唐李，吳升（福州大學(xué) 空間數(shù)據(jù)挖掘與信息共享教育部重點實驗室福建省空間信息工程研究中心，福建 福州 350001）

基于眾包模式的移動警情系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

唐李，吳升
（福州大學(xué) 空間數(shù)據(jù)挖掘與信息共享教育部重點實驗室福建省空間信息工程研究中心，福建 福州 350001）

隨著智能手機的普及，人們對信息的要求越來越高，現(xiàn)有的警情通報存在實時獲取困難等問題。為解決這些問題，本文提出了一種基于眾包模式的移動警情系統(tǒng)，移動端采用ArcGIS Runtime SDK for Android接口進行二次開發(fā)。移動端通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與服務(wù)器端的數(shù)據(jù)通信以及移動端之間的警情信息共享，最終達到“人人為警”的目的。

眾包模式；Android；ArcGIS Server；移動警情

0　引言

眾包是 2006年由美國《連線》雜志作家、資深編輯杰夫·豪（Jeff Howe）首次提出的［1］。眾包模式是指能吸引公眾的參與，收集公眾建議，吸納集體智慧。眾包是一種分布式的問題解決和生產(chǎn)模式。在地理空間行業(yè)，眾包系統(tǒng)是一種由用戶貢獻并且是自下而上的自發(fā)式地理信息［2］，其數(shù)據(jù)是由大量非專業(yè)人員志愿獲取并通過互聯(lián)網(wǎng)向大眾或相關(guān)機構(gòu)提供的一種開放地理空間數(shù)據(jù)［3-4］。代表性的眾包地理數(shù)據(jù)有GPS路線數(shù)據(jù) （如OpenStreetMap，簡稱OSM）、用戶協(xié)作標注編輯的地圖數(shù)據(jù)（如 Wikimapia）、各類社交網(wǎng)站數(shù)據(jù)（如 Twitter、Facebook、微博等）、街旁用戶簽到的興趣點數(shù)據(jù)等［5］。通過分析現(xiàn)有的警情通報方式［6］，發(fā)現(xiàn)存在警情信息無法實時獲取、地理位置無法直觀體現(xiàn)等問題。為解決這些問題，本文把警情信息作為一種眾包地理數(shù)據(jù)，結(jié)合眾包模式和移動應(yīng)用的特點，設(shè)計和實現(xiàn)了移動警情系統(tǒng)。

1　建設(shè)目標

移動警情系統(tǒng)的建設(shè)需要綜合警情通報的業(yè)務(wù)特點，結(jié)合 LBS理論、計算機網(wǎng)絡(luò)、無線通信、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)構(gòu)建基于眾包模式的移動警情系統(tǒng)，為警情信息的獲取和共享提供一個全面的解決方案。具體包括以下五個方面：（1）提供電子地圖服務(wù)。（2）提供移動位置服務(wù)。（3）警情信息采集服務(wù)。（4）提供警情信息提醒服務(wù)。（5）應(yīng)急路線規(guī)劃服務(wù)。

2　系統(tǒng)設(shè)計

2.1移動警情系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲架構(gòu)

移動警情系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　移動警情系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)

2.2數(shù)據(jù)管理和交互

移動警情系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理分為移動端的數(shù)據(jù)管理和服務(wù)器端的數(shù)據(jù)管理兩個部分。本系統(tǒng)移動端采用輕量級 SQLite數(shù)據(jù)庫存儲和管理數(shù)據(jù)。服務(wù)器端采用MySQL數(shù)據(jù)庫來模擬后臺數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)的相關(guān)操作?；緮?shù)據(jù)分為3類：警情信息、位置信息、文檔和附件，如表1所示。警情數(shù)據(jù)庫表設(shè)計和字段說明如表2所示。

表1　基本數(shù)據(jù)類型

表2　警情數(shù)據(jù)表

系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互過程是：首先服務(wù)器端實現(xiàn)相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的邏輯處理，比如相關(guān)信息數(shù)據(jù)的讀取、更新、導(dǎo)入和修改，以及把數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)系列化為 xml或json格式。然后移動終端通過網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)器，在數(shù)據(jù)庫中進行數(shù)據(jù)的查詢、存儲或修改，最后將所需數(shù)據(jù)返回給移動終端，完成數(shù)據(jù)交互。

2.3功能設(shè)計

功能設(shè)計如圖2所示。

圖2　移動警情系統(tǒng)功能設(shè)計

3　關(guān)鍵模塊實現(xiàn)

本系統(tǒng)以 ArcGIS Server和 Android為開發(fā)平臺，在Eclipse開發(fā)環(huán)境中，針對移動警情的業(yè)務(wù)流程，使用Java語言基于 ArcGIS Runtime SDK for Android的接口進行開發(fā)。系統(tǒng)后臺空間數(shù)據(jù)服務(wù)采用 ESRI的 ArcGIS Server平臺發(fā)布基礎(chǔ)地形服務(wù)，并使用ArcGIS Server切片緩存技術(shù)對基礎(chǔ)地形服務(wù)進行切片，實現(xiàn)移動端對空間數(shù)據(jù)的快速訪問。

3.1地圖服務(wù)

地圖服務(wù)主要實現(xiàn)三個功能：電子地圖功能、定位功能、地址查詢功能，具體使用到的方法如圖3所示。

圖3　地圖服務(wù)設(shè)計

（1）電子地圖功能

電子地圖功能是實現(xiàn)放大、縮小、平移，以及手觸摸式的放大縮小、衛(wèi)星/交通圖顯示等功能。主要調(diào)用zoomin（放大）、zoomout（縮?。?、zoomToScale（地圖級別設(shè)置）、getRotationAngle（地圖旋轉(zhuǎn)）和setVisble（不同圖層顯示）五個方法。

（2）定位功能

定位功能就是用戶通過移動設(shè)備獲取位置信息（經(jīng)緯度）并在地圖上展示的功能。系統(tǒng)主要通過兩種方式獲取到定位服務(wù)，一是通過點擊“定位”按鈕觸發(fā)定位事件，二是通過移動設(shè)備的位置更新觸發(fā)定位事件。具體為：MapView通過調(diào)用 getLocationService方法獲取一個LocationService定位服務(wù)，通過這個 LocationService定位服務(wù)可以開啟/關(guān)閉GPS，設(shè)置一些有用的屬性。同時通過setLocationListener方法來監(jiān)聽位置的變化。

（3）地址查詢

地址查詢是用戶通過地址名（物理地址名）獲取到位置信息（經(jīng)緯度）并在地圖上渲染的過程。地址查詢功能的實現(xiàn)過程是實現(xiàn) searchAddress和 handleSearchAddress兩個方法，其中handleSearchAddress方法會通過調(diào)用ArcGIS Server Geocoding Services實現(xiàn)地理編碼功能，獲取到位置信息，并最終在地圖上渲染。

3.2警情報告服務(wù)

警情報告是用戶采集警情，并在地圖上實時標注的功能。要使用到一個客戶端的要素圖層GraphicsLayer，以及 PictureMarkerSymbol這個符號類。GraphicsLayer是ArcGIS Runtime for Android中比較重要的圖層類型，也

是使用最為頻繁的一個。GraphicsLayer可以包含一個或多個Graphic對象，查詢的返回結(jié)果和標注的 Graphic數(shù)據(jù)都要通過它呈現(xiàn)。警情報告主要用到圖4所示的方法。

圖4　警情報告

圖 4中，首先調(diào)用 centerAt（）方法在地圖上繪制定位點的位置信息；其次通過 getDrawable（）方法，獲取警情對應(yīng)的圖標資源；最后通過 addGraphic（）方法將警情標注到地圖上，同時與服務(wù)器進行同步。

3.3警情提醒服務(wù)

警情提醒服務(wù)實現(xiàn)附近警情信息推送，當用戶啟用應(yīng)用并開啟定位設(shè)備時，即可使用警情信息的推送服務(wù)。用于限定并進行警情信息過濾的條件主要有三個：經(jīng)度、緯度、半徑。將此三個要素作為過濾方法getEventInfo（）的輸入?yún)?shù)，并將符合條件的警情信息作為輸出參數(shù)，即：

public static String［］［］getEventInfo（double lat，double lon，int radius）｛｝；

通過三個規(guī)則限定條件，從服務(wù)器獲取警情信息，并將信息置于類型為 JOSNArray的 stationJsonArray變量中。將stationJsonArray變量的長度作為info數(shù)組的長度，并將 stationJsonArray變量中所包含的內(nèi)容一一賦值給info數(shù)組，并作為getEventInfo（）方法的返回值。

3.4應(yīng)急路線規(guī)劃服務(wù)

應(yīng)急路線規(guī)劃功能是通過用戶輸入出發(fā)地和目的地即避難場所，進而由服務(wù)器規(guī)劃最佳前往路線的過程。主要通過arcgisonline上已經(jīng)發(fā)布的網(wǎng)絡(luò)分析服務(wù)實現(xiàn)。執(zhí)行路徑分析可以通過RoutingTask類的solve方法來進行，通過給slove方法傳遞RoutingParameters類型的參數(shù)，即可以實現(xiàn)最短路徑的查找。

4　結(jié)束語

隨著社會的發(fā)展、科技的進步，人們對信息的需求進一步提高，特別在我國這樣一個人口數(shù)量龐大的國家，公眾的生活安全越來越重要。本文設(shè)計實現(xiàn)的系統(tǒng)具有地圖服務(wù)、警情報告、警情提醒服務(wù)、應(yīng)急路徑規(guī)劃服務(wù)等功能。系統(tǒng)達到了“人人為警”的設(shè)計目標，并具有良好的體驗效果。

［1］HOWE J.The rise of crowdsourcing［J］.Wired magazine，2006，14（6）：1-4.

［2］付品德，孫九林.WebGIS原理與應(yīng)用［M］.北京：高等教育出版社，2012.

［3］HEIPKE C.Crowdsourcing geospatial data［J］.ISPRS Journal ofPhotogrammetryandRemoteSensing，2010，65（6）：550-557.

［4］GILES J.Wikipedia rival calls in the experts［J］.Nature，2006，443（7111）：493-493.

［5］單杰，秦昆，黃長青，等.眾源地理數(shù)據(jù)處理與分析方法探討［J］.武漢大學(xué)學(xué)報（信息科學(xué)版），2014（4）：390-396.

［6］彭擁兵.論警情通報制度的價值［J］.福建公安高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2005（2）：30-32.

Design and implementation of mobile police intelligence system based on crowdsourcing

Tang Li，Wu Sheng
（Key Lab of Spatial Data Mining&Information Sharing，Ministry of Education，Spatial Information Research Center of Fujian，F(xiàn)uzhou University，F(xiàn)uzhou 350001，China）

With the popularity of smart phones，people have become increasingly demanding information，the existing police intelligence briefing has the problem of being difficult to access realtime police intelligence.To solve these problems，we propose a crowdsourcing mobile intelligence system，the mobile terminals uses the ArcGIS Runtime SDK for Android interface for secondary development.The police intelligence realizes information sharing and data communication between the mobile side and server-side over a wireless network，and ultimately achieves the purpose of"every one is policeman".

crowdsourcing；Android；ArcGIS Server；mobile police intelligence

P208

A

1674-7720（2015）05-0022-02

（2014-11-04）

唐李（1988-），男，碩士研究生，主要研究方向：地理信息工程，信息共享與服務(wù)等。

吳升（1972-），男，博士，教授，博士生導(dǎo)師，主要研究方向：信息共享與服務(wù)，數(shù)字區(qū)域與智慧城市，應(yīng)急信息系統(tǒng)等。