移动影像与规划专题信息终端平台建设与实现

戴建光，曹先密，马天驰，杨金玲，赵晓明

（1.常州市武进规划与测绘院，江苏 常州213159；2.黑龙江工程学院，黑龙江 哈尔滨150050）

城市影像地图是规划管理者以及规划设计人员常用的一项基础地理信息用图，同时它也在现代城市管理与决策、对外宣传与招商引资等方面发挥着极其重要的作用［1］。传统影像地图的表现形式主要包括两类：一类是喷墨彩图、像纸图像和印刷地图集，这些产品可携带，却体积较大，且影像更新比较困难；另一类是电子影像地图和多媒体影像地图，其具有丰富的影像表达形式，但由于这类产品一般是以台式计算机或笔记本电脑作为载体来展示，携带不方便，不利于移动办公。针对上述情况，笔者构建一款基于平板电脑的电子影像地图浏览平台，完美展现电子影像地图的各种特性，并将各种城市规划要素加入地图之中，对城市影像地图的展示方式进行有益尝试。

1 总体设计及技术路线

本研究技术路线为依托武进最新高分辨率数字正射影像图（DOM）和武进城市地名数据库制作武进电子影像地图，基于Android开发平台，由E-clipse构建开发环境［2］，加载 ArcGIS Runtime SDK for Android API等工具接口，进行移动端GIS二次开发，搭建一个灵活性更强、表现力更丰富的电子影像地图浏览软件，并且在影像上可叠加规划专题信息，最终形成武进移动影像与规划专题信息终端平台。电子影像地图首先经过城市DOM的镶嵌与裁剪，然后到ArcMap环境中加载Maplex配图工具，将武进地名信息与DOM经配图成标准的电子影像地图，再经过ArcGIS Server将其发布成切片服务［3］；规划专题信息由ArcGIS及基于ArcGIS开发的工具进行编辑和生产，所有数据生产完毕，经过加密打包处理，即可由终端软件调用展示。平台建设实施技术路线如图1所示。

图1 技术路线图

1.1 总体架构

采用多层架构设计，使得整体结构清晰，功能明确。平台总体架构见图2。

1）应用层。平台应用层包括移动终端系统、运维支撑系统和用户接口3部分。移动终端系统提供与用户交互的界面及各种功能的实现；运维支撑系统是实现终端数据更新维护的软件系统，是保障系统正常运行和持续更新的技术手段；用户接口是根据用户功能需求提供系统与其他平台进行衔接的工具。

图2 平台总体架构

2）数据层。数据层是平台稳定运行所需要的信息源支持，包括由电子影像地图、地名数据库和历史影像库组成的基础地理信息数据，由土地利用规划信息、土地出让信息等组成的城乡规划专题信息数据，以及用户信息、元数据等其他数据。

3）基础层。基础层是指平台稳定运行所需要的软硬件环境，软件方面包括操作系统、数据管理系统、开发工具等；硬件方面主要是智能移动终端，包括智能手机和平板电脑，实现数据存储与网络通讯。

4）保障体系。包括平台数据生产的标准与规范、系统运行的组织与安全保障体系，数据的保密措施以及数据的更新机制是系统建设、运行并提供高效优质服务的基础保障。

1.2 功能设计

移动影像与规划专题信息终端平台由移动终端子系统和运维支撑子系统两部分组成，移动终端子系统是系统的主要功能实现平台，包括历史影像对比、专题加载、查询统计、地图量测和基本地图功能5个功能模块；运维支撑系统包括专题处理与更新、格式转换与处理、数据加密打包和用户管理与监控等功能模块。系统功能结构见图3。

2 部分功能实现

2.1 历史影像对比

图3 功能结构图

历史影像对比功能实现最新影像与历史影像的同屏对比，并实现两幅影像的联动，方便规划专业人员通过历史影像图的对比一目了然地发现城市的历史变迁，从而为科学规划提供参考［4］。历史影像对比效果见图4。

图4 历史影像对比

2.2 专题加载

专题加载模块支持各类格式专题加载，包括矢量、栅格和文档（word，excel，ppt，jpg等）3种类型的专题数据［5］。矢量和栅格专题经过数据加密处理后可直接叠加显示在电子影像地图之上，文档类专题由系统调用终端上的OfficeAPP来查阅。

1）矢量专题加载的实现依托JSON技术。JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，它是基于JavaScript（Standard ECMA-262 3rd Edition-December 1999）的一个子集，采用完全独立于语言的文本格式，易于阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，是较为理想的数据交换语言。JSON可以将JavaScript对象中表示的一组数据转换为字符串，然后就可以在函数之间轻松地传递这个字符串，或者在异步应用程序中将字符串从 Web客户机传递给服务器端程序。利用JSON技术，开发ArcMap工具，将GIS里的矢量数据导出，然后根据ArcGIS Runtime SDK for Android API组件，对JSON进行解析，重新将矢量要素绘制到终端屏幕上，达到与台式电脑GIS平台上矢量数据同样的效果，从而可以在终端对要素进行矢量操作。矢量专题加载效果见图5。

图5 矢量专题加载

2）栅格专题的加载基于ArcGIS Server实现。首先将需要加载的与电子影像地图相匹配的栅格类专题由ArcGIS Server发布成地图切片服务，然后在移动终端程序中将其定义为GraphicLayer，进而实现栅格专题叠加在电子影像地图之上的效果。栅格专题加载效果见图6。

2.3 查询统计

查询统计模块实现地名查询定位和专题信息查询统计，用户可对某个地名进行模糊查询，并可定位到查询结果的实地位置［6］；对专题信息可进行条件查询，并将查询结果显示于屏幕之上。地名查询与专题统计的效果分别见图7和图8。

图6 栅格专题加载

3 结束语

图7 地名查询

图8 专题统计

移动影像与规划专题信息终端平台以智能移动终端为载体，将桌面GIS的内容移植到智能移动终端，巧妙地将移动GIS技术与JSON、SQLite等技术结合起来，实现电子影像地图浏览与规划专题查阅等功能，为有关管理部门对城市规划、建设、管理的决策提供准确、实时的信息支撑，同时为规划管理者的移动办公、规划设计者的现状调研等工作提供有效的技术支持和新型信息化的工作方式，具有极大的推广示范作用。

［1］李力，詹庆民.传统规划的三维延续-规划方案的三维可视化分析［J］.华中建筑，2011，29（12）：107-109.

［2］李刚.疯狂 Android讲义［M］.北京：电子工业出版社，2011.

［3］万从容，毕俊，朱培元.电子影像地图的技术研究［J］.现代测绘，2008（1）：37-38，43.

［4］高慧君.城市规划空间数据的多尺度处理与表达研究［D］.北京：中国矿业大学，2012.

［5］朱伟，程正奎.三维城市规划信息系统建设研究［J］.科技视界，2013（13）：157-158.

［6］丁晶，秦亮军，刘洋.广州城市规划测量精细化管理平台设计与实现［J］.测绘工程，2013，22（5）：58-61.