基于Web和Android的蘇州市文物古建監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張志敏，陳 偉，徐亦鵬，張 序

（1.蘇州科技大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215009；2.蘇州市文物保護(hù)管理所，江蘇 蘇州 215006）

基于Web和Android的蘇州市文物古建監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張志敏1，陳 偉2，徐亦鵬2，張 序1

（1.蘇州科技大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215009；2.蘇州市文物保護(hù)管理所，江蘇 蘇州 215006）

針對(duì)歷史文化名城蘇州市保留的眾多文物古建，采用Web和Android開發(fā)技術(shù)構(gòu)建蘇州市文物古建監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)通過開發(fā)基于Web的后臺(tái)管理和基于Android的手機(jī)APP，對(duì)其數(shù)據(jù)庫和功能進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)為文物保護(hù)管理部門進(jìn)行文物古建保護(hù)管理和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提供了平臺(tái)支持。

文物古建；監(jiān)測(cè)管理；Web開發(fā)；Android

蘇州是一座有著兩千多年歷史文化的古城，蘇州古城范圍分布著160多處文物和250多處控保建筑[1-5]，古代建筑、近現(xiàn)代建筑、橋梁、墓葬、古鎮(zhèn)及歷史文化街區(qū)應(yīng)有盡有，種類繁多，歷史文化價(jià)值很大。由于現(xiàn)代化進(jìn)程的加快和日新月異的城市建設(shè)，文物古建存在眾多的隱患。由于自然界風(fēng)吹雨蝕以及人為的破壞或不合理的修整，或多或少地影響著文物古建的外觀與結(jié)構(gòu)[6]。如何有效、及時(shí)并持續(xù)地對(duì)文物古建現(xiàn)狀進(jìn)行記錄和完好率評(píng)價(jià)，為文物古建的監(jiān)測(cè)、保護(hù)和修復(fù)提供詳實(shí)依據(jù)，是擺在文物保護(hù)管理工作者面前的一項(xiàng)重要課題。目前，在文物保護(hù)監(jiān)測(cè)方面已有一些研究，曾群華等基于RS與GIS建立了三峽庫區(qū)文物保護(hù)信息系統(tǒng)[7-8]；李奇等以頤和園佛香閣的激光掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立了古建筑監(jiān)測(cè)與保護(hù)三維信息管理系統(tǒng)[9]；楊嘯宇等結(jié)合地理國情普查試點(diǎn)工作的技術(shù)和方法，研究了唐帝陵文物保護(hù)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過程中地理國情要素信息的提取方法[10]；李庫等利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微傳感器技術(shù)等新一代信息技術(shù)手段對(duì)文物遺址環(huán)境監(jiān)測(cè)進(jìn)行了應(yīng)用研究[11]；孫弋等提出了基于微震監(jiān)測(cè)技術(shù)的地下田野文物監(jiān)控系統(tǒng)[12]；湯眾等對(duì)漢三闕文物保護(hù)監(jiān)測(cè)體系構(gòu)建進(jìn)行了研究[13]。

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，智能手機(jī)應(yīng)用已經(jīng)成熟普遍，將移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)APP技術(shù)應(yīng)用于文物古建監(jiān)測(cè)保護(hù)中的研究并不多見，因此，該文是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)APP技術(shù)在文物保護(hù)管理工作中一次有益探索。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于城市文物保護(hù)管理部門對(duì)文物古建進(jìn)行信息管理和完好率測(cè)評(píng)，借助于網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)開發(fā)技術(shù)，采用網(wǎng)格化管理手段，對(duì)測(cè)評(píng)人員進(jìn)行批次和網(wǎng)格化管理，明確監(jiān)測(cè)范圍和職責(zé)，對(duì)文物古建定期進(jìn)行完好率測(cè)評(píng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)文物古建保護(hù)現(xiàn)狀和問題，為文物古建監(jiān)測(cè)工作提供便捷和有效的信息化管理手段，推動(dòng)文物保護(hù)工作的常態(tài)化和可持續(xù)性開展。

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)按照三層架構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建，如圖1所示，數(shù)據(jù)層包含了百度地圖和各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫，是整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；組件層是開發(fā)系統(tǒng)所使用的技術(shù)組件，如Android開發(fā)平臺(tái)、百度地圖API、JSP等，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)；業(yè)務(wù)功能層包含了系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的子系統(tǒng)和功能模塊，包括移動(dòng)手機(jī)APP和后臺(tái)管理平臺(tái)。系統(tǒng)的用戶包括測(cè)評(píng)人員和業(yè)務(wù)管理人員。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

1.2 業(yè)務(wù)需求和流程

蘇州市文物古建監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)端（Web）及手機(jī)端（APP）組成，包含地圖監(jiān)控、文物測(cè)評(píng)、測(cè)評(píng)人員簽到、文物古建管理、管理網(wǎng)格管理、測(cè)評(píng)人員管理、測(cè)評(píng)批次管理等功能。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)測(cè)評(píng)人員對(duì)文物古建基本信息及位置分布、文物評(píng)測(cè)、歷史查詢等操作需求；管理人員對(duì)文物古建、管理網(wǎng)格、測(cè)評(píng)人員、測(cè)評(píng)批次人員分配、測(cè)評(píng)信息審批等管理需求，并實(shí)現(xiàn)地圖展示、監(jiān)控等直觀的業(yè)務(wù)需求。

具體業(yè)務(wù)流程如圖2所示。

圖2 業(yè)務(wù)流程圖

1.3 開發(fā)環(huán)境

系統(tǒng)采用B/S和M/S的混合開發(fā)模式。服務(wù)器端采用Windows Server 2015操作系統(tǒng)，Tomcat7.1Web服務(wù)器，MySQL5.6數(shù)據(jù)庫；Web客戶端采用Windows7操作系統(tǒng)，Internet Explorer9.0瀏覽器；手機(jī)客戶端采用支持Android5以上的智能手機(jī)；開發(fā)語言為Java和Android；開發(fā)環(huán)境為JDK1.7、Tomcat7和百度地圖API；開發(fā)工具為eclipse-jee-luna-SR1。

2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)據(jù)采集與加工

首先，需要當(dāng)?shù)氐奈奈锉Ｗo(hù)管理部門提供《文物古建保護(hù)名錄》，根據(jù)級(jí)別分為國保、省保、市保、控保等四個(gè)級(jí)別，根據(jù)類別分為古建筑類、近現(xiàn)代建筑類、橋梁類、墓葬類、古鎮(zhèn)及歷史文化街區(qū)類、其他類等六大類，根據(jù)文物古建的具體地點(diǎn)在百度地圖上拾取經(jīng)緯度坐標(biāo)；然后，為文物古建劃分管理網(wǎng)格；最后，根據(jù)蘇州市文物保護(hù)名錄文物編碼原則為每個(gè)文物古建進(jìn)行唯一性編碼。

2.2 數(shù)據(jù)編碼原則

蘇州市文物古建編碼原則見表1。具體說明如下：

（1）大類編碼：文物古建共分為六大類，其中文物古建類編碼為1**；控保建筑類編碼為2**，具體編碼見表2。

（2）次類編碼：為古代建筑類、近現(xiàn)代建筑類等的次分類，具體編碼見表3。

（3）編號(hào)編碼：為文物古建編號(hào)，如云巖寺塔的編號(hào)為001。

表1 編碼原則

表2 大類編碼原則

表3 次類編碼原則

2.3 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)文物古建監(jiān)測(cè)管理的需要，對(duì)所有與文物古建監(jiān)測(cè)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理分類，分析了數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，最終建立了多個(gè)屬性表，存儲(chǔ)了文物古建管理、監(jiān)測(cè)過程中的各類數(shù)據(jù)。圖3是其中關(guān)鍵的幾個(gè)數(shù)據(jù)表的關(guān)系圖。

圖3 數(shù)據(jù)庫關(guān)系圖

文物古建表用于存儲(chǔ)文物古建的基本信息，例如名稱、級(jí)別（分為國保、省保、市保、控保）、類別（分為古建筑類、近現(xiàn)代建筑類、橋梁類、墓葬類、古鎮(zhèn)及歷史文化街區(qū)類、其他類）、地區(qū)、時(shí)代、地點(diǎn)、經(jīng)緯度坐標(biāo)等。管理網(wǎng)格表用于存儲(chǔ)網(wǎng)格的圖形坐標(biāo)，系統(tǒng)可根據(jù)坐標(biāo)自動(dòng)生成網(wǎng)格圖形。測(cè)評(píng)批次表用于存儲(chǔ)測(cè)評(píng)批次的名稱、開始日期和結(jié)束日期。測(cè)評(píng)人員表用于存儲(chǔ)測(cè)評(píng)人員的基本信息。測(cè)評(píng)信息表用于存儲(chǔ)對(duì)文物古建各批次的測(cè)評(píng)信息和審核信息。測(cè)評(píng)批次—人員—網(wǎng)格對(duì)應(yīng)表用于存儲(chǔ)各批次的測(cè)評(píng)人員及對(duì)應(yīng)的管理網(wǎng)格信息。

3 功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和業(yè)務(wù)管理需求，文物古建監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)主要包括如下功能模塊，見圖4。

圖4 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

3.1 基于Web的后臺(tái)管理

后臺(tái)管理主要面對(duì)文物保護(hù)單位的系統(tǒng)管理員，主要功能包括地圖監(jiān)控、測(cè)評(píng)信息查詢、簽到信息查詢、文物古建管理、管理網(wǎng)格管理、測(cè)評(píng)人員管理和測(cè)評(píng)批次管理等（如圖5所示）。

（1）地圖監(jiān)控：通過電子地圖對(duì)文物古建進(jìn)行可視化管理和檢索，可以通過管理網(wǎng)格、級(jí)別和類別進(jìn)行任意組合查詢，并顯示其空間分布情況和詳細(xì)信息。

（2）測(cè)評(píng)信息查詢：根據(jù)輸入或選擇的條件快速檢索文物古建的測(cè)評(píng)信息，并可對(duì)測(cè)評(píng)信息進(jìn)行審核、查看和導(dǎo)出等操作。

（3）簽到信息查詢：查詢某個(gè)測(cè)評(píng)批次、文物古建、測(cè)評(píng)人員的簽到情況，及時(shí)掌握測(cè)評(píng)人員的測(cè)評(píng)簽到情況。

（4）文物古建管理：對(duì)文物古建信息進(jìn)行維護(hù)管理，包括查詢、新增、刪除、修改、詳細(xì)、定位和地圖分布等功能。

（5）管理網(wǎng)格管理：對(duì)管理網(wǎng)格進(jìn)行管理，包括查詢、新增、刪除、修改和地圖查看，還可以查看網(wǎng)格內(nèi)的所以文物的地圖分布。

3.2 基于Android的手機(jī)APP

手機(jī)APP主要是面向測(cè)評(píng)人員使用的，主要功能包括用戶登錄、文物古建列表、文物查詢檢索、現(xiàn)場(chǎng)簽到、文物古建評(píng)測(cè)和地圖定位導(dǎo)航等（如圖6所示）。

（1）文物查詢檢索：用戶可以通過選擇測(cè)評(píng)批次、管理網(wǎng)格、審批狀態(tài)（包括未測(cè)評(píng)、暫存、未審核、審核不通過、審核通過）和多選國保、省保、市保、控保，并輸入文物古建名稱，進(jìn)行查詢。

（2）現(xiàn)場(chǎng)簽到：當(dāng)測(cè)評(píng)人員距離文物5 m之內(nèi)時(shí)才可以進(jìn)行簽到，確保測(cè)評(píng)人員真實(shí)到過文物古建現(xiàn)場(chǎng)，防止不到現(xiàn)場(chǎng)亂測(cè)評(píng)的情況。

（3）文物古建評(píng)測(cè)：對(duì)文物古建進(jìn)行完好率測(cè)評(píng)，并拍攝現(xiàn)場(chǎng)照片。

4 結(jié)語

基于Web和Android的蘇州市文物古建監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)構(gòu)建了一個(gè)依托移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)面向政府管理部門的城市文物古建管理、監(jiān)測(cè)和測(cè)評(píng)的信息化平臺(tái)。它通過移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和地理信息系統(tǒng)結(jié)合，更為有效地將城市文物古建的保護(hù)形成常態(tài)化管理和連續(xù)性動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的保護(hù)機(jī)制，同時(shí)，文物保護(hù)管理部門實(shí)現(xiàn)城市文物古建的信息化、數(shù)字化管理，通過系統(tǒng)將文物古建的空間信息、屬性信息和測(cè)評(píng)信息有效地結(jié)合在一起，使信息的利用達(dá)到最大化，為文物古建的保護(hù)、修復(fù)和管理提供比傳統(tǒng)手段更為高效的輔助手段和應(yīng)用平臺(tái)。

圖6 手機(jī)APP界面

[1]吳琴，陶啟勻.蘇州文物[M].蘇州：蘇州大學(xué)出版社，1999.

[2]周云，史建華.蘇州古城控保建筑的保護(hù)與利用[M].南京：東南大學(xué)出版社，2010.

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責(zé)任編輯：謝金春

Design and realization of Suzhou ancient building monitoring management system based on Web and Android

ZHANG Zhimin1， CHEN Wei2， XU Yipeng2， ZHANG Xu1
（1.School of Environmental Science and Engineering，SUST，Suzhou 215009，China；2.Suzhou Institute of Management and Protection of Cultural Relics，Suzhou 215006，China）

In view of many ancient buildings retained in the historic and cultural city of Suzhou,we used Web and Android development technology and constructed Suzhou ancient building monitoring management system.By developing background management based on Web and mobile APP on Android，we designed and implemented the database and their functions.This system provided platform support for the institutes of management to protect the ancient buildings and monitor them dynamically.

ancient building；monitoring management；Web development；Android

TP311

A

2096－3289（2017）04－0065－05

2017－04－10

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技計(jì)劃項(xiàng)目（2011-K9-24）

張志敏（1977-），男，河北邢臺(tái)人，實(shí)驗(yàn)師，碩士，研究方向：城市地理信息系統(tǒng)和遙感。