基于Skyline 的村莊規劃調研APP 設計與實現

梁春麗，王 成，唐錦程，韋博文，鄧志敏

（1. 廣西壯族自治區自然資源調查監測院，廣西 南寧 530023）

村莊規劃是法定規劃，是國土空間規劃體系中鄉村地區的詳細規劃[1]。隨著三維技術的不斷興起，SuperMap、ArcGIS Engine、Skyline 等三維可視化平臺在智慧城市、數字鄉村中得到廣泛應用，以直觀、立體的三維展現形式實現了對規劃決策的輔助作用[2-4]。天地圖作為中國區域內數據資源最全的地理信息服務網站，已應用于城市規劃、災害防御、調查監測、公共服務等多個領域。關于外業數據采集的信息化平臺，王興勛[5]等、談樹成[6]等構建了應用于不同工程項目的外業數據采集系統。為了進一步推動村莊規劃編制工作的開展，輔助外業調研工作有序、高效地進行，構建了基于Skyline的村莊規劃調研APP，為村莊規劃的外業調研工作提供了實用的軟件平臺。

1 相關技術

1.1 Skyline地理信息平臺

Skyline是一套優秀的三維基礎地理信息平臺，通過TerraBuilder、TerraExplorer和SkylineGlobe Server 3個系列產品，分別實現數據生產、三維可視化和網絡發布功能。具有三維交互式瀏覽、多級分辨率影像無縫分級顯示、支持多源空間地理數據加載、三維場景數據高效傳輸等優勢[7]。村莊規劃調研APP 的研發基于TerraExplorer for Mobile的二次開發平臺。

1.2 天地圖API

天地圖是國家測繪地理信息局主導建設的國家地理信息公共服務平臺，是我國境內數據資源最為豐富的網絡地理信息服務品牌[8]，是基于一定規則提供開放式數據共享與互操作，可向用戶提供權威、標準、統一的地理信息瀏覽漫游、查詢、定位、在線可量測操作等服務[9]。天地圖API是采用Java Script語言編寫的接口，可通過API在線調用天地圖地理信息服務資源，形成調研所需的基礎底圖。

1.3 數據庫技術

隨著信息技術和通信技術的快速發展，嵌入式數據庫技術得到廣泛的應用，常用的嵌入式數據庫有Empress、Berkeley DB、SQLite等，其中SQLite數據庫在市場上占據主流地位[10]（SQLite是一種開源嵌入式關系型數據庫，具有可移植性好、使用簡單、運行速度快、占用資源低等特點[11]，適合應用于移動設備上）。

2 系統設計

系統設計包括系統架構設計、數據庫設計和功能設計。

2.1 系統架構設計

系統架構如圖1 所示，主要由數據層、服務層和應用層組成。

圖1 系統架構圖

1）數據層。作為系統的基礎底層，為系統提供數據支持。主要由天地圖數據庫、基礎數據庫、調研數據庫組成。天地圖數據是調用天地圖提供的矢量注記和影像底圖，該類地圖為瓦片地圖。基礎數據庫包括行政村范圍、地名和調研所需矢量數據。調研數據庫包括調研過程中標記的設施信息和問卷信息數據。

2）服務層。地圖服務用于加載天地圖的矢量注記和影像底圖數據。數據服務主要實現對調研過程中標記數據的存儲、更新、刪除操作。定位服務用于實時定位，記錄調研軌跡。

3）應用層。在數據層和服務層支撐下，構建村莊規劃調研APP，具有量測、現有和規劃設施標繪、問卷填寫、用戶管理功能，方便用戶管理和使用APP。

2.2 數據庫設計

考慮到數據的安全性，占用內存小和外業采集環境等因素，數據庫則采用SQLite數據庫。在外業調研過程中，規劃人員需收集各類設施和問卷信息。結合調研工作的內容設計了數據存儲的數據結構表，其中設施信息數據表的字段及類型如表1 所示。

表1 數據表的字段及類型

2.3 功能設計

系統主要功能包括量測、現有、規劃、調查、用戶等五大模塊內容（圖2）。

圖2 系統功能圖

1）量測。包括距離量測和面積量測。調研過程中，規劃人員可在影像、三維模型上進行長度、高度、面積的量測。

2）現有。用于記錄現狀設施的位置和屬性信息，包括點設施標繪、線設施標繪、面設施標繪。可進行位置標記、屬性填寫、拍照記錄、刪除及保存操作。其中“點設施標繪”子菜單中包含村莊規劃所涉及的基礎設施和公共服務設施圖標庫，能夠滿足用戶在調研過程中的使用。

3）規劃。用于收集村民對所在村莊的規劃意向信息，同樣包括點設施標繪、線設施標繪、面設施標繪。功能與“現有”模塊相似，用不同的顏色區分。

4）調查。包括村民問卷、自然村問卷和行政村問卷的收集。針對村民、隊長、村委等不同的對象設置不同的問卷問題，以便調查村民的需求和對村莊的發展期望。可進行位置標記、拍照記錄、語音記錄、問卷二維碼展示、刪除及保存操作。因外出務工或不在村內的村民，也可通過掃描問卷二維碼為村莊規劃提出意見和建議。

5）用戶。該模塊包括成果管理、軌跡查看、數據上傳、行政村切換、版本更新、設置、注銷等功能，便于用戶更好地管理和使用。

3 應用實例

村莊規劃調研APP已應用于桂林市資源縣中峰鎮中峰村，河池市環江毛南族自治縣明倫鎮吉祥村等多個村的村莊規劃調研工作中。規劃人員實地走訪調研、認真聽取民意并在APP上記錄，調研完成后在后臺管理系統查看和下載調研成果，可將調研成果導入ArcGIS等專業軟件中開展編制工作，如圖3～6所示。

圖3 距離量測

圖4 設施標繪

圖5 問卷填寫

圖6 查看調研成果

與傳統的調研方式相比較，使用村莊規劃調研APP 輔助外業調研，可減少調研資料的打印和攜帶，免去調研記錄的矢量化上圖和問卷的手動統計過程，處理時間能夠縮短至原來的1/3～1/2，且調研軌跡直觀地反映了調研過程，便于規劃人員了解規劃進度。

4 結 語

村莊規劃調研APP的推廣和使用，彌補了傳統調研方式的不足，具有節約資料成本、成果高效匯總、軌跡可追溯的優勢，為外業信息采集工作提供了便捷、實用的軟件平臺。下一步將完善各項功能和優化用戶體驗，以促進APP的推廣與服務。