探討移動(dòng)GIS的測(cè)繪系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

汪　源

（貴州省國(guó)土資源技術(shù)信息中心　貴州　貴陽(yáng)　550000）

探討移動(dòng)GIS的測(cè)繪系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

汪源

（貴州省國(guó)土資源技術(shù)信息中心貴州貴陽(yáng)550000）

基于智能手機(jī)與ARCGIS Mobile，對(duì)移動(dòng)GIS的測(cè)繪系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的、功能設(shè)計(jì)、地圖信息、主要技術(shù)以及系統(tǒng)成果進(jìn)行詳細(xì)的分析，為這一系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與推廣提供理論支持。

ARCGIS Mobile；移動(dòng)終端設(shè)備；GIS；測(cè)繪系統(tǒng)

近幾年，智能手機(jī)、掌上電腦等電子設(shè)備不斷普及，借助嵌入技術(shù)、定位技術(shù)等支持，加之ESRI提出的將移動(dòng)設(shè)備作為主要解決方案的ARCGIS Mobile，在很大程度上推動(dòng)了GIS的全面發(fā)展，對(duì)ARCGIS Mobile進(jìn)行進(jìn)一步的開發(fā)和應(yīng)用，野外工作人員能夠更加方便的對(duì)地圖實(shí)施瀏覽，搜集與存儲(chǔ)各類數(shù)據(jù)信息，并與服務(wù)總部保持良好的信息同步，進(jìn)而從根本上減少了以往野外作業(yè)的流程，提高了信息時(shí)效性。集成智能手機(jī)、全球定位系統(tǒng)、ARCGIS Mobile以及SMS等，能在野外作業(yè)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)移動(dòng)測(cè)繪，達(dá)到良好的減少成本、提升生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益的目的。

1　智能手機(jī)與ARCGIS Mobile概述

1.1智能手機(jī)

智能手機(jī)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)可以像計(jì)算機(jī)一樣通過(guò)使用各類軟件來(lái)對(duì)自身功能進(jìn)行拓展的通信設(shè)備，是現(xiàn)代社會(huì)十分常見的終端設(shè)備。

一個(gè)高性能智能手機(jī)至少包括以下配置：

（1）高速處理芯片；

（2）儲(chǔ)存芯片與相應(yīng)的擴(kuò)展能力；

（3）大面積觸摸顯示屏；

（4）高像素?cái)z像頭；

（5）GPS導(dǎo)航系統(tǒng)；

（6）播放式便攜手機(jī)電視；

（7）滿足新應(yīng)用軟件安裝運(yùn)行的操作系統(tǒng)；

（8）大容量電池；

（9）智能化操作系統(tǒng)。

智能手機(jī)所具有的基本配置與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都為GIS測(cè)繪提供了必要的條件。

1.2ARCGIS Mobile

ARCGIS Mobile是由ESRI新推出的一種GIS開發(fā)包，其具有的主要優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)在于，將微軟.NET Compact Framework平臺(tái)作為基礎(chǔ)，可以為用戶提供數(shù)據(jù)同步應(yīng)用與開發(fā)定制服務(wù)，可在智能手機(jī)等終端設(shè)備中建立全新的GIS應(yīng)用。此類GIS可以和ARCGIS Server實(shí)現(xiàn)無(wú)線同步，還可以完成數(shù)據(jù)拷貝與實(shí)時(shí)在線編輯。除基本的在線應(yīng)用以外，它還可以離線應(yīng)用，這種較為便捷的模式可以使ARCGIS Mobile具有相對(duì)更高的伸縮性。

通過(guò)集成ARCGIS Mobile、全球定位與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)如下幾個(gè)功能：

（1）對(duì)空間數(shù)據(jù)信息進(jìn)行查詢?yōu)g覽；

（2）實(shí)時(shí)接收信號(hào)，并根據(jù)定位信息得到準(zhǔn)確的位置坐標(biāo)，對(duì)軌跡進(jìn)行記錄；

（3）可對(duì)空間要素實(shí)施編輯，并能與服務(wù)器同步與交互；

（4）支持多種類型的數(shù)據(jù)格式，可對(duì)多種類型的數(shù)據(jù)源進(jìn)行訪問(wèn)；

（5）查詢的具體結(jié)果可通過(guò)短信的方式發(fā)送。

2　移動(dòng)GIS的測(cè)繪系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的

在測(cè)繪領(lǐng)域中，實(shí)施野外作業(yè)時(shí)時(shí)常出現(xiàn)以下問(wèn)題：

（1）放樣過(guò)程中，資料控制點(diǎn)被破壞使得放樣無(wú)法進(jìn)行；

觀察組的并發(fā)癥發(fā)生率和患者的護(hù)理滿意度均要明顯優(yōu)于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。如下表1。

（2）同甲方一起在野外觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的過(guò)程中，部分資料缺失、未攜帶，進(jìn)而不能對(duì)指定的范圍進(jìn)行標(biāo)注；

（3）在較為空曠的地段實(shí)施野外作業(yè)時(shí)，由于缺乏參照物導(dǎo)致目的地找尋難度驟然增加。

基于以上實(shí)際問(wèn)題，設(shè)計(jì)一套移動(dòng)測(cè)繪系統(tǒng)，不僅可以從根本上解決上述問(wèn)題，還能實(shí)現(xiàn)以下基本功能：

（1）創(chuàng)建一個(gè)全新的數(shù)據(jù)庫(kù)，內(nèi)容包含各個(gè)街道、建筑等；

（2）借助空間查詢屬性等方法可對(duì)信息數(shù)據(jù)隨時(shí)隨地的進(jìn)行查詢?cè)L問(wèn)；

（3）通過(guò)GPS設(shè)備完成定位；

（4）查詢及定位結(jié)果可通過(guò)短信的方式發(fā)送。

2.2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

移動(dòng)GIS的測(cè)繪系統(tǒng)主要是將市區(qū)內(nèi)所有建筑、街道、路網(wǎng)圖以及控制點(diǎn)作為基礎(chǔ)的信息載體，集智能手機(jī)、GIS、全球定位、短信通群發(fā)系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫(kù)為一體的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)與處理系統(tǒng)。其基本功能如表1所示。

表1　移動(dòng)GIS的測(cè)繪系統(tǒng)功能模塊

2.3系統(tǒng)地圖信息

基于ARCGIS Mobile程序，能與服務(wù)總部通過(guò)網(wǎng)絡(luò)保持良好的信息同步，也可以下載至相應(yīng)的設(shè)備緩存數(shù)據(jù)當(dāng)中。移動(dòng)GIS的測(cè)繪系統(tǒng)所用的就是在設(shè)備緩存中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

（1）充分利用ArcMap對(duì)地圖的數(shù)據(jù)進(jìn)行配置，地圖的數(shù)據(jù)主要包括：顯示比例、順序、位置標(biāo)注以及要素分層等，并存儲(chǔ)至相應(yīng)的文檔當(dāng)中。

（2）使用ArcCatalog中具有的GIS Servers對(duì)地圖的文件進(jìn)行發(fā)布設(shè)計(jì)。

（3）再使用ArcToolbox自動(dòng)生成地圖的數(shù)據(jù)，并在ArcCatalog當(dāng)中建立相應(yīng)的地圖服務(wù)，在所有類型當(dāng)中，需要勾上“Mobile Data Access”這一分項(xiàng)，這樣一來(lái)，所創(chuàng)建的服務(wù)即可支持ARCGIS Mobile。

2.4系統(tǒng)主要技術(shù)

2.4.1ARCGIS Mobile

它屬于一種開發(fā)類庫(kù)，在其開發(fā)的過(guò)程中主要使用七種核心控件，在此不一一贅述。對(duì)這些控件進(jìn)行深入的了解和分析，能在最短的時(shí)間內(nèi)創(chuàng)建出一個(gè)GIS應(yīng)用系統(tǒng)。

在Zoom In、Map等控件的支持下，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)地圖瀏覽的相關(guān)功能，可對(duì)地圖實(shí)施任意比例的放大或縮小，并可進(jìn)行移動(dòng)。

2.4.2全球定位技術(shù)

對(duì)于全球定位功能而言，可以借助很多方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，較為常見的方法有三種，分別為：

（1）使用ARCGIS Mobile SDK；

（2）使用GPS Intermediate Driver（GPS系統(tǒng)中的中間驅(qū)動(dòng)）；

（3）直接對(duì)硬件的信息進(jìn)行讀取，并對(duì)端口與波特率實(shí)施設(shè)置。

在上述三種方法當(dāng)中，第二種方法是最容易實(shí)現(xiàn)的。這種中間驅(qū)動(dòng)程序在對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)中是自帶的，且具有開源特性，用戶在使用的過(guò)程中僅需幾類函數(shù)事件。

值得一提，實(shí)際應(yīng)用全球定位技術(shù)時(shí)，若地圖屬于地方坐標(biāo)系統(tǒng)，則開發(fā)與使用人員還要借助WGS84坐標(biāo)，將其轉(zhuǎn)換成地方坐標(biāo)系統(tǒng)。

2.4.3短信通群發(fā)系統(tǒng)

短信發(fā)送是智能手機(jī)最為基本的功能之一，充分利用這一功能可完成數(shù)據(jù)共享目標(biāo)。微軟在WM5.0就已經(jīng)開始在.NET Compact Framework中不斷提供大量的托管類庫(kù)，這在很大程度支持了二次開發(fā)。使用約會(huì)、計(jì)劃以及短信等操作，可對(duì)查詢的實(shí)時(shí)結(jié)果以短信的形式進(jìn)行發(fā)送，但存在不能儲(chǔ)存發(fā)送報(bào)告等缺點(diǎn)。移動(dòng)GIS的測(cè)繪系統(tǒng)采用的是智能手機(jī)的短息發(fā)送命令，可以對(duì)相應(yīng)的發(fā)送報(bào)告進(jìn)行儲(chǔ)存。

2.5系統(tǒng)成果

移動(dòng)GIS的測(cè)繪系統(tǒng)有兩個(gè)菜單與一個(gè)工具欄，其中的一個(gè)菜單實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)“地圖”，而另一個(gè)則是“全球定位系統(tǒng)”，“地圖”的功能在于查詢緩存數(shù)據(jù)，“全球定位系統(tǒng)”的功能為實(shí)時(shí)定位，以深圳市為例，該系統(tǒng)的界面如圖1所示。該系統(tǒng)的功能成果主要有：圖上位置坐標(biāo)點(diǎn)擊獲取；圖上圖幅點(diǎn)擊獲取；坐標(biāo)、屬性及圖幅號(hào)查詢定位；控制點(diǎn)查詢與提取；空間坐標(biāo)定位與記錄等。

圖1　移動(dòng)GIS的測(cè)繪系統(tǒng)界面截圖

3　結(jié)束語(yǔ)

集成ARCGIS Mobile、全球定位系統(tǒng)以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，可建立一個(gè)移動(dòng)GIS的測(cè)繪系統(tǒng)，依靠這個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公。該測(cè)繪系統(tǒng)具備方便攜帶、處理能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)信息共享以及自主導(dǎo)航等優(yōu)勢(shì)，它的科學(xué)使用可以快速處理野外作業(yè)人員面臨的很多問(wèn)題，從而達(dá)到推動(dòng)測(cè)繪事業(yè)發(fā)展的根本目的。

[1]李國(guó)鋒.基于移動(dòng)GIS的測(cè)繪系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究[J].華北國(guó)土資源，2014，03：61～62.

[2]賀軍政，毛奎中，林均玲.基于移動(dòng)GIS的測(cè)繪系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].測(cè)繪工程，2010，04：39～42.

[3]鄒崢嶸，王成亮，閭海慶.基于GIS的測(cè)繪圖紙管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].測(cè)繪信息與工程，2006，06：6～7.

P208

A

1673-0038（2015）44-0190-02

2015-10-12

汪源（1980-），男，漢族，湖南人，工程師，碩士，主要從事工作方向?yàn)檐浖こ獭?/p>