基于ArcGIS Mobile技术的地理信息数据采集

胡迅妃

(温州市瓯海测绘与地理信息院,浙江 温州 325000)

地理信息指的是能够反映地理实体空间具体分布特征的信息，通过对地理信息的获取、感知、加工以及分析，能够在很大程度上揭示区域空间综合地理信息分布以及变化之间的潜在规律[1]。因此，对地理信息进行基于ArcGIS Mobile技术的优化是势在必行的，通过将地理信息转化为可以直观感受到的图像，更好地揭示区域空间综合地理信息的物理特征。ArcGIS Mobile技术能够通过手持机或车载使用来代替传统的纸质测量，根据时间间隔以及位置偏差等关键要素进行GPS数据收集以及采集的成图流程。ArcGIS Mobile技术主要包括三个方面，第一，以任务为向导的移动应用程序Mobile Application；第二，名为“Mobile 项目中心”Mobile Project Center的桌面应用程序；第三，用于构建专用应用程序的SDK。通过以上三方面完成自动与设定时间的数据同步采集机制[2]。以任务为向导的移动应用程序Mobile Application主要适用于Windows Mobile 和Windows 设备，而用于构建专用应用程序的SDK可以适用于Windows Mobile 设备，同时也适用于笔记本电脑以及平板电脑等可移动设备。

1 基于ArcGIS Mobile技术的地理信息数据采集方法

1.1 加载地理信息图形数据

采集原始地理信息数据，再对原始地理信息数据进行基于ArcGIS Mobile技术的图像加载[3]。加载地理信息图形数据具体流程如图1所示。

图1 加载地理信息图形数据流程图

首先,利用ArcGIS Mobile技术对原始地理信息进行数据通路,再对地理信息进行矢量化处理,生成拓扑。基于ArcGIS Mobile技术通过点、线、面等基本图形元素来描述地理实体，对地理信息属性进行数据编码，再录入地理信息属性[4]。具体加载地理信息图形数据形式如下所示：

Mobileservice cachdhdjagevfuvgpath=envcvdvcment gexdhfutsnsch(scdvfsdsaq personal)+地理信息图形数据将得出的地理信息与属性数据相连，完成地理信息图形数据加载。

1.2 显示地理信息数据物理特征

在得到地理信息图形数据的基础上，运用ArcGIS Mobile技术显示地理信息数据要素[5]。考虑到加载后得到的地理信息图形数据一般为ESR1格式，选择ArcGIS Mobile技术将地理信息转化为可以直观感受到的图像，更好地揭示区域空间综合地理信息的物理特征。基于ArcGIS Mobile技术对地理信息数据进行空间结构处理以及3D可视化拓展，通过ArcGIS空间数据引擎，形成全面的、可集成的数据通路，根据具体要求，显示出多层次的地理信息数据物理特征[6]。

1.3 编辑地理信息数据图层

图层是数据采集的重点步骤，通过对地理信息数据进行分层采集，致力于提高采集精度，图层可简易理解为如图2所示，即将各种地理信息绘制编辑于不同图层，最后合成为统一地理信息图像。运用ArcGIS Mobile技术借助于图像进行数据采集，将图像作为表示地理信息的主要形式，可以通过点、线、面等基本图形元素来描述地理实体。在进行地理信息数据图层编辑时，所用到的绘图操作包括：绘制点、多点、多段线以及多边形。首先，在图层列表中选择要编辑的图层，此列表项是 MobileService类 Layer属性的集合，它里面的图层实际就是集合里的元素[6]；再将这个要编辑的元素赋给图层对象FeatureLayer 的实例；设置Map控件的当前动作为 addVertexSketchTool项；获得Map控件 MapGraphicLayers集合中的元素并赋给 SketchGraphicLayer的实例；对选择进行判断，如果选择绘制点就实例化一个 Point(MutiPoint、 Polyline、 Polygon)给 SketchGraphicLayer的 Geometry属性，完成对地理信息数据图层的编辑，最终形成高效的地理信息管理界面，如图3所示。

图2 图层简易解析图

图3 地理信息管理界面

1.4 完成地理信息数据采集

对地理信息数据图层完成编辑后，对地理信息数据进行统一采集[7]。通过ArcGIS的空间数据引擎，对地理信息数据进行并发管理，其主要功能为防止地理信息数据被修改、丢失以及不可重复复读。通过以任务为向导的移动应用程序Mobile Application、“Mobile 项目中心”Mobile Project Center的桌面应用程序以及一个用于构建专用应用程序的SDK，通过以上三方面完成自动与设定时间的地理信息数据同步采集[8]。但这种同步并发采集功能也会对地理信息数据的一致性带来危险，因此，必须使用ArcGIS Mobile技术通过编辑地理信息数据图层解决冲突，进而完成对地理信息数据高效、安全的采集。

2 对比实验

2.1 实验准备

为构建仿真实验，实验对象选取2 000个大约在85 M Byte的典型地理信息数据，并对地理信息数据的区域范围、无调整耗时、回滚段、信号强度、地理信息数据采集以及调整后耗时等参数进行具体设计。地理信息数据的具体参数信息如表1所示。

表1 地理信息数据样本参数

分别使用传统采集方法以及设计方法进行对比实验，设置传统的采集方法为实验对照组。对比验证硬件环境包括：服务器Double PIV 1.7 G 1 024 M RAM Double 80 G Disk；客户机PIV 1.7G 256 M RAM 80 G Disk, Win2000Professional；100 M以太网以及CPRS/DCMA无线公网、无线专网。对比实验软件为黑盒工具 -QAcenter，使用Logo语言，主要用于对地理信息数据采集的仿真模拟。对比实验主要内容为测试两种采集方法的数据采集误码率，从而评定采集精度更高的采集方法。在此次的对比实验中,将区域范围设置为(0，10 000)，共进行10次实验。针对黑盒工具 -QAcenter测得的数据采集误码率，记录实验结果，进而判断两种采集方法对于地理信息数据的采集能力。

2.2 实验结果分析

根据上述设计的对比实验步骤，采集10组实验数据，将两种采集方法下的数据采集误码率进行对比，数据采集误码率对比结果如表2所示。

表2 数据采集误码率对比

通过表2可得出如下结论：在10组实验中，实验组的平均误码率约为0.15%，对照组的平均误码率约为0.36%，且实验组数据采集误码率最高为0.19%，对照组最高误码率则为0.51%。由此证明，设计的采集方法数据采集误码率更低，可以实现对地理信息数据精准采集，其各项功能均可满足设计总体要求，可以广泛应用于地理信息数据采集方面。

3 结 语

通过对比实验证明，设计采集方法在地理信息数据采集中的具体优势已经显现出来。通过ArcGIS Mobile技术编辑地理信息数据图层，总结了区域地理信息数据综合的物理特征。数据采集误码率的高低是保证地理信息数据采集质量的主要衡量标准，验证了地理信息区域范围为地理信息数据采集的主体。基于ArcGIS Mobile技术实现地理信息数据精准采集，完成了传统采集方法不能完成的任务。

基于ArcGIS Mobile技术的方法旨在精准采集地理信息数据中一系列的信息属性，以此指导地理信息数据采集日后的优化设计内容。不足之处在于没有对基于ArcGIS Mobile技术的移动地理信息系统的关键技术进行深入分析，这一点也可作为日后ArcGIS Mobile技术在移动地理信息应用中重点研究的方向之一。