ArcGIS For iOS在规划管理中的应用研究

蔡仁杰

(福州市勘测院 福建福州 350001)

ArcGIS For iOS在规划管理中的应用研究

蔡仁杰

(福州市勘测院 福建福州 350001)

基于ArcGIS Runtime SDK for iOS的二次开发包，通过平板电脑将基础地形数据、影像数据以及规划编制成果整合在一起，应用GIS、GPS等技术手段论述了将规划成果的应用从传统桌面向移动终端利用的方向发展。文章结合福州市勘测院在各县级城市区域分院一体化技术服务过程中，以规划成果的实际应用来验证其价值和推广值。

规划管理;规划应用;移动地图

0 引言

近年来，随着GIS技术的发展、基础测绘成果建库化及与规划行业的融合，给城市规划管理和应用带来了新的发展动力。福州市勘测院着眼于城市规划建设的技术服务模式，充分考虑了测绘成果、规划成果在城市管理中的需求，整合了福州市勘测院的历年正射影像成果、政务电子地图、大比例尺地形图、各种规划编制成果的数据，通过平板电脑进行应用展示，为政府、规划、国土、建设等部门在规划管理、招商引资等提供清晰、可靠、科学的基础地理信息依据。

1 系统分析

1.1 保密要求

依据《中华人民共和国测绘法》《中华人民共和国保密法》《中华人民共和国测绘成果管理条例》等有关法律法规，涉及到大比例大面积的基础地形图不允许通过非涉密计算设备进行操作，更不允许通过互联网进行传输，而本次研究的应用系统是基于城市的大比例数据(1∶500或者1∶1000)上的应用，才能保证各项规划编制成果在招商和选址可以具体落到实地的坐标上。

由于保密要求，因此应用系统在设计过程中需要运行在涉密设备上，并将数据按保密要求进行加密后以离线方式存储在设备上。

1.2 GIS平台选型

本次研究的应用系统与地图有关，就少不了GIS的二次开发，在国内外目前有不少的GIS平台应用于平板电脑上，由于目前福州市勘测院所生产的数据以及规划部门所采用的规划成果都采用ArcGIS平台的数据格式，因此本次应用研究也采用ArcGIS平台。

1.3 平板电脑选型

平板电脑从2010年流行至今，已经发展了多种系统、多个品牌和应用场情，其优势在于便捷、节约图纸成本。本次研究的应用系统考虑到数据量大、数据安全的要求，选择苹果公司的iPad系列产品(iPad Pro、iPad、iPad mini)，其特点与安卓的平板电脑对比，安全性能更高，在容量上选择64G以上。

2 系统设计

系统采用4层框架设计，主要包括数据层、基础层、应用层、展示层，如图1所示。

图1 系统框架图

数据层主要是存储基础地形图和影像图的切片数据，切片数据按tpk格式(ArcGIS10.1版本后的一种新的切片格式)进行打包，POI数据和规划编制成果采用SHAPE格式存储，临时绘制的红线数据采用XML格式存储坐标值和名称等信息。

基础层主要负责系统功能需求所运行的基础功能模块，为应用功能分装一些与数据文件操作、硬件数据操作、坐标转换、加解密管理、许可管理、配置管理等方面的功能，起到支撑的作用。

应用层主要负责实现系统的具体功能，系统基于ArcGIS Runtime SDK for iOS开发了地图浏览、加载和关闭SHAPE图层、距离和面积测量、GPS定位、地名地址查询及定位、空间和属性查询及定位、现场选址绘图、视野保存及管理、公文包文件管理、绘图板等功能。

3 功能设计

系统主要功能模块包括：地图浏览、图层管理、空间查询、空间测量、空间定位、选址绘图、绘图板管理、公文包管理等功能模块，如图2所示。

图2 系统功能图

3.1 地图浏览模块

本模块基于ArcGIS Runtime SDK for iOS的二次开发接口，实现对基础地形图和影像图的显示，显示内容提供切换按钮。

基础地形图和影像图的数据采用数据切片存储并打包成TPK格式，由于数据保密要求，TPK文件需要进行加密处理，因此在加载显示TPK数据时需要进行调用解密模块。

地图浏览的基础操作，如放大、缩小、移动等功能直接采用ArcGIS Runtime For iOS自带功能。

3.2 图层管理模块

通过XML文件的图层配置信息以及SHAPE文件操作模块可以叠加城市的总规、片区控规、专项规划、项目选址红线数据、用地红线数据等。

XML配置信息用于存储图层名称、对应的SHAPE数据存储路径、图层渲染信息以及图层分组信息。

图层管理模块提供整组图层(多个图层分成一组)或者单个图层的显示与关闭操作。

3.3 空间查询模块

本模块支持对选定的图层，通过在屏幕上手绘一个范围线进行查询该图层内与范围线相交的数据，并把数据结果以列表的方式显示出来，以方便进一步查看查询出来的数据字段信息。

同时，支持通过对图层中的属性进行模糊查询，并以列表的方式显示和定位。

3.4 空间测量模块

本模块提供距离测量和面积测量，通过点选的方式进行测量距离和面积，结合定位功能方便现场初步了解拟选地块的面积以及与周边构建物之间的空间关系。

图3 系统部分功能展示

3.5 空间定位模块

本模块主要包括两种定位功能，一种对查询到的数据进行定位，比如POI查询的结果进行定位；另一种是通过GPS数据进行实时定位。

对于查询到的数据定位，主要是读取数据的空间坐标值，并采用ArcGIS的接口进行定位显示。

对于GPS实时定位，需要先通过平板电脑设备获取当前的GPS数据， GPS数据是采用WS84坐标系需要通过坐标转换模块将其转成与基础地形图相同的坐标系统并进行空间定位，定位过程采用设立计时器来刷新当前的位置。

3.6 选址绘图模块

本模块主要用于在野外看现场时，根据现场地物情况对拟选地块进行绘制红线并保存，以方便后期导出数据便于政府部门对该地块进行图上定位，并分析选址的合理性。

3.7 绘图板管理模块

本模块主要用于用户在地图上进行个性化的标注，可以标注文字也可以标准手绘内容，通过保存图片分享给其他人员或者导出打印成图纸。

3.8 公文包管理模块

本模块用于展示城市管理中的一些重大或重点项目信息，该类信息以图文资料(Word、JPG、PDF等)进行显示，全方位一体化展示全市的基本情况。

4 关键技术

4.1 空间定位

由于系统采用的地形图和影像图如图3所示，采用平面坐标系，由于城市建设的精度需要，底图的坐标一般都会采用城市独立坐标系统，因此在通过平板电脑获取到的GPS坐标值后调用坐标转换模块先转换成西安80坐标系，再根据底图的目标坐标系再进行四参数的坐标转换，从而进行当前位置的准确定位。

4.2 加密设计

根据保密的相关规定，为了数据的安全考虑从以下几个方面进行对数据加密操作。①对SHAPE文件格式中的DB数据库文件进行加密，因移动终端资源有限采用加解密速度比较快的AES算法来加解数据文件。②地形图和影像图的数据采用切片方式形成离线地图，并把切片成果数据按TPK格式进行打包(由于该格式采用ZIP仅存储的方式并按图4的目录结构进行打包，因此在打包过程中采用AES-256加密算法进行加密)。

图4 TPK格式的目录结构

5 结论

在移动办公技术不断发展的背景下，传统的用图看图方式正在被不断的颠覆，基于ArcGIS Runtime SDK for iOS和平板电脑开发的规划成果的应用系统，从系统架构设计出发，结合移动定位技术、坐标转换技术、数据存储及加密技术，设计并实现了系统的功能。通过实际的使用，极大地方便了政府部门领导现场了解周边地形地貌以及规划情况，为现场办公、招商引资、规划管理等提供清晰、可靠、科学的基础地理信息依据。

[1] ESRI中国.ArcGIS10.1产品白皮书[Z].2015.

[2] ESRI中国.规划信息化地理信息系统解决方案[Z].2015.

[3] 黄国忠，杨广斌.牟智慧.移动GIS定位关键技术研究[J].贵州师范大学学报(自然科学学版)，2014.

[4] 潘坚力，周川.基于移动GIS的永嘉县政务用图辅助决策系统设计与实现[J].城市勘测，2016(5):48-50.

[5] 郑建功，张春奎，张兴国，等.智慧西安规划信息管理平台设计和实现.[J].城市勘测,2016(4).

ResearchonApplicationofArcGIS,ForandiOSinplanningmanagement

RenjieCai

(FuZhou Investigation And Surveying Institute, Fuzhou 350001)

ArcGIS Runtime SDK for iOS two development kit based on the tablet computer based terrain data, image data and the planning results together, using GIS and GPS techniques application will use the planning results from the traditional desktop to the mobile terminal direction. In this paper, combining the practical application of the planning results, the value and popularization value of Fuzhou Urban Survey Institute in the integration of technical services in county-level cities and regional branches are verified.

Planning management; Planning application; Mobile map

蔡仁杰(1980- )，男，工程师。

E-mail:renjiecai@qq.com

2017-08-09

TU984.11

A

1004-6135(2017)12-0100-04