基于移动GIS的逾期临建调研方法研究与实现

王淼，杨伯钢，杨旭东，刘博文，黄迎春，郭燕宾

(1.北京市测绘设计研究院，北京 100038； 2.城市空间信息工程北京市重点实验室，北京 100038；3.北京天下图数据技术有限公司，北京 100037)

1 引 言

违法建筑拆除是北京市“疏解整治促提升”专项行动的重点工作，北京市正开展逾期临建调查研究，对逾期临建现状、形成原因、分布特点等进行统计分析，研究治理措施，促进城市建设和社会健康发展。由于逾期临建工作中的大部分信息需要外业核实，因此对于采集终端的要求较高，而传统的纸质地图调绘方式由于携带不便、工作量大、成果保存难等原因，不能满足逾期临建调研的需要。

近年来，随着计算机和网络通信技术的发展，地理信息系统形式越来越丰富，移动地理信息就是其中的一个重要代表，它具有定位准确、携带方便、信息量大、功能丰富等特点[1]，能够更好地服务于逾期临建调研工作快速、便捷、准确开展。本文利用Android平台，基于移动GIS技术，采用全数字化的外业调绘核查方法，进行逾期临建信息移动式、网络化外业调查和验证，快速采集和编辑调查数据，为逾期临建外业调绘工作提供了一套完整的解决方案，为客户提供快速便捷服务。

2 移动地理信息系统

移动GIS是一种服务应用系统，广义上的移动GIS并不是指一个可以在移动设备上运行的GIS应用程序，而是指一个具有GIS、GNSS、移动通信、互联网服务、多媒体技术集成的应用系统[2，3]。它通过GIS完成空间数据管理和分析，GPS进行定位和跟踪，利用PDA完成数据获取功能，借助移动通信技术完成图形、文字、声音等数据的传输。其将地理信息系统的实用性、实效性大大增强[4，5]。

2.1 移动地理信息系统的特点

与传统GIS相比，移动GIS的体系结构略微复杂些，因为它要求实时地将空间信息传输给服务器。移动地理信息系统是一个完整的信息系统，主要由三部分组成：客户端部分、服务器部分和数据源部分，分别承载在表现层、中间层和数据层。与传统的地理信息新系统相比，它具有移动性、服务实时性、可定位性、客户端多样性、信息载体的多样性等特点[6，7]。

2.2 移动地理信息系统的发展现状

移动GIS并不是新生事物，它的前身是“嵌入式GIS”，即在嵌入式设备上运行的GIS应用。随着Palm和Windows CE PDA设备的产生，2001年嵌入式GIS进入萌芽期。但是到了2009年，嵌入式GIS却并没有得到更好的发展。主要原因有三个：第一，无线网络的宽带不足以支撑GIS的应用；第二，PDA等硬件设备过于笨重，性能过低，价格过高。第三，嵌入式操作系统体验不好，易用性差。

随着移动互联网的兴起以及智能移动终端普及，移动GIS从2009年的低谷期逐步进入了2013年的复苏期。它的出现使人们在旅游中享受自主旅游的愿望得以实现。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、便携移动设备(如PocketPC、手机)、无线Internet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，在现在乃至未来将发挥出巨大的潜力。移动GIS也成为继云GIS之后，地理信息产业关注的又一技术热点。同时，随着地理信息技术自身的发展，移动GIS也不再仅局限于GIS系统本身，而是延伸到了整个地理信息产业链，涉及数据采集、数据处理、平台软件、行业应用等多个层面，构成了移动地理信息的新生态。

3 逾期临建调研技术方法

逾期临建调研技术方法总体流程包括：资料收集与整理、内业资料处理、调绘系统开发、管理系统开发、外业信息调查、质量检查以及统计分析等。

3.1 资料收集与整理

收集临建审批档案相关资料。收集整理资料期间，形成相应文本记录建立数据清单，如XX区临建审批数量统计列表，如表1所示。

XX区收集资料统计列表 表1

3.2 内业资料处理

对不同年份、不同区县以及不同介质的资料进行整理和分类，将信息进行电子表格录入，并对汇总好的台账进行检查，确保记录的信息与提供的资料完全对应，100%无误。最后安排相关人员对收集的许可情况相关资料进行空间电子化处理。对临建的空间范围落图，采集其空间范围，并将属性挂接上去，如表2所示。

XX区许可情况统计列表 表2

3.3 调绘系统开发

终端采用基于Android的移动GIS平台，包括数据资源层、基础设施层、数据访问层、公共模块层、UI支持层及应用层。平台支持包括设备数据(蓝牙数据、GPS数据、网络差分数据)、内置数据(ed2，edt，eds，shapefile，tif)、外部数据(sqlite，kmz，dtl)等多种数据类型。外业终端同时具有调绘、图形展现、照片采集、导航及轨迹记录等功能，且无比例尺的限制，能准确、稳定、快速地完成外业调绘作业。

采用空间换时间的思想，对于高分辨率影像，采用了多层次金字塔和压缩技术，来减少IO和CPU运算，提高浏览流畅度。对于复杂密集的矢量数据，除了建立高效空间索引之外，还对数据进行分层压缩，以最快速度来操作数据，调绘系统功能流程如图1所示。

研发地理信息内外业生产的一体化解决方案，实现逾期临建信息数据采集、编辑处理、符号化显示、数据字典处理、数据质检、数据分发、打印制图等扩展应用，实现一个平台完成数据生产、作业的流程化管理。

基于移动GIS的外业调绘技术，集合了GIS、GNSS、RS、数据安全、Android应用等多项技术，实现了逾期临建外业属性核查、要素标绘与数据回传等工作的自动化。

3.4 管理系统开发

开发相应的项目信息管理系统，整体采用B/S架构，开发工具使用myeclipse，数据库采用mySQL，后台采用Java语言，前台使用HTML+CSS来完成。其功能主要包括：城六区逾期临建项目信息的录入、按索引条件查询录入信息、将查询结果导出等。

项目信息化管理系统配合基于移动GIS的调绘设备来进行整体作业。通过调绘设备来进行信息采集，确认无误后，对采集的信息进行实时回传，并上传到管理系统，总体技术路线如图2所示：

3.5 外业信息调查

内业空间矢量化以及许可情况挂接完毕后，将矢量数据导入到基于移动GIS的调绘设备中，用开发的相应软件对每个逾期临建图斑进行现状情况调查，外业调查应严格遵循走到、看到、记到的原则[8，9]。调查的主要信息包括表3中内容。

XX区许可情况统计列表 表3

3.6 质量检查

本项目严格按照测绘产品的两级检查、一级验收制度。在资料收集与整理、内业资料处理、外业信息调查等步骤采用机助概查和人工详查相结合的方式[10]，进行空间信息及属性信息完整性和正确性的检查，避免错误累积到下一道工序。

3.7 统计分析

为了查清逾期临建拆除情况及现状分布情况，拆除相关违法建设，提出处理意见，为加强临建管理提供依据。需对逾期临建调查结果进行统计分析，进一步了解相关违法建设的审批情况和已经合法的临建情况，为后续研究形成原因，减少安全隐患，更好地在规划审批和监督阶段做好临建相关工作提供依据。可按照以下三种方式对逾期临建进行统计：

(1)分区统计逾期临建的栋数、占地面积及建筑面积；

(2)按照不同的审批年份，分别统计出不同年份的审批数量、临建栋数、占地、面积、建筑面积以及每项所占比例；

(3)按照审批用途，一般可分为：住宅用房、商业用房、办公用房、工业用房、其他用房等5类，按照每一类分别统计出其审批数量、栋数、占地面积、建筑面积及每项所占比例。

4 成果内容及形式

北京市在城六区逾期临建调研工作中，充分利用了本研究技术方法及路线，顺利完成了调研工作，并取得了一系列成果。成果内容主要包括东城区、西城区、朝阳区、丰台区、海淀区、石景山区等6个区的电子化档案成果(Excel表格)、信息管理系统以及数据库成果(gdb数据库)等。

5 结 语

本文简单介绍了移动GIS技术以及逾期临建调研的技术方法，并将移动GIS技术应用于逾期临建调研工作中，总结出了一整套技术流程，具有一定的可行性。该方法将临建纸质资料进行了电子化，实现了无纸化、规范化、信息化管理，便于追溯、查询以及规范化管理。可高效率查清逾期临建拆除情况以及现状分布情况，为拆除相关违法建设提供处理意见，为加强临建管理提供依据，为后续研究形成原因，减少安全隐患，还可为将来全国临建调查提供指导性意见。