移動影像與規劃專題信息終端平臺建設與實現

戴建光，曹先密，馬天馳，楊金玲，趙曉明

（1.常州市武進規劃與測繪院，江蘇 常州213159；2.黑龍江工程學院，黑龍江 哈爾濱150050）

城市影像地圖是規劃管理者以及規劃設計人員常用的一項基礎地理信息用圖，同時它也在現代城市管理與決策、對外宣傳與招商引資等方面發揮著極其重要的作用［1］。傳統影像地圖的表現形式主要包括兩類：一類是噴墨彩圖、像紙圖像和印刷地圖集，這些產品可攜帶，卻體積較大，且影像更新比較困難；另一類是電子影像地圖和多媒體影像地圖，其具有豐富的影像表達形式，但由于這類產品一般是以臺式計算機或筆記本電腦作為載體來展示，攜帶不方便，不利于移動辦公。針對上述情況，筆者構建一款基于平板電腦的電子影像地圖瀏覽平臺，完美展現電子影像地圖的各種特性，并將各種城市規劃要素加入地圖之中，對城市影像地圖的展示方式進行有益嘗試。

1 總體設計及技術路線

本研究技術路線為依托武進最新高分辨率數字正射影像圖（DOM）和武進城市地名數據庫制作武進電子影像地圖，基于Android開發平臺，由E-clipse構建開發環境［2］，加載 ArcGIS Runtime SDK for Android API等工具接口，進行移動端GIS二次開發，搭建一個靈活性更強、表現力更豐富的電子影像地圖瀏覽軟件，并且在影像上可疊加規劃專題信息，最終形成武進移動影像與規劃專題信息終端平臺。電子影像地圖首先經過城市DOM的鑲嵌與裁剪，然后到ArcMap環境中加載Maplex配圖工具，將武進地名信息與DOM經配圖成標準的電子影像地圖，再經過ArcGIS Server將其發布成切片服務［3］；規劃專題信息由ArcGIS及基于ArcGIS開發的工具進行編輯和生產，所有數據生產完畢，經過加密打包處理，即可由終端軟件調用展示。平臺建設實施技術路線如圖1所示。

圖1 技術路線圖

1.1 總體架構

采用多層架構設計，使得整體結構清晰，功能明確。平臺總體架構見圖2。

1）應用層。平臺應用層包括移動終端系統、運維支撐系統和用戶接口3部分。移動終端系統提供與用戶交互的界面及各種功能的實現；運維支撐系統是實現終端數據更新維護的軟件系統，是保障系統正常運行和持續更新的技術手段；用戶接口是根據用戶功能需求提供系統與其他平臺進行銜接的工具。

圖2 平臺總體架構

2）數據層。數據層是平臺穩定運行所需要的信息源支持，包括由電子影像地圖、地名數據庫和歷史影像庫組成的基礎地理信息數據，由土地利用規劃信息、土地出讓信息等組成的城鄉規劃專題信息數據，以及用戶信息、元數據等其他數據。

3）基礎層。基礎層是指平臺穩定運行所需要的軟硬件環境，軟件方面包括操作系統、數據管理系統、開發工具等；硬件方面主要是智能移動終端，包括智能手機和平板電腦，實現數據存儲與網絡通訊。

4）保障體系。包括平臺數據生產的標準與規范、系統運行的組織與安全保障體系，數據的保密措施以及數據的更新機制是系統建設、運行并提供高效優質服務的基礎保障。

1.2 功能設計

移動影像與規劃專題信息終端平臺由移動終端子系統和運維支撐子系統兩部分組成，移動終端子系統是系統的主要功能實現平臺，包括歷史影像對比、專題加載、查詢統計、地圖量測和基本地圖功能5個功能模塊；運維支撐系統包括專題處理與更新、格式轉換與處理、數據加密打包和用戶管理與監控等功能模塊。系統功能結構見圖3。

2 部分功能實現

2.1 歷史影像對比

圖3 功能結構圖

歷史影像對比功能實現最新影像與歷史影像的同屏對比，并實現兩幅影像的聯動，方便規劃專業人員通過歷史影像圖的對比一目了然地發現城市的歷史變遷，從而為科學規劃提供參考［4］。歷史影像對比效果見圖4。

圖4 歷史影像對比

2.2 專題加載

專題加載模塊支持各類格式專題加載，包括矢量、柵格和文檔（word，excel，ppt，jpg等）3種類型的專題數據［5］。矢量和柵格專題經過數據加密處理后可直接疊加顯示在電子影像地圖之上，文檔類專題由系統調用終端上的OfficeAPP來查閱。

1）矢量專題加載的實現依托JSON技術。JSON（JavaScript Object Notation）是一種輕量級的數據交換格式，它是基于JavaScript（Standard ECMA-262 3rd Edition-December 1999）的一個子集，采用完全獨立于語言的文本格式，易于閱讀和編寫，同時也易于機器解析和生成，是較為理想的數據交換語言。JSON可以將JavaScript對象中表示的一組數據轉換為字符串，然后就可以在函數之間輕松地傳遞這個字符串，或者在異步應用程序中將字符串從 Web客戶機傳遞給服務器端程序。利用JSON技術，開發ArcMap工具，將GIS里的矢量數據導出，然后根據ArcGIS Runtime SDK for Android API組件，對JSON進行解析，重新將矢量要素繪制到終端屏幕上，達到與臺式電腦GIS平臺上矢量數據同樣的效果，從而可以在終端對要素進行矢量操作。矢量專題加載效果見圖5。

圖5 矢量專題加載

2）柵格專題的加載基于ArcGIS Server實現。首先將需要加載的與電子影像地圖相匹配的柵格類專題由ArcGIS Server發布成地圖切片服務，然后在移動終端程序中將其定義為GraphicLayer，進而實現柵格專題疊加在電子影像地圖之上的效果。柵格專題加載效果見圖6。

2.3 查詢統計

查詢統計模塊實現地名查詢定位和專題信息查詢統計，用戶可對某個地名進行模糊查詢，并可定位到查詢結果的實地位置［6］；對專題信息可進行條件查詢，并將查詢結果顯示于屏幕之上。地名查詢與專題統計的效果分別見圖7和圖8。

圖6 柵格專題加載

3 結束語

圖7 地名查詢

圖8 專題統計

移動影像與規劃專題信息終端平臺以智能移動終端為載體，將桌面GIS的內容移植到智能移動終端，巧妙地將移動GIS技術與JSON、SQLite等技術結合起來，實現電子影像地圖瀏覽與規劃專題查閱等功能，為有關管理部門對城市規劃、建設、管理的決策提供準確、實時的信息支撐，同時為規劃管理者的移動辦公、規劃設計者的現狀調研等工作提供有效的技術支持和新型信息化的工作方式，具有極大的推廣示范作用。

［1］李力，詹慶民.傳統規劃的三維延續-規劃方案的三維可視化分析［J］.華中建筑，2011，29（12）：107-109.

［2］李剛.瘋狂 Android講義［M］.北京：電子工業出版社，2011.

［3］萬從容，畢俊，朱培元.電子影像地圖的技術研究［J］.現代測繪，2008（1）：37-38，43.

［4］高慧君.城市規劃空間數據的多尺度處理與表達研究［D］.北京：中國礦業大學，2012.

［5］朱偉，程正奎.三維城市規劃信息系統建設研究［J］.科技視界，2013（13）：157-158.

［6］丁晶，秦亮軍，劉洋.廣州城市規劃測量精細化管理平臺設計與實現［J］.測繪工程，2013，22（5）：58-61.