基于Web和Android的苏州市文物古建监测管理系统的设计与实现

张志敏，陈 伟，徐亦鹏，张 序

（1.苏州科技大学 环境科学与工程学院，江苏 苏州 215009；2.苏州市文物保护管理所，江苏 苏州 215006）

基于Web和Android的苏州市文物古建监测管理系统的设计与实现

张志敏1，陈 伟2，徐亦鹏2，张 序1

（1.苏州科技大学 环境科学与工程学院，江苏 苏州 215009；2.苏州市文物保护管理所，江苏 苏州 215006）

针对历史文化名城苏州市保留的众多文物古建，采用Web和Android开发技术构建苏州市文物古建监测管理系统。系统通过开发基于Web的后台管理和基于Android的手机APP，对其数据库和功能进行设计和实现。该系统为文物保护管理部门进行文物古建保护管理和动态监测提供了平台支持。

文物古建；监测管理；Web开发；Android

苏州是一座有着两千多年历史文化的古城，苏州古城范围分布着160多处文物和250多处控保建筑[1-5]，古代建筑、近现代建筑、桥梁、墓葬、古镇及历史文化街区应有尽有，种类繁多，历史文化价值很大。由于现代化进程的加快和日新月异的城市建设，文物古建存在众多的隐患。由于自然界风吹雨蚀以及人为的破坏或不合理的修整，或多或少地影响着文物古建的外观与结构[6]。如何有效、及时并持续地对文物古建现状进行记录和完好率评价，为文物古建的监测、保护和修复提供详实依据，是摆在文物保护管理工作者面前的一项重要课题。目前，在文物保护监测方面已有一些研究，曾群华等基于RS与GIS建立了三峡库区文物保护信息系统[7-8]；李奇等以颐和园佛香阁的激光扫描点云数据为基础，建立了古建筑监测与保护三维信息管理系统[9]；杨啸宇等结合地理国情普查试点工作的技术和方法，研究了唐帝陵文物保护监测生产过程中地理国情要素信息的提取方法[10]；李库等利用无线传感网络技术、微传感器技术等新一代信息技术手段对文物遗址环境监测进行了应用研究[11]；孙弋等提出了基于微震监测技术的地下田野文物监控系统[12]；汤众等对汉三阙文物保护监测体系构建进行了研究[13]。

移动互联网时代，智能手机应用已经成熟普遍，将移动互联网和手机APP技术应用于文物古建监测保护中的研究并不多见，因此，该文是移动互联网和手机APP技术在文物保护管理工作中一次有益探索。

1 系统总体设计

该系统设计用于城市文物保护管理部门对文物古建进行信息管理和完好率测评，借助于网络和移动开发技术，采用网格化管理手段，对测评人员进行批次和网格化管理，明确监测范围和职责，对文物古建定期进行完好率测评，及时发现文物古建保护现状和问题，为文物古建监测工作提供便捷和有效的信息化管理手段，推动文物保护工作的常态化和可持续性开展。

1.1 系统架构

系统按照三层架构进行构建，如图1所示，数据层包含了百度地图和各业务数据库，是整个系统的数据基础；组件层是开发系统所使用的技术组件，如Android开发平台、百度地图API、JSP等，是实现系统的技术基础；业务功能层包含了系统要实现的子系统和功能模块，包括移动手机APP和后台管理平台。系统的用户包括测评人员和业务管理人员。

图1 系统架构图

1.2 业务需求和流程

苏州市文物古建监测管理系统由网络端（Web）及手机端（APP）组成，包含地图监控、文物测评、测评人员签到、文物古建管理、管理网格管理、测评人员管理、测评批次管理等功能。系统实现测评人员对文物古建基本信息及位置分布、文物评测、历史查询等操作需求；管理人员对文物古建、管理网格、测评人员、测评批次人员分配、测评信息审批等管理需求，并实现地图展示、监控等直观的业务需求。

具体业务流程如图2所示。

图2 业务流程图

1.3 开发环境

系统采用B/S和M/S的混合开发模式。服务器端采用Windows Server 2015操作系统，Tomcat7.1Web服务器，MySQL5.6数据库；Web客户端采用Windows7操作系统，Internet Explorer9.0浏览器；手机客户端采用支持Android5以上的智能手机；开发语言为Java和Android；开发环境为JDK1.7、Tomcat7和百度地图API；开发工具为eclipse-jee-luna-SR1。

2 系统数据库设计

2.1 数据采集与加工

首先，需要当地的文物保护管理部门提供《文物古建保护名录》，根据级别分为国保、省保、市保、控保等四个级别，根据类别分为古建筑类、近现代建筑类、桥梁类、墓葬类、古镇及历史文化街区类、其他类等六大类，根据文物古建的具体地点在百度地图上拾取经纬度坐标；然后，为文物古建划分管理网格；最后，根据苏州市文物保护名录文物编码原则为每个文物古建进行唯一性编码。

2.2 数据编码原则

苏州市文物古建编码原则见表1。具体说明如下：

（1）大类编码：文物古建共分为六大类，其中文物古建类编码为1**；控保建筑类编码为2**，具体编码见表2。

（2）次类编码：为古代建筑类、近现代建筑类等的次分类，具体编码见表3。

（3）编号编码：为文物古建编号，如云岩寺塔的编号为001。

表1 编码原则

表2 大类编码原则

表3 次类编码原则

2.3 数据库结构设计

根据文物古建监测管理的需要，对所有与文物古建监测相关的数据进行了整理分类，分析了数据之间的关联性，最终建立了多个属性表，存储了文物古建管理、监测过程中的各类数据。图3是其中关键的几个数据表的关系图。

图3 数据库关系图

文物古建表用于存储文物古建的基本信息，例如名称、级别（分为国保、省保、市保、控保）、类别（分为古建筑类、近现代建筑类、桥梁类、墓葬类、古镇及历史文化街区类、其他类）、地区、时代、地点、经纬度坐标等。管理网格表用于存储网格的图形坐标，系统可根据坐标自动生成网格图形。测评批次表用于存储测评批次的名称、开始日期和结束日期。测评人员表用于存储测评人员的基本信息。测评信息表用于存储对文物古建各批次的测评信息和审核信息。测评批次—人员—网格对应表用于存储各批次的测评人员及对应的管理网格信息。

3 功能设计与实现

根据系统的设计目标和业务管理需求，文物古建监测管理信息系统主要包括如下功能模块，见图4。

图4 系统功能结构图

3.1 基于Web的后台管理

后台管理主要面对文物保护单位的系统管理员，主要功能包括地图监控、测评信息查询、签到信息查询、文物古建管理、管理网格管理、测评人员管理和测评批次管理等（如图5所示）。

（1）地图监控：通过电子地图对文物古建进行可视化管理和检索，可以通过管理网格、级别和类别进行任意组合查询，并显示其空间分布情况和详细信息。

（2）测评信息查询：根据输入或选择的条件快速检索文物古建的测评信息，并可对测评信息进行审核、查看和导出等操作。

（3）签到信息查询：查询某个测评批次、文物古建、测评人员的签到情况，及时掌握测评人员的测评签到情况。

（4）文物古建管理：对文物古建信息进行维护管理，包括查询、新增、删除、修改、详细、定位和地图分布等功能。

（5）管理网格管理：对管理网格进行管理，包括查询、新增、删除、修改和地图查看，还可以查看网格内的所以文物的地图分布。

3.2 基于Android的手机APP

手机APP主要是面向测评人员使用的，主要功能包括用户登录、文物古建列表、文物查询检索、现场签到、文物古建评测和地图定位导航等（如图6所示）。

（1）文物查询检索：用户可以通过选择测评批次、管理网格、审批状态（包括未测评、暂存、未审核、审核不通过、审核通过）和多选国保、省保、市保、控保，并输入文物古建名称，进行查询。

（2）现场签到：当测评人员距离文物5 m之内时才可以进行签到，确保测评人员真实到过文物古建现场，防止不到现场乱测评的情况。

（3）文物古建评测：对文物古建进行完好率测评，并拍摄现场照片。

4 结语

基于Web和Android的苏州市文物古建监测管理系统构建了一个依托移动互联网技术面向政府管理部门的城市文物古建管理、监测和测评的信息化平台。它通过移动互联网技术和地理信息系统结合，更为有效地将城市文物古建的保护形成常态化管理和连续性动态监测的保护机制，同时，文物保护管理部门实现城市文物古建的信息化、数字化管理，通过系统将文物古建的空间信息、属性信息和测评信息有效地结合在一起，使信息的利用达到最大化，为文物古建的保护、修复和管理提供比传统手段更为高效的辅助手段和应用平台。

图6 手机APP界面

[1]吴琴，陶启匀.苏州文物[M].苏州：苏州大学出版社，1999.

[2]周云，史建华.苏州古城控保建筑的保护与利用[M].南京：东南大学出版社，2010.

[3]沈庆年.古城遗珠：苏州控保建筑探幽[M].苏州：苏州大学出版社，2012

[4]张序，李兆堃，朱威，等.苏州古城控保建筑三维数字化表达研究与应用[J].现代测绘，2012，35（6）：18-20.

[5]许皞，虞林洪，汪晓琦.苏州市古建老宅保护与再利用的实践探讨[J].上海城市规划，2015（4）：56-62.

[6]郑波，聂佳佳.苏州市控保建筑的价值与利用调研[J].现代园艺，2011（9）：15-16，18.

[7]曾群华，郭跃.基于RS与GIS的三峡库区文物保护信息系统研究[J].地域研究与开发，2004，23（6）：118-122.

[8]曾群华，郭跃，赵纯勇.三峡库区文物保护信息系统设计[J].湘潭师范学院学报（自然科学版），2003，25（2）：89-92.

[9]李奇，周伟，李畅.古建筑监测与保护三维信息管理系统研究——以佛香阁数据管理为例[J].华中师范大学学报（自然科学版），2013，47（1）：141-144.

[10]杨啸宇，李俊，周磊，等.基于地理国情监测的唐帝陵文物保护研究[J].测绘与空间地理信息，2014，37（6）：105-107.

[11]李库，程蓓，段晓彤.现代信息技术在文物遗址环境监测中的应用[J].文博，2013（5）：88-91，70.

[12]孙弋，杨海科，屈耀军.基于微震监测技术的地下田野文物监控系统设计与实现[J].电子技术应用，2011，37（4）：37-39.

[13]汤众，路杨.汉三阙文物保护监测体系构建研究[J].建筑与文化，2009（9）：63-65.

责任编辑：谢金春

Design and realization of Suzhou ancient building monitoring management system based on Web and Android

ZHANG Zhimin1， CHEN Wei2， XU Yipeng2， ZHANG Xu1
（1.School of Environmental Science and Engineering，SUST，Suzhou 215009，China；2.Suzhou Institute of Management and Protection of Cultural Relics，Suzhou 215006，China）

In view of many ancient buildings retained in the historic and cultural city of Suzhou,we used Web and Android development technology and constructed Suzhou ancient building monitoring management system.By developing background management based on Web and mobile APP on Android，we designed and implemented the database and their functions.This system provided platform support for the institutes of management to protect the ancient buildings and monitor them dynamically.

ancient building；monitoring management；Web development；Android

TP311

A

2096－3289（2017）04－0065－05

2017－04－10

住房和城乡建设部科技计划项目（2011-K9-24）

张志敏（1977-），男，河北邢台人，实验师，硕士，研究方向：城市地理信息系统和遥感。