基于移动GIS的领导工作用图系统设计与实现

何华贵，郭亮，李少智，廖军

(广州市城市规划勘测设计研究院，广东 广州 510060)

基于移动GIS的领导工作用图系统设计与实现

何华贵*，郭亮，李少智，廖军

(广州市城市规划勘测设计研究院，广东 广州 510060)

移动GIS的领导工作用图系统，为各级领导进行实时管理提供高效便利的空间信息查询统计服务，为科学决策提供有效的辅助手段。系统整合基础地理数据集和动态专题数据集，运用混合更新模式，减少由于主观选址或判断的重复操作和复杂程度，实现实时准确地掌握城市规划符合及变化情况，提高日常办公管理水平。

移动GIS；领导工作用图系统

1 引 言

移动GIS是以移动互联网为支撑以GPS智能手机为终端的GIS系统，是继桌面GIS，WebGIS之后又一新的技术热点[1]。移动GIS是GIS从静态走向动态环境的重大发展，通过综合运用GPS的精确定位技术、无线互联网接入和GIS的空间信息处理能力，使得系统能够实时地获取、存储、更新、处理、分析和显示地理信息。

基于移动GIS的领导工作用图系统是提供一个多技术手段综合支撑下的地图集信息系统(Atlas Information System，AIS)，系统架构于IOS和Android系统的平板电脑或者手机上，以规划行政办公部门为服务对象，面向电子政务应用需求，多要素实体化的提供各种地图服务，为领导科学决策提供有效的辅助手段。

系统的地图服务内容主要有基础地理数据集和动态专题地图集。动态专题地图集选取与政务工作密切相关的专题内容，对于动态专题地图集中分类较为细致的数据进行综合处理，以减轻移动设备在动态地图运算、生成过程中的压力。同时增加对政务工作决策有重大影响的专题数据，如变电站分布、消防设备分布等，有利于空间辅助决策。

2 总体架构

系统采用三层体系结构：基础层、服务层和应用层。

2.1 基础层

基础层以多尺度基础地理数据集、三维模型数据集和专题数据集为综合数据集，统一按照基础地理数据标准处理。

2.2 服务层

服务层基于服务型GIS，提供基础地图服务、网络要素服务、简单网络分析服务等多种地理信息服务以满足不同的服务需求。

2.3 应用层

应用层为用户提供多种应用功能，用户可以根据自身业务需要通过二次开发进行应用功能扩展和深化。如图1所示：

图1 系统架构图

3 数据集设计与实现

本系统的政务地图服务内容主要有基础地理数据集和动态专题地图集。

3.1 基础地理数据集

广州市基本比例尺地形图，也可以称之为数字线划图(DLG)；

广州市数字正射影像图(DOM)(考虑到系统运行于平板电脑上，数据存储空间有限，这部分可以只存储中小比例尺影像)；

广州市数字高程模型(DEM)，并根据需要生成不同晕渲图；

广州市三维GIS系统建模数据；

广州市公众版电子地图；

广州市公共设施数据；

广州市建筑物普查数据；

广州市地下管线基础数据；

广州市空间基础网格数据。

3.2 动态专题地图集

专题数据主要来自于在线动态专题地图数据库，对在线动态专题地图集表示的内容进行精简，主要是选取与政务工作密切相关的专题内容，对于在线动态专题地图集中分类较为细致的数据进行综合处理，同时增加部分不宜向公众发布的但是与政务工作息息相关的其他补充专题数据。如图2所示：

图2 专题数据处理流程

依据项目需求主要处理的数据内容包括：

(1)三规合一数据；

(2)土地利用现状数据；

(3)区城市规划数据；

(4)三旧标图建库数据。

4 系统实现与关键技术

4.1 开发与运行环境

(1)系统运行环境

iPad或者iPhone：基于BSD Unix的经过优化了的MacOS X操作系统；

其他平板电脑：基于Android操作系统。

(2)相关开发支持软件

地图数据环境：Esri ArcGIS 10.0；

系统开发平台：Flex Builder 4.6；

通过Flex Builder可以将程序转换为基于Adobe Air的Android程序以及IOS的原生程序，实现跨平台运行。4.2 图片缓存模式

地图幅面大，平板电脑的缓存受到了极大的挑战，如果将整幅图片直接导入使用，则会出现程序闪退的现象[2]。采用金字塔切片技术解决图片缓存问题，数据转换成金字塔瓦片，成为构建地图服务需解决的核心问题[5]。

地图发布后，当用户浏览不同比例尺下的地图信息时，整个地图就需要重新加载，浪费大量时间。为了提高浏览速度，就需要对发布后的地图进行切片处理，即把发布后的地图切成静态图片。当用户浏览地图时，浏览的就是一些静态图片，采用这种方式可以大大提高系统响应速度。

为了便于瓦片数据的交换，交换的瓦片数据文件采用统一的组织结构[3]。地图瓦片数据的组织方式采用数据集、层、行目录结构描述[4]，具体结构如图3所示：

图3 瓦片文件结构

4.3 地图更新模式

为确保地图数据的时效性，地图更新是不迫切需要的。地图更新模式以数据更新机制来分，可分为实时在线模式和离线模式。

实时在线模式通过无线网络连接到GIS服务器，地图及应用数据实时通过网络从服务器端获取，在网络中断或无信号时不能使用。这种模式适应于网络条件好，但需要注意流量上耗费的成本。

离线模式是将数据存储在移动终端上，GIS应用读取本地的文件和数据。这种应用模式不需要有网络条件的支持，也无流量耗费，另外数据从本地读取，性能方面也更有保证，可以进行一些复杂的数据编辑及分析应用，但数据更新编辑后需要有良好的与服务器同步的机制。

本系统采用了数据更新混合模式将实时在线模式与离线模式结合起来，当网络畅通时可以使用在线模式与服务器实时同步更新数据，浏览地图及应用数据的同时可以将数据缓存到本地，下次浏览同样数据时即可减少流量耗费；当网络条件不佳时可以使用已经缓存在本地的数据进行GIS应用，降低了移动GIS应用对网络条件的依存度。

4.4 系统实例

系统包括地图基本操作，鹰眼，地图放大，地图缩小，地图全屏，地图平移，地图测距，地图测面，地图搜索，动态地图加载服务，对象绘制，对象识别等功能。

具体界面如图4～图6所示：

图4 系统实例界面1

图5 系统实例界面2

图6 系统实例界面3

5 结 论

系统在应用过程中得到了用户好评具有以下优点。

5.1 数据全面性

系统整合基础地理数据集和动态专题地图集，多数据源满足规划行政部门对电子政务应用的需求。为准确地掌握符合规划及变化情况奠定了基础。

5.2 灵活性

(1)数据灵活性

项目数据主要是满足规划行政部门，用户可以根据业务需要增加相应业务数据满足使用需求。只要按标准发布的服务就能直接在客户端中使用。

(2)使用灵活性

移动设备选择范围较广，可以是IOS平台也可以是Android平台，可以是拥有强大计算能力的平板电脑，也可以是屏幕较小功能受限的手机，甚至可以是专用的高精度的GIS设备。

5.3 便携性

运行于各种移动终端上，与服务端可通过无线通信进行交互实时获取空间数据，可以随时随地进行空间信息服务，也可以脱离服务器与传输介质的约束独立运行。

基于以上特性，移动GIS领导工作用图系统不仅提高了工作的效率，减少主观选址或判断的重复操作和复杂程度，而且用以实现实时准确地掌握规划符合及变化情况，提高日常办公管理水平。为各级领导进行实时管理提供高效便利的服务，并为科学决策提供有效的辅助手段。

[1] 李晓军，吴金辉，吴啸等. 基于Android 的移动监察GIS平台研发与分析[J]. 测绘通报，2012(S1)：637～639.

[2] 吴珏. 基于平板电脑的地图发布技术研究[J]. 江西测绘，2013(2)：008.

[3] 韦胜. ArcEngine环境下实现瓦片地图的访问与拼接[J]. 武汉大学学报·信息科学版，2012，37(6)：737～740.

[4] 沈云凌. Mashup技术的研究与应用[D]. 上海：上海交通大学，2008.

[5] 刘晰，张轶，杨军等. 利用并行技术的海量数据瓦片快速构建[J]. 测绘科学，2016，41(1)：144～150.

Design and Implementation of Leadership Map System Based on mobile GIS

He Huagui，Guo Liang，Li Shaozhi，Liao Jun

(Guangzhou Unban Planning & Design Survey Research Institude，Guangzhou 510060，China)

Leadership Work Map System based on mobile GIS provide efficient and convenient services，allows real-time management of leadership at all levels，to provide an effective adjunct to scientific decision-making .The system integrated basis geography data and dynamic thematic data，make use of mix model，reduce the subjective siting repeated operations and complexity or judgment in order to achieve real-time and accurate grasp of urban planning compliance and changes to improve the daily office management.

mobile GIS；leadership work map system

1672-8262(2017)01-39-03

P208.2

A

2016—08—10 作者简介：何华贵(1978—)，男，硕士，高级工程师，主要从事地理信息系统开发等技术工作。 基金项目：广州市越秀区科技项目(2016-GX-059)