煙臺市國土資源移動應用系統建設探討

黃寶華，周利霞，田力，趙衛紅，施傳秋

(1.中國科學院海岸帶研究所，山東 煙臺　264003;2.煙臺市地理信息中心，山東 煙臺　264003;3.中國科學院大學，北京　100049;4.煙臺市自然博物館，山東 煙臺　264003)

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煙臺市國土資源移動應用系統建設探討

黃寶華1,2,3，周利霞4，田力2，趙衛紅2，施傳秋2

(1.中國科學院海岸帶研究所，山東 煙臺264003;2.煙臺市地理信息中心，山東 煙臺264003;3.中國科學院大學，北京100049;4.煙臺市自然博物館，山東 煙臺264003)

煙臺國土資源移動系統應用GIS強大的移動性、服務實時性、數據資源多樣性和信息載體的多樣性，使其能夠通過無線通信技術與服務器端交互，在移動的過程中隨時隨地不受限制地把采集相關信息及時處理并發布給用戶，進行空間信息服務。該系統建設是完善國土資源信息化建設的內容之一，是國土資源實時辦公、動態監管的需求，是實現國土資源管理部門辦公多樣化，提高國土資源信息獲取、分析、決策效率的強烈需求。

國土資源；移動應用系統；數據庫；煙臺市

引文格式：黃寶華，周利霞，田力，等.煙臺市國土資源移動應用系統建設探討[J].山東國土資源，2015，31(9)：73-77.HUANG Baohua, ZHOU Lixia, TIAN Li,etc.Design of Yantai Land Mobile Application System[J].Shandong Land and Resources,2015，31(9)：73-77.

隨著計算機技術的不斷進步與國土信息化建設的不斷深入，移動GIS逐漸被廣泛應用到各個領域中來，移動GIS是以移動互聯網為支撐、以智能手機或平板電腦為終端、結合北斗、GPS或基站為定位手段的GIS系統，是繼桌面GIS，WEBGIS之后又一新的技術熱點，移動定位、移動辦公等越來越成為企業或個人的迫切需求，移動GIS是其中最核心的部分[1-2]。移動GIS結合了地圖瀏覽、地圖查詢、實時定位、視頻瀏覽等多媒體功能，同時與其他移動信息相互集成，進一步提高了信息獲取、分析、決策的效率，實現了移動數字化生活辦公的全覆蓋。正是基于上述各項優勢，移動GIS越來越被廣泛應用，在國土資源信息化建設不斷深入的今天，運用移動GIS進行國土資源管理逐漸成為國土資源管理部門的強烈需求。煙臺市國土資源移動應用系統建設是完善國土資源信息化建設的內容之一，是國土資源實時辦公、動態監管的需求，是實現國土資源管理部門辦公多樣化，提高國土資源信息獲取、分析、決策效率的強烈需求。

1　應用系統建設

系統采用成熟的系統框架，地圖的瀏覽、查詢更加順暢，功能更加完善。同時支持在線平臺數據方式和離線數據方式，手勢查詢、語音識別、手繪標記，針對國土資源管理專門設計，用戶在使用移動端進行辦公更加得心應手。系統采用原生(Native)移動技術、多線程瓦片地圖下載技術、高效的離線矢量空間數據訪問技術等多項關鍵技術使系統具備更加完美的Apple酷炫體驗效果和更快的地圖體驗效率，更快的出圖效率。

1.1系統總體架構

系統總體架構按照應用類型不同，按照層時劃分為數據層(離線地圖數據、天地圖地圖服務、文檔資料數據)、服務層(動態圖層服務、空間查詢服務、模糊查詢服務、地名地址服務、二維地圖服務、影像地圖服務、路徑分析服務、語音識別服務、專題資源服務)、功能層(專題資料、圖層管理、地圖展示、地圖查詢、地圖標記、路線規劃)(圖1)。

圖1　系統總體架構

1.2建設內容與技術路線

建設內容主要包括數據庫建設和系統功能實現(圖2)。

圖2　建設內容

采用Object C，在Xcode4.2中進行開發；

使用iOS5.0以上版本；擴展ArcGIS API for iOS；使用Spatialite移動空間數據庫管理地圖數據；利用LizardTech GeoViewer高清瀏覽器，顯示高分辨率影像數據；SID高分辨率影像壓縮技術。

1.3關鍵技術

原生(Native)移動技術：具備更加完美的Apple酷炫體驗效果和更快的地圖體驗效率。多線程瓦片地圖下載技術：更快的瓦片出圖效率。瓦片自動緩存技術：自動加快已瀏覽過的瓦片地圖出圖[3-4]。多源地圖服務聚合技術：能夠靈活疊加各級天地圖節點發布的服務。靈活的地圖照片標繪技術：能在地圖上輕松工作。高效的離線矢量空間數據訪問技術：采用移動空間數據庫技術，實現快速渲染、快速符號化、快速出圖。動態地圖符號技術：將桌面GIS軟件搬到移動端，實現移動辦公，酷炫展示。

1.4數據庫設計

在線地圖數據：當有網絡連接時系統可以在線加載天地圖在線地圖服務與注記層服務。離線矢量數據：系統直接支持的離線數據格式有*.db,*.dxf,*.shp等格式文件，可以通過PC計算機將下載好的離線矢量數據傳輸到移動終端中使用。離線瓦片數據：將符號化后的矢量數據保存為*.mxd文件，通過后臺服務端的ArcGIS Server發布成瓦片服務，再通過設置地圖瓦片的顯示比例尺，地圖中心點等參數信息，再將發布好的地圖瓦片服務的參數在xml配置文檔中修改好。離線柵格數據：系統支持離線柵格數據的查看功能，柵格數據通常有3種方式顯示：*.tif格式、*.sid數據壓縮包以及通過服務端中的ArcGIS Server發布的瓦片服務。離線視頻數據：系統支持*.m4v、*.mp4等格式的視頻文件，如果是其他格式的視頻文件之前要經過格式轉換。文檔資料數據：專題資料是指不含空間信息的文檔資料，部署在服務端，供移動端軟件下載及使用。關于專題資料支持的文件格式：文檔類：pdf(優先使用)及MS Office文檔；圖片類：PNG，JPG，BMP；視頻類：MP4，m4v。

2　系統功能設計

2.1系統界面設計

系統界面主要包括地圖瀏覽(地圖顯示、地圖瀏覽工具、地圖切換與對比)、應用功能(國土業務應用、路線規劃、電子沙盤、圖層管理、公文包)、地圖查詢功能設計(地名地址分類查詢、手勢查詢、語音查詢、模糊查詢)(圖3)。

圖3　系統界面

2.2地圖瀏覽功能設計

2.2.1地圖顯示瀏覽

電子地圖顯示：主界面為電子地圖展示區，用戶可以對地圖進行瀏覽、移動、縮放等操作。比例尺：電子地圖顯示界面的左下角有地圖比例尺標注，根據地圖縮放大小顯示相應的地圖比例尺。地圖等級：電子地圖顯示界面的下方顯示當前地圖的等級，根據地圖縮放大小顯示相應的等級。用戶名稱：電子地圖顯示界面的左下角顯示系統的用戶名稱。瀏覽包括縮小、放大、距離測量、面積測量。

2.2.2地圖切換與對比

通過地圖切換按鈕可以實現矢量地圖與影像地圖之間相互切換顯示功能，點擊“矢量”按鈕即顯示矢量電子地圖；點擊“影像”按鈕即顯示影像地圖。系統提供地圖對比功能，在兩個地圖顯示窗口中同步顯示電子地圖和影像地圖，當用戶在任意窗口中對地圖進行移動、放大、縮小等操作時，另一個窗口的地圖也隨之做出相應變化顯示，便于用戶實時掌握地圖地理信息，及時準確地做出決策。

2.3應用功能設計

2.3.1國土業務應用

煙臺國土資源移動應用系統將土地、地質災害、礦政和測政數據等4類數據集成，形成國土數據的綜合利用，打破了以前單一應用的局面，很好的整合了資源。系統支持專題數據的疊加顯示，根據用戶需要將多種專題數據疊加顯示，便于用戶對數據進行綜合分析(圖4)。

圖4　專題數據疊加顯示

產品實現瀏覽地物空間分布的同時，觸碰屬性一覽按鈕，根據決策部門需要，還可對每個規劃和城建項目地塊的屬性信息進行查看，有利于上級部門查看項目進展情況、明確用地類型和用地狀態，有利于進一步提高規劃過程中的管理實施效率[5]。如圖5為瀏覽土地利用地類圖斑的屬性信息。

圖5　專題數據屬性一覽及屬性信息

定制工具可實現對圖層樣式的定制功能。觸碰圖層定制按鈕，可編輯符號設置內容、填充樣式類型、填充顏色選取、填充透明度、邊框線樣式、邊框線粗細、邊框線顏色，調節可見范圍的最大比例尺與最小比例尺(圖6)。

圖6　定制圖層樣式

拖動“透明度”設置按鈕可根據需要設置當前操作圖層的透明度，底圖透明度保持不變。觸碰手勢查詢按鈕，彈出提示框。在地圖上畫出要搜索的區域，下圖自動將選取范圍內的地塊屬性信息展示出來。

2.3.2路線規劃

系統提供3種交通導航模式：公交路線導航、步行路線導航和出租車路線導航。用戶可根據實際情況選擇導航模式。

在地圖上點擊選擇導航路線的起始點和終點，點擊查詢按鈕，系統會自動在地圖上顯示導航路線，同時在左側的目錄菜單欄中顯示詳細的路線方案。如圖7所示：

圖7　路線導航

2.3.3電子沙盤

電子沙盤提供曲線、矩形、多邊形、態勢箭頭、文字、照片等地圖標識符號，用戶可根據演示需要選用不同的標識符號。如圖8為選用照片標識符號的電子沙盤顯示。

圖8　電子沙盤

2.3.4圖層管理

基于WFS，WMS，WMTS以及影像MrSID幾種地圖服務技術規范，可對已發布的服務圖層進行控制，選取打開或關閉所需查看的圖層，并可根據需要對圖層數據進行下載，下載到移動端平臺后，可作為該地離線數據資源使用。

系統包括矢量圖層、動態圖層、瓦片圖層和遙感影像圖層，用戶可根據需要選擇打開或者關閉圖層。

2.3.5公文包

公文包用于存放文檔資料、遙感影像資料、視頻資料、離線瓦片地圖、矢量圖層等關聯資料。文檔資料：可以存放相關文本資料，支持pdf和office文檔格式。遙感影像資料：可以存放相關影像資料，支持MrSID和geotiff格式。視頻資料：可以存放相關視頻資料，支持Mov和m4v格式。離線瓦片地圖：可以存放離線瓦片地圖數據，支持tpk格式。矢量圖層：可以存放矢量圖層數據，支持shp和dxf格式。

2.4地圖查詢功能設計

2.4.1地名地址分類查詢

點擊地名地址分類查詢按鈕，彈出“視野內地名地址分類查詢”對話框，選擇需要查詢的分類，系統自動搜索并顯示結果(圖9)。

圖9　地名地址分類查詢及結果

2.4.2手勢查詢

觸碰手勢查詢欄，選擇興趣點，在地圖上手動畫取要查詢范圍，系統自動顯示查詢范圍內的專題數據信息(圖10)。

圖10　選擇專題數據手勢查詢按鈕

2.4.3語音查詢

觸碰語音按鈕，根據提示說出要查詢的地名，系統根據語音辨識出文字，點擊查詢按鈕便可查詢信息(圖11)。

圖11　語音查詢

2.4.4模糊查詢

觸碰查詢工具欄，通過出現的鍵盤界面輸入關鍵字查詢相關名稱、地址信息。

3　結語

相對于其它已應用國土移動執法系統，煙臺移動系統具有鮮明的應用與技術特點：

(1)成熟的框架。系統框架成熟，運行更穩定，功能更完善。

(2)免服務端。系統同時支持在線平臺數據方式和離線數據方式，使得用戶即使沒有服務端產品也能進行移動端的專業應用，針對不同用戶提供適應度更高的移動數據解決方案。

(3)離線地圖管理。傳統的移動端地圖產品通常無法加載個性的地圖數據，并需要無線網絡的支持，而且數據下載也會耗費流量。該系統鑒于傳統移動端地圖產品的局限與困擾，采用了高效而安全地離線地圖的管理：采用SpatiaLite在移動設備直接存儲地圖數據；高效展示個性地圖數據；任意配置個性地圖的展示方案，如同桌面軟件一般輕松。

(4)高效矢量地圖顯示。采用SpatiaLite空間數據庫存儲矢量數據：按照OGC的Simple Feature Access標準存取；多線程加載數據：成倍提升加載速度；動態加載屏幕范圍內數據：對加載的數據進行控制，有效提高顯示效率。

(5)便捷的手勢查詢。對離線數據實現手動查詢功能，用戶能根據自己手動選擇的范圍進行查詢。

[1]張臘平,馬寶平.國土資源執法監察系統的建設與實施[J].浙江國土資源，2014(3):49-51.

[2]江鹢,賀弢,明庭輝,等.基于GPS、GIS和移動通信技術的國土資源移動巡查系統總體設計[J].測繪通報,2010(6):65-68.

[3]李志昌,謝剛生.采用多級緩存消息數據方法的國土資源移動執法監察系統[J].測繪通報,2013(3):102-105.

[4]張廣成.基于云計算的國土資源移動辦公系統關鍵技術研究[J].國土資源信息化,2014(4):45-48.

[5]陳欣,歐孝奇,田燕.國土資源移動執法監察管理信息系統設計與實現[J].國土資源信息化,2011(5):42-45.

Design of Yantai Land Mobile Application System

HUANG Baohua1，2，3, ZHOU Lixia4, TIAN Li2, ZHAO Weihong2, SHI Chuanqiu2

(1.Coastal Zone Research Institute of Chinese Academy of Sciences, Shandong Yantai 264003, China; 2. Yantai Geographic Information Center, Shandong Yantai 264003, China; 3. University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049, China ; 4. Yantai Nature Museum, Shandong Yantai 264670, China)

Yantai mobile system of land and resources has the functions of strong mobility, real-time service, diversity of data and information carrier. It can realize the interaction of the server side through wireless communication technology. It can collect, conduct and publish relevant information to the user timely in the process of moving anywhere at any time without restriction, spatial information service can be carried out as well. This system construction is a part of content in perfectting the informatization construction of land and resources. It is the demand for realizing real-time office and dynamic monitoring of land and resources. It can realize the diversification of land and resources management, improve the efficiency of acquisition, analysis and decision-making of land and resources information.

Land and resources; mobile application system; database; Yantai city

2015-01-03；

2015-03-19；編輯：王敏

黃寶華(1977--)，男，吉林臨江人，工程師，主要從事地理信息工作；E-mail：huangbaohua78@126.com

P208

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