基于移動GIS的建筑物數據采集系統設計

秦育羅

摘 要：隨著無線通信技術和嵌入式技術的迅速發展，移動地理信息系統（移動GIS）成為熱門研究領域。文章首先對移動GIS的整體架構進行詳細介紹；然后進行了建筑物數據采集系統的整體設計；最后完成和實現了建筑物數據采集系統，滿足了建筑物數據采集的一般需要。

關鍵詞：移動GIS；數據采集；計算機技術；建筑物

中圖分類號：P208 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）35-0102-02

Abstract： With the rapid development of wireless communication technology and embedded technology，mobile geographic information system （Mobile GIS） has become a hot research. First， the overall structure of the mobile GIS is introduced in detail. Then， the overall design of the building data acquisition system is carried out. Finally， the building data acquisition system is completed and the general needs of the building data acquisition are met.

Keywords： mobile GIS； data acquisition； computer technology； building

引言

隨著計算機技術的飛速發展，人們對于自身生活水平的要求越來越高，各種高樓大廈如雨后春筍拔地而起，人們居住更加舒適，出行更加方便。在此環境下，“智慧工廠”、“智慧城市”、“智慧建筑”等一系列名詞映于眼簾[1]。其中城市智能化的基礎是建筑智能化，而建筑智能化的前提是建筑數據的獲取。建筑數據是反映建筑整體概貌的重要信息，也是進行城市規劃管理和城市建設的重要基礎數據源。傳統的建筑物數據采集方法有很多的不足，比如時效性差，工作效率低等缺點[2]。

移動GIS（Mobile Geographic Information System），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[3]。21世紀是網絡化、數字化與智能化的新世紀。隨著各種無線網絡功能的移動智能終端的出現以及信息移動設備的發展，為移動GIS帶來了新契機。嵌入式技術、移動通信技術發展，也帶動了移動GIS的飛速發展，并逐漸成為研究熱點[4]。這些技術已經滲透到人們生活的各個方面，人們可以利用它們隨時隨地完成各種工作，也進一步拓寬了它的應用領域。而這些新技術在GIS領域的應用，使得GIS，GPS與無線網絡成為一體，使人們能夠隨時隨地獲得信息。

本文以實例數據和百度地圖API背景，并結合Windows Mobile技術等移動地理信息系統相關的技術理論，設計了基于移動GIS的建筑物數據采集系統。

1 移動GIS的架構

1.1 移動GIS關鍵技術

移動GIS關鍵技術包括三個部分，分別為嵌入式系統、移動計算技術、移動通信技術[5]。其中嵌入式系統是為了某些特殊的應用，我們設計出來的一種完全嵌入受控器件的內部，專門為其服務的計算機系統。移動計算技術能夠使人們在任何時候任何地點進行工作，為他們提供一個無處不在的移動環境，在任何時間與地點準確無誤的將信息提供給需要它的用戶。而移動通信技術利用無線方式，便于設備聯網，靈活方便，使得移動通信技術越來越受到關注與依賴。

1.2 移動GIS的開發方式

對于移動GIS，如今有幾個主流的開發方式[6]：

（1）基于現有平臺進行二次開發

在現有的軟件上進行一些功能擴展和定制修改，然后達到自己想要的功能，也是現如今移動GIS開發的潮流方式，最大限度地利用已有平臺，同時開發自己所需的模塊，將原有平臺功能增強，以此來達到采集項目的需求。

（2）基于現有的庫進行組件的開發

利用軟件廠商提供的GIS組件并結合程序開發語言進行的集成開發。在一般情況下，該組件本身提供了地圖平移，縮放等簡單GIS功能，開發者可以使用這些組件或庫，將其集成到現有系統中。

（3）自主開發

這樣的開發方式是指未在任何設備上，開發商完全依靠自己編輯的程序來實現。它不依賴于任何平臺或組件，可以構建自己獨特的軟件，但這種開發是脆弱的，需要投入巨大的人力，物力和財力，程序的編制也需要更高的容量。

2 數據采集系統設計

2.1 系統需求

基于移動GIS的建筑物數據采集系統的總體設計是系統開發過程中的一個非常重要的環節。它通過系統的需求調查與分析，并以系統分析為基礎，以確定系統的實施方案為目的進行具體的設計，從而解決問題，制定出詳細的設計方案，為下一階段的目標制定計劃[7]。其主要內容是根據建筑物數據系統的總體需求，為信息需求者提供服務，通過滲透到其他技術中，與網絡，通信和計算機相關的平臺結合，建立一個具備資料豐富，操作簡單，利于管理的建筑物數據采集系統，從而達到縮短工作流程，提升工作效率的目的。

2.2 系統功能詳細設計

結合整個流程，根據用戶的實際需求和操作要求，本系統劃分為四個主要功能模塊：數據采集系統登錄模塊、調用API模塊、建筑物定位模塊、數據庫管理模塊。詳細功能模塊，如圖1所示。

調用API模塊中，利用百度地圖提供的基于位置服務，在Visual Studio 2012添加javascript腳本調用百度地圖api，獲取平面位置底圖數據，作為建筑物定位的空間參考。endprint

建筑物定位模塊中，利用Windows Mobile 5.0API提供的GPS定位功能，進行建筑物的定位，類的設計：

class Orientation

{

private：

float x；//x坐標

float y；//y坐標

public：

boolinit（）；//初始化

void GetNMEA（）；//獲取NMEA值

void DisplayPosition（）//獲取位置值

}

數據庫管理模塊實現數據的導出功能，將所有采集的數據以EXCEL的形式導出做進一步的處理和分析。

根據本系統功能模塊設計了兩個信息表，分別為采集點屬性數據表，見表1；采集人員位置信息表，見表2。

3 結束語

本文對移動GIS的體系結構及其所涉及到的幾個關鍵技術做了簡明性的闡述，包括嵌入式技術、移動計算技術、移動通信技術等，以建筑現狀為基礎，移動GIS技術數據采集系統為目標進行了系統設計。首先，對建筑行業發展現狀和現有的GIS技術水平進行分析，將需求信息與技術現狀結合起來系統考慮設計與實現問題。其次，在系統需求分析和設計時考慮了要面臨問題和堅持的原則，進行了系統功能設計和數據庫設計。最后，在系統分析和設計的基礎上，利用Visual Studio 2012和Windows Mobile 5.0開發了建筑物數據采集系統，實現了數據采集的基本功能。但由于條件限制，完善系統功能和研究GPS定位誤差問題是下一步工作的主要內容。

參考文獻：

[1]衛校飛.智慧城市的支撐技術——GIS技術[J].智能建筑與城市信息，2012（11）：96-99.

[2]鐘德理.基于GIS的城市建筑物震害預測研究[D].中國海洋大學，2004.

[3]許穎，魏峰遠.移動GIS關鍵技術及開發模式探討[J].測繪與空間地理信息，2008，31（4）：45-47.

[4]劉長征，李緯，丁辰，等.多種定位技術融合構建LBS體系[J].地理信息世界，2003，1（3）：24-27.

[5]趙小廠.基于移動GIS和GPRS技術的數據采集系統研究[D].上海：華東師范大學，2011.

[6]陳曉軍，劉春，裴洪雨.基于移動GIS的數字城管數據采集系統架構與實現[J].鐵道勘察，2009（04）：62-67.

[7]戴春寧.基于移動GIS的數據采集系統的設計與實現[D].南京：南京農業大學，2007.endprint