郭少波，辛兵廠

移動(dòng)GIS是指人們通過(guò)移動(dòng)終端設(shè)備隨時(shí)隨地獲取有關(guān)地理信息的服務(wù)。它不是掌上電腦等個(gè)人數(shù)字助理（PDA）與GIS、GPS的簡(jiǎn)單結(jié)合，而有著更廣泛的外延和更深刻的內(nèi)涵。移動(dòng)終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng)、各類地理信息服務(wù)及其供應(yīng)商是它的必備要素，它的最終目標(biāo)是“實(shí)現(xiàn)隨時(shí)（anytime）隨地（anywhere）為所有的人（anybody）和事（anything）提供實(shí)時(shí)服務(wù)（4A服務(wù)）”，把復(fù)雜的地理信息變成能夠充分利用和享受的信息。移動(dòng)信息系統(tǒng)，是全局信息系統(tǒng)中部分孤島的“鏈”，是全息化管理的一個(gè)階梯。在進(jìn)行地類驗(yàn)證時(shí)，攜帶儲(chǔ)存土地調(diào)查數(shù)據(jù)的移動(dòng)終端，不僅攜帶方便，而且可以將修改的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳回服務(wù)器端的數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)更新，這樣既減少了工作量，而且極大的提高了工作效率，使得土地調(diào)查工作快速、準(zhǔn)確、順利。

1 系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)

地類驗(yàn)證系統(tǒng)采用C／S模式，服務(wù)器端采用ESRI公司的ArcGIS Server作為GIS數(shù)據(jù)發(fā)布服務(wù)器，以ArcSDE作為作為數(shù)據(jù)庫(kù)與ArcGIS Server服務(wù)器的連接引擎。以PDA為驗(yàn)證終端，通過(guò)ArcGIS Server將具有版本特性的地類數(shù)據(jù)以服務(wù)的方式進(jìn)行發(fā)布，用PDA驗(yàn)證終端提取地類數(shù)據(jù)，通過(guò)實(shí)地驗(yàn)證將修改過(guò)的數(shù)據(jù)發(fā)送回服務(wù)器端的地類數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1：

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

1.1 服務(wù)器端

服務(wù)器端主要由 ArcGIS Server、ArcSDE、Microsoft SQL Server2005、IIS服務(wù)器構(gòu)建，Microsoft SQL Server2005存儲(chǔ)土地調(diào)查數(shù)據(jù)，ArcSDE連接ArcGIS Server與SQL數(shù)據(jù)庫(kù)、IIS服務(wù)處理瀏覽器的各種請(qǐng)求并負(fù)責(zé)返回相應(yīng)處理結(jié)果。具體的運(yùn)行順序?yàn)锳rcGIS Server通過(guò)ArcSDE從SQL提取需要發(fā)布的數(shù)據(jù)并建立MapService，然后用 ArcGIS Server Manager引用創(chuàng)建的MapService創(chuàng)建 Web應(yīng)用，最后通過(guò)IIS服務(wù)器發(fā)布，終端用戶通過(guò)瀏覽器訪問，或者建立移動(dòng)應(yīng)用程序直接訪問MapService。當(dāng)終端用戶通過(guò)PC瀏覽器或移動(dòng)設(shè)備的Web瀏覽器交互時(shí)，首先IIS服務(wù)器收的瀏覽器請(qǐng)求傳給ArcGIS Server，GIS服務(wù)器收到消息后通過(guò)SDE服務(wù)器從SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中提取相應(yīng)的數(shù)據(jù)并依次傳給GIS服務(wù)器、IIS服務(wù)器、終端用戶瀏覽器。

1.2 驗(yàn)證終端

驗(yàn)證終端主要在具有windows mobile操作系統(tǒng)的PDA硬件平臺(tái)上用ArcGIS Server Mobile SDK 開發(fā)，ArcGIS Server Mobile SDK 是一套用于開發(fā)移動(dòng)地理信息系統(tǒng)的組件。利用它可以開發(fā)移動(dòng)地理信息應(yīng)用系統(tǒng)。移動(dòng)地理信息系統(tǒng)所使用的地圖由ArcGIS桌面應(yīng)用系統(tǒng)授權(quán)并由ArcGIS Server發(fā)布。

1.3 網(wǎng)絡(luò)通信

現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷提高，特別是無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展與普及，為數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新提供了有效保證。蜂窩移動(dòng)通信己成為世界范圍內(nèi)的一項(xiàng)非常成功之作，其發(fā)展如此迅速以致業(yè)務(wù)需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了原先的預(yù)測(cè)。GPRS是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（General Packet Radio Service）的英文簡(jiǎn)稱，是歐洲電信協(xié)會(huì)GSM系統(tǒng)中有關(guān)分組數(shù)據(jù)所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，它可以提供高達(dá)115Kbps的空中接口傳輸速率，是在現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來(lái)的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)。GPRS是分組交換技術(shù)，具有“實(shí)時(shí)在線”、“按量計(jì)費(fèi)”、“快捷登錄”、“高速傳輸”、“自如切換”的優(yōu)點(diǎn)。因此，可以利用具有GPRS功能的PDA或可以擴(kuò)展GPRS功能的PDA將編輯過(guò)的數(shù)據(jù)通過(guò)開通GPRS業(yè)務(wù)直接發(fā)送到數(shù)據(jù)服務(wù)器，實(shí)時(shí)更新服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)。

2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及工作步驟

2.1 系統(tǒng)配置及運(yùn)行環(huán)境

（1）硬件

嵌入式設(shè)備：惠普iPAQ 6365PDA（內(nèi)置四種無(wú)線功能：紅外，藍(lán)牙，Wi－Fi無(wú)線局域網(wǎng)和四頻GSM／GPRS）；GPS設(shè)備：HOLUX GM－270（USB接口）。

（2）軟件

開發(fā)平臺(tái)：Microsoft Visual Studio 2005 ；ArcGIS Server9.2；ArcGIS Server Mobile SDK。

2.2 服務(wù)器端地類數(shù)據(jù)的發(fā)布

準(zhǔn)備需要發(fā)布的數(shù)據(jù)，將預(yù)解譯好的地類數(shù)據(jù)，校正好的DOM導(dǎo)入到SDE數(shù)據(jù)庫(kù)，然后為需要驗(yàn)證修改的地類數(shù)據(jù)注冊(cè)版本，用ArcMap打開包含矢量地類數(shù)據(jù)與DOM影像數(shù)據(jù)，并制定版本數(shù)據(jù)沖突的協(xié)調(diào)方案，保存為＊.mxd文檔文件。然后通過(guò)ArcGIS Server Manager或者ArcCatalog將保存的文檔數(shù)據(jù)地理信息服務(wù)的方式發(fā)布，發(fā)布服務(wù)時(shí)選中服務(wù)的Mobile Access功能，以便移動(dòng)客戶終端訪問數(shù)據(jù)服務(wù)。

2.3 客戶端數(shù)據(jù)提取、驗(yàn)證與更新

數(shù)據(jù)服務(wù)發(fā)布后，就可以提取所要工作區(qū)的地類驗(yàn)證數(shù)據(jù)，系統(tǒng)利用ArcGIS Mobile開發(fā)包開發(fā)提取數(shù)據(jù)程序從服務(wù)器端下載地類驗(yàn)證數(shù)據(jù)，在將所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證后，有誤的數(shù)據(jù)可以在客戶端進(jìn)行修改，然后將修改數(shù)據(jù)傳送回服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)更新土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)。同時(shí)還需注意：由于ArcGIS Mobile是運(yùn)用于便攜設(shè)備上，所以ArcGIS Mobile SDK不支持浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)運(yùn)算，只支持整形數(shù)據(jù)運(yùn)算；同時(shí)對(duì)代碼的質(zhì)量也有很高的要求，以減少內(nèi)存使用量；而且移動(dòng)設(shè)備一般在野外工作，所以要考慮到野外的廣度，在設(shè)計(jì)地圖時(shí)要對(duì)地圖的顏色搭配有嚴(yán)格的規(guī)定；另外，地圖要盡可能的簡(jiǎn)潔，以方便野外工作人員進(jìn)行查看和編輯。同時(shí)考慮到ArcGIS Mobile本身的特點(diǎn)，對(duì)自己支持的圖層、數(shù)據(jù)格式和標(biāo)識(shí)都有嚴(yán)格的規(guī)定，從而達(dá)到最優(yōu)化效果。

3 系統(tǒng)功能

3.1 基本功能

包括地圖的放大、縮小、平移、全屏顯示、及雙向查詢。

3.2 導(dǎo)航功能

括GPS點(diǎn)坐標(biāo)與圖形的顯示，當(dāng)驗(yàn)證地類工作中不能確定自己的位置時(shí)，可以使用導(dǎo)航功能在PDA屏幕上現(xiàn)在自己的位置。

3.3 編輯功能

包括地類數(shù)據(jù)的增加、刪除、地類數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的添加與刪除、地類編碼的添加與修改如圖2與圖3。

3.4 數(shù)據(jù)回傳功能

包括地類驗(yàn)證數(shù)據(jù)的提取與發(fā)送，在驗(yàn)證前通過(guò)此功能提取驗(yàn)證區(qū)域的地類數(shù)據(jù)，驗(yàn)證結(jié)束后再通過(guò)此功能將驗(yàn)證過(guò)的地類數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)。

圖2 地類圖斑節(jié)點(diǎn)編輯

圖3 地類圖斑屬性編輯

4 系統(tǒng)實(shí)施效果

通過(guò)對(duì)系統(tǒng)使用，實(shí)現(xiàn)了土地資源調(diào)查數(shù)據(jù)的一體化作業(yè)，使系統(tǒng)的服務(wù)器端，數(shù)據(jù)采集終端，數(shù)據(jù)用戶端的數(shù)據(jù)具有非常高的同一性，大大提高了工作效率，與傳統(tǒng)土地資源調(diào)查方法相比，共有4方面主要優(yōu)點(diǎn)。①土地資源調(diào)查的工作方式有了很大的提高，傳統(tǒng)的工作方式是使用紙質(zhì)調(diào)查手冊(cè)，調(diào)查的內(nèi)容填寫繁瑣，而且需要工作人員攜帶較多的調(diào)查工具，工作起來(lái)極為不便，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而采用本系統(tǒng)開展土地調(diào)查工作，只需一個(gè)人攜帶集成的數(shù)據(jù)采集終端就可完成土地調(diào)查數(shù)據(jù)的編輯、修改與遠(yuǎn)程傳輸?shù)?。②可以利用PDA自身的多種功能采集比較感性的圖像數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)等，以利于日后數(shù)據(jù)的驗(yàn)證和檢查，這在傳統(tǒng)的采集方式中是難以辦到的。③傳統(tǒng)的調(diào)查方式由于受調(diào)查員的技術(shù)水平高低差異影響較大，判圖的準(zhǔn)確率也各不相同，直接影響到調(diào)查數(shù)據(jù)成果的質(zhì)量，通過(guò)使用本系統(tǒng)采集的調(diào)查數(shù)據(jù)精度有了質(zhì)的提高，是傳統(tǒng)調(diào)查手段無(wú)法比擬的，使得土地部門在規(guī)劃、預(yù)測(cè)等方面將更加細(xì)致和準(zhǔn)確。④傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集工作持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，且不能實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，無(wú)法滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)的更新要求?，F(xiàn)在的系統(tǒng)卻可以通過(guò)終端將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，并將最新的數(shù)據(jù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)以服務(wù)的方式進(jìn)行發(fā)布，實(shí)現(xiàn)了土地資源數(shù)據(jù)最廣泛的共享。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)此方法進(jìn)行農(nóng)村土地調(diào)查地類數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，不僅充分的利用了當(dāng)代空間信息科學(xué)的先進(jìn)技術(shù)，提高了農(nóng)村土地資源調(diào)查的科學(xué)技術(shù)程度，更重要的是極大減少了調(diào)查工作量，大大提高了工作效率。工作人員只需攜帶移動(dòng)終端對(duì)地類數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，并實(shí)時(shí)將正確數(shù)據(jù)輸入到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)，減少了紙質(zhì)DOM數(shù)據(jù)現(xiàn)地驗(yàn)證有誤時(shí)，既需要在紙質(zhì)DOM上修改，又需要在地類數(shù)據(jù)庫(kù)中修改的繁瑣工作。不過(guò)現(xiàn)有PDA系統(tǒng)配置及工作性能尚無(wú)法與PC相比，利用此方法進(jìn)行地類數(shù)據(jù)驗(yàn)證時(shí)，應(yīng)隨機(jī)對(duì)系統(tǒng)功能做出調(diào)整，盡量減少系統(tǒng)工作負(fù)荷，以提高系統(tǒng)工作效率。

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