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基于Android的行政区域界线界桩巡查系统的设计与实现

来源:六九路网
第42卷第9期2019年9月

测绘与空间地理信息

GEOMATICS&SPATIALINFORMATIONTECHNOLOGY

Vol.42ꎬNo.9Sept.ꎬ2019

基于Android的行政区域界线界桩

巡查系统的设计与实现

李 飞

(山东省国土测绘院ꎬ山东济南250102)

摘要:针对当前行政区域界线界桩巡查周期长、工作效率低、巡查效果不理想、智能化程度低等问题ꎬ本文探索

了一种基于移动GIS技术的界线界桩巡查方法ꎬ通过位置比对、轨迹匹配、时空分析等技术建立了界线界桩的动态监管模式ꎬ并利用“天地图􀅰山东”丰富的地图数据和服务ꎬ基于AndroidAPI开发了行政区域界线界桩巡查系统ꎬ实现了界线界桩的快速定位和导航、数据采集和日常巡查、巡线预警、巡查轨迹记录等功能ꎬ提高了界线界桩的巡查效率ꎬ为界线界桩的信息化管理提供了技术参考ꎮ关键词:Androidꎻ行政区域ꎻ界线界桩ꎻ巡查系统

中图分类号:P208   文献标识码:A   文章编号:1672-5867(2019)09-0129-04

DesignandImplementationofanAdministrativeRegionBoundaryLine

PatrolInspectionSystemBasedonAndroid

(ShandongProvincialInstituteofLandSurveyingandMappingꎬJi′nan250102ꎬChina)

Abstract:Inviewoftheproblemsoflonginspectioncycleꎬlowworkingefficiencyꎬunsatisfactoryinspectioneffectandlowintelligenti ̄GIStechnologyꎬandthedynamicregulationmodeofboundarypileisestablishedbypositioncomparisonꎬtrajectorymatchingandspa ̄boundarypileinspectionsystembasedontheAndroidAPIꎬwhichrealizestherapidpositioningandnavigationanddataofthebounda ̄rypillars.Thefunctionsofcollectionanddailyinspectionꎬinspectionlinewarningꎬandpatroltrackrecordinghaveimprovedthein ̄spectionefficiencyofboundarypillarsandprovidedatechnicalreferencefortheinformationmanagementofboundarypillars.Keywords:Androidꎻadministrativeareaꎻboundarylinepileꎻinspectionsystem

zationdegreeinthecurrentadministrativeareaboundaryꎬthispaperexploresamethodofborderlinepileinspectionbasedonmobiletio-temporalanalysis.AndusetherichmapdataandserviceofMapWorldShandongtodeveloptheadministrativeboundaryline

LIFei

0 引 言

行政区域界线界桩ꎬ是由行政区域毗邻的各方人民政府共同埋设的ꎬ用于指示行政区域界线实地位置的标志物[1]ꎮ长期以来ꎬ各方人民政府都普遍聘请当地居民为界桩维护员ꎬ并委托其管理界桩ꎬ要求其适时对界桩进行检查维护ꎬ做好巡查记录ꎬ对破坏、损坏界桩的行为进行制止ꎬ如果发现界桩松动、移动、丢失、损坏等现象ꎬ需及时向负责管理该界桩的县级人民政府民政部门进行报告ꎮ

随着社会的发展ꎬ城市化进程不断加快ꎬ界桩遭到破

收稿日期:2018-08-27

坏的现象频繁出现ꎬ并且由于不能较好地管控界桩维护员ꎬ一般都要很长时间才能发现问题ꎬ而界桩等参照物的损坏或遗失给解决边界纠纷和争议造成了极大的麻烦ꎮ传统的界线界桩巡查多采用人员现场查看、纸质文档记录等作业方式ꎬ费时费力、工作效率低、出错率高、智能化程度低ꎬ难以满足现代化的管理要求和工作模式[2

-3]

因此ꎬ为了巩固已有的界线界桩的勘测成果ꎬ加强界线界桩的管理ꎬ加快界线界桩管理工作的信息化进度ꎬ本文基于Android系统ꎬ结合“天地图􀅰山东”AndroidAPIꎬ设计并实现了行政区域界线界桩巡查系统ꎮ

作者简介:李 飞(1987-)ꎬ男ꎬ山东金乡人ꎬ工程师ꎬ硕士ꎬ2011年毕业于武汉大学地图学与地理信息系统专业ꎬ主要从事地理信息

系统应用与研发工作ꎮ

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测绘与空间地理信息 

               2019年

1 关键技术

1.1 基于“天地图􀅰山东”AndroidAPI实现地图

开发

是服务于山东省地理信息公共服务的一个平台“天地图􀅰山东”是天地图平台在山东的省级节点ꎬ是山东ꎬ

省权威的地图服务平台ꎬ该平台包含全省最新的地图框架数据、卫星影像数据、航片数据、三维地图数据、地名地址数据等ꎬ数据更新频繁ꎬ具有较好的时效性ꎮ对外提供符合OGC标准规范的功能服务接口ꎬ接口包括地名地址查询服务接口、路径导航服务接口、逆地址编码服务接口、时空影像元数据服务接口、空间分析服务接口、开发API(JavaScript、Flex、Android、IOS)本文基于“天地图􀅰山东”Android等ꎮ

APIꎬ实现矢量、影

像地图数据的加载和离线缓存ꎬ实现界桩、界线等地理要素的绘制ꎬ地名地址查询和路径导航分析等功能服务的调用ꎬ为巡查员进行巡查工作提供了技术支撑ꎮ

1.2 移动GIS混合定位方法

界桩大多分布在山顶、树林、河岸、农田等区域ꎬ存在没有道路、基站信号不好等问题ꎬ给巡查工作增加了难度ꎮ本文以Android手机或平板为终端ꎬ利用GPS、北斗和基站等定位手段[4]合定位流程ꎬ实现了移动ꎬ建立了适用复杂环境的移动GIS混合定位方法ꎮ具体来说GIS混ꎬ

就是在移动运营商基站信号好的情况下ꎬ采用基站进行定位ꎬ并对定位的坐标进行坐标纠正ꎻ基站信号不好而GPS换ꎻ各种信号都不好的情况下信号好的情况下ꎬ利用GPSꎬ利用上次的定位点和移动进行定位并进行坐标转方向、速度ꎬ计算惯性位置ꎬ并结合“天地图􀅰山东”的导航和地址匹配服务进行坐标精准化ꎬ流程如图1所示ꎮ图1 移动GIS混合定位流程

Fig.1 MobileGIShybridpositioningprocess

1.3 界桩巡查动态监管模式

针对界桩巡查周期长、工作效率低、巡查结果不理想

等问题ꎬ本文利用GIS、移动定位、遥感等技术ꎬ通过界桩巡查位置上报、轨迹匹配、时空分析、影像判断、地理信息辅助巡查等手段ꎬ建立了界桩巡查动态监管模式[5

-6]

现了界桩巡查全过程全方位的动态监管ꎬ主要包括界桩ꎬ实

巡查上报监管、巡查轨迹监管、巡查审核监管3部分ꎮ带有时间和位置的现场照片1)界桩巡查上报监管ꎮꎬ360°界桩巡查上报时全景视频ꎬ通过照片位ꎬ需要上报

置与界桩位置比对和地图影像对比ꎬ照片拍摄时间和上报时间比对ꎬ实现对界桩巡查上报进行监管ꎬ准确掌握巡查上报时空信息ꎬ为巡查管理提供基础支撑ꎮ

位置信息2)巡查轨迹监管ꎬ按一定时间间隔自动进行记录ꎮ巡查员在登录巡查系统后就记录ꎬ通过利用遥感影像判读轨迹坐标和上报位置匹配ꎬ有效地避免了巡查工作不准确的情况ꎮ

史界桩照片和视频情况3)巡查审核监管ꎮꎬ在巡查结果审核过程中人工判读该次巡查记录是否属ꎬ根据历实ꎬ为巡查结果的真实性提供了保障ꎮ

2 系统设计

2.1 总体设计

系统采用B/S架构进行设计ꎬ分为数据层、中间层和应用层3层框架体系(如图2所示)ꎮ数据层主要负责数据的存储和管理ꎮ包括地理信息数据库、专题数据库、行政区域数据库、文档资料数据库等ꎮ中间层提供了系统的开发框架及所必需的中间件ꎬ包括“天地图􀅰山东”提供的Android版地图API、.Net平台提供的asp框架和WebService层主要负责系统业务功能的实现服务、OracleSpatial空间数据库引擎等ꎬ包括手机或平板等移ꎮ应用动终端的界线界桩巡查功能和PC端的管理功能ꎮ

图2 系统总体框架图Fig.2 Systemoverallframework

2.2 功能设计

该系统主要包括GIS基础功能、消息提醒、数据上报、界线界桩查询、巡查上报、巡查轨迹记录、巡线预警、辅助巡查和系统管理等功能ꎮ如图3所示ꎮ

第9期

李 飞:基于Android的行政区域界线界桩巡查系统的设计与实现

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图3 系统功能结构图Fig.3 Systemfunction

1)GIS矢量、影像地图的加载和显示基础功能

ꎬ平移、缩放、地图定

位、城市切换、历史影像对比、地图下载等功能ꎮ还包括地名地址查询、缓冲区分析、路径导航等功能ꎮ

2)根据界桩巡查周期消息提醒ꎬ对未及时巡查上报界桩的进行

预报提醒ꎮ

3)数据上报主要是进行界线变更数据上报

、联检ꎬ界桩新增、删除、迁移等信息的上报ꎮ

4)界线界桩查询是根据界线界桩编码界线界桩查询

、名称ꎬ界线界桩

等级等条件进行检索ꎬ在地图上直观地显示出界线界桩的空间分布ꎬ方便查看每个界线界桩的相关属性数据ꎮ

5)巡查上报主要是巡查界桩的现场情况巡查上报

ꎬ查看其是否

损坏ꎮ巡查员选定需要巡查的界桩点ꎬ通过拍照或录制视频等方式进行信息上报ꎮ

6)巡查轨迹记录是用来记录巡查员进行任务巡查时巡查轨迹记录

所行走的历史轨迹ꎮ主要是作为巡查员进行任务巡查的一个历史凭证ꎮ

7)巡线预警是将界线数据与卫星遥感影像巡线预警

、航摄影像、

专题数据和其他已有资料数据进行叠加分析ꎬ经过程序自动或人工判读等方式提取出界线异常区域ꎬ达到巡线预警的目的ꎮ

8)辅助巡查主要包括测距辅助巡查

、指南针、开启或关闭影像地

图自动缓存、一键清理缓存、地点路径收藏等功能ꎮ

9)对登录系统的用户进行安全认证系统管理

ꎬ根据用户权限ꎬ获

取用户的数据权限ꎮ此外ꎬ还提供用户信息完善、更改密码等功能ꎮ

2.3 数据库设计

本系统涉及的数据主要有矢量地图数据、影像地图数据、专题地图数据、业务数据、文档资料数据和临时离线缓存数据ꎮ根据数据类型和大小可以采用Oracle11g数

据库、Sqlite数据库、文件方式、Android提供的SharedPref ̄erences下几个方面等多种库相结合的方式进行数据存储:

ꎮ具体有以图数据1)(文件方式包括地图数据:主要为外部设备储存、渲染配置文件等ꎬ数据包括矢量地

)、影像瓦片数

据、专题地图数据、拍摄的照片和视频数据等ꎻ

级的嵌入式数据库2)Sqlite数据库ꎬ它不仅可以使用:SQLite是AndroidAndroid集成的一个轻量

API操作ꎬ还支持SQL语句进行增删改查等操作ꎮ主要存储坐标纠正基准数据、收藏数据(地点、路径等)、轨迹记录数据等ꎮ(界线界桩数据3)Oracle数据库、巡查历史数据:主要用来存储界线界桩业务数据管理数据等ꎬ通过网络方式存储的数据、巡线预警数据等ꎬ在服务后台以)、用户Oracle11gAndroid4)SharedPreferences数据库进行存储ꎮ

方式:SharedPreferences是采用XML提供的一种文件将数据存储在设备中“key-value”键值对数据存储机制ꎬ通常用来存储一些ꎬ是配置信息[7]密码数据、GPSꎮ在本系统中主要用来存储记录的用户帐号开启状态、影像地图缓存开启状态等数据ꎮ

3 系统实现

本系统基于Eclipse开发环境ꎬ采用Java开发语言ꎬ利用“天地图􀅰山东”Android版API进行开发ꎬOracle11g和Sqlite于Android数据库来存储管理系统的业务数据的界线界桩巡查系统ꎬ并应用于山东省行政区ꎬ构建了一个基域界线界桩管理平台ꎬ方便巡查员进行界线界桩巡查

工作ꎮ

由于每个巡查员的权限和管辖范围不同ꎬ所查看的界线和界桩数据也不相同ꎮ本系统根据巡查员权限信息来区分巡查员所能看到的内容ꎮ如图4所示ꎬ巡查员登录系统之后ꎬ只能浏览和检索权限内的界线界桩数据ꎮ图4 系统主界面Fig.4 Systemmaininterface

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测绘与空间地理信息 

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巡查员进行巡查上报前ꎬ需实地检查界桩是否损坏ꎬ然后在系统巡查上报界面选择当前界桩的状态ꎬ如正常、异常等ꎬ并拍摄照片或视频来证实当前界桩的状态ꎬ同时还可以输入备注信息进行附加说明ꎮ当巡查员填好上述信息之后ꎬ如果当前网络连接异常ꎬ则点击“保存”进行临时存储ꎬ网络正常后再上传至服务器ꎻ如果当前网络连接正常ꎬ则直接上传至服务器ꎮ对于以前的巡查记录ꎬ可以进入巡查历史界面查看详细信息ꎮ具体效果如图5所示ꎮ

查员真实到位和界线界桩巡查数据的真实性ꎬ为消除界桩隐患提供了有力的保障ꎮ实践证明ꎬ利用本系统进行界线界桩巡查工作ꎬ对促进行政区域界线界桩的智能化管理有重要意义ꎮ

4 结束语

本文对目前界线界桩巡查工作中的问题进行了阐述ꎬ并充分利用了“天地图􀅰山东”提供的强大地图开发API和移动GIS定位技术ꎬ构建了基于Android的界线界桩巡查系统ꎮ该系统应用于全省界线界桩巡查工作中ꎬ提高了日常巡查过程中的工作效率ꎬ使巡查结果更准确、有效ꎬ为行政区域界线界桩的管理提供了很大的帮助ꎮ

参考文献:

[1] 民政部.行政区域界线界桩管理办法[Z].北京:民政[2] 林蒙安.测绘产品质检管理系统的设计与实现[J].测绘

与空间地理信息ꎬ201336(6):244-246.[3] 张博ꎬ何鑫星.基于Android系统的测绘产品巡查软件研

发[J].地理空间信息ꎬ2017ꎬ15(3):55-57.[4] 黄国忠ꎬ杨广斌ꎬ牟智慧ꎬ等.移动GIS定位关键技术研

究[J].贵州师范大学学报:自然科技版ꎬ2014(1):105-108.

模式设计与实现[J].长江科学院院报ꎬ2015(12):36-40.部ꎬ2008.

图5 巡查上报和巡查历史界面Fig.5 Inspectionreportandinspection

    historyinterface

目前该系统已成功应用于山东省界线界桩巡查管理工作中ꎬ用于山东省各市县共300多条行政界线、2000余个界桩的日常巡查管理ꎬ该系统创新了界线界桩巡查方法ꎬ提高了界线界桩巡查的效率和智能化程度ꎬ保证了巡  

(上接第128页)

外ꎬ结合业务利用相关设备ꎬ开展自然资源监测(林业、国土、农业调查、离任审计核查)、环境监测(如烟囱、秸秆焚烧)、矿产监测、水利调查、交通及城市事件处置等方面的工作ꎬ充分发挥远距离勘察、现场信息监测、快速处理、前线保障、远程会商等多方位服务能力ꎮ

对于其他若干环节ꎬ也同样具有重要作用ꎬ在体系建设中也在积极探索实践ꎬ包括几个方面:一是进一步明确职责ꎬ争取由省政府印发“黑龙江省测绘地理信息应急保障预案”ꎬ列为省级应急专项保障预案ꎻ二是打通通信环节ꎬ建设省级应急指挥场所通信(卫星)接收设备ꎬ打通与中航时无人机现场通信链路ꎬ保障省级指挥场所能第一时间现场接收同步信息ꎻ三是建设指挥调度系统ꎬ建立应急测绘任务聚焦服务模式[3]ꎬ用于满足指挥调度与数据用于满足大范围数据处理与快速提供服务需求ꎮ

成果共享服务的需求ꎻ四是构建应急测绘数据处理体系ꎬ

[5] 宋立松ꎬ郑毅ꎬ方琛亮ꎬ等.山塘水库安全巡查动态监管[6] 张浩ꎬ肖海威ꎬ俞永平.移动GIS在行政区域界线勘测中

的应用[J].工程勘察ꎬ2017(2):53-56.[7] 徐培罡ꎬ王超ꎬ吴静阳ꎬ等.基于Android的土地督察野外

巡查系统开发建设[J].测绘技术装备ꎬ2016(3):93-96.

[编辑:任亚茹]

设ꎬ根本目标是满足双重领导管理体制下的国家和省级双重的应急测绘保障服务需求ꎮ在目前的建设阶段ꎬ建设思路为结合国家和省级的改革变化不断调整ꎬ充分利用各层级的资源搭建体系ꎬ再遵循事实就是的原则进行逐步补充和完善ꎮ在国家应急测绘保障能力建设项目完成后ꎬ推进机制建设、落实经费资金、组织训练好队伍ꎬ有效使用、利用装备ꎬ形成快速高效的响应和作战能力ꎬ实现为各级政府和应急管理部门、指挥机构提供科学、有序的保障服务ꎬ将是今后一段时期任重而道远的建设任务ꎮ

参考文献:

[1] 汤建国ꎬ胡传文ꎬ王玲ꎬ等.省级应急测绘保障服务体系

研究[J].测绘通报ꎬ2012(7):94-96.

[2] 孔令礼ꎬ杨爱民ꎬ陈峰.山西省应急测绘保障能力建设与

思考[J].测绘通报ꎬ2019(1):155-158.

[3] 朱庆ꎬ曹振宇ꎬ林珲ꎬ等.应急测绘保障体系若干关键问

题研究[J].武汉大学学报:信息科学版ꎬ2014ꎬ39(5):551-555.

4 结束语

双重领导管理体制下黑龙江应急测绘保障体系建

[编辑:张 曦]

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