周立新 郝耀峰 龐鈺寧 陳思兵 朱琳

摘要：針對點位勘察時對勘察過程和勘察要素的信息化管理需求，設計了一套基于安卓平臺的便攜式點位勘察系統(tǒng)。從系統(tǒng)總體架構(gòu)和功能構(gòu)成進行了描述，對系統(tǒng)軟件具體實現(xiàn)過程中涉及到的關鍵技術進行了研究，重點包括標簽導航的界面框架、布局動態(tài)加載、LitePal數(shù)據(jù)持久化和第三方應用集成4個方面。應用結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有操作便捷、通用性強和擴展性好等特點，對類似的應用開發(fā)具有較好的參考價值。

關鍵詞：安卓平臺；勘察系統(tǒng)；動態(tài)加載；標簽導航；數(shù)據(jù)持久化

中圖分類號：TP23文獻標志碼：A文章編號：1008-1739（2020）20-63-4

0引言

點位勘察是測控選址的一項重要工作，根據(jù)選點要求，勘察實施一般要考慮避雷接地、設備布局、光纖通信、電磁環(huán)境、食宿保障、地理遮擋及場坪標校等要素。整個勘察工作的流程一般包括擬制勘察計劃、準備相關器材、實地點位勘察和形成勘察報告4個過程。點位勘察過程的規(guī)范化和程序化對于勘察工作的具體實施具有指導意義，也更易于利用信息化工具實現(xiàn)勘察過程的信息化管理。本文研究的背景是在已形成的堪點規(guī)范的指導下，研究利用信息化手段實現(xiàn)對堪點過程和堪點要素的信息化管理。由于安卓系統(tǒng)具有開放性以及便捷性等特點[1-3]，具有安卓系統(tǒng)的便捷式電子設備體積小、重量輕且具備多個傳感器，滿足便攜式測量和信息管理的需求，因此本文研究基于安卓平臺的便攜式點位勘察系統(tǒng)，對系統(tǒng)設計和實現(xiàn)的難點和關鍵技術進行了研究[4-5]。

1系統(tǒng)設計

1.1系統(tǒng)總體架構(gòu)

系統(tǒng)硬件部分包括電子設備傳感器（GPS接收器、加速度傳感器、磁傳感器、氣壓傳感器、重力傳感器等）和便攜式測量工具（激光測距儀器、全站儀、水平儀、卡片機、米尺等），主要進行實地點位信息采集；軟件部分采用SQLite數(shù)據(jù)庫+安卓平臺開發(fā)的方式，主要用于將采集到的信息進行存儲、統(tǒng)計和顯示，并能夠?qū)τ布鞲衅餍畔⑼ㄟ^軟件實現(xiàn)電子測量功能，系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

1.2系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)功能主要包括基礎數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲統(tǒng)計和展示、基于地圖服務的線路規(guī)劃導航、堪點流程的展示和勘察常用工具箱等功能，如圖2所示。其中基礎數(shù)據(jù)的采集主要實現(xiàn)各類傳感器和便攜式測量工具對實地點位勘察數(shù)據(jù)的采集；數(shù)據(jù)的存儲統(tǒng)計和顯示功能主要完成對采集到的點位信息（包括場坪情況、標校情況、環(huán)境情況等）進行存儲（包括增刪改查）、統(tǒng)計和顯示；基于地圖服務的線路規(guī)劃導航功能主要實現(xiàn)堪點線路規(guī)劃、交通查詢導航等；堪點流程展示功能主要實現(xiàn)對堪察過程和勘察要素的可視化顯示，可方便人員對關鍵要素進行查詢；勘察常用工具箱主要包括：坐標轉(zhuǎn)換、經(jīng)緯高度測量、指南針工具、水平儀工具、放大鏡工具、溫濕壓測量及電子鉛垂等，主要用來輔助進行點位勘察。

2系統(tǒng)實現(xiàn)

系統(tǒng)App實現(xiàn)過程中涉及到的關鍵技術包括標簽導航的界面框架設計、布局動態(tài)加載技術、第三方應用集成技術和LitePal數(shù)據(jù)持久化技術。

2.1標簽導航的界面框架

為了對軟件眾多功能模塊進行層次化管理和快速訪問，設計了基于標簽導航的界面框架，如圖3所示。

頂部顯示頁面標題，中間顯示頁面內(nèi)容，底部通過導航標簽進行跳轉(zhuǎn)。實現(xiàn)的關鍵步驟如下：

（1）頁面布局設計

外層布局采用LineLayout；內(nèi)部布局采用LineLayout，其中標題采用線性布局+TextView，內(nèi)容模塊采用幀布局，底部采用線性布局+RadioButton。

（2）主頁面框架設計

通過RadionButton實現(xiàn)標簽導航時，要區(qū)分選中和非選中狀態(tài)，此時可通過設置選擇器來實現(xiàn)。建立選擇器selector，item屬性為“state_checked”，當“state_checked”設置為false時采用非選中圖片，當“state_checked”設置為true時采用選中圖片。關鍵實現(xiàn)代碼如圖4所示。

（3）各子頁面設計

子頁面的實現(xiàn)采用安卓提供的Fragment機制，主要包括以下幾個關鍵步驟：①創(chuàng)建BaseFragment；②定義各個子頁面；③初始化Fragment；④設置RadioGroup的監(jiān)聽；⑤得到Fragment；⑥切換Fragment。

需要注意的是，當出現(xiàn)橫豎屏切換時會導致Activity生命周期重新執(zhí)行，進而導致程序崩潰，解決的辦法是在AndroidManifest.xml文件中將主頁面MainActivity的配置中“configChanges”的屬性設置為"orientation|screenSize|keyboard Hidden"。

（4）子頁面Fragment功能的實現(xiàn)

根據(jù)頁面顯示功能需求，對頁面布局進行設計，并對功能進行程序?qū)崿F(xiàn)。

2.2布局動態(tài)加載

在系統(tǒng)軟件實現(xiàn)上需要兼顧手機、平板等多終端、不同尺寸的屏幕，因此對軟件的主頁面進行了專門設計，在不重新編譯的情況下，軟件可以同時自適應多終端。本系統(tǒng)為小尺寸設計的單頁布局如圖5所示（適用于手機），為大尺寸屏幕設計的雙頁布局如圖6所示（適用于平板）。

在軟件啟動時，系統(tǒng)會根據(jù)終端屏幕的尺寸大小自動選擇加載顯示布局，在軟件實現(xiàn)上采用Fragment+Qualifiers技術實現(xiàn)。通過Fragment實現(xiàn)各子功能頁面，各子功能實現(xiàn)類繼承自Fragment，并重寫onCreateView（）方法，同時在此方法中，通過LayoutInflater的inflate（）方法加載子功能的頁面布局文件。

在子功能頁面內(nèi)，分別單獨設計手機和平板的界面，手機界面布局放置在layout文件夾下，平板界面布局放置在layout-sw600dp文件夾下，在子功能頁面啟動時通過屏幕大小自動選擇加載不同界面，采用了一種安卓提供的最小寬度Qualifiers（限定符）技術，最小限定符允許對屏幕的寬度指定一個最小值（以dp為單位），然后以這個最小值（600 dp）為臨界點，屏幕寬度大于這個值就加載layout-sw600dp文件夾下的布局，屏幕寬度小于這個值的設備就加載layout文件夾下的布局。Android中常見的限定符如表1所示[6]。

2.3 LitePal數(shù)據(jù)持久化

數(shù)據(jù)庫的存儲訪問采用LitePal技術，LitePal是一款開源的Android數(shù)據(jù)庫框架，采用ORM模式將數(shù)據(jù)庫中最常用到的增、刪、改、查功能進行了封裝，使得不用編寫一行SQL語句就可以完成各種常用操作?；贚itePal的數(shù)據(jù)庫操作使用包括以下幾個關鍵要點。

（1）配置LitePal

①在app/build.gradle文件中加入開源庫的引用。在dependencies中加入引用“implementation org.litepal.android： java：3.0.0”；②在工程中的assets目錄中建立litepal.xml文件并對數(shù)據(jù)庫名稱dbname和版本號version屬性值進行配置；③在AndroidManifest.xml文件標簽中加入聲明“android：name="org.litepal.LitePalApplication"”；④在工程的Application類中調(diào)用LitePal.initialize（context）對LitePal進行初始化。

（2）數(shù)據(jù)庫操作

①創(chuàng)建更新數(shù)據(jù)庫：創(chuàng)建好映射對象后通過LitePal. getDatabase（）對數(shù)據(jù)庫進行創(chuàng)建。在需要對數(shù)據(jù)庫表中字段進行修改或添加時，只需要對映射對象類進行添加或修改，同時對版本號加1就可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)表的更新。

②數(shù)據(jù)添加：使用LitePal添加數(shù)據(jù)時需要將對象進行實例化并設置屬性，然后調(diào)用save函數(shù)。

③數(shù)據(jù)更新：使用LitePal更新數(shù)據(jù)有3種方式，第1種是先通過LitePal.find（）對需要修改的數(shù)據(jù)進行查詢，然后設置其屬性，并調(diào)用save（）函數(shù)；第2種方式是通過新建類的對象并設置其屬性，再調(diào)用對象的update（id）函數(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的ID號進行更新；第3種方式是通過新建對象并創(chuàng)建其屬性，再調(diào)用updateAll（）函數(shù)，可以在函數(shù)中設置查詢條件。

④數(shù)據(jù)刪除：使用LitePal刪除數(shù)據(jù)有2種方式，一種是通過直接調(diào)用LitePal.delete（類名，ID）根據(jù)ID號進行操作；另一種是通過調(diào)用LitePal.deleteAll（類名，查詢條件）根據(jù)查詢條件進行刪除。

⑤數(shù)據(jù)查詢：使用LitePal查詢數(shù)據(jù)有3種方式，一種是調(diào)用LitePal.find（類名，ID）根據(jù)ID號進行查詢；第2種方式是通過調(diào)用LitePal.findAll（查詢）可以查詢所有內(nèi)容；第3種是通過調(diào)用LitePal.where（查詢條件）.order（排序方式）.find（類名）來實現(xiàn)。

2.4第三方應用功能集成

在系統(tǒng)實現(xiàn)過程中集成了第三方成熟的應用，包括百度地圖應用、常用工具等，其中涉及到2種關鍵實現(xiàn)方式，一種是直接使用第三方提供的集成應用SDK，比如百度SDK，在實現(xiàn)時只要遵循其開發(fā)應用規(guī)范，就可輕松訪問其提供的服務和數(shù)據(jù)，構(gòu)建功能豐富、交互性強的應用程序。另一種是將已安裝的應用程序功能集成到系統(tǒng)應用中，通過應用程序包名，以及Activity或Service名稱調(diào)用應用程序功能，實現(xiàn)的關鍵代碼如圖7所示。

3應用

軟件啟動時會根據(jù)當前屏幕尺寸自動選擇加載不同的布局界面，在平板客戶端的運行主界面如圖8所示，在手機客戶端的運行主界面如圖9所示，平板客戶端左側(cè)采用瀑布流的方式對勘察過程和要素進行組織，當選擇左側(cè)圖片按鈕后，需要顯示的內(nèi)容在右側(cè)進行顯示，當需要對數(shù)據(jù)庫內(nèi)容進行操作時，通過右側(cè)指示按鈕進入訪問；手機客戶端由于屏幕較窄，只采用瀑布流方式對勘察內(nèi)容按時縱軸進行組織，需要訪問的內(nèi)容通過二級導航進行訪問。

通過在點位勘察過程中的實際應用表明，該系統(tǒng)能夠較大地提高勘察過程的有序管理，所提供的輔助工具對勘察實施具有很強的實用性，提高了勘察效率。

4結(jié)束語

本文對基于安卓的點位勘察系統(tǒng)展開研究，對軟件實現(xiàn)過程中涉及到的主要技術難點進行總結(jié)，并對具體實現(xiàn)細節(jié)進行描述，提到的技術框架和實現(xiàn)技術具有功能模塊組織層次清晰、功能結(jié)構(gòu)可擴展性好、數(shù)據(jù)存儲訪問便捷及屏幕大小適應性強等特點。通過具體的應用實踐證明，系統(tǒng)所實現(xiàn)的安卓應用在操作使用、功能維護、模塊擴展等方面具有良好的效果，而且軟件框架和實現(xiàn)代碼具有較好的可移植性，對于其他開發(fā)者研發(fā)此類系統(tǒng)具有很好的參考價值。

參考文獻

[1]楊剛，王曼，屈勝年.基于Android的老人遠程定位監(jiān)護系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].計算機與數(shù)字工程，2018， 46（5）：1033-1037.

[2]劉馬飛.基于Android的車胎監(jiān)測系統(tǒng)軟件的設計與實現(xiàn)[J].計算機測量與控制，2019，27（8）：120-124，129.

[3]楊玲，朱江，程勇，等.基于安卓的無線體征信息監(jiān)測系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].電子測量技術，2015，38（9）：121-124.

[4]張文嘉，陳齊康，郭斌，等.BLE智能鎖的Android設計與實現(xiàn)[J].工業(yè)控制計算機，2018，31（3）：111-112，115.

[5]丁煒，劉恒，廖成旺.基于Android的微震適時監(jiān)測系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].計算機工程與應用，2018，54（17）：266-270.

[6]郭霖.第一行代碼[M].北京：人民郵電出版社，2016.