移动智能终端“一张图”在规划行业中的应用

邓剑峰 ，白轶多，张洪，林敏

(1.重庆数字城市科技有限公司，重庆 400020;2.重庆市勘测院，重庆 400020)

1 背景

近年来，随着智能手机、平板电脑等移动智能终端的逐渐普及以及“一张图”系统的广泛应用，移动智能终端“一张图”在各个行业中的应用也提升到了新的深度和广度。城市规划行业综合信息丰富、数据规范性好，具备较好的移动智能终端“一张图”应用条件，可在规划审批和信息管理中帮助实现信息查询、资料分析、辅助办公等功能，具备持续在线、新颖便携、易上手、易交互的特点。

本课题主要研究在移动智能终端上，将城市规划中海量数据与“一张图”的建设成果相结合，使用新兴信息技术对城市规划信息资源进行专题集成展示，使之从辅助审批走向辅助决策;并利用移动信息技术手段，来辅助城市规划的专业技术实施，提高规划决策的科学量化水平。

2 实现过程及关键技术

2.1 实现过程

建立规划移动智能终端“一张图”系统，需要对现有的地图数据进行整合，形成全市“一张图”的电子地图，再把规划专题业务数据加工并展现在电子地图上，形成规划“一张图”。通过对系统所调用的瓦片化地图数据在终端部署环节进行加密入库，增强地图数据的安全性，能支持多种操作系统下对加密瓦片数据进行解密和调用，实现在智能终端多种操作系统下对规划“一张图”地图服务系统的支持。

移动智能终端“一张图”实现过程如图1所示:

图1“一张图”过程示意图

从图中可以看出，“一张图”的最终实现要经过3个过程，包括数据准备及地图设计、电子地图成果发布研究和“一张图”的展示。

数据准备及地图设计主要完成地图编制成果数据的整理及入库工作，研究地理范围内电子地图的表现形式和内容，主要采用ArcGIS 10软件，其地图配图功能得到很大提高，利用该软件地图发布功能，可以最终获得对电子地图支持较佳的瓦片数据。

电子地图成果发布环节要求先对地图瓦片文件数据进行加密，以此来保证数据安全性，加密后的瓦片文件只有使用密钥才能进行解密和调用，电子地图的瓦片数据都是以二进制格式进行存储，采用目前效率较高、效果较好的算法，能够在较短的时间内，利用数据库的事务执行的特性，把海量的瓦片数据批量存入数据库中。

移动智能终端“一张图”对多平台的操作终端支持良好，主要体现为以下几个方面:

①Objective－C版地图发布，能够发布各种自定义格式的地图数据，实现iPad，iPhone等iOS系统设备电子地图的展示。

②Java版地图发布，以Arcgis for Java核心技术为基础，实现各种Android操作系统移动终端的电子地图展示。

③Windows Mobile版地图发布，为了使Windows Mobile的各种浏览器都能支持智能终端“一张图”应用，以AS语言库为基础，通过借鉴开源框架Openlayer地图库，实现自定义地图发布。

2.2 关键技术

(1)Rijndael算法加密技术

使用可选密钥长度的Rijndael加密算法，对地图瓦片文件数据进行加密，加密后的瓦片文件只有使用密钥才能进行解密和调用，从而保证数据传输的安全性。Rijndael算法是高级加密标准(AES)中使用的基本密码算法，Rijndael算法具有灵活、简便、抗击多种密码分析的优点。

(2)Rijndael算法解密技术

数据经过加密处理后，需要经过解密才能应用展示，解密算法通过加密算法的逆序实现，反向使用密钥，非线性层的子字节必须作为一轮的第一个变换，且行变换要在列混合之前完成，使解密算法和加密算法同构。

(3)Object－C版地图发布技术

Objective－C是苹果iOS上开发的首选语言。Objective－C是ANSI C的超集，扩展了C语言使它具备面向对象设计的能力，如类，消息和继承。Objective－C程序中可以利用现有的C语言代码，使其利用现有的软件架构。

(4)Java版地图发布技术

Java版地图发布技术是以 ArcGIS for java核心技术为基础。使用反编译技术，解析内部构造，结合自身地图成图机制，延伸而出的技术。该技术能够完成各种自定格式的地图发布，实现了android移动终端的地图展示。

3 应用系统设计

3.1 系统介绍

吉信智能终端规划一张图管理系统是基于移动智能终端在“一张图”的空间数据库基础之上设计开发的移动智能终端系统，该系统对于规划日常业务用到的各类数据实现了统一的加密访问，保证了用户对数据进行高效、安全的远程访问。系统面向规划管理部门提供专业的数据查询统计、辅助决策分析、数据动态监测等功能;是城市规划行业的各项业务信息化的有机整合体。

系统利用移动互联网、移动智能终端、地理信息系统等先进技术，构建地理空间基础框架，形成准确、动态、高效的基础空间数据服务体系，直观地把各类数据展示出来，并可以进行叠加分析应用。系统集成了全过程的“建设项目规划审批、市政项目规划审批、违法监察、测绘管理”等主要规划管理业务和“行政办公”，实现了各项主要相关联业务的数据共享，成为名符其实的移动规划“一张图”解决方案。

3.2 设计思路

建立吉信智能终端规划一张图管理系统，需要对已有的地图数据进行整合，形成全市“一张图”的电子地图。对规划专题业务数据进行加工整理上图，形成规划行业的“一张图”，并对电子地图需调用的瓦片数据进行加密入库，增强地图数据的安全性，支持多终端操作系统下的电子地图加密和解密调用。同时利用Object－C地图发布技术、Java版地图发布技术等，紧密结合规划业务需求，开发规划行业智能终端业务地图应用实现在多终端操作系统下对规划“一张图”地图服务系统的支持。

3.3 系统架构

系统的主要架构分为3层，分别是数据层、服务层、应用层，其中数据层包含“一张图”地图数据库和规划行业专题数据库，服务层包含数据加密服务、电子地图服务、数据访问服务，提供对数据层的数据加密入库、解密访问及地图发布服务，为上层应用提供坚实的基础，应用层提供丰富的应用功能，包含动态监测、六线分析、辅助决策、数据查询、统计分析等，如图2所示。

图2 系统架构示意图

3.4 系统功能

(1)动态监测

在移动智能终端上显示出对城市总体规划、地形图、不同时期的遥感影像等规划专题图，系统将这些专题图与城市规划图进行对比，显示出不同的差异图斑，辅助规划管理部门对差异图斑进行核查，包括符合规划情况、用地性质变更情况、用地面积、相关规划实施管理情况等，发现违反城市规划的重大事件及时依法处理，如图3所示。

图3 对比图斑查看功能示意图

(2)六线分析

可在移动智能终端上对规划控制六线:红线、绿线、黄线、蓝线、紫线、黑线，进行辅助分析，通过空间图形数据的叠加分析与属性数据分析，使用户能方便快捷地获取科学辅助决策信息。如做出各管线、道路进出口最优方案;检测建筑与红线之间距离是否符合控制标准;看规划控制线是否与规划用地冲突;从而规避因规划控制线造成的风险，如图4所示。

图4 控制线查看功能示意图

(3)辅助决策

利用移动智能终端，结合规划审批业务数据，实现对城市运行状态的监控管理以及业务审批过程的科学决策。主要实现功能包括:历史影像对比、方案效果对比分析等，如图5所示。

图5 方案图查看功能示意图

(4)数据查询

查询分为属性查询和空间查询两个部分，属性查询可以选择查询字段名，输入字段值，精确定位到该查询项目;空间查询分为坐标定位查询、图号查询、道路名查询、地名查询等。

(5)统计分析

可以快速实现任何条件下查询和选择的单个或多个项目的综合指标统计。统计的内容和样式可以灵活设置，包括用地平衡、经济指标、配套公建指标等多项统计内容。可在移动终端上通过绘制或点选拆迁区域，分析该拆迁区域内按房屋结构、高度、性质分类计算拆迁面积及拆迁费用等。与控制性详细规划图、用地现状图结合，按拆迁房屋的用地性质分类计算拆迁面积及拆迁费用，如图6所示。

图6 统计分析功能示意图

4 结语

本文着重探讨了智能终端“一张图”在规划行业中的应用，并在此基础上设计开发实现了吉信智能终端规划一张图管理系统，利用新兴信息技术对城市规划信息资源进行专题集成展示，促进规划编制和管理高效衔接，提高管理工作的效率，为规划管理提供智能、快捷的服务，为规划行业在移动智能化、移动信息化等方面的应用发展探索了一条新的思路。

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