移動GIS支持下的 “五水共治”河道督查系統的實現

余建軍，彭　艷，張利勇，萬術海，劉校妍

(1. 浙江省地理信息中心，浙江 杭州 310012； 2. 浙江省第二測繪院，浙江 杭州 310012)

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移動GIS支持下的 “五水共治”河道督查系統的實現

余建軍1，彭艷2，張利勇1，萬術海2，劉校妍2

(1. 浙江省地理信息中心，浙江 杭州 310012； 2. 浙江省第二測繪院，浙江 杭州 310012)

為改變傳統的河道督查流程，減少人工督查工作量，使督查工作向信息化方向發展，本文基于移動GIS技術開發了“五水共治“河道督查系統，應用于河道督查工作。在系統需求分析和數據庫設計的基礎上，綜合運用移動GIS、LBS位置服務、互聯網+、云服務等技術，使用Java、PHP等編程語言，通過移動端(Android、iOS)和Web端分別調用天地圖移動API和Web API， 實現了系統的各個功能。在應用實例的分析中該系統用于浙江省“五水共治“河道督查工作，系統運行穩定，界面顯示清晰，數據傳輸實時有效，完全能夠滿足河道督查工作的需求，為建立河道長效督查機制提供了有效方法。

“五水共治”；河道督查；移動GIS；LBS；實時傳輸；云服務

“五水共治”工作是浙江省委省政府為保護水環境采取的一項重要舉措，經過努力取得了一定的治水成效，但是問題也隨之而來，治理好的河道往往再次變黑變臭，如何有效防治，河道督查應勢而生?！拔逅仓巍焙拥蓝讲楣ぷ饕话阌啥讲槿藛T實地拍照、群眾訪談、文字記錄等流程組成，然后人工整理督查資料、撰寫督查報告，整個流程比較冗余、瑣碎，耗時、耗人、耗力，且存在督查問題不能及時反饋給工作人員的問題[1]。本文通過研究將移動GIS、互聯網+、LBS位置服務等技術用于河道督查，開發了基于移動GIS的“五水共治”河道督查系統，實現督查人員手機巡檢河道，實時傳輸空間地理位置數據、多媒體數據、文字數據，建立手機端與Web端實時互動的督查工作模式，改進傳統的督查工序，有利于“五水共治”長效督查機制的建立。

一、系統設計

1. 需求分析

“五水共治”河道督查工作需要記錄被督查河道的空間位置、現場照片及文字描述等信息，然后人工整理，電腦輸入等，并且要考慮反饋問題的及時處理，建立問題反映者與處理者之間信息化的溝通機制[2]。鑒于這些需求，數據庫設計應首先能滿足多源、不同格式數據存儲問題，系統設計應能滿足實時傳輸，且應方便多源數據的調用顯示問題。

2. 數據庫設計

數據庫設計時有兩個需要解決的問題：一是移動端與服務端數據同步問題，通過數據庫表里的唯一GUID實現關聯同步；二是移動端存儲顯示問題，全省需要督查河道約有6000多條，且為空間多段線，有些復雜河道涉及空間結點眾多。傳統的矢量存儲顯示方式通過程序讀取空間數據到設備內存，根據用戶的選擇(如圖層、區域等)將圖形顯示到屏幕上, 將會使圖形放大、縮小顯示的速度慢得無法忍受, 顯示的圖形也會密密麻麻無法辨認?？紤]到任意時刻移動終端屏幕顯示的圖形數據只是全部矢量數據的一部分, 因此適當減少移動終端讀入非屏幕顯示區域的矢量數據, 在不影響屏幕圖形數據顯示的同時可以大大提高圖形顯示速度[3]。按照這種方法, 數據庫設計時對移動終端空間數據的組織管理采取了分級分區域的存儲結構[4-5]。初始啟動程序時，系統主界面以點的形式顯示河道位置，當縮放到一定級別時以線的形式顯示河道；督查用戶登錄系統后首先選擇督查工作區域(即所在縣市區)，系統只顯示督查區域內的河道，可通過工作區域設置重新選擇縣市區，顯示督查河道。

考慮到手機存儲特點，移動端采用sqlite輕量型嵌入式數據庫，移動端存儲河道數據、省控斷面數據、手機用戶的注冊信息、督查記錄、本地多媒體數據等數據；云服務器端采用MySQL開源數據庫，存儲數據包含河道數據、省控斷面數據、手機用戶、治水工作人員管理表、權限表、督查記錄、處理進度、多媒體數據等多張數據表； 多媒體數據以文件系統存儲在云服務器上，相應數據表存儲對應文件路徑，方便系統檢索調用。其中user表、record表包含的屬性字段見表1。

表1　user表、record表屬性字段

3. 系統邏輯結構

通過上述的需求分析及數據庫設計，系統邏輯結構如圖1所示。

圖1　系統邏輯結構

二、功能實現

1. 系統開發運行環境

為保證督查河道、省控斷面等空間地理信息數據的流暢顯示，移動系統開發采用了安卓、蘋果App原生開發模式，安卓版開發環境為jdk1.7+ Android SDK+ADT插件，編程平臺為Eclipse軟件，開發語言為Java[4]；蘋果版開發環境為iOS SDK+MAC OS，編程平臺為Xcode軟件，開發語言為Objective-C[6]。Web端系統空間數據發布軟件為GeoServer，網絡服務器為Tomcat，開發框架為SSH架構，編程平臺為Eclipse軟件，開發語言為Java，開發環境為jdk1.7。云服務端采用Thinkphp框架，開發語言為PHP，網絡服務器為IIS。

系統運行環境取決于開發環境，移動端“五水共治”河道督查系統可應用在安卓4. 2(含4.2)、蘋果8.0(含8.0)上，可通過掃描圖2、圖3所示二維碼或通過騰訊應用寶、蘋果商店(Apple Store)下載使用。

圖2　安卓手機二維碼

圖3　蘋果手機二維碼

2. 系統功能開發

以安卓端功能開發為例，安卓應用程序開發沒有統一的入口，各個應用之間是相互獨立的，并且運行在自己的進程當中。根據完成的功能不同，安卓劃分了4類核心的組件類:Activity、Service、Broadcast Receiver和ContentProvider。相同組件和不同組件之間的導航通過Intent來完成。安卓還定義了View類來顯示可視化界面，如菜單、對話框、下拉列表等。它的優勢在于開放性、開源等，是一個優秀的移動設備操作系統[7-8]。“五水共治”河道督查系統功能的開發包含移動端、Web端、服務后臺3個部分的開發。移動端功能通過調用天地圖移動API開發包實現，它是一套基于Android 2.2及以上版本設備的應用程序接口，以JAR包的形式提供各種地圖服務和數據，如地圖展示、標注、定位等。

Web端功能通過調用天地圖Web API實現，它是一套由JavaScript語言編寫的應用程序接口，支持各種地圖應用，還可以使地圖功以模塊化集成在系統應用中[9-10]。在使用之前需要通過