基于移動GIS的領導工作用圖系統設計與實現

何華貴，郭亮，李少智，廖軍

(廣州市城市規劃勘測設計研究院，廣東 廣州 510060)

基于移動GIS的領導工作用圖系統設計與實現

何華貴*，郭亮，李少智，廖軍

(廣州市城市規劃勘測設計研究院，廣東 廣州 510060)

移動GIS的領導工作用圖系統，為各級領導進行實時管理提供高效便利的空間信息查詢統計服務，為科學決策提供有效的輔助手段。系統整合基礎地理數據集和動態專題數據集，運用混合更新模式，減少由于主觀選址或判斷的重復操作和復雜程度，實現實時準確地掌握城市規劃符合及變化情況，提高日常辦公管理水平。

移動GIS；領導工作用圖系統

1 引 言

移動GIS是以移動互聯網為支撐以GPS智能手機為終端的GIS系統，是繼桌面GIS，WebGIS之后又一新的技術熱點[1]。移動GIS是GIS從靜態走向動態環境的重大發展，通過綜合運用GPS的精確定位技術、無線互聯網接入和GIS的空間信息處理能力，使得系統能夠實時地獲取、存儲、更新、處理、分析和顯示地理信息。

基于移動GIS的領導工作用圖系統是提供一個多技術手段綜合支撐下的地圖集信息系統(Atlas Information System，AIS)，系統架構于IOS和Android系統的平板電腦或者手機上，以規劃行政辦公部門為服務對象，面向電子政務應用需求，多要素實體化的提供各種地圖服務，為領導科學決策提供有效的輔助手段。

系統的地圖服務內容主要有基礎地理數據集和動態專題地圖集。動態專題地圖集選取與政務工作密切相關的專題內容，對于動態專題地圖集中分類較為細致的數據進行綜合處理，以減輕移動設備在動態地圖運算、生成過程中的壓力。同時增加對政務工作決策有重大影響的專題數據，如變電站分布、消防設備分布等，有利于空間輔助決策。

2 總體架構

系統采用三層體系結構：基礎層、服務層和應用層。

2.1 基礎層

基礎層以多尺度基礎地理數據集、三維模型數據集和專題數據集為綜合數據集，統一按照基礎地理數據標準處理。

2.2 服務層

服務層基于服務型GIS，提供基礎地圖服務、網絡要素服務、簡單網絡分析服務等多種地理信息服務以滿足不同的服務需求。

2.3 應用層

應用層為用戶提供多種應用功能，用戶可以根據自身業務需要通過二次開發進行應用功能擴展和深化。如圖1所示：

圖1 系統架構圖

3 數據集設計與實現

本系統的政務地圖服務內容主要有基礎地理數據集和動態專題地圖集。

3.1 基礎地理數據集

廣州市基本比例尺地形圖，也可以稱之為數字線劃圖(DLG)；

廣州市數字正射影像圖(DOM)(考慮到系統運行于平板電腦上，數據存儲空間有限，這部分可以只存儲中小比例尺影像)；

廣州市數字高程模型(DEM)，并根據需要生成不同暈渲圖；

廣州市三維GIS系統建模數據；

廣州市公眾版電子地圖；

廣州市公共設施數據；

廣州市建筑物普查數據；

廣州市地下管線基礎數據；

廣州市空間基礎網格數據。

3.2 動態專題地圖集

專題數據主要來自于在線動態專題地圖數據庫，對在線動態專題地圖集表示的內容進行精簡，主要是選取與政務工作密切相關的專題內容，對于在線動態專題地圖集中分類較為細致的數據進行綜合處理，同時增加部分不宜向公眾發布的但是與政務工作息息相關的其他補充專題數據。如圖2所示：

圖2 專題數據處理流程

依據項目需求主要處理的數據內容包括：

(1)三規合一數據；

(2)土地利用現狀數據；

(3)區城市規劃數據；

(4)三舊標圖建庫數據。

4 系統實現與關鍵技術

4.1 開發與運行環境

(1)系統運行環境

iPad或者iPhone：基于BSD Unix的經過優化了的MacOS X操作系統；

其他平板電腦：基于Android操作系統。

(2)相關開發支持軟件

地圖數據環境：Esri ArcGIS 10.0；

系統開發平臺：Flex Builder 4.6；

通過Flex Builder可以將程序轉換為基于Adobe Air的Android程序以及IOS的原生程序，實現跨平臺運行。4.2 圖片緩存模式

地圖幅面大，平板電腦的緩存受到了極大的挑戰，如果將整幅圖片直接導入使用，則會出現程序閃退的現象[2]。采用金字塔切片技術解決圖片緩存問題，數據轉換成金字塔瓦片，成為構建地圖服務需解決的核心問題[5]。

地圖發布后，當用戶瀏覽不同比例尺下的地圖信息時，整個地圖就需要重新加載，浪費大量時間。為了提高瀏覽速度，就需要對發布后的地圖進行切片處理，即把發布后的地圖切成靜態圖片。當用戶瀏覽地圖時，瀏覽的就是一些靜態圖片，采用這種方式可以大大提高系統響應速度。

為了便于瓦片數據的交換，交換的瓦片數據文件采用統一的組織結構[3]。地圖瓦片數據的組織方式采用數據集、層、行目錄結構描述[4]，具體結構如圖3所示：

圖3 瓦片文件結構

4.3 地圖更新模式

為確保地圖數據的時效性，地圖更新是不迫切需要的。地圖更新模式以數據更新機制來分，可分為實時在線模式和離線模式。

實時在線模式通過無線網絡連接到GIS服務器，地圖及應用數據實時通過網絡從服務器端獲取，在網絡中斷或無信號時不能使用。這種模式適應于網絡條件好，但需要注意流量上耗費的成本。

離線模式是將數據存儲在移動終端上，GIS應用讀取本地的文件和數據。這種應用模式不需要有網絡條件的支持，也無流量耗費，另外數據從本地讀取，性能方面也更有保證，可以進行一些復雜的數據編輯及分析應用，但數據更新編輯后需要有良好的與服務器同步的機制。

本系統采用了數據更新混合模式將實時在線模式與離線模式結合起來，當網絡暢通時可以使用在線模式與服務器實時同步更新數據，瀏覽地圖及應用數據的同時可以將數據緩存到本地，下次瀏覽同樣數據時即可減少流量耗費；當網絡條件不佳時可以使用已經緩存在本地的數據進行GIS應用，降低了移動GIS應用對網絡條件的依存度。

4.4 系統實例

系統包括地圖基本操作，鷹眼，地圖放大，地圖縮小，地圖全屏，地圖平移，地圖測距，地圖測面，地圖搜索，動態地圖加載服務，對象繪制，對象識別等功能。

具體界面如圖4～圖6所示：

圖4 系統實例界面1

圖5 系統實例界面2

圖6 系統實例界面3

5 結 論

系統在應用過程中得到了用戶好評具有以下優點。

5.1 數據全面性

系統整合基礎地理數據集和動態專題地圖集，多數據源滿足規劃行政部門對電子政務應用的需求。為準確地掌握符合規劃及變化情況奠定了基礎。

5.2 靈活性

(1)數據靈活性

項目數據主要是滿足規劃行政部門，用戶可以根據業務需要增加相應業務數據滿足使用需求。只要按標準發布的服務就能直接在客戶端中使用。

(2)使用靈活性

移動設備選擇范圍較廣，可以是IOS平臺也可以是Android平臺，可以是擁有強大計算能力的平板電腦，也可以是屏幕較小功能受限的手機，甚至可以是專用的高精度的GIS設備。

5.3 便攜性

運行于各種移動終端上，與服務端可通過無線通信進行交互實時獲取空間數據，可以隨時隨地進行空間信息服務，也可以脫離服務器與傳輸介質的約束獨立運行。

基于以上特性，移動GIS領導工作用圖系統不僅提高了工作的效率，減少主觀選址或判斷的重復操作和復雜程度，而且用以實現實時準確地掌握規劃符合及變化情況，提高日常辦公管理水平。為各級領導進行實時管理提供高效便利的服務，并為科學決策提供有效的輔助手段。

[1] 李曉軍，吳金輝，吳嘯等. 基于Android 的移動監察GIS平臺研發與分析[J]. 測繪通報，2012(S1)：637～639.

[2] 吳玨. 基于平板電腦的地圖發布技術研究[J]. 江西測繪，2013(2)：008.

[3] 韋勝. ArcEngine環境下實現瓦片地圖的訪問與拼接[J]. 武漢大學學報·信息科學版，2012，37(6)：737～740.

[4] 沈云凌. Mashup技術的研究與應用[D]. 上海：上海交通大學，2008.

[5] 劉晰，張軼，楊軍等. 利用并行技術的海量數據瓦片快速構建[J]. 測繪科學，2016，41(1)：144～150.

Design and Implementation of Leadership Map System Based on mobile GIS

He Huagui，Guo Liang，Li Shaozhi，Liao Jun

(Guangzhou Unban Planning & Design Survey Research Institude，Guangzhou 510060，China)

Leadership Work Map System based on mobile GIS provide efficient and convenient services，allows real-time management of leadership at all levels，to provide an effective adjunct to scientific decision-making .The system integrated basis geography data and dynamic thematic data，make use of mix model，reduce the subjective siting repeated operations and complexity or judgment in order to achieve real-time and accurate grasp of urban planning compliance and changes to improve the daily office management.

mobile GIS；leadership work map system

1672-8262(2017)01-39-03

P208.2

A

2016—08—10 作者簡介：何華貴(1978—)，男，碩士，高級工程師，主要從事地理信息系統開發等技術工作。 基金項目：廣州市越秀區科技項目(2016-GX-059)