基于移動GIS的白蟻防治工作移動操作平臺建設

黃海娣,李佳祺,李創,肖凱,馬雪萍,佘江峰(1．鎮江市白蟻防治所,江蘇鎮江 212000; 2．江蘇省地理信息技術重點實驗室,江蘇南京 21006; 3．南京大學地理信息科學系,江蘇南京 21006; ．鎮江市勘察測繪研究院,江蘇鎮江 212000)

基于移動GIS的白蟻防治工作移動操作平臺建設

黃海娣1?,李佳祺2,3,李創2,3,肖凱4,馬雪萍4,佘江峰2,3
(1．鎮江市白蟻防治所,江蘇鎮江 212000; 2．江蘇省地理信息技術重點實驗室,江蘇南京 210046; 3．南京大學地理信息科學系,江蘇南京 210046; 4．鎮江市勘察測繪研究院,江蘇鎮江 212000)

摘 要:白蟻防治是城市建設與發展中的一項重要工作,具有迫切的移動信息化需求。白蟻防治工作移動操作平臺通過移動GIS技術、嵌入式數據庫技術、互聯網技術等,將業務信息與時空數據進行集成,并展示在移動設備的地圖上,實現了白蟻防治業務中野外工作的信息化錄入、移動化管理和可視化展示。文章在分析平臺需求的基礎上,給出了系統設計方案,并在Android系統上予以實現。

關鍵詞:移動GIS；Web服務；嵌入式數據庫；白蟻防治

1　引 言

白蟻是一種分布廣泛、藏身隱蔽且危害嚴重的害蟲。根據我國《城市房屋白蟻防治管理規定》,凡白蟻危害地區的新建、改建、擴建、裝飾裝修的房屋必須實施白蟻預防處理。隨著城市建設規模的擴大,白蟻防治工作越加繁重。城市中不同建設階段的建筑物遍布各處,白蟻防治任務時空分布不均衡,基于傳統業務模式的管理復雜度也日益增加。如何借助信息化技術,更加高效地開展白蟻防治工作,有效地控制白蟻危害,成為白蟻防治從業人員日益關注的問題。

本文提出基于GIS的白蟻防治工作移動操作平臺設計與實現方案,介紹了其實際應用,為解決上述問題提出了一種有意義的嘗試。

2　白蟻防治業務的信息化需求

白蟻防治工作可分為兩大部分:內部業務管理和野外作業。內部業務主要包括:防治工作的申請、審核、合同管理、任務安排以及辦公管理;野外作業主要包括:任務接收以及執行記錄反饋等工作。其中野外作業部分比較適合于在移動設備(比如智能手機終端)上實現信息化操作,但是移動設備上的操作平臺不能孤立實現,必須依賴和借助于內部業務管理信息系統的支持。在實施信息化工作時,也可把內部管理中的一些相對簡單的操作(如合同的查看和審核等)集成到野外作業平臺中,以增強移動平臺的實用性。

考慮到白蟻防治工作均與地理位置密切相關,系統需集成使用GIS實現有關業務工作的空間定位與可視化管理。空間定位既需要在內部業務管理系統中實現,也要在野外作業過程中進行。在移動設備上集成移動GIS技術,還可以增強移動設備上業務操作的便利性以及提高工作效率。

白蟻防治的業務流程如圖1所示,業務過程起于項目接件,經歷項目申請、項目審核、合同創建、財務管理、項目派工、項目施工等過程,結束于項目竣工。其中項目施工環節屬于野外作業,白蟻防治工作移動操作平臺用于實現該環節的操作。

圖1　白蟻防治業務流程

3　移動操作平臺的建設

3．1總體技術路線

白蟻防治工作移動操作平臺基于Android平臺開發,通過Web Service技術從服務器端獲取數據并存入本地的緩存數據庫中。根據網絡情況,可采用在線或者離線操作方式。如采用在線操作方式,則在本地操作的同時同步更新本地緩存數據庫以及服務器端數據庫;如采用離線方式,則先更新本地數據庫,在服務器可訪問時,更新服務器端數據庫。總體結構設計圖如圖2所示。

圖2　白蟻防治移動操作平臺總體結構設計圖

服務器操作系統采用Windows Server 2008 R2,內部業務管理系統是基于B/ S架構開發的Web應用系統,部署于IIS(Internet Information Services)之上,可以用瀏覽器訪問及使用。系統使用MapGuide OS 2．6作為WebGIS服務器,在OpenLayers 2．13基礎上開發了專門的WebGIS客戶端,服務器端數據庫采用SQL Server。在該Web版系統中針對移動智能終端專門設計了一系列Web Service,以供移動平臺獲取及回送有關業務數據和GIS數據,移動平臺與Web服務器的通訊使用XML作為基本通訊協議,并用JSON格式對數據內容進行了重新組織,以簡化數據的解析過程。

移動平臺系統的本地緩存數據庫選用SQLite(一款輕型的嵌入式數據庫,占用的資源低,Android平臺內置了豐富的針對SQLite操作的API)。移動平臺系統的開發使用ADT(Android Development Tools,Eclipse上的一個擴展插件),其生成和調試的難度較低,開發效率較高。移動平臺系統基于ArcGIS Runtime SDK for Android進行了移動GIS的二次開發,實現了移動端GIS功能與業務功能的無縫集成。白蟻防治活動的有關空間定位數據采用GeoJSON格式存儲于SQLite數據庫中,通過專門的匹配字段與業務數據發生關聯。背景矢量地圖以及柵格影像以壓縮的切片地圖包的形式存儲于移動終端,既減少了存儲空間的占用,提高了地圖數據的加載性能,也使得在網絡離線時有關功能可正常使用。

3．2移動平臺的主要功能

白蟻防治移動操作平臺主要功能包括:任務管理、地圖服務、消息管理、附件管理以及系統設置。針對具有較高權限者,還可以執行“業務審核”功能。系統功能結構如圖3所示。

圖3　系統功能結構圖

其中主體功能是白蟻防治任務的管理及其操作。根據辦理狀態將任務分為四類:待收任務、在辦任務、辦畢任務、異常任務。針對“待收任務”,可查看任務的概要信息并做“接收”;針對“在辦任務”,可對現場執行情況進行“記錄”;針對“辦畢任務”,可查看其詳情或將其從列表中“移除”。

可以“查看”或“刪除”來自內部業務管理系統的消息。對于任務執行記錄中的多媒體資料(如現場照片、視頻以及有關人員的簽名圖片等附件),系統提供專門模塊以查看所有附件的上傳與下載狀態。

此外,使用者可對系統進行個性化設置,包括服務器網址設置(可以針對實際部署環境進行修改,以利于推廣應用)、系統靜態數據加載(可以實時更新地圖影像包、地圖矢量包、地圖符號、主題包等)、參數設置(如消息提醒方式、列表分頁的大小)等。

3．3基于Web服務的數據通訊

移動平臺通過調用服務器端的Web服務獲取最新的有關通知消息、派發任務清單等數據,也通過Web服務將有關操作提交到服務器端的數據庫。

Web服務的調用方式分為:手工驅動調用與系統自動調用。手工驅動調用一般在用戶對數據列表進行手工刷新時調用,如在任務列表界面可用手指下滑以請求數據更新;系統自動調用方式一般由移動平臺在后臺每隔一段時間自動調用Web服務來完成,如消息列表中的內容會定時更新。

對于較為穩定的數據(如防治任務的基本情況數據),在首次獲取后,存放于本地緩存數據庫中,如果操作者沒有要求強制更新,后續的讀取操作都針對本地緩存進行。

移動平臺向服務器提交操作請求時,參數以JSON格式進行加密包裝并傳送到Web服務,服務器端解析字符串并作相應的數據庫操作,其反饋結果也以JSON格式送回,有效降低了網絡通訊負荷,比較適合于移動互聯網應用。

3．4基于移動GIS的地圖應用

系統將白蟻防治業務信息以專題地理要素的方式在地圖上展現給業務人員(如圖4所示的白蟻滅治任務),實現了基于地圖的業務可視化操作。操作者既可基于空間位置查找有關任務,也可根據任務來反向定位其空間位置,不僅直觀形象地展示了業務,也實現了業務操作的可視化導航。地圖提供了基本的縮放漫游、位置定位、全局地圖顯示等基本操作,支持遙感影像與矢量地圖兩種背景的切換。系統將不同狀態的任務歸類在不同的圖層中,通過圖層開關控制其顯示,使得圖面內容可以變得比較簡潔。

圖4　移動GIS

地圖功能基于ArcGIS Runtime SDK for Android進行開發。由于白蟻防治工作對地理定位的準確性要求較高,同時考慮到野外網絡條件的情況,移動GIS采用了來自于測繪部門經過解密的地理數據,并以離線地圖切片包的形式安裝于移動設備上,在保證準確性的同時大大提高了地圖交互性能。此外,還專門設計了地圖數據的自動更新機制,使得地理數據與最新城市動態保持一致。

4　實際應用案例

白蟻防治移動操作平臺的建立使得野外作業人員無需再攜帶紙質材料,只需要點擊、選取等簡單操作即可完成防治工作記錄,借由互聯網Web服務技術實現了外業操作與內業管理的無縫鏈接。該移動操作平臺以及相應的內部管理系統在鎮江市白蟻防治所部署使用,目前也開始向有關區縣的白蟻防治部門部署推廣。圖5是移動操作平臺的部分界面。

圖5　移動操作平臺部分用戶界面

圖5(a)展示了平臺的主界面,點擊“地圖”按鈕進入地圖服務模塊,其界面如圖5(c)所示。點擊左下角的“定位”按鈕,將對移動設備所處位置進行定位;點擊右上角的“全局顯示”按鈕,地圖將縮放至鎮江市范圍。點擊“圖層控制”按鈕顯示圖層列表,地圖的圖層是按照待收、在辦、辦畢以及異常的辦理狀態進行劃分,用戶可以通過開關按鈕僅顯示感興趣的圖層,進一步地通過任務類型符號尋找感興趣的任務。點擊某一任務符號,以信息框的形式顯示任務的部分詳細信息,進一步點擊可跳轉至圖5(d)所示的詳細信息。在任務詳細信息界面,用戶可對施工方案、工作記錄等信息進行編輯,點擊右上角的上傳按鈕即可將更新信息上傳至服務器。此外,也可通過任務列表查詢某一任務的空間位置:點擊圖5(a)主界面的“我的任務”按鈕,進入圖5(b)任務列表界面,點擊感興趣任務條目的定位按鈕即可進入地圖界面,同時將該任務在地圖中央高亮顯示。

5　總 結

在業務信息化的過程中,將合適的業務操作在移動設備上實現,已經成為一種趨勢。本文介紹了白蟻防治業務信息化中有關野外作業部分操作管理在移動平臺上的實現方案,并在鎮江市白蟻防治所的業務系統中予以實現。實際應用效果表明,移動設備上的業務操作可以彌補傳統信息化方案的不足,提高工作的便捷性、記錄的準確性與數據更新的實時性,有效地促進了內業與外業工作的一體化。

白蟻防治工作移動操作平臺的建設,集成使用了移動互聯網、移動GIS技術、嵌入式數據庫技術,有關技術設計思想以及實現方案也可以借鑒應用于其他類似的信息化應用之中。

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Design and Implementation of Termite Control Mobile Operating Platform Based on GIS

Huang Haidi1,Li Jiaqi2,3,Li Chuang2,3,Xiao Kai4,Ma Xueping4,She Jiangfeng2,3
(1．Zhenjiang Institute of Termite Control,Zhenjiang 212000,China; 2．Jiangsu Provincial Key Laboratory of Geographic Information Technology,Nanjing 210046,China; 3．Department of Geographic Information Science,Nanjing University,Nanjing 210046,China; 4．Zhenjiang Institute of Surverying and Mapping Survey,Zhenjiang 212000,China)

Abstract:Termite control becomes more and more important with the development of urban construction．The mobile operating platform for termite control integrates business information with spatial-temporal data and shows them on the mobile device by using database technology,mobile Internet technology and GIS technology．It can record information from field work in real-time and make it possible to manage them in any place by means of map-visualization．The paper provides a system design plan and implement the platform on the Android system based on requirements analysis．

Key words:mobile GIS;web service;embedded database;termite control

文章編號:1672-8262(2015)05-35-04中圖分類號:P208．2

文獻標識碼:A

收稿日期:?2015—05—31

作者簡介:黃海娣(1970—),女,高級工程師,主要從事白蟻防治以及相關的信息化應用等工作。