劉宜灼 平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)自然資源服務(wù)中心

引言

近年來(lái)，自然資源空間信息在自然資源各項(xiàng)管理工作中扮演了越來(lái)越重要的角色，自然資源調(diào)查與確權(quán)登記、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、空間規(guī)劃、應(yīng)急救援、科學(xué)指揮決策等都離不開(kāi)GIS技術(shù)和自然資源空間信息數(shù)據(jù)的支撐。本文基于平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)豐富的地理空間信息、自然資源、生態(tài)環(huán)境、空間規(guī)劃等數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)資源庫(kù)，設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)了基于pad的自然資源管理移動(dòng)辦公系統(tǒng)，為實(shí)驗(yàn)區(qū)開(kāi)放、開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中所涉及的自然資源相關(guān)業(yè)務(wù)提供離線辦公工具，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不離身的工作模式，解決了外業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作與實(shí)際業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)脫離的情況，滿足了精準(zhǔn)高效的業(yè)務(wù)工作需求。

一、需求分析

1.業(yè)務(wù)需求

傳統(tǒng)紙質(zhì)的領(lǐng)導(dǎo)工作用圖由于容量小、攜帶不便、內(nèi)容更新效率低、功能單一等，已不能滿足政府日常辦公及應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的需求。尤其是區(qū)自然資源信息分布廣泛，涉及山、水、林、田、湖、草等資源情況調(diào)查與利用，需要進(jìn)行大量的戶外作業(yè)，傳統(tǒng)工作用圖無(wú)法實(shí)現(xiàn)多源、多時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)分析查詢，無(wú)法滿足新時(shí)代高效工作要求，有必要建立一套基于空間地理信息數(shù)據(jù)和各專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、能為自然資源“批、共、用、補(bǔ)、查”工作提供服務(wù)的移動(dòng)辦公系統(tǒng)，全面提高實(shí)際辦公效率。

2.數(shù)據(jù)需求

基于pad的自然資源管理移動(dòng)辦公系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求主要有基礎(chǔ)地理信息、城市規(guī)劃、土地利用總體規(guī)劃、土地利用調(diào)查、年基準(zhǔn)地價(jià)、礦產(chǎn)資源、地質(zhì)災(zāi)害、生態(tài)保護(hù)紅線等數(shù)據(jù)資源。平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)自然資源與時(shí)空信息云平臺(tái)已匯聚了土地、礦產(chǎn)、測(cè)繪、海洋、林業(yè)、生態(tài)環(huán)境、規(guī)劃等數(shù)據(jù)形成自然資源數(shù)據(jù)池，可為自然資源管理移動(dòng)辦公系統(tǒng)提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。自然資源管理移動(dòng)辦公系統(tǒng)要通過(guò)后臺(tái)管理模塊配置應(yīng)用的數(shù)據(jù)清單，打包生成SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)，傳輸至移動(dòng)客戶端，具體數(shù)據(jù)基礎(chǔ)要求如下：

①空間數(shù)據(jù)參考：2000國(guó)家大地坐標(biāo)系；

②數(shù)據(jù)處理軟件：ArcGIS 10；

③地圖切片格式：.bundle或.tpk；

④電子地圖：處理為.bundle格式的離線地圖切片并打包為.tpk；

⑤地圖冊(cè)：以.jpg的格式進(jìn)行存儲(chǔ)；

⑥專題數(shù)據(jù)：處理為.bundle格式的離線地圖切片并打包為.tpk；

⑦專題數(shù)據(jù)格式：進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換為.shp格式；

⑧存儲(chǔ)方式：文件式存儲(chǔ)與管理，離線部署于Android設(shè)備中。

3.安全需求

目前,移動(dòng)客戶端加載空間數(shù)據(jù)有在線和離線2種調(diào)用方式。自然資源空間新數(shù)據(jù)包含部分涉密數(shù)據(jù)，為保證數(shù)據(jù)的安全性，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)是采用離線的方式存儲(chǔ)，所以系統(tǒng)大部分?jǐn)?shù)據(jù)更新需采用物理拷貝方式進(jìn)行更新。GIS應(yīng)用對(duì)本地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取,從而擺脫了對(duì)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的依賴。地圖數(shù)據(jù)移動(dòng)端離線存儲(chǔ)后，防止數(shù)據(jù)被更改、泄露是數(shù)據(jù)安全是重要內(nèi)容之一。為此，必須對(duì)涉密數(shù)據(jù)進(jìn)行脫密處理，采購(gòu)定制的pad設(shè)備，通過(guò)可靠的權(quán)限控制對(duì)平板設(shè)備的傳輸端口進(jìn)行禁用監(jiān)控，保證了數(shù)據(jù)管理、使用的安全性。同時(shí)，提供用戶身份認(rèn)證、加密驗(yàn)證、授權(quán)驗(yàn)證等，在保證系統(tǒng)安全的同時(shí)，又能靈活地進(jìn)行權(quán)限設(shè)置。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

自然資源管理移動(dòng)辦公系統(tǒng)以平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)自然資源與空間信息時(shí)空云平臺(tái)的成果為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)框架，集成電子地圖成果、出版地圖以及相關(guān)行業(yè)部門的專題數(shù)據(jù)，并采用互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、北斗（GPS）、移動(dòng)GIS等技術(shù)，開(kāi)發(fā)基于pad的自然資源管理移動(dòng)辦公系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)離線地圖數(shù)據(jù)的瀏覽、快速定位、模糊查詢、量測(cè)、查詢與統(tǒng)計(jì)、量測(cè)與分析、標(biāo)繪、比對(duì)及公文包等功能，具體功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。為公務(wù)人員在應(yīng)急救災(zāi)、移動(dòng)辦公、臨場(chǎng)指揮等提供功能齊全、數(shù)據(jù)豐富的服務(wù)工具。

圖1 自然資源管理移動(dòng)辦公系統(tǒng)總體框架圖

1.地圖瀏覽：主要實(shí)現(xiàn)自然資源空間信息情況查詢，通過(guò)手勢(shì)操作在pad端實(shí)現(xiàn)地圖的放大、縮小、漫游、地圖顯示與關(guān)閉、地圖切換等操作。以簡(jiǎn)單、便捷的操作方式為使用者提供平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)自然資源空間分布信息，為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)層決策提供給數(shù)據(jù)支撐。

2.地圖查詢：包括模糊查詢與專題數(shù)據(jù)查詢兩個(gè)部分，能夠根據(jù)屬性或位置信息查詢土地、礦產(chǎn)、林業(yè)等資源空間數(shù)據(jù)和相關(guān)屬性信息，通過(guò)在地圖上繪制點(diǎn)或面狀要素，就可查詢與該幾何要素相交的專題數(shù)據(jù)要素信息，并以列表的形式展現(xiàn)，如圖2所示。

圖2 地圖查詢示意圖

3.快速定位：指根據(jù)用戶選中的某一政區(qū)，實(shí)現(xiàn)地圖快速縮放至該政區(qū)的空間位置，其中，行政區(qū)劃以列表的方式顯示，行政級(jí)別主要包括省、市、縣（區(qū)）、鄉(xiāng)鎮(zhèn)共4個(gè)級(jí)別。

4.地圖標(biāo)繪：在地圖上實(shí)現(xiàn)點(diǎn)、線、面要素的繪制，公務(wù)人員在野外踏勘時(shí)候，可以根據(jù)實(shí)際情況采集、關(guān)聯(lián)多媒體數(shù)據(jù)，對(duì)自然資源相關(guān)信息進(jìn)行編輯，并支持標(biāo)繪信息導(dǎo)出，極大方便了公務(wù)人員外出現(xiàn)場(chǎng)信息記錄采集，提升公務(wù)人員的工作效率。

三、關(guān)鍵技術(shù)

1.采用SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。SQLite是一款輕型數(shù)據(jù)庫(kù),是遵守ACID(原子性,一致性,隔離性,持久性)的關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),它是一種嵌入式系統(tǒng),使用資源很低,因此很適合移動(dòng)端使用。自然資源管理移動(dòng)辦公系統(tǒng)在SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上做了空間數(shù)據(jù)擴(kuò)展Spatialite，作為移動(dòng)客戶端的專題存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.手勢(shì)端實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)。通過(guò)手勢(shì)，輸入統(tǒng)計(jì)范圍，采用統(tǒng)計(jì)分析算法，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)區(qū)域范圍的專題數(shù)據(jù)數(shù)量、質(zhì)量情況，并以餅狀圖、柱狀圖進(jìn)行展示。通過(guò)此類算法將基本專題圖信息轉(zhuǎn)化為有價(jià)值、可利用的結(jié)果數(shù)據(jù)。

3.疊加分析算法。利用精準(zhǔn)的分析算法，可分析范圍內(nèi)各類地塊類型的占比，分析精度可達(dá)到一平方米，為決策人員提供強(qiáng)有力的輔助決策手段。

四、結(jié)束語(yǔ)

自然資源管理移動(dòng)辦公系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)紙質(zhì)公務(wù)用圖存在的局限性，實(shí)現(xiàn)了“互聯(lián)網(wǎng)+北斗（GPS）+GIS”的移動(dòng)辦公模式，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)區(qū)自然資源與時(shí)空信息云平臺(tái)和各專題數(shù)據(jù)成果的集成應(yīng)用。本應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)內(nèi)容豐富，功能模塊使用便捷，實(shí)現(xiàn)了外業(yè)工作看圖、用圖、綜合信息查詢、統(tǒng)計(jì)匯總等工作的數(shù)字化、系統(tǒng)化，現(xiàn)場(chǎng)一鍵即得，極大地提升了公務(wù)人員辦事的工作的效率和科學(xué)決策水平，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。