謝三五 張志新 李昕

摘要：傳統(tǒng)地理信息地圖集產(chǎn)品一般為紙質(zhì)圖件或電子圖片。在電子產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的時(shí)代，紙質(zhì)成果攜帶不方便、保存成本高，而保存于成果數(shù)據(jù)庫(kù)的電子圖片也常常在項(xiàng)目結(jié)束后被很快封存，宣傳與展示受限的缺陷日益凸顯?；诎沧恳苿?dòng)端應(yīng)用程序開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)開發(fā)地圖集展示應(yīng)用程序，可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)端的電子地圖集瀏覽與展示。該應(yīng)用程序能解決大型圖片在安卓移動(dòng)端的瀏覽受限問題，操作便捷流暢，能很好地為用戶展現(xiàn)各類豐富的地圖集產(chǎn)品，為地圖集制作方提供了出版物展示的新模式。

關(guān)鍵詞：安卓；移動(dòng)端；地圖集；地理信息

DOIDOI：10.11907/rjdk.181245

中圖分類號(hào)：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-7800（2018）010-0114-03

英文摘要Abstract：Usually， the traditional Geographic Information Atlas products are paper-made maps or electronic images. In the era of rapid development of the electronics industry， paper-made maps are inconvenient to carry， and the cost of preservation is high. Electronic image saved in the achievement database are often sealed up for safekeeping soon after the project is completed. The limitations of propaganda and exhibition are becoming more and more serious. Design and development of the atlas exhibition application based on the platform of android mobile application development can implement the mobile browse and exhibition of electronic atlas. The application can release the restrictions on Android mobile browse of large images， and it operates conveniently and smoothly. The application can commendably exhibit all kinds of Atlas products for users. And it provides a new mode for the atlas producers to exhibit their publications.

英文關(guān)鍵詞Key Words：Android； mobile； atlas； geographic information

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)與通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，手機(jī)、平板電腦等便攜移動(dòng)終端不僅僅是通訊網(wǎng)絡(luò)的終端，還逐漸成為互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用終端，因此移動(dòng)終端的服務(wù)和軟件有著廣闊的發(fā)展空間，尤其是在市場(chǎng)潛力巨大的安卓（Android）平臺(tái)上[1-2]。目前在移動(dòng)應(yīng)用軟件市場(chǎng)上，各類矢量地圖、導(dǎo)航地圖應(yīng)用產(chǎn)品非常豐富，一些大眾化的電子圖書閱讀與圖片瀏覽應(yīng)用軟件也層出不窮，如王華旭[3]重點(diǎn)研究了人臉識(shí)別與內(nèi)容分類技術(shù)，開發(fā)了智能手機(jī)相冊(cè)應(yīng)用；黃凱[4]研究開發(fā)的圖片管理器，完善了對(duì)圖片的格式支持、瀏覽、修改等管理功能；陸詠梅等[5]研究了在移動(dòng)端全屏瀏覽批量圖片的技術(shù)，旨在提高用戶體驗(yàn)。然而，此類研究主要針對(duì)常用圖片，目前市場(chǎng)上很難找到針對(duì)專題地理信息地圖集的閱讀應(yīng)用。在該情況下，推出基于安卓移動(dòng)終端的地圖集產(chǎn)品正逢其時(shí)，同時(shí)也是出版行業(yè)與移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代對(duì)接的一次創(chuàng)新型嘗試。

本文設(shè)計(jì)可滿足安卓移動(dòng)終端要求的電子地圖集產(chǎn)品格式，同時(shí)研發(fā)應(yīng)用程序（“微地圖”APP），建立APP形式的地圖集出版物展示新模式，將收集到的地圖集數(shù)據(jù)成果放在移動(dòng)平臺(tái)上進(jìn)行發(fā)布、交流與展示。該形式相比于紙質(zhì)閱讀具有更大的信息量與更強(qiáng)的便捷性。APP展示的地圖集產(chǎn)品，不僅為熱愛研究地圖產(chǎn)品特色的地圖行業(yè)專業(yè)人員提供相互學(xué)習(xí)與借鑒的資源，同時(shí)也向大眾提供旅游、歷史、專題查詢等各類地圖服務(wù)。

由于圖集圖片具有內(nèi)容豐富、清晰度高、數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，因此，本文重點(diǎn)研究針對(duì)大型圖片的瀏覽處理技術(shù)，創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)了流暢的手勢(shì)縮放瀏覽。

1 總體設(shè)計(jì)

1.1 環(huán)境框架設(shè)計(jì)

由于移動(dòng)設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與數(shù)據(jù)承載能力的要求非常高，本文設(shè)計(jì)采用離線服務(wù)，圖集產(chǎn)品集成在安裝包中，在APP界面中以類似書架的形式進(jìn)行展示。考慮到客戶端容量，對(duì)實(shí)際上架的圖集產(chǎn)品進(jìn)行內(nèi)容選取與格式壓縮，以達(dá)到最優(yōu)運(yùn)行速度與內(nèi)容豐富度的平衡。

本文APP的開發(fā)使用Eclipse平臺(tái)，該平臺(tái)是一個(gè)開放源代碼、基于Java的可擴(kuò)展開發(fā)平臺(tái)，其本身是一個(gè)框架和一組服務(wù)，可利用插件組件構(gòu)建開發(fā)環(huán)境。開發(fā)工具包為Android SDK，通過ADT插件接口進(jìn)行工作。

考慮到屏幕制式的差別（屏幕密度與尺寸差異），同時(shí)制作手機(jī)和HD平板兩個(gè)版本。

1.2 數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)完成地圖集產(chǎn)品的分類模式（政區(qū)、旅游、歷史等）、數(shù)據(jù)格式（圖集產(chǎn)品掃描格式）、各圖集展示產(chǎn)品分辨率（DPI）、數(shù)據(jù)量大小規(guī)范等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。根據(jù)這些基礎(chǔ)信息，選擇APP展示的地圖集，確立整體數(shù)據(jù)量大小。

設(shè)計(jì)完成后，對(duì)各圖集進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)格式化，形成規(guī)范的位圖資源，以方便應(yīng)用程序調(diào)用。

1.3 功能模型設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)完成APP程序的界面布局與功能模塊。APP初次啟動(dòng)時(shí)，首先進(jìn)入過場(chǎng)歡迎圖片，內(nèi)容為制作方的簡(jiǎn)短介紹與背景產(chǎn)品，通過手勢(shì)滑動(dòng)進(jìn)行瀏覽，結(jié)束后進(jìn)入主界面。主界面設(shè)計(jì)原則為：風(fēng)格統(tǒng)一、特點(diǎn)突出、功能顯示清晰。主界面布局如圖1所示。

2 主要功能實(shí)現(xiàn)

2.1 地圖產(chǎn)品展示模塊

每個(gè)圖集產(chǎn)品均在APP中體現(xiàn)其信息，包括封面圖片、標(biāo)題、產(chǎn)品介紹與分類信息。通過點(diǎn)擊主界面 “書架”上的列表或上方廣告，選擇相應(yīng)圖集后，進(jìn)入地圖瀏覽界面?！皶堋崩^承自安卓的ListView類，并通過技術(shù)手段進(jìn)行了改進(jìn)。

進(jìn)入地圖瀏覽頁(yè)面后，通過手勢(shì)縮放動(dòng)作，利用Android SDK的相關(guān)類設(shè)計(jì)巨幅地圖瀏覽功能，實(shí)時(shí)獲取屏幕范圍的真實(shí)分辨率內(nèi)容，可解決一般方法對(duì)圖片大小的限制。在頁(yè)面中設(shè)計(jì)了前后翻頁(yè)、頁(yè)碼選擇及跳轉(zhuǎn)功

能，地圖瀏覽頁(yè)面可進(jìn)行橫豎屏實(shí)時(shí)切換。通過這些功能組合，為用戶提供良好的瀏覽體驗(yàn)。

2.2 分類與檢索模塊

在首頁(yè)可以分類瀏覽圖集，也可通過模糊搜索檢索相關(guān)產(chǎn)品。同時(shí)，設(shè)計(jì)檢索失敗相關(guān)提示，以方便用戶快速閱覽使用。模塊功能局部界面如圖2所示。

2.3 其它模塊

介紹單位的人員實(shí)力、地圖生產(chǎn)能力、技術(shù)特色、聯(lián)系方式等信息。點(diǎn)擊右上方 “關(guān)于”按鈕，進(jìn)入后可查閱軟件版本與幫助信息，并可再次瀏覽歡迎頁(yè)面，以方便用戶了解制作方與APP的詳細(xì)信息。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 屏幕適配技術(shù)

在移動(dòng)設(shè)備（手機(jī)、平板）市場(chǎng)上，產(chǎn)品豐富程度呈指數(shù)態(tài)勢(shì)增長(zhǎng)。不同設(shè)備的物理尺寸（單位：英寸）、設(shè)備分辨率（單位：像素）和屏幕密度（單位：DPI）各不相同。為了解決各類不同密度屏幕的界面布局問題，本文采取兩種措施保證屏幕的正常顯示。

一是在XML布局文件中對(duì)控件高寬采用相對(duì)布局（Relative Layout）方式，并且在定義長(zhǎng)寬時(shí)，使用wrap_content（根據(jù)內(nèi)容適配）或fill_parent（匹配父控件），以保證在屏幕上展示時(shí)尺寸大小合適，同時(shí)避免使用像素等單位。

二是在手機(jī)版本和HD版本布局開發(fā)時(shí)，對(duì)各類控件的尺寸設(shè)置均采用密度無關(guān)的像素單位（Density-independent pixel—dip）（控件為DP、文字為SP）。該單位根據(jù)設(shè)備的物理尺寸和DPI密度進(jìn)行對(duì)應(yīng)像素轉(zhuǎn)換，以匹配不同的硬件設(shè)備屏幕。

本文針對(duì)目前主流的移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)其物理尺寸特征與密度進(jìn)行分析，以此決定開發(fā)中各控件的大小水平。以一個(gè)高度為100dp的控件為例，其在真實(shí)手機(jī)屏幕中的實(shí)際像素占比情況如表1所示。

通過表1可以得出，在手機(jī)版本開發(fā)中，以dp為單位設(shè)置控件大小，在使用率較高的手機(jī)中，均可得到一致的顯示比例，而不會(huì)呈現(xiàn)明顯的顯示比例不均的情況。因此，只需在工程中設(shè)計(jì)一個(gè)版本的布局，便可支持大部分的手機(jī)屏幕顯示，HD平板設(shè)計(jì)同理。

3.2 安卓列表欄自帶問題修復(fù)

在利用Android SDK開發(fā)列表欄時(shí)，傳統(tǒng)方法是布置ListView控件，使用BaseAdapter類實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)填充。安卓系統(tǒng)開發(fā)的默認(rèn)機(jī)制是：對(duì)屏幕中可視的列表內(nèi)容部分進(jìn)行緩存，對(duì)于由于屏幕大小有限需要下拉才能顯示的內(nèi)容則未放入緩沖，以節(jié)約系統(tǒng)資源。但是如果采用此類默認(rèn)機(jī)制進(jìn)行開發(fā)，在用戶滑動(dòng)列表欄瀏覽時(shí)，會(huì)造成列表內(nèi)容顯示混亂。原因在于：在某行滑動(dòng)出屏幕時(shí)，系統(tǒng)開始對(duì)列表視圖進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)，重構(gòu)時(shí)會(huì)復(fù)用滑動(dòng)之前的視圖緩存，而不是對(duì)新視圖進(jìn)行重新填充，從而造成混亂。

為解決該問題，本文采用繼承自BaseAdapter的ListViewAdapter類進(jìn)行數(shù)據(jù)填充，并對(duì)類中的getView方法進(jìn)行改進(jìn)。有某行滑出屏幕時(shí)，視為存在變化的視圖（ConvertView）。若ConvertView為空，進(jìn)行布局與數(shù)據(jù)填充；若收到新的ConvertView，復(fù)用布局視圖。針對(duì)這兩種情況，不管視圖是否重用，都重新設(shè)置數(shù)據(jù)。

使用一個(gè)內(nèi)部類持有布局文件中相關(guān)視圖的引用，在每次視圖復(fù)用時(shí)，通過引用進(jìn)行加載，比傳統(tǒng)加載新視圖的方法能更好地提高效率。

3.3 大型圖片瀏覽技術(shù)

在安卓開發(fā)中，圖片加載的一般思路是使用setImageBitmap或setImageResource等方法設(shè)置一張大圖，這些函數(shù)最終都是通過Java的createBitmap完成的，非常消耗資源，也容易造成系統(tǒng)運(yùn)行崩潰。

本文設(shè)計(jì)了一個(gè)繼承自安卓SurfaceView父類的ImageSurfaceView類進(jìn)行大型圖片加載與手勢(shì)移動(dòng)、縮放等操作，擴(kuò)展其對(duì)過大緩存數(shù)據(jù)的支持功能。主要工作機(jī)制是：根據(jù)設(shè)備屏幕的像素范圍形成一個(gè)真實(shí)分辨率繪制區(qū)域Viewport（屏幕實(shí)際像素范圍），每一次屏幕渲染只針對(duì)屏幕可視部分，從而減少不必要的圖片處理。在Viewport周圍給定一個(gè)具有外擴(kuò)范圍的圖片緩存范圍Cache（緩存區(qū)域范圍），每當(dāng)有手勢(shì)動(dòng)作拖動(dòng)圖片進(jìn)行范圍重繪時(shí)，利用Cache中已緩存好的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充，在手勢(shì)動(dòng)作完成時(shí)繪制Viewport內(nèi)容。通過這種動(dòng)態(tài)加載機(jī)制，可解決因圖片過大導(dǎo)致無法顯示或系統(tǒng)崩潰的問題，以及重繪時(shí)速度過慢的問題。

4 軟件評(píng)價(jià)與展望

4.1 離線與在線形式優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比

本文設(shè)計(jì)的APP為本地離線形式，地圖集產(chǎn)品打包封裝于APP安裝包中，在客戶端進(jìn)行安裝后，程序占用存儲(chǔ)空間較大是其劣勢(shì)，但其優(yōu)勢(shì)是：安裝完成后不會(huì)再因圖片大小或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境因素影響用戶使用體驗(yàn)。

解決程序數(shù)據(jù)量大的方式是采用在線形式進(jìn)行地圖集瀏覽，其優(yōu)勢(shì)是占用存儲(chǔ)空間小，用戶可選擇瀏覽的產(chǎn)品更多，但其劣勢(shì)為：網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的優(yōu)劣對(duì)用戶的使用體驗(yàn)影響較大，瀏覽大型圖片時(shí)可能造成等待時(shí)間過長(zhǎng)，并且在蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)下流量消耗大，經(jīng)濟(jì)性較差。

4.2 軟件總體評(píng)價(jià)

4.2.1 實(shí)用性與可靠性

本文完成的應(yīng)用程序主體功能明確、操作直觀便捷，對(duì)于地圖集制作相關(guān)專業(yè)用戶與對(duì)地圖感興趣的公眾用戶而言，實(shí)用價(jià)值較高。程序整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，在真機(jī)測(cè)試中使用2011年的中低端配置，對(duì)大型圖片進(jìn)行操作時(shí)，響應(yīng)速度快，整體可靠性高。

4.2.2 可擴(kuò)展性與前瞻性

本文開發(fā)使用的Eclipse平臺(tái)是目前安卓系統(tǒng)APP開發(fā)的主流軟件平臺(tái)之一。開發(fā)中，功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)完全依據(jù)軟件開發(fā)行業(yè)規(guī)范，能夠滿足后期對(duì)擴(kuò)展性的基本要求。

在部分功能的實(shí)現(xiàn)上，本文采用自定義列表顯示、大型圖片緩存等技術(shù)方法，在保障項(xiàng)目正常運(yùn)作的同時(shí)，也為將來的優(yōu)化與擴(kuò)展打下良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳人騏.基于Android手機(jī)的電子地圖服務(wù)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2012.

[2] 吳想想.基于Android平臺(tái)軟件開發(fā)方法的研究與應(yīng)用[D].北京：北京郵電大學(xué)，2011.

[3] 王華旭.基于Android平臺(tái)的智能手機(jī)相冊(cè)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].廣州：中山大學(xué)，2014.

[4] 黃凱.基于Android的圖片管理器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2013.

[5] 陸詠梅，俞震，陶洪峰.移動(dòng)終端圖片智能瀏覽系統(tǒng)[J].通訊世界，2017（2）：84-85.

[6] 萬利成.手機(jī)相冊(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2016.

[7] 陳星，江蘭帆.基于Google Android平臺(tái)的移動(dòng)開發(fā)研究[J].福建電腦，2008（11）：156-157.

[8] 李寶韓.基于Android的PhoneGap平臺(tái)研究及其跨移動(dòng)平臺(tái)媒體框架的擴(kuò)展[D].廣州：華南理工大學(xué)，2012.

[9] 張毅，張志國(guó).基于Google Android平臺(tái)平板電腦應(yīng)用程序開發(fā)[J].科技信息，2011（10）：632-633.

[10] 楊瀟亮.基于安卓操作系統(tǒng)的應(yīng)用軟件開發(fā)[J].電子制作，2014（19）：45-46.

[11] 顧兆申.基于iOS平臺(tái)的圖片集成處理器的設(shè)計(jì)[D].大連：大連海事大學(xué)，2017.

[12] 翟宇.基于Android系統(tǒng)下的校園三維地圖的開發(fā)和研究[D].晉中：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

[13] 舒賢華.基于Android平臺(tái)的手機(jī)Web地圖服務(wù)設(shè)計(jì)[D].大連：大連海事大學(xué)，2009.

[14] 鐘鍵.圖片瀏覽軟件設(shè)計(jì)[J].電腦編程技巧與維護(hù)，2016（9）：76-77.

[15] 吳曉泉.Android室內(nèi)矢量地圖SDK的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京：北京郵電大學(xué)，2014.

[16] 黃現(xiàn)云.基于Android平臺(tái)電子閱讀客戶端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京：北京交通大學(xué)，2014.

（責(zé)任編輯：黃 健）