錢康,荀啟峰,柳盛

摘? 要：本文主要介紹了一款基于天地圖及其移動API的校園導(dǎo)航系統(tǒng)移動端的開發(fā)過程及關(guān)鍵技術(shù)。該系統(tǒng)主要包括校園瀏覽，查詢與定位校園路線導(dǎo)航，以及數(shù)據(jù)管理等主要功能。該系統(tǒng)為師生、員工提供查詢校園信息、選擇路徑等功能。

關(guān)鍵詞：天地圖API；校園導(dǎo)航系統(tǒng)；Android手機客戶端

中圖分類號：TP311.52?????????? 文獻標(biāo)識碼：A

1?? 引言（Introduction）

“天地圖”是國家測繪地理信息局建設(shè)的地理信息綜合服務(wù)網(wǎng)站。它是“數(shù)字中國”的重要組成部分，是國家地理信息公共服務(wù)平臺的公眾版[1]。通過天地圖用戶可以進行地理位置的信息查詢、瀏覽、搜索、路線規(guī)劃等操作，用戶也可以通過服務(wù)接口調(diào)用地理信息服務(wù)，在各類應(yīng)用系統(tǒng)中嵌入天地圖的服務(wù)資源。本文以天地圖移動API為基礎(chǔ)，設(shè)計開發(fā)校園導(dǎo)航系統(tǒng)的Andriod手機客戶端，為師生、員工提供查詢校園信息、選擇路徑等功能。

2?? 系統(tǒng)功能設(shè)計（The system function design）

校園導(dǎo)航系統(tǒng)總體功能包括校園瀏覽、校園查詢與定位、校園路線導(dǎo)航和數(shù)據(jù)管理，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能模塊圖

Fig.1 The system function module diagram

（1）校園瀏覽

校園瀏覽主要包括校園地圖（矢量、影像圖層）的放大、縮小、漫游等。

主要便于同學(xué)了解和熟悉校園，如教學(xué)樓、食堂、校醫(yī)院、圖書館、宿舍、教學(xué)行政辦公室、體育館、操場等。同事選中某棟學(xué)校建筑或者設(shè)施，會顯示一些提示信息，如圖書館開館時間，行政辦公樓的功能劃分以及聯(lián)系方式等。

（2）校園查詢與定位

校園的查詢包括屬性查詢和空間查詢。屬性查詢支持模糊查詢，比如輸入宿舍，將會顯示所有宿舍信息?？臻g查詢包括矩形查詢，多邊形查詢，按照設(shè)置距離后的圓查詢。查詢結(jié)果加亮顯示。

（3）校園路線導(dǎo)航

設(shè)置（或以當(dāng)前定位點）起點和終點，地圖在這選定的兩點間顯示標(biāo)記，再選擇導(dǎo)航，地圖上將會顯示一條最佳導(dǎo)航路徑。

（4）數(shù)據(jù)管理

根據(jù)需求將權(quán)限分為兩類：一類是管理員，一類是普通用戶。管理員可以對學(xué)校的矢量數(shù)據(jù)圖層空間信息以及相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)信息進行管理。普通用戶比如學(xué)生或者教學(xué)管理人員，可以對自己感興趣的位置添加標(biāo)注。

3?? 系統(tǒng)環(huán)境搭建（System environment）

選擇下載、安裝操作系統(tǒng)對應(yīng)的JDK（包括Java運行環(huán)境，基礎(chǔ)類庫和Java工具，是Java運行的基礎(chǔ)）、Eclipse（開放源代碼的、基于Java的可擴展開發(fā)平臺）、Andriod SDK（Andriod專屬的軟件開發(fā)工具包）、天地圖API[2]。將API文件tiandituapi.jar拷貝到工程根目錄下，并在工程屬性->；Java Build Path->；Libraries中選擇“Add External JARs”，tiandituapi.jar。在Mainfest中添加權(quán)限等。

4? 開發(fā)流程及關(guān)鍵技術(shù)（The process and key

technology development）

4.1?? 開發(fā)流程

系統(tǒng)開發(fā)的主要流程如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)開發(fā)流程圖

Fig.2 The system development flow chart

4.2?? 關(guān)鍵技術(shù)-導(dǎo)航算法

當(dāng)用戶設(shè)置起點和終點后，地圖會顯示出從起點到終點的一條最優(yōu)路徑。系統(tǒng)采用Dijkstra算法實現(xiàn)最短路徑的選擇。

Dijkstra算法為典型的單源最短路徑算法，用于計算一個節(jié)點到其他節(jié)點的最短路徑。以起點Start為中心，逐步拓展，直到所有點都遍歷完作為結(jié)束。其算法主要過程如下：

首先，初始化：

設(shè)起點Start的距離dis[S]=0（不包括環(huán)，自己到自身距離為0），到除起點外的其他點i的距離dis[i]均設(shè)置為INF（無窮大），同時把所有的點的狀態(tài)都設(shè)為遍歷狀態(tài)。

其次，循環(huán)V次（V為節(jié)點數(shù)目）：

在未遍歷的點中取一個dis值最小的點i，把點i標(biāo)記為已遍歷的，同時對和點i相鄰的每一個點j進行松弛操作，更新起點Start到點j的距離dis[j]的值。

算法終止后，對于任意的點i，dis[i]為起點Start到結(jié)點i的最短距離。

算法的偽代碼如下：

while（v∈V（G）&；&；v不為start起點）

{ dis[v]=INF；}

dis[s]=0；

把除起點Start的其他點插入優(yōu)先隊列HQ（High Priority Queue）

while （HQ！=NULL）

{

i=HQ.top（）； //遍歷點i

while（ edge（i，j））//點i和點j相鄰

{

if? （（j未遍歷）&；&； dis[j]>；dis[i]+w[i，j]

{ dis[j]=dis[i]+w[i，j]}

優(yōu)先隊列的內(nèi)部實現(xiàn)一般都是使用優(yōu)先隊列，所以建立和維護這個優(yōu)先隊列的時間復(fù)雜度是O（log|V|），Dijkstra算法的總時間復(fù)雜度是O（E+V*log|V|），空間復(fù)雜度是O（V+E）。

5?? 結(jié)論（Conclusion）

通過該系統(tǒng)，同學(xué)們尤其是新生可以更好地了解校園設(shè)施環(huán)境等信息，更快捷地找到目的地。然而本系統(tǒng)功能還不夠完善，仍有待添加，比如添加教學(xué)系統(tǒng)接口，可以更加準(zhǔn)確的知道教室使用情況。另外手機端除了Andriod系統(tǒng)外，還有蘋果公司的IOS，微軟公司W(wǎng)indows Phone系統(tǒng)，基于這些系統(tǒng)的校園導(dǎo)航手機系統(tǒng)將是下一步努力實現(xiàn)的目標(biāo)。

參考文獻（References）

[1] 天地圖官網(wǎng)：http：//www.tianditu.cn/.

[2] 陳強.Android實例開發(fā)完全手冊[M].北京：人民郵電出版社，

2012.

[3] Satya Komatineni，Dave MacLean，Sayed Hashimi.精通Android

3[M].北京：人民郵電出版社，2011.

作者簡介：

錢? 康（1993-），男，本科生.研究領(lǐng)域：軟件開發(fā).

荀啟峰（1980-），男，碩士，講師.研究領(lǐng)域：嵌入式系統(tǒng)設(shè)

計，計算機硬件教學(xué).

柳? 盛（1981-），男，碩士，助教.研究領(lǐng)域：GIS理論與技

術(shù)，空間數(shù)據(jù)挖掘.endprint

摘? 要：本文主要介紹了一款基于天地圖及其移動API的校園導(dǎo)航系統(tǒng)移動端的開發(fā)過程及關(guān)鍵技術(shù)。該系統(tǒng)主要包括校園瀏覽，查詢與定位校園路線導(dǎo)航，以及數(shù)據(jù)管理等主要功能。該系統(tǒng)為師生、員工提供查詢校園信息、選擇路徑等功能。

關(guān)鍵詞：天地圖API；校園導(dǎo)航系統(tǒng)；Android手機客戶端

中圖分類號：TP311.52?????????? 文獻標(biāo)識碼：A

1?? 引言（Introduction）

“天地圖”是國家測繪地理信息局建設(shè)的地理信息綜合服務(wù)網(wǎng)站。它是“數(shù)字中國”的重要組成部分，是國家地理信息公共服務(wù)平臺的公眾版[1]。通過天地圖用戶可以進行地理位置的信息查詢、瀏覽、搜索、路線規(guī)劃等操作，用戶也可以通過服務(wù)接口調(diào)用地理信息服務(wù)，在各類應(yīng)用系統(tǒng)中嵌入天地圖的服務(wù)資源。本文以天地圖移動API為基礎(chǔ)，設(shè)計開發(fā)校園導(dǎo)航系統(tǒng)的Andriod手機客戶端，為師生、員工提供查詢校園信息、選擇路徑等功能。

2?? 系統(tǒng)功能設(shè)計（The system function design）

校園導(dǎo)航系統(tǒng)總體功能包括校園瀏覽、校園查詢與定位、校園路線導(dǎo)航和數(shù)據(jù)管理，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能模塊圖

Fig.1 The system function module diagram

（1）校園瀏覽

校園瀏覽主要包括校園地圖（矢量、影像圖層）的放大、縮小、漫游等。

主要便于同學(xué)了解和熟悉校園，如教學(xué)樓、食堂、校醫(yī)院、圖書館、宿舍、教學(xué)行政辦公室、體育館、操場等。同事選中某棟學(xué)校建筑或者設(shè)施，會顯示一些提示信息，如圖書館開館時間，行政辦公樓的功能劃分以及聯(lián)系方式等。

（2）校園查詢與定位

校園的查詢包括屬性查詢和空間查詢。屬性查詢支持模糊查詢，比如輸入宿舍，將會顯示所有宿舍信息?？臻g查詢包括矩形查詢，多邊形查詢，按照設(shè)置距離后的圓查詢。查詢結(jié)果加亮顯示。

（3）校園路線導(dǎo)航

設(shè)置（或以當(dāng)前定位點）起點和終點，地圖在這選定的兩點間顯示標(biāo)記，再選擇導(dǎo)航，地圖上將會顯示一條最佳導(dǎo)航路徑。

（4）數(shù)據(jù)管理

根據(jù)需求將權(quán)限分為兩類：一類是管理員，一類是普通用戶。管理員可以對學(xué)校的矢量數(shù)據(jù)圖層空間信息以及相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)信息進行管理。普通用戶比如學(xué)生或者教學(xué)管理人員，可以對自己感興趣的位置添加標(biāo)注。

3?? 系統(tǒng)環(huán)境搭建（System environment）

選擇下載、安裝操作系統(tǒng)對應(yīng)的JDK（包括Java運行環(huán)境，基礎(chǔ)類庫和Java工具，是Java運行的基礎(chǔ)）、Eclipse（開放源代碼的、基于Java的可擴展開發(fā)平臺）、Andriod SDK（Andriod專屬的軟件開發(fā)工具包）、天地圖API[2]。將API文件tiandituapi.jar拷貝到工程根目錄下，并在工程屬性->；Java Build Path->；Libraries中選擇“Add External JARs”，tiandituapi.jar。在Mainfest中添加權(quán)限等。

4? 開發(fā)流程及關(guān)鍵技術(shù)（The process and key

technology development）

4.1?? 開發(fā)流程

系統(tǒng)開發(fā)的主要流程如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)開發(fā)流程圖

Fig.2 The system development flow chart

4.2?? 關(guān)鍵技術(shù)-導(dǎo)航算法

當(dāng)用戶設(shè)置起點和終點后，地圖會顯示出從起點到終點的一條最優(yōu)路徑。系統(tǒng)采用Dijkstra算法實現(xiàn)最短路徑的選擇。

Dijkstra算法為典型的單源最短路徑算法，用于計算一個節(jié)點到其他節(jié)點的最短路徑。以起點Start為中心，逐步拓展，直到所有點都遍歷完作為結(jié)束。其算法主要過程如下：

首先，初始化：

設(shè)起點Start的距離dis[S]=0（不包括環(huán)，自己到自身距離為0），到除起點外的其他點i的距離dis[i]均設(shè)置為INF（無窮大），同時把所有的點的狀態(tài)都設(shè)為遍歷狀態(tài)。

其次，循環(huán)V次（V為節(jié)點數(shù)目）：

在未遍歷的點中取一個dis值最小的點i，把點i標(biāo)記為已遍歷的，同時對和點i相鄰的每一個點j進行松弛操作，更新起點Start到點j的距離dis[j]的值。

算法終止后，對于任意的點i，dis[i]為起點Start到結(jié)點i的最短距離。

算法的偽代碼如下：

while（v∈V（G）&；&；v不為start起點）

{ dis[v]=INF；}

dis[s]=0；

把除起點Start的其他點插入優(yōu)先隊列HQ（High Priority Queue）

while （HQ！=NULL）

{

i=HQ.top（）； //遍歷點i

while（ edge（i，j））//點i和點j相鄰

{

if? （（j未遍歷）&；&； dis[j]>；dis[i]+w[i，j]

{ dis[j]=dis[i]+w[i，j]}

優(yōu)先隊列的內(nèi)部實現(xiàn)一般都是使用優(yōu)先隊列，所以建立和維護這個優(yōu)先隊列的時間復(fù)雜度是O（log|V|），Dijkstra算法的總時間復(fù)雜度是O（E+V*log|V|），空間復(fù)雜度是O（V+E）。

5?? 結(jié)論（Conclusion）

通過該系統(tǒng)，同學(xué)們尤其是新生可以更好地了解校園設(shè)施環(huán)境等信息，更快捷地找到目的地。然而本系統(tǒng)功能還不夠完善，仍有待添加，比如添加教學(xué)系統(tǒng)接口，可以更加準(zhǔn)確的知道教室使用情況。另外手機端除了Andriod系統(tǒng)外，還有蘋果公司的IOS，微軟公司W(wǎng)indows Phone系統(tǒng)，基于這些系統(tǒng)的校園導(dǎo)航手機系統(tǒng)將是下一步努力實現(xiàn)的目標(biāo)。

參考文獻（References）

[1] 天地圖官網(wǎng)：http：//www.tianditu.cn/.

[2] 陳強.Android實例開發(fā)完全手冊[M].北京：人民郵電出版社，

2012.

[3] Satya Komatineni，Dave MacLean，Sayed Hashimi.精通Android

3[M].北京：人民郵電出版社，2011.

作者簡介：

錢? 康（1993-），男，本科生.研究領(lǐng)域：軟件開發(fā).

荀啟峰（1980-），男，碩士，講師.研究領(lǐng)域：嵌入式系統(tǒng)設(shè)

計，計算機硬件教學(xué).

柳? 盛（1981-），男，碩士，助教.研究領(lǐng)域：GIS理論與技

術(shù)，空間數(shù)據(jù)挖掘.endprint

摘? 要：本文主要介紹了一款基于天地圖及其移動API的校園導(dǎo)航系統(tǒng)移動端的開發(fā)過程及關(guān)鍵技術(shù)。該系統(tǒng)主要包括校園瀏覽，查詢與定位校園路線導(dǎo)航，以及數(shù)據(jù)管理等主要功能。該系統(tǒng)為師生、員工提供查詢校園信息、選擇路徑等功能。

關(guān)鍵詞：天地圖API；校園導(dǎo)航系統(tǒng)；Android手機客戶端

中圖分類號：TP311.52?????????? 文獻標(biāo)識碼：A

1?? 引言（Introduction）

“天地圖”是國家測繪地理信息局建設(shè)的地理信息綜合服務(wù)網(wǎng)站。它是“數(shù)字中國”的重要組成部分，是國家地理信息公共服務(wù)平臺的公眾版[1]。通過天地圖用戶可以進行地理位置的信息查詢、瀏覽、搜索、路線規(guī)劃等操作，用戶也可以通過服務(wù)接口調(diào)用地理信息服務(wù)，在各類應(yīng)用系統(tǒng)中嵌入天地圖的服務(wù)資源。本文以天地圖移動API為基礎(chǔ)，設(shè)計開發(fā)校園導(dǎo)航系統(tǒng)的Andriod手機客戶端，為師生、員工提供查詢校園信息、選擇路徑等功能。

2?? 系統(tǒng)功能設(shè)計（The system function design）

校園導(dǎo)航系統(tǒng)總體功能包括校園瀏覽、校園查詢與定位、校園路線導(dǎo)航和數(shù)據(jù)管理，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能模塊圖

Fig.1 The system function module diagram

（1）校園瀏覽

校園瀏覽主要包括校園地圖（矢量、影像圖層）的放大、縮小、漫游等。

主要便于同學(xué)了解和熟悉校園，如教學(xué)樓、食堂、校醫(yī)院、圖書館、宿舍、教學(xué)行政辦公室、體育館、操場等。同事選中某棟學(xué)校建筑或者設(shè)施，會顯示一些提示信息，如圖書館開館時間，行政辦公樓的功能劃分以及聯(lián)系方式等。

（2）校園查詢與定位

校園的查詢包括屬性查詢和空間查詢。屬性查詢支持模糊查詢，比如輸入宿舍，將會顯示所有宿舍信息。空間查詢包括矩形查詢，多邊形查詢，按照設(shè)置距離后的圓查詢。查詢結(jié)果加亮顯示。

（3）校園路線導(dǎo)航

設(shè)置（或以當(dāng)前定位點）起點和終點，地圖在這選定的兩點間顯示標(biāo)記，再選擇導(dǎo)航，地圖上將會顯示一條最佳導(dǎo)航路徑。

（4）數(shù)據(jù)管理

根據(jù)需求將權(quán)限分為兩類：一類是管理員，一類是普通用戶。管理員可以對學(xué)校的矢量數(shù)據(jù)圖層空間信息以及相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)信息進行管理。普通用戶比如學(xué)生或者教學(xué)管理人員，可以對自己感興趣的位置添加標(biāo)注。

3?? 系統(tǒng)環(huán)境搭建（System environment）

選擇下載、安裝操作系統(tǒng)對應(yīng)的JDK（包括Java運行環(huán)境，基礎(chǔ)類庫和Java工具，是Java運行的基礎(chǔ)）、Eclipse（開放源代碼的、基于Java的可擴展開發(fā)平臺）、Andriod SDK（Andriod專屬的軟件開發(fā)工具包）、天地圖API[2]。將API文件tiandituapi.jar拷貝到工程根目錄下，并在工程屬性->；Java Build Path->；Libraries中選擇“Add External JARs”，tiandituapi.jar。在Mainfest中添加權(quán)限等。

4? 開發(fā)流程及關(guān)鍵技術(shù)（The process and key

technology development）

4.1?? 開發(fā)流程

系統(tǒng)開發(fā)的主要流程如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)開發(fā)流程圖

Fig.2 The system development flow chart

4.2?? 關(guān)鍵技術(shù)-導(dǎo)航算法

當(dāng)用戶設(shè)置起點和終點后，地圖會顯示出從起點到終點的一條最優(yōu)路徑。系統(tǒng)采用Dijkstra算法實現(xiàn)最短路徑的選擇。

Dijkstra算法為典型的單源最短路徑算法，用于計算一個節(jié)點到其他節(jié)點的最短路徑。以起點Start為中心，逐步拓展，直到所有點都遍歷完作為結(jié)束。其算法主要過程如下：

首先，初始化：

設(shè)起點Start的距離dis[S]=0（不包括環(huán)，自己到自身距離為0），到除起點外的其他點i的距離dis[i]均設(shè)置為INF（無窮大），同時把所有的點的狀態(tài)都設(shè)為遍歷狀態(tài)。

其次，循環(huán)V次（V為節(jié)點數(shù)目）：

在未遍歷的點中取一個dis值最小的點i，把點i標(biāo)記為已遍歷的，同時對和點i相鄰的每一個點j進行松弛操作，更新起點Start到點j的距離dis[j]的值。

算法終止后，對于任意的點i，dis[i]為起點Start到結(jié)點i的最短距離。

算法的偽代碼如下：

while（v∈V（G）&；&；v不為start起點）

{ dis[v]=INF；}

dis[s]=0；

把除起點Start的其他點插入優(yōu)先隊列HQ（High Priority Queue）

while （HQ！=NULL）

{

i=HQ.top（）； //遍歷點i

while（ edge（i，j））//點i和點j相鄰

{

if? （（j未遍歷）&；&； dis[j]>；dis[i]+w[i，j]

{ dis[j]=dis[i]+w[i，j]}

優(yōu)先隊列的內(nèi)部實現(xiàn)一般都是使用優(yōu)先隊列，所以建立和維護這個優(yōu)先隊列的時間復(fù)雜度是O（log|V|），Dijkstra算法的總時間復(fù)雜度是O（E+V*log|V|），空間復(fù)雜度是O（V+E）。

5?? 結(jié)論（Conclusion）

通過該系統(tǒng)，同學(xué)們尤其是新生可以更好地了解校園設(shè)施環(huán)境等信息，更快捷地找到目的地。然而本系統(tǒng)功能還不夠完善，仍有待添加，比如添加教學(xué)系統(tǒng)接口，可以更加準(zhǔn)確的知道教室使用情況。另外手機端除了Andriod系統(tǒng)外，還有蘋果公司的IOS，微軟公司W(wǎng)indows Phone系統(tǒng)，基于這些系統(tǒng)的校園導(dǎo)航手機系統(tǒng)將是下一步努力實現(xiàn)的目標(biāo)。

參考文獻（References）

[1] 天地圖官網(wǎng)：http：//www.tianditu.cn/.

[2] 陳強.Android實例開發(fā)完全手冊[M].北京：人民郵電出版社，

2012.

[3] Satya Komatineni，Dave MacLean，Sayed Hashimi.精通Android

3[M].北京：人民郵電出版社，2011.

作者簡介：

錢? 康（1993-），男，本科生.研究領(lǐng)域：軟件開發(fā).

荀啟峰（1980-），男，碩士，講師.研究領(lǐng)域：嵌入式系統(tǒng)設(shè)

計，計算機硬件教學(xué).

柳? 盛（1981-），男，碩士，助教.研究領(lǐng)域：GIS理論與技

術(shù)，空間數(shù)據(jù)挖掘.endprint