黃海娣,李佳祺,李創(chuàng),肖凱,馬雪萍,佘江峰(1．鎮(zhèn)江市白蟻防治所,江蘇鎮(zhèn)江 212000; 2．江蘇省地理信息技術(shù)重點實驗室,江蘇南京 21006; 3．南京大學(xué)地理信息科學(xué)系,江蘇南京 21006; ．鎮(zhèn)江市勘察測繪研究院,江蘇鎮(zhèn)江 212000)

基于移動GIS的白蟻防治工作移動操作平臺建設(shè)

黃海娣1?,李佳祺2,3,李創(chuàng)2,3,肖凱4,馬雪萍4,佘江峰2,3
(1．鎮(zhèn)江市白蟻防治所,江蘇鎮(zhèn)江 212000; 2．江蘇省地理信息技術(shù)重點實驗室,江蘇南京 210046; 3．南京大學(xué)地理信息科學(xué)系,江蘇南京 210046; 4．鎮(zhèn)江市勘察測繪研究院,江蘇鎮(zhèn)江 212000)

摘 要:白蟻防治是城市建設(shè)與發(fā)展中的一項重要工作,具有迫切的移動信息化需求。白蟻防治工作移動操作平臺通過移動GIS技術(shù)、嵌入式數(shù)據(jù)庫技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等,將業(yè)務(wù)信息與時空數(shù)據(jù)進(jìn)行集成,并展示在移動設(shè)備的地圖上,實現(xiàn)了白蟻防治業(yè)務(wù)中野外工作的信息化錄入、移動化管理和可視化展示。文章在分析平臺需求的基礎(chǔ)上,給出了系統(tǒng)設(shè)計方案,并在Android系統(tǒng)上予以實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞:移動GIS；Web服務(wù)；嵌入式數(shù)據(jù)庫；白蟻防治

1　引 言

白蟻是一種分布廣泛、藏身隱蔽且危害嚴(yán)重的害蟲。根據(jù)我國《城市房屋白蟻防治管理規(guī)定》,凡白蟻危害地區(qū)的新建、改建、擴(kuò)建、裝飾裝修的房屋必須實施白蟻預(yù)防處理。隨著城市建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大,白蟻防治工作越加繁重。城市中不同建設(shè)階段的建筑物遍布各處,白蟻防治任務(wù)時空分布不均衡,基于傳統(tǒng)業(yè)務(wù)模式的管理復(fù)雜度也日益增加。如何借助信息化技術(shù),更加高效地開展白蟻防治工作,有效地控制白蟻危害,成為白蟻防治從業(yè)人員日益關(guān)注的問題。

本文提出基于GIS的白蟻防治工作移動操作平臺設(shè)計與實現(xiàn)方案,介紹了其實際應(yīng)用,為解決上述問題提出了一種有意義的嘗試。

2　白蟻防治業(yè)務(wù)的信息化需求

白蟻防治工作可分為兩大部分:內(nèi)部業(yè)務(wù)管理和野外作業(yè)。內(nèi)部業(yè)務(wù)主要包括:防治工作的申請、審核、合同管理、任務(wù)安排以及辦公管理;野外作業(yè)主要包括:任務(wù)接收以及執(zhí)行記錄反饋等工作。其中野外作業(yè)部分比較適合于在移動設(shè)備(比如智能手機(jī)終端)上實現(xiàn)信息化操作,但是移動設(shè)備上的操作平臺不能孤立實現(xiàn),必須依賴和借助于內(nèi)部業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)的支持。在實施信息化工作時,也可把內(nèi)部管理中的一些相對簡單的操作(如合同的查看和審核等)集成到野外作業(yè)平臺中,以增強(qiáng)移動平臺的實用性。

考慮到白蟻防治工作均與地理位置密切相關(guān),系統(tǒng)需集成使用GIS實現(xiàn)有關(guān)業(yè)務(wù)工作的空間定位與可視化管理?？臻g定位既需要在內(nèi)部業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中實現(xiàn),也要在野外作業(yè)過程中進(jìn)行。在移動設(shè)備上集成移動GIS技術(shù),還可以增強(qiáng)移動設(shè)備上業(yè)務(wù)操作的便利性以及提高工作效率。

白蟻防治的業(yè)務(wù)流程如圖1所示,業(yè)務(wù)過程起于項目接件,經(jīng)歷項目申請、項目審核、合同創(chuàng)建、財務(wù)管理、項目派工、項目施工等過程,結(jié)束于項目竣工。其中項目施工環(huán)節(jié)屬于野外作業(yè),白蟻防治工作移動操作平臺用于實現(xiàn)該環(huán)節(jié)的操作。

圖1　白蟻防治業(yè)務(wù)流程

3　移動操作平臺的建設(shè)

3．1總體技術(shù)路線

白蟻防治工作移動操作平臺基于Android平臺開發(fā),通過Web Service技術(shù)從服務(wù)器端獲取數(shù)據(jù)并存入本地的緩存數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況,可采用在線或者離線操作方式。如采用在線操作方式,則在本地操作的同時同步更新本地緩存數(shù)據(jù)庫以及服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫;如采用離線方式,則先更新本地數(shù)據(jù)庫,在服務(wù)器可訪問時,更新服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫?？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計圖如圖2所示。

圖2　白蟻防治移動操作平臺總體結(jié)構(gòu)設(shè)計圖

服務(wù)器操作系統(tǒng)采用Windows Server 2008 R2,內(nèi)部業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)是基于B/ S架構(gòu)開發(fā)的Web應(yīng)用系統(tǒng),部署于IIS(Internet Information Services)之上,可以用瀏覽器訪問及使用。系統(tǒng)使用MapGuide OS 2．6作為WebGIS服務(wù)器,在OpenLayers 2．13基礎(chǔ)上開發(fā)了專門的WebGIS客戶端,服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫采用SQL Server。在該Web版系統(tǒng)中針對移動智能終端專門設(shè)計了一系列Web Service,以供移動平臺獲取及回送有關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和GIS數(shù)據(jù),移動平臺與Web服務(wù)器的通訊使用XML作為基本通訊協(xié)議,并用JSON格式對數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行了重新組織,以簡化數(shù)據(jù)的解析過程。

移動平臺系統(tǒng)的本地緩存數(shù)據(jù)庫選用SQLite(一款輕型的嵌入式數(shù)據(jù)庫,占用的資源低,Android平臺內(nèi)置了豐富的針對SQLite操作的API)。移動平臺系統(tǒng)的開發(fā)使用ADT(Android Development Tools,Eclipse上的一個擴(kuò)展插件),其生成和調(diào)試的難度較低,開發(fā)效率較高。移動平臺系統(tǒng)基于ArcGIS Runtime SDK for Android進(jìn)行了移動GIS的二次開發(fā),實現(xiàn)了移動端GIS功能與業(yè)務(wù)功能的無縫集成。白蟻防治活動的有關(guān)空間定位數(shù)據(jù)采用GeoJSON格式存儲于SQLite數(shù)據(jù)庫中,通過專門的匹配字段與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)生關(guān)聯(lián)。背景矢量地圖以及柵格影像以壓縮的切片地圖包的形式存儲于移動終端,既減少了存儲空間的占用,提高了地圖數(shù)據(jù)的加載性能,也使得在網(wǎng)絡(luò)離線時有關(guān)功能可正常使用。

3．2移動平臺的主要功能

白蟻防治移動操作平臺主要功能包括:任務(wù)管理、地圖服務(wù)、消息管理、附件管理以及系統(tǒng)設(shè)置。針對具有較高權(quán)限者,還可以執(zhí)行“業(yè)務(wù)審核”功能。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3　系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

其中主體功能是白蟻防治任務(wù)的管理及其操作。根據(jù)辦理狀態(tài)將任務(wù)分為四類:待收任務(wù)、在辦任務(wù)、辦畢任務(wù)、異常任務(wù)。針對“待收任務(wù)”,可查看任務(wù)的概要信息并做“接收”;針對“在辦任務(wù)”,可對現(xiàn)場執(zhí)行情況進(jìn)行“記錄”;針對“辦畢任務(wù)”,可查看其詳情或?qū)⑵鋸牧斜碇小耙瞥薄?/p>

可以“查看”或“刪除”來自內(nèi)部業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的消息。對于任務(wù)執(zhí)行記錄中的多媒體資料(如現(xiàn)場照片、視頻以及有關(guān)人員的簽名圖片等附件),系統(tǒng)提供專門模塊以查看所有附件的上傳與下載狀態(tài)。

此外,使用者可對系統(tǒng)進(jìn)行個性化設(shè)置,包括服務(wù)器網(wǎng)址設(shè)置(可以針對實際部署環(huán)境進(jìn)行修改,以利于推廣應(yīng)用)、系統(tǒng)靜態(tài)數(shù)據(jù)加載(可以實時更新地圖影像包、地圖矢量包、地圖符號、主題包等)、參數(shù)設(shè)置(如消息提醒方式、列表分頁的大小)等。

3．3基于Web服務(wù)的數(shù)據(jù)通訊

移動平臺通過調(diào)用服務(wù)器端的Web服務(wù)獲取最新的有關(guān)通知消息、派發(fā)任務(wù)清單等數(shù)據(jù),也通過Web服務(wù)將有關(guān)操作提交到服務(wù)器端的數(shù)據(jù)庫。

Web服務(wù)的調(diào)用方式分為:手工驅(qū)動調(diào)用與系統(tǒng)自動調(diào)用。手工驅(qū)動調(diào)用一般在用戶對數(shù)據(jù)列表進(jìn)行手工刷新時調(diào)用,如在任務(wù)列表界面可用手指下滑以請求數(shù)據(jù)更新;系統(tǒng)自動調(diào)用方式一般由移動平臺在后臺每隔一段時間自動調(diào)用Web服務(wù)來完成,如消息列表中的內(nèi)容會定時更新。

對于較為穩(wěn)定的數(shù)據(jù)(如防治任務(wù)的基本情況數(shù)據(jù)),在首次獲取后,存放于本地緩存數(shù)據(jù)庫中,如果操作者沒有要求強(qiáng)制更新,后續(xù)的讀取操作都針對本地緩存進(jìn)行。

移動平臺向服務(wù)器提交操作請求時,參數(shù)以JSON格式進(jìn)行加密包裝并傳送到Web服務(wù),服務(wù)器端解析字符串并作相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫操作,其反饋結(jié)果也以JSON格式送回,有效降低了網(wǎng)絡(luò)通訊負(fù)荷,比較適合于移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

3．4基于移動GIS的地圖應(yīng)用

系統(tǒng)將白蟻防治業(yè)務(wù)信息以專題地理要素的方式在地圖上展現(xiàn)給業(yè)務(wù)人員(如圖4所示的白蟻滅治任務(wù)),實現(xiàn)了基于地圖的業(yè)務(wù)可視化操作。操作者既可基于空間位置查找有關(guān)任務(wù),也可根據(jù)任務(wù)來反向定位其空間位置,不僅直觀形象地展示了業(yè)務(wù),也實現(xiàn)了業(yè)務(wù)操作的可視化導(dǎo)航。地圖提供了基本的縮放漫游、位置定位、全局地圖顯示等基本操作,支持遙感影像與矢量地圖兩種背景的切換。系統(tǒng)將不同狀態(tài)的任務(wù)歸類在不同的圖層中,通過圖層開關(guān)控制其顯示,使得圖面內(nèi)容可以變得比較簡潔。

圖4　移動GIS

地圖功能基于ArcGIS Runtime SDK for Android進(jìn)行開發(fā)。由于白蟻防治工作對地理定位的準(zhǔn)確性要求較高,同時考慮到野外網(wǎng)絡(luò)條件的情況,移動GIS采用了來自于測繪部門經(jīng)過解密的地理數(shù)據(jù),并以離線地圖切片包的形式安裝于移動設(shè)備上,在保證準(zhǔn)確性的同時大大提高了地圖交互性能。此外,還專門設(shè)計了地圖數(shù)據(jù)的自動更新機(jī)制,使得地理數(shù)據(jù)與最新城市動態(tài)保持一致。

4　實際應(yīng)用案例

白蟻防治移動操作平臺的建立使得野外作業(yè)人員無需再攜帶紙質(zhì)材料,只需要點擊、選取等簡單操作即可完成防治工作記錄,借由互聯(lián)網(wǎng)Web服務(wù)技術(shù)實現(xiàn)了外業(yè)操作與內(nèi)業(yè)管理的無縫鏈接。該移動操作平臺以及相應(yīng)的內(nèi)部管理系統(tǒng)在鎮(zhèn)江市白蟻防治所部署使用,目前也開始向有關(guān)區(qū)縣的白蟻防治部門部署推廣。圖5是移動操作平臺的部分界面。

圖5　移動操作平臺部分用戶界面

圖5(a)展示了平臺的主界面,點擊“地圖”按鈕進(jìn)入地圖服務(wù)模塊,其界面如圖5(c)所示。點擊左下角的“定位”按鈕,將對移動設(shè)備所處位置進(jìn)行定位;點擊右上角的“全局顯示”按鈕,地圖將縮放至鎮(zhèn)江市范圍。點擊“圖層控制”按鈕顯示圖層列表,地圖的圖層是按照待收、在辦、辦畢以及異常的辦理狀態(tài)進(jìn)行劃分,用戶可以通過開關(guān)按鈕僅顯示感興趣的圖層,進(jìn)一步地通過任務(wù)類型符號尋找感興趣的任務(wù)。點擊某一任務(wù)符號,以信息框的形式顯示任務(wù)的部分詳細(xì)信息,進(jìn)一步點擊可跳轉(zhuǎn)至圖5(d)所示的詳細(xì)信息。在任務(wù)詳細(xì)信息界面,用戶可對施工方案、工作記錄等信息進(jìn)行編輯,點擊右上角的上傳按鈕即可將更新信息上傳至服務(wù)器。此外,也可通過任務(wù)列表查詢某一任務(wù)的空間位置:點擊圖5(a)主界面的“我的任務(wù)”按鈕,進(jìn)入圖5(b)任務(wù)列表界面,點擊感興趣任務(wù)條目的定位按鈕即可進(jìn)入地圖界面,同時將該任務(wù)在地圖中央高亮顯示。

5　總 結(jié)

在業(yè)務(wù)信息化的過程中,將合適的業(yè)務(wù)操作在移動設(shè)備上實現(xiàn),已經(jīng)成為一種趨勢。本文介紹了白蟻防治業(yè)務(wù)信息化中有關(guān)野外作業(yè)部分操作管理在移動平臺上的實現(xiàn)方案,并在鎮(zhèn)江市白蟻防治所的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中予以實現(xiàn)。實際應(yīng)用效果表明,移動設(shè)備上的業(yè)務(wù)操作可以彌補傳統(tǒng)信息化方案的不足,提高工作的便捷性、記錄的準(zhǔn)確性與數(shù)據(jù)更新的實時性,有效地促進(jìn)了內(nèi)業(yè)與外業(yè)工作的一體化。

白蟻防治工作移動操作平臺的建設(shè),集成使用了移動互聯(lián)網(wǎng)、移動GIS技術(shù)、嵌入式數(shù)據(jù)庫技術(shù),有關(guān)技術(shù)設(shè)計思想以及實現(xiàn)方案也可以借鑒應(yīng)用于其他類似的信息化應(yīng)用之中。

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Design and Implementation of Termite Control Mobile Operating Platform Based on GIS

Huang Haidi1,Li Jiaqi2,3,Li Chuang2,3,Xiao Kai4,Ma Xueping4,She Jiangfeng2,3
(1．Zhenjiang Institute of Termite Control,Zhenjiang 212000,China; 2．Jiangsu Provincial Key Laboratory of Geographic Information Technology,Nanjing 210046,China; 3．Department of Geographic Information Science,Nanjing University,Nanjing 210046,China; 4．Zhenjiang Institute of Surverying and Mapping Survey,Zhenjiang 212000,China)

Abstract:Termite control becomes more and more important with the development of urban construction．The mobile operating platform for termite control integrates business information with spatial-temporal data and shows them on the mobile device by using database technology,mobile Internet technology and GIS technology．It can record information from field work in real-time and make it possible to manage them in any place by means of map-visualization．The paper provides a system design plan and implement the platform on the Android system based on requirements analysis．

Key words:mobile GIS;web service;embedded database;termite control

文章編號:1672-8262(2015)05-35-04中圖分類號:P208．2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

收稿日期:?2015—05—31

作者簡介:黃海娣(1970—),女,高級工程師,主要從事白蟻防治以及相關(guān)的信息化應(yīng)用等工作。