李成仁，王 偉，許書影

（1.上海市測(cè)繪院，上海 200063）

為保護(hù)耕地和規(guī)范地方政府合法用地，國(guó)務(wù)院于2006年批準(zhǔn)建立國(guó)家土地督察制度，成立國(guó)家土地督察機(jī)構(gòu)。土地督察是指以衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、各類土地利用數(shù)據(jù)和管理形成的檔案卷宗等資料為線索，圍繞“批、供、用、補(bǔ)、查”等5個(gè)方面，對(duì)督察區(qū)域內(nèi)的土地利用與管理情況進(jìn)行全面審查和評(píng)估[1]。近年來(lái)，隨著3S技術(shù)的迅速發(fā)展，其在土地督察方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用[2-3]。土地督察外業(yè)核查系統(tǒng)作為土地督察信息系統(tǒng)的重要組成部分，充分發(fā)揮了3S技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提升了土地督察工作效能和威懾力量。目前，基于Android和iPad的外業(yè)核查系統(tǒng)均已有被開發(fā)應(yīng)用到外業(yè)數(shù)據(jù)采集的實(shí)例[4-5]。本文依托Adobe AIR平臺(tái)，以Action Script3.0為主要編程語(yǔ)言，開發(fā)了跨平臺(tái)土地督察外業(yè)核查系統(tǒng)。

相較于傳統(tǒng)Android/IOS原生開發(fā)模式，基于Adobe AIR的開發(fā)模式有兩大優(yōu)勢(shì)[6-7]：①開發(fā)門檻低，Adobe AIR平臺(tái)具有Flash、HTML、Javascript等Web開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的人員，無(wú)需學(xué)習(xí)其他開發(fā)語(yǔ)言便可輕松搭建移動(dòng)App，減少開發(fā)周期，節(jié)約開發(fā)成本；②跨平臺(tái)，一套代碼可編譯出Android/IOS等多種跨平臺(tái)App，降低了不同平臺(tái)之間App的開發(fā)和同步成本，同時(shí)跨平臺(tái)App可充分利用現(xiàn)有硬件設(shè)備，節(jié)省購(gòu)置新硬件的費(fèi)用支出。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

外業(yè)核查是土地督察業(yè)務(wù)流程的重要環(huán)節(jié)，即通過(guò)實(shí)地查看相關(guān)地塊，在現(xiàn)場(chǎng)查明土地的利用現(xiàn)狀、周邊狀況和其他相關(guān)情況[8]，包括通過(guò)GPS設(shè)備實(shí)地定位和通過(guò)照相機(jī)采集現(xiàn)場(chǎng)照片等工作。原有外業(yè)核查設(shè)備主要為筆記本電腦、手持GPS設(shè)備、照相機(jī)等，存在攜帶不便、操作繁瑣、智能化程度低、單機(jī)作業(yè)等不足。隨著移動(dòng)智能設(shè)備的迅猛發(fā)展，其已集成了拍照攝像、GPS定位、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷囗?xiàng)功能。針對(duì)原有外業(yè)核查設(shè)備的不足，本文設(shè)計(jì)并開發(fā)了基于Adobe AIR的跨平臺(tái)土地督察外業(yè)核查系統(tǒng)，充分利用了現(xiàn)有手機(jī)和平板等移動(dòng)終端設(shè)備，提升了土地督察外業(yè)核查的工作效能。

1.1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

結(jié)合土地督察外業(yè)核查的工作內(nèi)容，系統(tǒng)應(yīng)具備的主要功能為：

1）支持離線的影像切片底圖加載，支持地圖平移、縮放、量測(cè)等基本操作，支持業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)圖層疊加展示及其屬性查詢；

2）支持多種外業(yè)信息采集方式，以拍照、視頻、文字備注等方式記錄待核查地塊的各類相關(guān)信息，以文件的形式將外業(yè)采集的照片、視頻存儲(chǔ)于移動(dòng)終端設(shè)備內(nèi)存中，以數(shù)據(jù)庫(kù)文件的形式存儲(chǔ)文字、矢量等信息；

3）可在離線狀態(tài)下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并能在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接正常時(shí)，將采集的外業(yè)信息實(shí)時(shí)上傳或通過(guò)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)批量導(dǎo)出；

4）采集的各類信息應(yīng)與外業(yè)核查地塊相關(guān)聯(lián)，并以屬性的形式與空間地理信息相關(guān)聯(lián)，方便查看與編輯；

5）可實(shí)時(shí)記錄外業(yè)核查的作業(yè)軌跡，并可通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳，以便內(nèi)業(yè)人員遠(yuǎn)程監(jiān)控與內(nèi)業(yè)調(diào)度[9]。

1.2 系統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)

Adobe AIR平臺(tái)除了支持普通的文件模式存儲(chǔ)外，還支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)。它有一個(gè)自帶的 SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)引擎，采用開源的SQLite 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，支持多種標(biāo)準(zhǔn) SQL 功能[10]。通過(guò)該引擎可使用本地 SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)，利用數(shù)據(jù)庫(kù)可實(shí)現(xiàn)外業(yè)核查過(guò)程中矢量數(shù)據(jù)的空間信息存儲(chǔ)，存儲(chǔ)格式如式（1）～（3）所示。

點(diǎn)存儲(chǔ)格式：

線存儲(chǔ)格式：

面存儲(chǔ)格式：

2 系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)功能模塊

土地督察外業(yè)核查系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)終端設(shè)備的離線地圖加載、GIS數(shù)據(jù)展示查詢、矢量數(shù)據(jù)錄入等功能。外業(yè)信息采集完成后，可將外業(yè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化和無(wú)縫管理。系統(tǒng)主要功能如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)主要功能圖

2.2 外業(yè)信息采集終端系統(tǒng)

1）地圖模塊。系統(tǒng)提供了移動(dòng)端地圖的基本功能，可方便進(jìn)行地圖瀏覽、量測(cè)等操作。以離線地圖包的格式（.tpk）將底圖數(shù)據(jù)預(yù)先導(dǎo)入終端系統(tǒng)，以離線矢量切片的形式將土地利用總體規(guī)劃、土地利用現(xiàn)狀、遙感監(jiān)測(cè)圖斑、土地整理等業(yè)務(wù)圖層導(dǎo)入終端系統(tǒng)。作業(yè)人員可根據(jù)工作需要切換圖層，還可查看當(dāng)前地塊規(guī)劃用途、利用現(xiàn)狀、是否位于基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)等信息（圖2～4）。

圖3 屬性查詢

圖4 量測(cè)工具

2）外業(yè)信息采集模塊。作業(yè)人員在地圖上記錄標(biāo)注點(diǎn)，系統(tǒng)自動(dòng)獲取該點(diǎn)位置并記錄其坐標(biāo)，利用移動(dòng)終端設(shè)備自帶的相機(jī)即可對(duì)土地利用現(xiàn)狀及其周邊情況進(jìn)行拍照。照片拍攝時(shí)的姿態(tài)、方位、經(jīng)緯度和高程等信息由移動(dòng)終端設(shè)備自動(dòng)獲取和記錄，并與照片相關(guān)聯(lián)。外業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)輸入的矢量信息以SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)文件的格式（.db）存儲(chǔ)在系統(tǒng)中，展示時(shí)系統(tǒng)可根據(jù)對(duì)應(yīng)字段生成矢量數(shù)據(jù)。外業(yè)信息采集模塊如圖5所示。

圖5 外業(yè)信息采集模塊

3）GPS數(shù)據(jù)管理模塊。作業(yè)過(guò)程中，該模塊以固定時(shí)間間隔獲取當(dāng)前位置并記錄，形成作業(yè)軌跡，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)如表1所示。在移動(dòng)終端設(shè)備上可實(shí)時(shí)查看作業(yè)軌跡，當(dāng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接正常時(shí)，也可同步上傳至服務(wù)器端，內(nèi)業(yè)人員便可遠(yuǎn)程監(jiān)控外業(yè)核查情況，并根據(jù)需要做出調(diào)度安排（圖6）。

表1 GPS軌跡記錄數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)表

圖6 外業(yè)GPS軌跡導(dǎo)出

按照國(guó)家土地督察條例、測(cè)繪成果保密管理制度等相關(guān)規(guī)定，土地督察外業(yè)工作涉及的部分?jǐn)?shù)據(jù)為涉密數(shù)據(jù)，裝載到普通移動(dòng)終端設(shè)備前，會(huì)對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行一定的偏移變形處理。因此，該模塊還具備利用GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)偏移糾正的功能，通過(guò)設(shè)定偏移量減小因坐標(biāo)系統(tǒng)偏移而產(chǎn)生的誤差。

2.3 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)外業(yè)采集信息進(jìn)行整合、處理和展示。系統(tǒng)可將原始的外業(yè)采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為.shp等指定格式的數(shù)據(jù)，還可將照片等外業(yè)采集信息以屬性的形式關(guān)聯(lián)到地理空間數(shù)據(jù)。在外業(yè)核查的前期數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可對(duì)原始影像、矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，使之符合導(dǎo)入外業(yè)信息采集終端系統(tǒng)的要求。除此之外，外業(yè)采集數(shù)據(jù)還可實(shí)時(shí)上傳至服務(wù)器，內(nèi)業(yè)人員可對(duì)外業(yè)核查過(guò)程中的遺漏和錯(cuò)誤進(jìn)行分析、預(yù)警，盡可能地保證外業(yè)核查數(shù)據(jù)的客觀性與準(zhǔn)確性。

2.4 多平臺(tái)安裝包

各智能終端平臺(tái)擁有專用的開發(fā)環(huán)境，如 Android平臺(tái) App 開發(fā)采用Android SDK，而 iOS 平臺(tái) App 開發(fā)采用 Xcode。Adobe AIR在跨操作平臺(tái)運(yùn)行時(shí)，充分利用現(xiàn)有的Flash、HTML、Javascript等Web開發(fā)技術(shù)構(gòu)建移動(dòng)應(yīng)用程序，可導(dǎo)出.apk、.ipa等多平臺(tái)的App安裝包[11]。

3 結(jié) 語(yǔ)

3S技術(shù)為土地督察外業(yè)核查工作提供了新的思路和方法。本文主要研究了依托Adobe AIR平臺(tái)開發(fā)土地督察外業(yè)核查系統(tǒng)的可行性，并根據(jù)設(shè)計(jì)思路探索性地開發(fā)了一套土地督察外業(yè)核查系統(tǒng)。經(jīng)初步實(shí)驗(yàn)證明，該系統(tǒng)可取代原有外業(yè)核查設(shè)備，大大提升了土地督察外業(yè)核查的工作效能。相較于傳統(tǒng)Android/IOS原生的開發(fā)模式，基于Adobe AIR的開發(fā)模式充分利用了其跨平臺(tái)特性，大幅降低了移動(dòng)App開發(fā)的門檻和成本，具備一定的推廣價(jià)值；但該技術(shù)也存在打包文件過(guò)大、UI組件不夠豐富等缺點(diǎn)，且在Hybrid App開發(fā)方面的應(yīng)用還有待進(jìn)一步研究。