基于移动GIS的数据采集与安全巡检系统

王倍倍　杨昆　王加胜

摘要：云南省是一个山地多，平原少的地区，随着社会经济的不断发展，城乡建设用地的需求不断增加，坝区的耕地资源持续减少，土地开发与保护的矛盾越来越突出。云南省政府为了全面保护坝区耕地资源，将实施差别化的土地政策，引导“城镇上山”和“工业项目上山”项目，推动城镇尽量向山坡和丘陵发展。本文将Android智能手机平台与移动GIS技术相结合，应用于大理海东地区的数字采集与安全巡检工作中，能方便快捷的获取大理海东地区的相关实时数据，为大理海东地区项目的顺利开展提供决策支持。

关键词：山地城镇 移动GIS Android 数据采集

中图分类号：TE973 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）06-0159-01

1 引言

云南省是一个山地多，平原少的地区，而“城镇上山”理论的提出已然引起了各个领域的广泛关注，如山地城镇的建设模式、土地规划设计、生态和环境保护、土地整理等多个方面。移动GIS，又称Mobile GIS，是以移动互联网技术为支撑、以智能手机或平板电脑等设备为移动客户端，并结合GPS、北斗卫星或基站等定位技术的GIS系统。随着移动网络通信的速度不断提升、移动电子设备（如智能手机、平板电脑等）以及3S技术的快速发展，移动GIS技术也得到了突飞猛进的发展。

2 系统设计

2.1 系统架构设计

本系统利用移动网络通信技术，将移动GIS应用于大理海东地区数据采集与安全巡检系统中，本系统的总体架构主要由3个部分组成，基于Android手机的终端应用层，数据访问层和数据服务层：①终端应用层：用户与系统的交互主要通过这一层来实现，包括界面展示和系统功能交互响应。②数据访问层：它是整个系统的核心，主要用于实现整个系统业务的各个流程，统筹各个功能模块并实现相应的业务逻辑。③数据服务层：用于实现对数据的存储与管理，对用户自身的数据进行的查看，添加、存取等操作。

2.2 系统功能设计

图1为本系统的系统功能图，主要包括三个模块，即：工具模块、数据采集模块和安全巡检模块。

2.3 系统关键技术

2.3.1 网络通信技术

目前，在线移动GIS主要通过蜂窝移动通信网络、WLAN等手段与服务器端交互。蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式，在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来，进而实现用户在活动中可相互通信。蜂窝移动通信即通常所说的2G、GPRS、3G、4G等通信技术。

在数据传输过程中，还需要符合网络通信协议，Android客户端和服务器端的数据交互主要利用Socket通讯和Http协议通讯，本系统采用的Http网络通信协议。HTTP网络通信协议是一个客户端和服务器端请求和应答的标准，客户端向服务器发出请求后，服务器端才能回复数据。

2.3.2 移动定位

移动定位技术用于定位用户或者移动终端设备的地理位置。基于移动GIS的定位技术主要有基于终端的卫星GPS定位和基站定位两种方式。本系统采用的是基于终端卫星的GPS定位技术。在开发过程中可以直接采用ArcGIS for Android提供的移动定位API实现。

2.3.3 移动数据库

在客户端采用Android的内嵌数据库SQLite数据库进行本地数据的存储。SQLite数据库SQLite数据库是由D. RichardHipp用C语言开发的一款轻型的开源嵌入式数据库，具有开发、小型、占用资源少、支持SQL语句等优点，适用于结构化的数据存取。目前SQLite数据库已经广泛应用于移动设备中，而Android系统中则集成了完整的SQLite数据库，并且SQLite数据库具有很好的跨平台性，而且能够与多种程序语言相结合。

2.4 系统实现

2.4.1 工具模块

本模块主要是移动GIS相关的基础功能，主要包括图层的控制、Identify功能、查询功能、选择功能、定位和轨迹定位功能。

图层的控制：主要是图层的加载和删除，主要是对在室内已经做好的专题图等进行控制。

Identify功能：通过点击地图上的空间要素，查询并以表格的形式显示所选要素的属性信息。

查询功能：通过选择所要查询的要素属性，将查询结果展示在地图上。

统计功能：本功能主要是针对土地利用而设计的，可以统计各个土地利用类型的面积，并以表格的形式进行展示。

定位功能：开启手机GPS功能，定位当前用户所在的位置。

轨迹功能：开启轨迹功能，可以记录用户已经经过的空间轨迹数据、采集人员等属性数据以及照片数据等，并能够将采集到的数据上传至服务器数据库或本地客户端数据库。

轨迹回放：此功能主要是查看用户已经采集的轨迹，包括查看服务器的轨迹数据和客户端的轨迹数据。

2.4.2 数据采集模块

数据采集模块是整个系统的核心，本模块主要包括数据的采集与编辑两个功能，具体功能如图2所示。①数据采集的类型包括：空间位置数据（点数据、线数据和面数据）、属性数据以及图像数据；②数据采集的方式：手绘和GPS现场数据采集；③数据的存储位置：服务器端数据库和本地SQLite数据库；④数据的编辑：包括本地数据的编辑和数据库数据的编辑，包括删除、更新和保存功能。

2.4.3 安全巡检模块

本模块主要是对具有安全隐患的地区进行数据采集，采集的主要数据类型是位置点的信息，并可以选择是否发送短消息通知相关人员，本模块功能如图3所示。此外，此模块还提供路径分析功能，可以为工作人员提供最短路径

3 结语

将本系统将移动GIS应用于大理海东地区的数据采集与安全巡检的工作中，可以更方便快捷的获取大理海东地区的实时数据，极大的减少了野外数据采集的工作量，并提高了工作的效率；对于安全巡检模块，则可以更好的做到发现问题及时解决，防止安全隐患的发生。

参考文献

[1]张耀波，孙红昆，方琳.“城镇上山”：现状分析与路径选择——以云南省曲靖市为例[J].中共云南省委党校学报，2013（14）.

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[3]陈文.基于Android平台的校园信息服务系统的设计与实现[D].暨南大学，2012：22.