基于移動GIS的數據采集與安全巡檢系統

王倍倍　楊昆　王加勝

摘要：云南省是一個山地多，平原少的地區，隨著社會經濟的不斷發展，城鄉建設用地的需求不斷增加，壩區的耕地資源持續減少，土地開發與保護的矛盾越來越突出。云南省政府為了全面保護壩區耕地資源，將實施差別化的土地政策，引導“城鎮上山”和“工業項目上山”項目，推動城鎮盡量向山坡和丘陵發展。本文將Android智能手機平臺與移動GIS技術相結合，應用于大理海東地區的數字采集與安全巡檢工作中，能方便快捷的獲取大理海東地區的相關實時數據，為大理海東地區項目的順利開展提供決策支持。

關鍵詞：山地城鎮 移動GIS Android 數據采集

中圖分類號：TE973 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0159-01

1 引言

云南省是一個山地多，平原少的地區，而“城鎮上山”理論的提出已然引起了各個領域的廣泛關注，如山地城鎮的建設模式、土地規劃設計、生態和環境保護、土地整理等多個方面。移動GIS，又稱Mobile GIS，是以移動互聯網技術為支撐、以智能手機或平板電腦等設備為移動客戶端，并結合GPS、北斗衛星或基站等定位技術的GIS系統。隨著移動網絡通信的速度不斷提升、移動電子設備（如智能手機、平板電腦等）以及3S技術的快速發展，移動GIS技術也得到了突飛猛進的發展。

2 系統設計

2.1 系統架構設計

本系統利用移動網絡通信技術，將移動GIS應用于大理海東地區數據采集與安全巡檢系統中，本系統的總體架構主要由3個部分組成，基于Android手機的終端應用層，數據訪問層和數據服務層：①終端應用層：用戶與系統的交互主要通過這一層來實現，包括界面展示和系統功能交互響應。②數據訪問層：它是整個系統的核心，主要用于實現整個系統業務的各個流程，統籌各個功能模塊并實現相應的業務邏輯。③數據服務層：用于實現對數據的存儲與管理，對用戶自身的數據進行的查看，添加、存取等操作。

2.2 系統功能設計

圖1為本系統的系統功能圖，主要包括三個模塊，即：工具模塊、數據采集模塊和安全巡檢模塊。

2.3 系統關鍵技術

2.3.1 網絡通信技術

目前，在線移動GIS主要通過蜂窩移動通信網絡、WLAN等手段與服務器端交互。蜂窩移動通信是采用蜂窩無線組網方式，在終端和網絡設備之間通過無線通道連接起來，進而實現用戶在活動中可相互通信。蜂窩移動通信即通常所說的2G、GPRS、3G、4G等通信技術。

在數據傳輸過程中，還需要符合網絡通信協議，Android客戶端和服務器端的數據交互主要利用Socket通訊和Http協議通訊，本系統采用的Http網絡通信協議。HTTP網絡通信協議是一個客戶端和服務器端請求和應答的標準，客戶端向服務器發出請求后，服務器端才能回復數據。

2.3.2 移動定位

移動定位技術用于定位用戶或者移動終端設備的地理位置。基于移動GIS的定位技術主要有基于終端的衛星GPS定位和基站定位兩種方式。本系統采用的是基于終端衛星的GPS定位技術。在開發過程中可以直接采用ArcGIS for Android提供的移動定位API實現。

2.3.3 移動數據庫

在客戶端采用Android的內嵌數據庫SQLite數據庫進行本地數據的存儲。SQLite數據庫SQLite數據庫是由D. RichardHipp用C語言開發的一款輕型的開源嵌入式數據庫，具有開發、小型、占用資源少、支持SQL語句等優點，適用于結構化的數據存取。目前SQLite數據庫已經廣泛應用于移動設備中，而Android系統中則集成了完整的SQLite數據庫，并且SQLite數據庫具有很好的跨平臺性，而且能夠與多種程序語言相結合。

2.4 系統實現

2.4.1 工具模塊

本模塊主要是移動GIS相關的基礎功能，主要包括圖層的控制、Identify功能、查詢功能、選擇功能、定位和軌跡定位功能。

圖層的控制：主要是圖層的加載和刪除，主要是對在室內已經做好的專題圖等進行控制。

Identify功能：通過點擊地圖上的空間要素，查詢并以表格的形式顯示所選要素的屬性信息。

查詢功能：通過選擇所要查詢的要素屬性，將查詢結果展示在地圖上。

統計功能：本功能主要是針對土地利用而設計的，可以統計各個土地利用類型的面積，并以表格的形式進行展示。

定位功能：開啟手機GPS功能，定位當前用戶所在的位置。

軌跡功能：開啟軌跡功能，可以記錄用戶已經經過的空間軌跡數據、采集人員等屬性數據以及照片數據等，并能夠將采集到的數據上傳至服務器數據庫或本地客戶端數據庫。

軌跡回放：此功能主要是查看用戶已經采集的軌跡，包括查看服務器的軌跡數據和客戶端的軌跡數據。

2.4.2 數據采集模塊

數據采集模塊是整個系統的核心，本模塊主要包括數據的采集與編輯兩個功能，具體功能如圖2所示。①數據采集的類型包括：空間位置數據（點數據、線數據和面數據）、屬性數據以及圖像數據；②數據采集的方式：手繪和GPS現場數據采集；③數據的存儲位置：服務器端數據庫和本地SQLite數據庫；④數據的編輯：包括本地數據的編輯和數據庫數據的編輯，包括刪除、更新和保存功能。

2.4.3 安全巡檢模塊

本模塊主要是對具有安全隱患的地區進行數據采集，采集的主要數據類型是位置點的信息，并可以選擇是否發送短消息通知相關人員，本模塊功能如圖3所示。此外，此模塊還提供路徑分析功能，可以為工作人員提供最短路徑

3 結語

將本系統將移動GIS應用于大理海東地區的數據采集與安全巡檢的工作中，可以更方便快捷的獲取大理海東地區的實時數據，極大的減少了野外數據采集的工作量，并提高了工作的效率；對于安全巡檢模塊，則可以更好的做到發現問題及時解決，防止安全隱患的發生。

參考文獻

[1]張耀波，孫紅昆，方琳.“城鎮上山”：現狀分析與路徑選擇——以云南省曲靖市為例[J].中共云南省委黨校學報，2013（14）.

[2]基于Android平臺的土地調查專用嵌入式GIS設計與實現[D].東南大學，2013（4）.

[3]陳文.基于Android平臺的校園信息服務系統的設計與實現[D].暨南大學，2012：22.