基于pad的自然资源管理移动办公系统设计与实现

刘宜灼 平潭综合实验区自然资源服务中心

引言

近年来，自然资源空间信息在自然资源各项管理工作中扮演了越来越重要的角色，自然资源调查与确权登记、生态环境保护、空间规划、应急救援、科学指挥决策等都离不开GIS技术和自然资源空间信息数据的支撑。本文基于平潭综合实验区丰富的地理空间信息、自然资源、生态环境、空间规划等数据形成数据资源库，设计、开发了基于pad的自然资源管理移动办公系统，为实验区开放、开发建设过程中所涉及的自然资源相关业务提供离线办公工具，实现了业务数据不离身的工作模式，解决了外业现场工作与实际业务数据脱离的情况，满足了精准高效的业务工作需求。

一、需求分析

1.业务需求

传统纸质的领导工作用图由于容量小、携带不便、内容更新效率低、功能单一等，已不能满足政府日常办公及应对突发事件的需求。尤其是区自然资源信息分布广泛，涉及山、水、林、田、湖、草等资源情况调查与利用，需要进行大量的户外作业，传统工作用图无法实现多源、多时态数据分析查询，无法满足新时代高效工作要求，有必要建立一套基于空间地理信息数据和各专题业务数据、能为自然资源“批、共、用、补、查”工作提供服务的移动办公系统，全面提高实际办公效率。

2.数据需求

基于pad的自然资源管理移动办公系统数据需求主要有基础地理信息、城市规划、土地利用总体规划、土地利用调查、年基准地价、矿产资源、地质灾害、生态保护红线等数据资源。平潭综合实验区自然资源与时空信息云平台已汇聚了土地、矿产、测绘、海洋、林业、生态环境、规划等数据形成自然资源数据池，可为自然资源管理移动办公系统提供坚实的数据支撑。自然资源管理移动办公系统要通过后台管理模块配置应用的数据清单，打包生成SQLite数据库，传输至移动客户端，具体数据基础要求如下：

①空间数据参考：2000国家大地坐标系；

②数据处理软件：ArcGIS 10；

③地图切片格式：.bundle或.tpk；

④电子地图：处理为.bundle格式的离线地图切片并打包为.tpk；

⑤地图册：以.jpg的格式进行存储；

⑥专题数据：处理为.bundle格式的离线地图切片并打包为.tpk；

⑦专题数据格式：进行格式转换为.shp格式；

⑧存储方式：文件式存储与管理，离线部署于Android设备中。

3.安全需求

目前,移动客户端加载空间数据有在线和离线2种调用方式。自然资源空间新数据包含部分涉密数据，为保证数据的安全性，系统中的数据是采用离线的方式存储，所以系统大部分数据更新需采用物理拷贝方式进行更新。GIS应用对本地存储数据进行读取,从而摆脱了对网络信号的依赖。地图数据移动端离线存储后，防止数据被更改、泄露是数据安全是重要内容之一。为此，必须对涉密数据进行脱密处理，采购定制的pad设备，通过可靠的权限控制对平板设备的传输端口进行禁用监控，保证了数据管理、使用的安全性。同时，提供用户身份认证、加密验证、授权验证等，在保证系统安全的同时，又能灵活地进行权限设置。

二、系统设计与实现

自然资源管理移动办公系统以平潭综合实验区自然资源与空间信息时空云平台的成果为基础数据框架，集成电子地图成果、出版地图以及相关行业部门的专题数据，并采用互联网、数据库、北斗（GPS）、移动GIS等技术，开发基于pad的自然资源管理移动办公系统，实现离线地图数据的浏览、快速定位、模糊查询、量测、查询与统计、量测与分析、标绘、比对及公文包等功能，具体功能结构图如图1所示。为公务人员在应急救灾、移动办公、临场指挥等提供功能齐全、数据丰富的服务工具。

图1 自然资源管理移动办公系统总体框架图

1.地图浏览：主要实现自然资源空间信息情况查询，通过手势操作在pad端实现地图的放大、缩小、漫游、地图显示与关闭、地图切换等操作。以简单、便捷的操作方式为使用者提供平潭综合实验区自然资源空间分布信息，为各级领导层决策提供给数据支撑。

2.地图查询：包括模糊查询与专题数据查询两个部分，能够根据属性或位置信息查询土地、矿产、林业等资源空间数据和相关属性信息，通过在地图上绘制点或面状要素，就可查询与该几何要素相交的专题数据要素信息，并以列表的形式展现，如图2所示。

图2 地图查询示意图

3.快速定位：指根据用户选中的某一政区，实现地图快速缩放至该政区的空间位置，其中，行政区划以列表的方式显示，行政级别主要包括省、市、县（区）、乡镇共4个级别。

4.地图标绘：在地图上实现点、线、面要素的绘制，公务人员在野外踏勘时候，可以根据实际情况采集、关联多媒体数据，对自然资源相关信息进行编辑，并支持标绘信息导出，极大方便了公务人员外出现场信息记录采集，提升公务人员的工作效率。

三、关键技术

1.采用SQLite数据库技术。SQLite是一款轻型数据库,是遵守ACID(原子性,一致性,隔离性,持久性)的关联式数据库系统,它是一种嵌入式系统,使用资源很低,因此很适合移动端使用。自然资源管理移动办公系统在SQLite数据库基础上做了空间数据扩展Spatialite，作为移动客户端的专题存储数据库。

2.手势端实时统计。通过手势，输入统计范围，采用统计分析算法，实时统计区域范围的专题数据数量、质量情况，并以饼状图、柱状图进行展示。通过此类算法将基本专题图信息转化为有价值、可利用的结果数据。

3.叠加分析算法。利用精准的分析算法，可分析范围内各类地块类型的占比，分析精度可达到一平方米，为决策人员提供强有力的辅助决策手段。

四、结束语

自然资源管理移动办公系统解决了传统纸质公务用图存在的局限性，实现了“互联网+北斗（GPS）+GIS”的移动办公模式，推动实验区自然资源与时空信息云平台和各专题数据成果的集成应用。本应用系统数据内容丰富，功能模块使用便捷，实现了外业工作看图、用图、综合信息查询、统计汇总等工作的数字化、系统化，现场一键即得，极大地提升了公务人员办事的工作的效率和科学决策水平，具有广泛的推广应用价值。