田九玲

TIAN Jiu-ling

（河南工業(yè)職業(yè)技術學院）

(Henan Polytechnic Institute)

基于移動GIS的測繪系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

田九玲

TIAN Jiu-ling

（河南工業(yè)職業(yè)技術學院）

(Henan Polytechnic Institute)

智能手機技術飛速發(fā)展，測繪行業(yè)在無線通信技術和信息技術的驅(qū)動下，出現(xiàn)了移動GIS系統(tǒng)，移動地理信息系統(tǒng)將智能手機設備作為載體，將無線通信技術與ARCGIS Mobile 有機結(jié)合，使GIS系統(tǒng)能夠在手機平臺上使用，更為便捷地進行地理信息采集。本文對智能手機及ARCGIS Mobile 進行了介紹，闡述移動GIS系統(tǒng)的設計及實現(xiàn)功能。

移動GIS；測繪系統(tǒng)；系統(tǒng)設計

1 智能手機及ARCGIS Mobile

智能手機相較于普通手機，其能夠?qū)崿F(xiàn)計算機的部分功能，如下載軟件安裝來拓展手機的功能特性。智能手機的配置主要應滿足以下幾點：高速處理芯片；大容量的存儲芯片和擴展儲存功能；標準化、大面積且能夠觸控操作的顯示屏；自帶攝像頭的像素在300萬以上；能夠流暢播放手機電視；具有GPS導航功能；電池容量大、續(xù)航能力強，能夠更換電池；能夠?qū)崿F(xiàn)智能化操作。智能手機目前的操作系統(tǒng)主要為：賽班系統(tǒng)（Sysmbiam ）、安卓系統(tǒng)（Android）以及Linux系統(tǒng)等。智能手機的無線技術以及高配置為移動地理信息系統(tǒng)提供了根本保障。

ARCGIS Mobile是美國環(huán)境系統(tǒng)研究所公司（ESRI）在2008年發(fā)布的最新版移動地理信息系統(tǒng)開發(fā)包，其優(yōu)勢主要為基于最新的微軟平臺即NETCompact Framework，平臺提供開發(fā)定制支持以及數(shù)據(jù)同步應用，功能強大，能夠應用在UMPC和智能手機上對于移動地理信息系統(tǒng)的建立和部署。這些應用都能夠與ARCGIS Server進行數(shù)據(jù)復制、無線同步以及戶外在線編輯。此外，還支持離線編輯，靈活的使用模式使其在移動大背景下具有優(yōu)良的伸縮性。

ARCGIS Mobile還包含了粗粒度開發(fā)類庫，能夠在Visual Studio環(huán)境中建立Mobile的客戶化應用。SDK的根本就是一套開發(fā)框架，其能夠?qū)崿F(xiàn)存儲空間信息、普查和收集等。在SDK基礎上能夠建立多種應用程序，如建筑普查和設備地圖等。通過對智能手機功能的探究，將移動地理信息系統(tǒng)與GPS、無線網(wǎng)絡和ARCGIS Mobile相整合，可以實現(xiàn)下列幾項功能：①對空間的數(shù)據(jù)信息以及屬性進行查詢和瀏覽；②對GPS信號進行接收和定位，得到目標的位置和坐標，并完成路線軌跡導航和監(jiān)控；③對空間要素進行編輯，如點、線、面等，實現(xiàn)和服務器的同步和交互；④能夠解譯多種數(shù)據(jù)格式，可以訪問OGC標準數(shù)據(jù)源，如WFS和WMS；⑤將結(jié)果以短信的形式發(fā)送出去。

2 移動GIS系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)的建立目標

測繪人員在野外工作的過程中，時常會出現(xiàn)以下幾種情況：因控制點受損而無法放樣、因資料遺落而無法對指定范圍進行標注、因場地空曠無參照物而無法找到目的地等。基于這些情況，移動地理信息系統(tǒng)能夠創(chuàng)建緩存數(shù)據(jù)，其中涵蓋了建筑物、控制點位和街道，能夠在屬性和空間之間相互切換查詢數(shù)據(jù)，其內(nèi)部有GPS定位模塊，能夠準確定位，并且將定位信息保存至本地，或是以短信形式發(fā)送出去。

2.2 系統(tǒng)功能

移動GIS是地理信息的載體，其中涵蓋了多種空間基礎信息，如控制點位、建筑等，是將數(shù)據(jù)庫、GIS、GPS、SMS和手機技術等多種技術有機結(jié)合，對空間信息進行存儲一周的系統(tǒng)。其主要功能包括數(shù)據(jù)管理、視圖管理、查詢、GPS和數(shù)據(jù)輸出。數(shù)據(jù)管理主要是對數(shù)據(jù)進行配置和管理，視圖管理是對地圖進行移動、放大、縮小和全圖瀏覽，查詢是對空間屬性、定位坐標、定位圖幅、圖上坐標和控制點位進行查看，GPS是采集GPS數(shù)據(jù)和進行GPS定位，數(shù)據(jù)輸出是指存儲和短信發(fā)送查詢的結(jié)果。如圖1，為地圖菜單欄顯示，在界面上可以看到其坐標顯示、定位和查詢控制點位等功能。

2.3 開發(fā)環(huán)境

圖1 地圖菜單

根據(jù)Mobile的現(xiàn)實情況和相關要求，系統(tǒng)使用的開發(fā)源是 Windows Mobile。

2.4 地圖數(shù)據(jù)

ARCGIS Mobile應用程序能夠利用網(wǎng)絡或無線網(wǎng)絡保證信息與總部的一致性，也能夠?qū)?shù)據(jù)下載至本地設備，并進行數(shù)據(jù)緩存。本文所涉及的設備使用的數(shù)據(jù)為緩存數(shù)據(jù)。緩存的地圖先使用 ArcMap進行數(shù)據(jù)配置，配置的參數(shù)主要為地圖的比例、標注、顯示順序以及要素分層等，保存的文件后綴名為“.mxd”。再利用的GIS服務來設計地圖并進行發(fā)布。最后利用ArcToolbox的Tools生成數(shù)據(jù)，創(chuàng)建服務過程中，要勾選MobileDataAccess選項，建立服務支持應用。

2.5 關鍵技術

SDK：SDK是一種開發(fā)類庫，只要了解其中的核心控件就能夠快速建立移動地理信息系統(tǒng)的應用程序。本系統(tǒng)采用的核心控件主要為Zoom In/Out、手機服務、地圖和Pan等，使地圖的瀏覽查看功能更為全面，如移動、定位、縮小、放大和局部查看等。

GPS：GPS定位能夠通過三種方式實現(xiàn)：①使用SDK中相關控件和類庫；②使用微軟的GPS中間驅(qū)動程序；③利用端口和波頻率直接將硬件信息讀取。在上述三種方法中，最為簡便的是第二種，在開發(fā)的過程中僅需要注意“.Open（）”和“.Close（）”時間即可。在使用定位時，若地圖坐標為地方系統(tǒng)，操作人員還需要添加坐標轉(zhuǎn)換功能。

SMS技術：發(fā)送短信息是手機最基本的性能之一，此項功能可以將數(shù)據(jù)進行共享，微軟公司從WM5.0之后就開始在系統(tǒng)中加入了多種托管類庫，用于智能設備二次開發(fā)聯(lián)系人、信息和號碼等數(shù)據(jù)。Outlook提供的郵件、信息等相關操作，能夠?qū)?shù)據(jù)結(jié)果進行查詢和短信發(fā)送，但其無法對發(fā)送報告進行保存。

2.6 系統(tǒng)成果

本系統(tǒng)包含一個工具欄和兩個菜單（地圖、GPS），地圖用于查詢和操作緩存的數(shù)據(jù)，GPS用于實時定位。可以實現(xiàn)以下功能：①得到圖上位置的坐標；②得到圖幅號，比例為1:1000；③通過坐標對圖上位置進行定位；④通過圖上位置名稱進行模糊查詢；⑤通過比例為1:1000的圖幅號在圖上進行定位；⑥查詢點位的坐標和高程，并將結(jié)果數(shù)據(jù)保存后以短信形式發(fā)送；⑦提取控制點位的信息數(shù)據(jù)，保存后以短信的形式發(fā)送；⑧控制GPS設備的開關狀態(tài)；⑨顯示GPS接收的位置信息（坐標、圖幅號）；⑩記錄定位系統(tǒng)的經(jīng)緯坐標，并將結(jié)果數(shù)據(jù)保存后以短信形式發(fā)送。

3 結(jié)束語

研究的系統(tǒng)將ARCGIS Mobile 、無線網(wǎng)絡技術以及GPS系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)地理信息采集的移動辦公，其能夠?qū)崿F(xiàn)快速處理、便于攜帶、無線共享數(shù)據(jù)、自主導航等功能，在外業(yè)的實際工作過程中，解決一些問題，推動了測繪行業(yè)發(fā)展的移動化趨勢。但測繪地理信息系統(tǒng)還存在這一些不足，在未來的研究和發(fā)展中，還需繼續(xù)挖掘和改良，如本文系統(tǒng)只能利用緩存的形式來訪問數(shù)據(jù)源，無法直接通過無線網(wǎng)絡直接進行服務器數(shù)據(jù)庫的查看和訪問，且無法對GIS進行直接的編輯和分析。

[1]李國鋒.基于移動GIS的測繪系統(tǒng)設計與實現(xiàn)研究[J].華北國土資源,2014(3):15-17.

[2]汪月英.試分析基于移動GIS的測繪系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].城市建設理論研究,電子版,2014(35):22-24.

Design and Implementation of Surveying and Mapping System Based on Mobile GIS

Nowadays, the smartphone technology rapid development, surveying and mapping industry in the driving of the wireless communication technology and information technology, the Mobile GIS system, Mobile geographic information system will be smart phones as the carrier, the wireless communication technology and the organic combination of the ARCGIS Mobile GIS system can be used on Mobile phone platform, more convenient to geographic information acquisition.This paper introduces the intelligent Mobile phone and ARCGIS Mobile, Mobile GIS system design and realization of the function.

mobile GIS; mapping system; system design