基于Adobe AIR的土地督察外業核查系統研究

李成仁，王 偉，許書影

（1.上海市測繪院，上海 200063）

為保護耕地和規范地方政府合法用地，國務院于2006年批準建立國家土地督察制度，成立國家土地督察機構。土地督察是指以衛星遙感監測數據、各類土地利用數據和管理形成的檔案卷宗等資料為線索，圍繞“批、供、用、補、查”等5個方面，對督察區域內的土地利用與管理情況進行全面審查和評估[1]。近年來，隨著3S技術的迅速發展，其在土地督察方面發揮著越來越重要的作用[2-3]。土地督察外業核查系統作為土地督察信息系統的重要組成部分，充分發揮了3S技術的優勢，提升了土地督察工作效能和威懾力量。目前，基于Android和iPad的外業核查系統均已有被開發應用到外業數據采集的實例[4-5]。本文依托Adobe AIR平臺，以Action Script3.0為主要編程語言，開發了跨平臺土地督察外業核查系統。

相較于傳統Android/IOS原生開發模式，基于Adobe AIR的開發模式有兩大優勢[6-7]：①開發門檻低，Adobe AIR平臺具有Flash、HTML、Javascript等Web開發經驗的人員，無需學習其他開發語言便可輕松搭建移動App，減少開發周期，節約開發成本；②跨平臺，一套代碼可編譯出Android/IOS等多種跨平臺App，降低了不同平臺之間App的開發和同步成本，同時跨平臺App可充分利用現有硬件設備，節省購置新硬件的費用支出。

1 系統總體設計

外業核查是土地督察業務流程的重要環節，即通過實地查看相關地塊，在現場查明土地的利用現狀、周邊狀況和其他相關情況[8]，包括通過GPS設備實地定位和通過照相機采集現場照片等工作。原有外業核查設備主要為筆記本電腦、手持GPS設備、照相機等，存在攜帶不便、操作繁瑣、智能化程度低、單機作業等不足。隨著移動智能設備的迅猛發展，其已集成了拍照攝像、GPS定位、互聯網數據傳輸等多項功能。針對原有外業核查設備的不足，本文設計并開發了基于Adobe AIR的跨平臺土地督察外業核查系統，充分利用了現有手機和平板等移動終端設備，提升了土地督察外業核查的工作效能。

1.1 系統功能設計

結合土地督察外業核查的工作內容，系統應具備的主要功能為：

1）支持離線的影像切片底圖加載，支持地圖平移、縮放、量測等基本操作，支持業務數據圖層疊加展示及其屬性查詢；

2）支持多種外業信息采集方式，以拍照、視頻、文字備注等方式記錄待核查地塊的各類相關信息，以文件的形式將外業采集的照片、視頻存儲于移動終端設備內存中，以數據庫文件的形式存儲文字、矢量等信息；

3）可在離線狀態下進行數據采集，并能在移動網絡連接正常時，將采集的外業信息實時上傳或通過內業數據處理系統批量導出；

4）采集的各類信息應與外業核查地塊相關聯，并以屬性的形式與空間地理信息相關聯，方便查看與編輯；

5）可實時記錄外業核查的作業軌跡，并可通過移動網絡實時上傳，以便內業人員遠程監控與內業調度[9]。

1.2 系統存儲設計

Adobe AIR平臺除了支持普通的文件模式存儲外，還支持數據庫存儲。它有一個自帶的 SQL 數據庫引擎，采用開源的SQLite 數據庫系統，支持多種標準 SQL 功能[10]。通過該引擎可使用本地 SQL 數據庫，利用數據庫可實現外業核查過程中矢量數據的空間信息存儲，存儲格式如式（1）～（3）所示。

點存儲格式：

線存儲格式：

面存儲格式：

2 系統技術實現

2.1 系統功能模塊

土地督察外業核查系統實現了移動終端設備的離線地圖加載、GIS數據展示查詢、矢量數據錄入等功能。外業信息采集完成后，可將外業數據導入內業數據處理系統，實現內外業一體化和無縫管理。系統主要功能如圖1所示。

圖1 系統主要功能圖

2.2 外業信息采集終端系統

1）地圖模塊。系統提供了移動端地圖的基本功能，可方便進行地圖瀏覽、量測等操作。以離線地圖包的格式（.tpk）將底圖數據預先導入終端系統，以離線矢量切片的形式將土地利用總體規劃、土地利用現狀、遙感監測圖斑、土地整理等業務圖層導入終端系統。作業人員可根據工作需要切換圖層，還可查看當前地塊規劃用途、利用現狀、是否位于基本農田保護區等信息（圖2～4）。

圖3 屬性查詢

圖4 量測工具

2）外業信息采集模塊。作業人員在地圖上記錄標注點，系統自動獲取該點位置并記錄其坐標，利用移動終端設備自帶的相機即可對土地利用現狀及其周邊情況進行拍照。照片拍攝時的姿態、方位、經緯度和高程等信息由移動終端設備自動獲取和記錄，并與照片相關聯。外業人員現場輸入的矢量信息以SQLite數據庫文件的格式（.db）存儲在系統中，展示時系統可根據對應字段生成矢量數據。外業信息采集模塊如圖5所示。

圖5 外業信息采集模塊

3）GPS數據管理模塊。作業過程中，該模塊以固定時間間隔獲取當前位置并記錄，形成作業軌跡，數據庫設計如表1所示。在移動終端設備上可實時查看作業軌跡，當移動網絡連接正常時，也可同步上傳至服務器端，內業人員便可遠程監控外業核查情況，并根據需要做出調度安排（圖6）。

表1 GPS軌跡記錄數據庫設計表

圖6 外業GPS軌跡導出

按照國家土地督察條例、測繪成果保密管理制度等相關規定，土地督察外業工作涉及的部分數據為涉密數據，裝載到普通移動終端設備前，會對坐標系統進行一定的偏移變形處理。因此，該模塊還具備利用GPS數據進行坐標偏移糾正的功能，通過設定偏移量減小因坐標系統偏移而產生的誤差。

2.3 內業數據處理系統

內業數據處理系統負責對外業采集信息進行整合、處理和展示。系統可將原始的外業采集數據轉化為.shp等指定格式的數據，還可將照片等外業采集信息以屬性的形式關聯到地理空間數據。在外業核查的前期數據準備階段，內業數據處理系統可對原始影像、矢量數據進行預處理，使之符合導入外業信息采集終端系統的要求。除此之外，外業采集數據還可實時上傳至服務器，內業人員可對外業核查過程中的遺漏和錯誤進行分析、預警，盡可能地保證外業核查數據的客觀性與準確性。

2.4 多平臺安裝包

各智能終端平臺擁有專用的開發環境，如 Android平臺 App 開發采用Android SDK，而 iOS 平臺 App 開發采用 Xcode。Adobe AIR在跨操作平臺運行時，充分利用現有的Flash、HTML、Javascript等Web開發技術構建移動應用程序，可導出.apk、.ipa等多平臺的App安裝包[11]。

3 結 語

3S技術為土地督察外業核查工作提供了新的思路和方法。本文主要研究了依托Adobe AIR平臺開發土地督察外業核查系統的可行性，并根據設計思路探索性地開發了一套土地督察外業核查系統。經初步實驗證明，該系統可取代原有外業核查設備，大大提升了土地督察外業核查的工作效能。相較于傳統Android/IOS原生的開發模式，基于Adobe AIR的開發模式充分利用了其跨平臺特性，大幅降低了移動App開發的門檻和成本，具備一定的推廣價值；但該技術也存在打包文件過大、UI組件不夠豐富等缺點，且在Hybrid App開發方面的應用還有待進一步研究。