應用(GIS)系統總承包項目(X2012-8)