基于GIS园林嵌入式调查系统的设计与实现

中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 黄 瑞

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中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 袁艳明

基于GIS园林嵌入式调查系统的设计与实现

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本系统针对园林监管的现场工作特点，结合了已有系统建设，利用地理信息技术、无线通信技术和全球定位技术，将移动监管终端与遥感数据相结合，建设成一个城市园林移动办公的古树名木业务管理系统，使园林监管现场工作与室内办公能够结合起来，实现中心和移动终端之间双向的消息和数据传送，从而形成一个能够全面、实时、快速地反映城市园林绿化状况的工作体系。通过对系统进行的测试表明，系统能够稳定、可靠地运行。

地理信息系统；园林信息管理；自适配通信环境；嵌入式

引言

园林绿化管理部门需要描述复杂多变的园林资源如绿地、古树、名木等的分布和相关信息。将现代信息技术应用于园林绿化管理，是园林科研的一个新领域，也是时代和科技发展的新趋势。

1 系统需求和总体设计

该系统针对园林监管的现场工作特点，利用地理信息技术（GIS）、遥感技术（RS）、全球定位技术（GPS）和无线通信技术相结合，建设成一个由移动终端和中心支持系统有机组成的城市园林移动办公的名木古树业务管理系统，使园林监管现场工作与室内办公能够结合起来，实现中心和移动终端之间双向的消息和数据传送，在外业工作中能够进行实时数据查询和下载、在移动终端上能够进行业务数据的采集和处理、并能够使用遥感图像和电子地图进行定位和属性信息采集。从而形成一个能够全面、实时、快速地反映城市园林绿化状况的工作体系。关于系统中的现场调查数据，分为“任务”及“报文”两种格式进行管理。“任务”作为基础数据部分，以区域为单位进行管理，“报文”是记录关于任务的每一次的现场调查过程，每个任务是一个或多个报文的集合。

2 总体流程

业务人员通过中心支持子系统创建任务，然后通过电话传达至区县局，区县局根据所下派任务安排调查人员使用移动终端实施外业调查，实时上报自己的当前位置、新建报文过程，将采集到的古树名木属性信息作为报文通过通信网关子系统实时上传至中心数据服务器。内业人员通过中心支持子系统查看已上传的报文过程，并对调查人员上传的报文过程进行修改确认。

当调查结束、内业报文过程确认工作完成后，业务人员即可访问中心支持子系统对其所创建的任务进行结案。

任务结案后，业务人员通过园林绿化GIS系统查看确认后的报文过程，并选择合适的古树名木报文过程作为古树名木的属性入库。至此，一次调查任务完成。

3 关键技术

3.1 ArcPad二次开发

ArcPad[2]是ESRI公司开发的可运行于掌上机上的小型通用地理信息系统平台，通过手持和移动设备为野外用户提供数据访问、制图及GIS分析和GPS集成功能[3]。ArcPad提供了二次开发工具ArcPad Application Builder[4]。用户可以根据自己的需要，对系统界面及功能进行定制开发。为了使ArcPad支持新的数据格式地图和新的协议的GPS。通过创建ActiveX COM组件[5]，使用VBScript的CreateObject来调用组件的属性和方法。

3.2 向量叉积算法

通常来说，计算三角形面积的算法，大多采用的是海伦公式。实际项目工程运用中直接提供的数据是三角形的3个顶点的坐标。一个多边形可以分割成若干个三角形面积之和，而三角形面积可以用向量叉积计算。假设多边形由点集顺序连成，则多边形面积即从第一个坐标点开始，按顺序把相邻向量叉乘求和。

3.3 B/S统一认证技术

1)用户从统一门户通过链接进入应用系统

用户进入统一门户之后，登录，在从门户验证用户的身份正确后，用户就可以点击进入相关应用系统的链接，统一门户会通过HTTP请求传递登录名和角色两个参数。经加密后，在应用程序接收到数据后，进行解密即可获取用户名和角色等参数。

2)用户直接进入应用系统（不从统一门户入口）

在这种情况下，应用系统先检查该用户的计算机是否是登录到域中的，如果是，则应用系统调用Web Service接口获取用户角色。如果不是，则应用系统转向其登录界面，登录后应用系统调用Web Service接口验证用户合法性，在验证用户身份合法后进入系统。

3.4 C/S统一认证技术

内网联机和外网联机认证在用户点击进入应用程序时检查该用户是否登录到域中，应用程序直接调用接口的获取用户角色。如果该用户没有登录到域中，则应用程序弹出登录窗体，应用系统调用接口验证用户合法性。在验证用户身份合法后则进入系统。

4 结束语

通过分析园林信息管理的业务特点及系统功能、性能等需求，设计出一套基于园林绿化成果展示与信息管理系统的一体移动调查子系统，完全符合园林绿化成果展示与信息管理系统开发的整体流程及规范。

[1]NICHOLAS T.Flexibility by design:how mobile GIS meets the needs of archaeological survey[J].Cartography and Geographic Information Science,2004,31(3):137-151.

[2]Shane Clarke,Craig Greenwald,Valerie Spalding.Using ArcPad (ArcPad 6),ESRI,inc

[3]陈敦根,蒋浩宇,范跃祖.嵌入式GIS软件ArcPad的二次开发技术[J].微计算机信息,2006,22(4-2):37-39.

[4]ERSI.ArcPad Application Builder Online Help[DB/OL].ArcPad Application Builder.

[5]潘爱民.COM原理与应用[M].北京:清华大学出版社,2001.

黄瑞（1983—），男，硕士，高级工程师，主要研究领域为信息化、大数据。