城市道路移动气象信息服务系统研究

杨璐，王方雄*，王力（1.辽宁师范大学辽宁省自然地理与空间信息科学重点实验室，辽宁大连116029；2.辽宁师范大学城市与环境学院，辽宁大连116029；.星际空间（天津）科技发展有限公司，天津0084）

城市道路移动气象信息服务系统研究

杨璐1，2，王方雄1，2*，王力3
（1.辽宁师范大学辽宁省自然地理与空间信息科学重点实验室，辽宁大连116029；2.辽宁师范大学城市与环境学院，辽宁大连116029；3.星际空间（天津）科技发展有限公司，天津300384）

为了提高城市交通气象保障服务水平，将城市道路路况与气象信息相结合，基于SuperMap iMobile for Android探索了城市道路移动气象信息服务系统的设计方法与开发技术，提出了三层B/S系统结构、气象数据与道路数据一体化集成管理以及XML布局界面的系统设计方案，开发实现了地图浏览、信息查询，路径分析，气象信息实况预警等服务功能，为公众驾车安全出行提供了便捷的软件工具。

城市道路；气象信息；SuperMap iMobile；移动GIS；Android

引言

高速公路作为社会交通的重要载体，在人们出行中承担着重要作用［1］。随着公众出行需求的增加，灾害性天气对交通安全的影响越来越成为人们关注的热点，雨雪等各种气象情况严重影响人们的出行安全［2-5］。移动技术的发展使得人们越来越倾向通过移动设备获取所需信息，基于移动互联网和交通气象信息服务产业的逐步发展［6］，政府和公众对城市交通移动气象信息服务的需求与日俱增。国内外在不断探索互联网与气象信息服务的结合，有的采用J2ME技术开发，但只能运行在Java手机上［7］，受硬件配置、网络连接和用户体验方面的强烈制约；有的实现了气象信息的显示与查询，但缺少气象预警、路径分析等功能［8，9］。鉴于此，基于超图公司的专业移动GIS开发平台SuperMap iMobile for Android探讨城市道路移动气象信息服务系统（Mobile Weather Information Service System for City Road，MWISS）的设计与开发技术，将气象信息与路况信息有机结合，为公众驾车安全出行提供便捷、实用的交通气象信息服务的工具。

1　系统设计

1.1系统结构设计

MWISS采用B/S体系结构，由Android客户端、WebGIS服务器与数据服务器构成，见图1所示。移动客户端基于SuperMap iMobile for Android提供的Java服务API，开发实现地图浏览、信息查询、路径分析和气象信息服务等功能。WebGIS服务器采用SuperMap iServer，负责与Android客户交互，解析并响应客户端的请求，以及后端气象及道路数据的发布与数据访问。数据服务器采用SuperMapSDX+与SQL Server的空间数据库管理方案，一体化存储管理气象数据、城市道路数据、基础地理数据及相关属性数据等。

1.2系统功能设计

MWISS设计并实现了气象站点信息查询、高速服区区查询、加油站查询、停车场查询、实时定位、路径分析、气象信息实况预警以及用户管理等功能。系统的功能结构如图2所示。

图1　系统总体框架

图2　MWISS功能结构

1.3系统数据库设计

系统数据库主要由气象数据库、城市道路数据和基础地理数据组成。气象数据库主要是高速公路气象站和县道气象站数据信息；城市道路数据主要由高速公路、大连市城市主干道、铁路等数据；还包括停车场、加油站、高速服务区等基础地理数据。其中气象和道路数据为主要数据。所有的数据都使用SQL Server数据库结合SuperMap SDX+数据库引擎一体化的存储和管理，并上传到SuperMap iServer服务器端以便Android的客户端进行访问与操作。

2　系统的开发

2.1信息查询模块

通过属性字段对目标进行查询，在地图中显示其对应目标的位置及详细信息。查询的目标有气象站、加油站和停车场等，为驾驶员提供了快捷搜索的便利条件。当查询气象站时，气象站在地图上高亮显示并可以查看其详细信息，以查询高速公路气象站为例如图3所示。实现方法是通过定义一个QueryParameter查询参数类，调用setAttributeFilter（）方法将符合条件的目标找到，然后通过Recordset类返回查询结果记录集，再定义一个Geometry类用于返回数据集的属性数据表中当前记录对应的几何对象，再遍历所有的查询结果，实例化类LayoutInflater来实例化点样式布局，使查询目标在屏幕上以点形式高亮显示并显示其详细信息。

2.2气象实况预警

道路气象实况预警功能主要包括能见度实况预警、路面温度实况预警、降雨量实况预警和相对湿度实况预警。能见度实况预警指的是根据高速公路气象站的气象信息来查看其能见度，当高速公路上的能见度小于50米时系统给出大雾红色预警，提醒驾驶员尽快驶离高速公路；如果能见度大于50米小于200米时，系统给出大红橙色预警，提示谨慎行驶，给出建议行驶速度。如果能见度正常，则能见度的信息以分级式颜色叠加到高速公路上，每个颜色代表不同的能见度等级。路面温度、降雨量和相对湿度实况预警与此方法相似。高速公路能见度气象信息预警如图4。实现方法是querybyfield（），传入查询的字段，再实例化一个TrackingLayer类来叠加显示图层。然后实例化一个GeoStyle类，设置不同颜色，用于分级显示。

图3　属性查询功能

图4　气象实况预警

2.3路径分析模块

路径分析模块指的是在城市主干道上设置起点和终点，然后路径分析，系统自动产生一条最短路径作为推荐路径，连接网络的同时还能进行路径导航，语音提示如何行驶。实现用到的接口是Navigation2，该接口提供基于拓扑路网的路径分析与导引。调用其getNavigation2（）方法初始化导航控件，访问其setNetworkDataset（）方法来设置网络数据集，再通过调用其loadModel（）方法来加载网络数据模型。然后定义routeAnalyze（）方法进行路径分析并将路径显示出来，路径分析运行如图5。

图5　路径分析功能（横屏显示）

3　结束语

MWISS以Android平台为基础，使用Java语言，采用Eclipse+Android SDK开发工具开发了一款充分发挥智能终端硬件特性的APP，能在运行Android4.0及以上操作系统的智能终端上使用。基于SuperMap iMobile包二次开发并实现了高速公路气象站、县道气象站信息查询、高速服务区查询、加油站查询、停车场查询，气象信息实况预警，实时定位，路径分析以及导航功能。MWISS系统界面设计新颖简洁，并将气象信息与道路信息在移动GIS平台上有效结合，将气象信息叠加到路径上分级显示一目了然，随时随地快速获取出行路况信息，为公众出行了解城市道路交通安全气象信息提供了便捷工具。

［1］朱金花.山西高速公路路况气象信息服务系统［J］.中国交通信息化，2013：127-128.

［2］钱峥，赵科科，许浩浩.基于Android的移动气象信息服务系统设计与实现［J］.气象科技，2014，42（1）：99-103.

［3］SangWoon Lee.Road Weather Information transmission method fordigitalmultimediabroadcasting［J/OL］.SpringerBerlin Heidelberg，2015：1089-1093.

［4］Jenq-Shiou LeuAffiliated withDepartment of Electronic and Computer Engineering，National Taiwan University of Science and Technology Emailauthor，Kuan-WuSu，Cheng-Tsung Chen. Ambient mesoscale weather forecasting system featuring mobile augmented reality［J/OL］.Springer US，September 2014：1585-1609.

［5］Skevi Perdikou，Demetris Nicholaides.Weather effects on recycled concrete used as a paving material for roads［J/OL］.Springer Netherlands，September 2014：1585-1609.

［6］韩长安.基于iOS平台的广东高速信息服务系统的设计与实现［D］.电子科技大学，2014.

［7］丁革媛，李振江，郑宏云，等.智慧城市中的智能交通系统构建［J］.微型机与应用，2013（24）：1-3.

［8］刘旭林，赵文芳，刘国宏.基于Web GIS的气象信息显示和查询系统［J］.应用气象学报，2008，19（1）：116-122.

［9］高鹏.基于安卓的移动气象信息系统的设计与实现［D］.大连理工大学，2013.

（2016-05-10收稿S编辑）

Study on Mobile Weather Information Service System for City Roads

YANG Lu1，2et al
（1.Liaoning Key Lab of Physical Geography and Geomatics，Liaoning Normal University，Dalian 116029，China；2.School of Urban and Environmental Sciences，Liaoning Normal University，Dalian 116029，China）

In order to improve the service levels of city traffic weather，combined actual city road traffic and weather information，based on SuperMap iMobile for Android component，to propose the software architecture of Mobile Weather Information Service System for city roads service system.Used the mode of B/S，weather data and road data integration system design scheme of integrated management，and XML interface layout，the realization of the city roads weather information query，weather warning，positioning，path analysis，and other functions.Provides a convenient public driving safety travel software tools.

City Road；Weather information；SuperMap iMobile；Mobile GIS；Android

P409

A

1003-7853（2016）03-0074-03

杨璐（1991-），女（汉族），辽宁朝阳人，硕士，主要从事移动GIS、网络GIS研究。

王方雄。