王奪 李影 韋書劍

摘 要：隨著各省市智慧政務(wù)服務(wù)平臺(tái)地建設(shè)，地圖數(shù)據(jù)服務(wù)的需求也隨之?dāng)U大。高效又快速地完成地圖數(shù)據(jù)服務(wù)相關(guān)的采集工作顯得格外重要。本文提出了基于Android平臺(tái)的智慧政務(wù)項(xiàng)目地圖數(shù)據(jù)采集服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案與實(shí)現(xiàn)方法，重點(diǎn)描述了以離線矢量地圖數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)來進(jìn)行地圖數(shù)據(jù)服務(wù)中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的相關(guān)采集工作，以及內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)采集一體化等關(guān)鍵技術(shù)，并簡(jiǎn)單介紹了地圖數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成。

關(guān)鍵詞：智慧政務(wù)；地圖數(shù)據(jù)；Android；內(nèi)外業(yè)采集一體化

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2018）02-0030-03

Design and Implementation of Data Acquisition System for Intelligent Government Map Based on Android Platform

WANG Duo1，LI Ying2，WEI Shujian1

（1.Shen Kan Engineering&Technology Corporation，MCC，Shenyang 110169，China；2. Liaoning Jianghai Water Conservancy Engineering Company，Shenyang 110000，China）

Abstract：With the continuous construction of government service platform in various provinces and cities，the demand for map data service has also been further expanded. It is very important to complete the collection of map data services efficiently and quickly.In this paper，the design and implementation of a Android based map data mining service system for intelligent government projects is proposed.This paper mainly describes the related collection of the basic data of the map data service based on the off-line vector map data.The key technology of integration of data acquisition in internal and external industry，and the system structure of the map data service system is briefly introduced.

Keywords：intelligence government；map data；Android；integration of internal and external industry collection

0 引 言

隨著我國(guó)地理信息行業(yè)的快速發(fā)展，城市信息的管理系統(tǒng)逐步發(fā)展成為城市信息與地理信息相結(jié)合的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。在國(guó)家支持政務(wù)信息化的大背景下，依托整合后的數(shù)據(jù)庫(kù)，各地紛紛進(jìn)行了關(guān)于“互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)服務(wù)”體系的相關(guān)建設(shè)，同時(shí)大力推進(jìn)智慧政務(wù)平臺(tái)的建設(shè)。

智慧政務(wù)地圖數(shù)據(jù)服務(wù)通過信息化手段和移動(dòng)通信技術(shù)手段來處理、分析和管理整個(gè)城市的所有部件及事件信息，綜合反映一個(gè)國(guó)家或地區(qū)信息化的程度。

地圖數(shù)據(jù)服務(wù)中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過綜合利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、遙感技術(shù)（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）等新技術(shù)來獲得，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性錄入，自動(dòng)編碼并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。

數(shù)據(jù)庫(kù)的建立加快了智慧政務(wù)地圖數(shù)據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)管理體系的構(gòu)建，通過它可以全面地掌握城市部件的分布以及現(xiàn)狀，強(qiáng)化政府公共服務(wù)職能，切實(shí)提高城市管理水平和效率[1]。

平臺(tái)的建設(shè)離不開基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的支持，傳統(tǒng)采集方法在數(shù)據(jù)采集整合以及數(shù)據(jù)入庫(kù)處理方面已經(jīng)不能滿足現(xiàn)如今互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對(duì)工作效率的要求。因此，建立智慧政務(wù)項(xiàng)目地圖數(shù)據(jù)服務(wù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集與信息管理系統(tǒng)顯得尤為重要。隨著Android系統(tǒng)功能的不斷發(fā)展，為智慧政務(wù)項(xiàng)目地圖數(shù)據(jù)服務(wù)采集提供了一種新的方法和平臺(tái)。本文基于Android平臺(tái)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了智慧政務(wù)項(xiàng)目地圖數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)，詳細(xì)闡述了矢量地圖、航測(cè)影像的存儲(chǔ)與加載和數(shù)據(jù)庫(kù)、符號(hào)庫(kù)創(chuàng)建及應(yīng)用，對(duì)地圖服務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集及信息管理系統(tǒng)的功能模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，如圖1所示。

1 基于Android設(shè)備的軟件開發(fā)

Android由Google公司開發(fā)，是基于Linux的開源操作系統(tǒng)。該操作系統(tǒng)主要應(yīng)用在家用平板電腦或者手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備上，因具有顯著的開放性以及編譯自由等優(yōu)點(diǎn)，所以程序開發(fā)后更容易使用。目前已經(jīng)成為市場(chǎng)占有率最高的移動(dòng)操作系統(tǒng)。由于Android軟件系統(tǒng)的開源性和跨平臺(tái)性，基于Android系統(tǒng)的用戶終端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域[2]。

ArcGIS是Esri開發(fā)的地理信息系統(tǒng)軟件，具有地圖制作、空間數(shù)據(jù)管理、空間分析、空間信息整合、發(fā)布與共享等功能。在地圖數(shù)據(jù)采集過程中，相關(guān)數(shù)據(jù)的所在位置以及屬性信息等都需存放在ArcGIS軟件的GeoDatabase數(shù)據(jù)庫(kù)中，傳統(tǒng)GPS-RTK測(cè)量是將采集點(diǎn)展點(diǎn)到AutoCAD中后，再轉(zhuǎn)到ArcGIS中進(jìn)行圖形及屬性的編輯處理，這無疑降低了工作效率。使用基于Android平臺(tái)的智慧政務(wù)地圖數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)可以直接將采集的數(shù)據(jù)錄入到該數(shù)據(jù)庫(kù)中，省去了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的過程。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 離線地圖數(shù)據(jù)加載與顯示

在智慧政務(wù)項(xiàng)目地圖數(shù)據(jù)服務(wù)中，使用高分辨率遙感航攝影像資料與內(nèi)業(yè)房屋行政區(qū)網(wǎng)格矢量化數(shù)據(jù)疊加作為底圖，以此作為基礎(chǔ)來進(jìn)行部件地圖數(shù)據(jù)采集工作。利用工作底圖確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與安全性，在外業(yè)測(cè)量的過程中，可采用離線底圖切片包的形式來進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

在ArcGIS中，支持對(duì)tpk格式的地圖包進(jìn)行讀取。地圖包可采用ArcMap制作并保存到Android的存儲(chǔ)設(shè)備當(dāng)中。利用開發(fā)包的ArcGIS接口，可以實(shí)現(xiàn)地圖包的讀取與顯示。地圖包數(shù)據(jù)中包括圖像的坐標(biāo)信息，比例尺信息以及各個(gè)圖層的分級(jí)顯示信息。在軟件中，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)地圖進(jìn)行縮放與旋轉(zhuǎn)等操作，方便對(duì)地圖以及矢量圖層數(shù)據(jù)的判讀與分析。除此之外，利用Android設(shè)備自帶的GPS定位系統(tǒng)還可以實(shí)時(shí)地將用戶所在的位置顯示在屏幕中央，方便定位查找用戶的所在地。

除了tpk格式的地圖包外，該系統(tǒng)還支持shp文件的加載與顯示，這就更加方便了矢量數(shù)據(jù)的加載與顯示，使臨時(shí)更新的數(shù)據(jù)及時(shí)地顯示在Android設(shè)備當(dāng)中，省去了制作地圖包的過程。

在地圖數(shù)據(jù)采集的過程中，不僅需要實(shí)現(xiàn)地圖與矢量數(shù)據(jù)的顯示，還需要進(jìn)行離線數(shù)據(jù)庫(kù)的加載。軟件支持對(duì)ArcGIS中的gdb數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行加載。gdb（geodatabase）數(shù)據(jù)庫(kù)是ArcGIS自帶的數(shù)據(jù)庫(kù)格式，支持gdb格式的數(shù)據(jù)庫(kù)更加方便了Android設(shè)備與電腦之間的數(shù)據(jù)傳輸與顯示，省去了數(shù)據(jù)庫(kù)之間數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換的步驟，更加有利于提高工作效率。

2.2 SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)編輯

軟件采用SQLite數(shù)據(jù)存儲(chǔ)屬性信息。SQLite是一套開放源碼的數(shù)據(jù)庫(kù)引擎，是一款移動(dòng)端的輕型數(shù)據(jù)庫(kù)格式。在Android軟件中內(nèi)建了SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)，讓Android APP可以更加方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

在地圖數(shù)據(jù)采集的過程中，不但需要記錄部件、藍(lán)牌號(hào)、興趣點(diǎn)等信息的所在位置，還需要對(duì)這些點(diǎn)的屬性信息進(jìn)行相應(yīng)地錄入，其中部件所需記錄的部件屬性按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《數(shù)字化城市管理信息系統(tǒng)第2部分：管理部件和事件》GB/T 30428.2-2013所規(guī)定，需要記錄的屬性信息包括部件標(biāo)識(shí)碼、部件名稱、主管部門代碼、主管部門名稱、權(quán)屬單位代碼、權(quán)屬單位名稱、養(yǎng)護(hù)單位名稱、養(yǎng)護(hù)單位代碼、所在單元網(wǎng)格、部件狀態(tài)、部件調(diào)查的初始日期和變更日期、數(shù)據(jù)來源以及備注等屬性信息。

2.3 電子地圖符號(hào)設(shè)計(jì)

軟件的電子地圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)測(cè)量符號(hào)將數(shù)據(jù)分為點(diǎn)、線、面三類。點(diǎn)狀符號(hào)定義為獨(dú)立或可高度抽象的地物及指北針等標(biāo)注類符號(hào)；線狀符號(hào)用來表示地物邊界或公路等線狀地物；面狀符號(hào)往往是表達(dá)一個(gè)地物區(qū)域內(nèi)的單體符號(hào)。在地圖數(shù)據(jù)中注記以點(diǎn)狀符號(hào)形式存儲(chǔ)。

（1）點(diǎn)狀符號(hào)。點(diǎn)狀符號(hào)可以看成物理學(xué)中空間運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，不隨著比例尺的改變而變化。點(diǎn)狀符號(hào)具有確定的定位點(diǎn)和方向，在智慧政務(wù)地圖數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中通過基本符號(hào)類的設(shè)計(jì)來進(jìn)行符號(hào)的封裝。

（2）線狀符號(hào)。線狀符號(hào)通常是將長(zhǎng)度依比例表示，寬度不依比例表示，用于表示呈線狀或細(xì)帶狀延伸的地物信息，具有一條有形的定位線。線狀符號(hào)可由若干條具有單一特征的符號(hào)組成。

（3）面狀符號(hào)。面狀符號(hào)是指在二維平面上表示面狀分布物體或地理現(xiàn)象的符號(hào)，通常有一條封閉的輪廓線。多數(shù)面狀符號(hào)是在輪廓線范圍內(nèi)，通過配置不同的單體符號(hào)、繪制陰影線或渲染著色的辦法得到。

2.4 通過采集照片獲取地理位置信息

依據(jù)“數(shù)字城管”技術(shù)要求，對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)屬性調(diào)查主要從類別和規(guī)格調(diào)查、狀態(tài)調(diào)查和權(quán)屬調(diào)查三個(gè)方面展開[3]，除此之外，還需要對(duì)部件所處的地理環(huán)境進(jìn)行拍照記錄。

（1）地圖工具。利用Android平臺(tái)的多點(diǎn)觸控進(jìn)行地圖的放大，縮小，平移，旋轉(zhuǎn)等基本地圖操作。利用Android平臺(tái)自帶的GPS定位系統(tǒng)，還可以記錄運(yùn)動(dòng)軌跡。在記錄部件信息時(shí)可以通過點(diǎn)擊地圖的方式來進(jìn)行部件位置的記錄。由于各個(gè)Android設(shè)備觸控精度不同，若出現(xiàn)無法精確定位的情況，可以點(diǎn)擊部件的精確定位按鈕，此時(shí)屏幕中間會(huì)出現(xiàn)十字絲，移動(dòng)地圖將待測(cè)位置移到十字絲處，點(diǎn)擊確定，即可選取精度更高的位置。

（2）采集工具。根據(jù)地圖數(shù)據(jù)服務(wù)調(diào)繪的工作需求，實(shí)現(xiàn)在圖上對(duì)地圖數(shù)據(jù)的采集與其屬性信息的錄入功能，并提供修改操作以及拍照記錄等服務(wù)。

（3）輔助工具。Android設(shè)備具有GPS定位模塊，可以記錄外業(yè)調(diào)查人員的實(shí)時(shí)位置與軌跡。在采集部件與藍(lán)牌號(hào)信息時(shí)也可以根據(jù)GPS的定位信息來進(jìn)行部件屬性的錄入。除此之外，在輔助工具中還有導(dǎo)入導(dǎo)出數(shù)據(jù)的功能，在采集面板中可以將提供的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Android設(shè)備中，用于數(shù)據(jù)的刪改與更新。在采集數(shù)據(jù)后也可以使用導(dǎo)出功能將所有采集的數(shù)據(jù)以常見文本格式導(dǎo)出，從而使采集的數(shù)據(jù)可以在ArcGIS平臺(tái)直接調(diào)用。

3 使用界面及步驟

首先在初始界面中提供藍(lán)牌號(hào)采集，部件采集以及更多選項(xiàng)。更多選項(xiàng)中包含上文所提到的輔助工具。藍(lán)牌號(hào)采集界面中需要先輸入行政區(qū)域地名、小區(qū)/街巷和門樓址，隨后點(diǎn)擊地理位置進(jìn)入到地圖界面，加載所制作的工作底圖，選擇房屋所在位置，點(diǎn)擊“保存”按鈕，即完成一項(xiàng)藍(lán)牌號(hào)數(shù)據(jù)的采集工作。

部件采集的步驟與藍(lán)牌號(hào)采集相似，采集部件數(shù)據(jù)之前需要先按照實(shí)際情況選擇部件的分類，部件的分類按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《數(shù)字化城市管理信息系統(tǒng)第2部分：管理部件和事件》GB/T 30428.2-2013所規(guī)定的部件類別進(jìn)行劃分。在確定好部件的種類后依次填寫部件標(biāo)識(shí)碼、部件名稱、主管部門代碼、主管部門名稱、權(quán)屬單位代碼、權(quán)屬單位名稱、養(yǎng)護(hù)單位名稱、養(yǎng)護(hù)單位代碼、所在單元網(wǎng)格、部件狀態(tài)、部件調(diào)查的初始日期和變更日期、數(shù)據(jù)來源以及備注等屬性信息。屬性信息錄入后點(diǎn)擊地理位置進(jìn)入到地圖界面，加載所制作的工作底圖，選擇部件所在位置，點(diǎn)擊“保存”按鈕后，便可以將部件的相關(guān)屬性信息存儲(chǔ)起來。

4 結(jié) 論

隨著智能手機(jī)與平板地普及，基于Android系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越多。在地理信息系統(tǒng)方面，與傳統(tǒng)地圖數(shù)據(jù)的采集方式不同，基于Android平臺(tái)的智慧政務(wù)項(xiàng)目地圖數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)可以提高工作效率，既方便后期地圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理，也減少了外業(yè)工作人員的工作量。今后的智慧政務(wù)項(xiàng)目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更新方面將會(huì)得到廣泛地應(yīng)用。

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