基于移动GIS的白蚁防治工作移动操作平台建设

黄海娣,李佳祺,李创,肖凯,马雪萍,佘江峰(1．镇江市白蚁防治所,江苏镇江 212000; 2．江苏省地理信息技术重点实验室,江苏南京 21006; 3．南京大学地理信息科学系,江苏南京 21006; ．镇江市勘察测绘研究院,江苏镇江 212000)

基于移动GIS的白蚁防治工作移动操作平台建设

黄海娣1∗,李佳祺2,3,李创2,3,肖凯4,马雪萍4,佘江峰2,3
(1．镇江市白蚁防治所,江苏镇江 212000; 2．江苏省地理信息技术重点实验室,江苏南京 210046; 3．南京大学地理信息科学系,江苏南京 210046; 4．镇江市勘察测绘研究院,江苏镇江 212000)

摘 要:白蚁防治是城市建设与发展中的一项重要工作,具有迫切的移动信息化需求。白蚁防治工作移动操作平台通过移动GIS技术、嵌入式数据库技术、互联网技术等,将业务信息与时空数据进行集成,并展示在移动设备的地图上,实现了白蚁防治业务中野外工作的信息化录入、移动化管理和可视化展示。文章在分析平台需求的基础上,给出了系统设计方案,并在Android系统上予以实现。

关键词:移动GIS；Web服务；嵌入式数据库；白蚁防治

1　引 言

白蚁是一种分布广泛、藏身隐蔽且危害严重的害虫。根据我国《城市房屋白蚁防治管理规定》,凡白蚁危害地区的新建、改建、扩建、装饰装修的房屋必须实施白蚁预防处理。随着城市建设规模的扩大,白蚁防治工作越加繁重。城市中不同建设阶段的建筑物遍布各处,白蚁防治任务时空分布不均衡,基于传统业务模式的管理复杂度也日益增加。如何借助信息化技术,更加高效地开展白蚁防治工作,有效地控制白蚁危害,成为白蚁防治从业人员日益关注的问题。

本文提出基于GIS的白蚁防治工作移动操作平台设计与实现方案,介绍了其实际应用,为解决上述问题提出了一种有意义的尝试。

2　白蚁防治业务的信息化需求

白蚁防治工作可分为两大部分:内部业务管理和野外作业。内部业务主要包括:防治工作的申请、审核、合同管理、任务安排以及办公管理;野外作业主要包括:任务接收以及执行记录反馈等工作。其中野外作业部分比较适合于在移动设备(比如智能手机终端)上实现信息化操作,但是移动设备上的操作平台不能孤立实现,必须依赖和借助于内部业务管理信息系统的支持。在实施信息化工作时,也可把内部管理中的一些相对简单的操作(如合同的查看和审核等)集成到野外作业平台中,以增强移动平台的实用性。

考虑到白蚁防治工作均与地理位置密切相关,系统需集成使用GIS实现有关业务工作的空间定位与可视化管理。空间定位既需要在内部业务管理系统中实现,也要在野外作业过程中进行。在移动设备上集成移动GIS技术,还可以增强移动设备上业务操作的便利性以及提高工作效率。

白蚁防治的业务流程如图1所示,业务过程起于项目接件,经历项目申请、项目审核、合同创建、财务管理、项目派工、项目施工等过程,结束于项目竣工。其中项目施工环节属于野外作业,白蚁防治工作移动操作平台用于实现该环节的操作。

图1　白蚁防治业务流程

3　移动操作平台的建设

3．1总体技术路线

白蚁防治工作移动操作平台基于Android平台开发,通过Web Service技术从服务器端获取数据并存入本地的缓存数据库中。根据网络情况,可采用在线或者离线操作方式。如采用在线操作方式,则在本地操作的同时同步更新本地缓存数据库以及服务器端数据库;如采用离线方式,则先更新本地数据库,在服务器可访问时,更新服务器端数据库。总体结构设计图如图2所示。

图2　白蚁防治移动操作平台总体结构设计图

服务器操作系统采用Windows Server 2008 R2,内部业务管理系统是基于B/ S架构开发的Web应用系统,部署于IIS(Internet Information Services)之上,可以用浏览器访问及使用。系统使用MapGuide OS 2．6作为WebGIS服务器,在OpenLayers 2．13基础上开发了专门的WebGIS客户端,服务器端数据库采用SQL Server。在该Web版系统中针对移动智能终端专门设计了一系列Web Service,以供移动平台获取及回送有关业务数据和GIS数据,移动平台与Web服务器的通讯使用XML作为基本通讯协议,并用JSON格式对数据内容进行了重新组织,以简化数据的解析过程。

移动平台系统的本地缓存数据库选用SQLite(一款轻型的嵌入式数据库,占用的资源低,Android平台内置了丰富的针对SQLite操作的API)。移动平台系统的开发使用ADT(Android Development Tools,Eclipse上的一个扩展插件),其生成和调试的难度较低,开发效率较高。移动平台系统基于ArcGIS Runtime SDK for Android进行了移动GIS的二次开发,实现了移动端GIS功能与业务功能的无缝集成。白蚁防治活动的有关空间定位数据采用GeoJSON格式存储于SQLite数据库中,通过专门的匹配字段与业务数据发生关联。背景矢量地图以及栅格影像以压缩的切片地图包的形式存储于移动终端,既减少了存储空间的占用,提高了地图数据的加载性能,也使得在网络离线时有关功能可正常使用。

3．2移动平台的主要功能

白蚁防治移动操作平台主要功能包括:任务管理、地图服务、消息管理、附件管理以及系统设置。针对具有较高权限者,还可以执行“业务审核”功能。系统功能结构如图3所示。

图3　系统功能结构图

其中主体功能是白蚁防治任务的管理及其操作。根据办理状态将任务分为四类:待收任务、在办任务、办毕任务、异常任务。针对“待收任务”,可查看任务的概要信息并做“接收”;针对“在办任务”,可对现场执行情况进行“记录”;针对“办毕任务”,可查看其详情或将其从列表中“移除”。

可以“查看”或“删除”来自内部业务管理系统的消息。对于任务执行记录中的多媒体资料(如现场照片、视频以及有关人员的签名图片等附件),系统提供专门模块以查看所有附件的上传与下载状态。

此外,使用者可对系统进行个性化设置,包括服务器网址设置(可以针对实际部署环境进行修改,以利于推广应用)、系统静态数据加载(可以实时更新地图影像包、地图矢量包、地图符号、主题包等)、参数设置(如消息提醒方式、列表分页的大小)等。

3．3基于Web服务的数据通讯

移动平台通过调用服务器端的Web服务获取最新的有关通知消息、派发任务清单等数据,也通过Web服务将有关操作提交到服务器端的数据库。

Web服务的调用方式分为:手工驱动调用与系统自动调用。手工驱动调用一般在用户对数据列表进行手工刷新时调用,如在任务列表界面可用手指下滑以请求数据更新;系统自动调用方式一般由移动平台在后台每隔一段时间自动调用Web服务来完成,如消息列表中的内容会定时更新。

对于较为稳定的数据(如防治任务的基本情况数据),在首次获取后,存放于本地缓存数据库中,如果操作者没有要求强制更新,后续的读取操作都针对本地缓存进行。

移动平台向服务器提交操作请求时,参数以JSON格式进行加密包装并传送到Web服务,服务器端解析字符串并作相应的数据库操作,其反馈结果也以JSON格式送回,有效降低了网络通讯负荷,比较适合于移动互联网应用。

3．4基于移动GIS的地图应用

系统将白蚁防治业务信息以专题地理要素的方式在地图上展现给业务人员(如图4所示的白蚁灭治任务),实现了基于地图的业务可视化操作。操作者既可基于空间位置查找有关任务,也可根据任务来反向定位其空间位置,不仅直观形象地展示了业务,也实现了业务操作的可视化导航。地图提供了基本的缩放漫游、位置定位、全局地图显示等基本操作,支持遥感影像与矢量地图两种背景的切换。系统将不同状态的任务归类在不同的图层中,通过图层开关控制其显示,使得图面内容可以变得比较简洁。

图4　移动GIS

地图功能基于ArcGIS Runtime SDK for Android进行开发。由于白蚁防治工作对地理定位的准确性要求较高,同时考虑到野外网络条件的情况,移动GIS采用了来自于测绘部门经过解密的地理数据,并以离线地图切片包的形式安装于移动设备上,在保证准确性的同时大大提高了地图交互性能。此外,还专门设计了地图数据的自动更新机制,使得地理数据与最新城市动态保持一致。

4　实际应用案例

白蚁防治移动操作平台的建立使得野外作业人员无需再携带纸质材料,只需要点击、选取等简单操作即可完成防治工作记录,借由互联网Web服务技术实现了外业操作与内业管理的无缝链接。该移动操作平台以及相应的内部管理系统在镇江市白蚁防治所部署使用,目前也开始向有关区县的白蚁防治部门部署推广。图5是移动操作平台的部分界面。

图5　移动操作平台部分用户界面

图5(a)展示了平台的主界面,点击“地图”按钮进入地图服务模块,其界面如图5(c)所示。点击左下角的“定位”按钮,将对移动设备所处位置进行定位;点击右上角的“全局显示”按钮,地图将缩放至镇江市范围。点击“图层控制”按钮显示图层列表,地图的图层是按照待收、在办、办毕以及异常的办理状态进行划分,用户可以通过开关按钮仅显示感兴趣的图层,进一步地通过任务类型符号寻找感兴趣的任务。点击某一任务符号,以信息框的形式显示任务的部分详细信息,进一步点击可跳转至图5(d)所示的详细信息。在任务详细信息界面,用户可对施工方案、工作记录等信息进行编辑,点击右上角的上传按钮即可将更新信息上传至服务器。此外,也可通过任务列表查询某一任务的空间位置:点击图5(a)主界面的“我的任务”按钮,进入图5(b)任务列表界面,点击感兴趣任务条目的定位按钮即可进入地图界面,同时将该任务在地图中央高亮显示。

5　总 结

在业务信息化的过程中,将合适的业务操作在移动设备上实现,已经成为一种趋势。本文介绍了白蚁防治业务信息化中有关野外作业部分操作管理在移动平台上的实现方案,并在镇江市白蚁防治所的业务系统中予以实现。实际应用效果表明,移动设备上的业务操作可以弥补传统信息化方案的不足,提高工作的便捷性、记录的准确性与数据更新的实时性,有效地促进了内业与外业工作的一体化。

白蚁防治工作移动操作平台的建设,集成使用了移动互联网、移动GIS技术、嵌入式数据库技术,有关技术设计思想以及实现方案也可以借鉴应用于其他类似的信息化应用之中。

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Design and Implementation of Termite Control Mobile Operating Platform Based on GIS

Huang Haidi1,Li Jiaqi2,3,Li Chuang2,3,Xiao Kai4,Ma Xueping4,She Jiangfeng2,3
(1．Zhenjiang Institute of Termite Control,Zhenjiang 212000,China; 2．Jiangsu Provincial Key Laboratory of Geographic Information Technology,Nanjing 210046,China; 3．Department of Geographic Information Science,Nanjing University,Nanjing 210046,China; 4．Zhenjiang Institute of Surverying and Mapping Survey,Zhenjiang 212000,China)

Abstract:Termite control becomes more and more important with the development of urban construction．The mobile operating platform for termite control integrates business information with spatial-temporal data and shows them on the mobile device by using database technology,mobile Internet technology and GIS technology．It can record information from field work in real-time and make it possible to manage them in any place by means of map-visualization．The paper provides a system design plan and implement the platform on the Android system based on requirements analysis．

Key words:mobile GIS;web service;embedded database;termite control

文章编号:1672-8262(2015)05-35-04中图分类号:P208．2

文献标识码:A

收稿日期:∗2015—05—31

作者简介:黄海娣(1970—),女,高级工程师,主要从事白蚁防治以及相关的信息化应用等工作。