测绘数据外业采集及其内业处理

谭　君（四川中水成勘院测绘工程有限责任公司，四川 成都 610072）



测绘数据外业采集及其内业处理

谭君（四川中水成勘院测绘工程有限责任公司，四川 成都 610072）

经济社会的发展推动了信息化建设在各行业、领域的应用，测绘数据外业采集工作在数据获取能力与现时性上也面临着越来越高的要求。智能移动设备和信息网络的全面覆盖为测绘外业工作的变革带来的巨大的发展机遇，使得测绘生产单位根据业务需求，利用跨平台自行开发组建应用成为可能。本文基于ArcGIS Runtime SDK与ArcGIS Serve技术，初步探索了在网络化时代背景下的测绘数据外业采集工作及其内业处理的解决方案。

测绘数据；外业采集；内业处理

引言

移动互联网的兴起将智能移动终端设备带入到了人们生活的各个方面，推动了测绘数据外业工作向着“平板化”的方向迈进。同时，许多GIS厂商通过在统一的系统平台上向公众提供开放式的通用软件服务，使得用户拥有了更多的选择空间与设备自定义的自由。这使得测绘作业人员能够通过基本的培训并掌握新的工作方式来从以往繁重的劳动中解脱出来，极大的提高了外业采集及其内业处理工作的效率。另一方面，智能移动终端设备系统平台的标准化使得非专业的开发人员也能够通过学习掌握数据的二次开发技术，极大的降低了数据外业采集和内业处理的难度，作业单位可以根据自己的需求来定制最大程度适合自身需要的测绘应用程序。鉴于以上情况，作为测绘生产单位必须要积极应对这种外部环境的变化，认识到社会经济的快速发展、信息化建设的稳步推进对基础数据测绘提出的更高要求，重视新技术的开发，不断提高生产效率，形成属于自己的核心研发能力。

1　关键技术及其特点

1.1ArcGIS Runtime SDKs

ArcGIS Runtime SDKs是ESRI公司发布的一套适用于各种平台，可用作各种原生应用程序开发的工具集合。基于ArcGIS Online以及ArcGIS Server的测绘数据外业采集系统能够在离线环境下为移动终端、嵌入式设备以及桌面环境提供从简单的地图显示到复杂的导航甚至是高级GIS分析功能。不仅如此，ArcGIS Runtime SDKs还可以被应用于构建平台原生应用程序，实现与ArcGIS Serve的无缝对接和对ArcGIS Online的集成工作，并且在实现大量丰富的GIS功能的同时仍能保持移动设备的流畅使用体验。

1.2ArcGIS Server

ArcGIS Serve是基于SOA（Service-Oriented Architecture）构架的GIS服务器，可用于企业级服务的部署，并能向使用者提供便捷的资源访问权，允许包括移动端、桌面端、Web端在内的各种客户端利用其进行GIS资源的创建与开发。空间可视化与空间分析以及实时数据处理分析是ArcGIS的核心功能，开发者还可以用于进行如空间数据管理、测绘数据在线编辑以及地图核心内容管理等其他工作。

ArcGIS Server集成了ArcSDE技术，可以向用户提供数十种不同类型的服务，如地图服务、搜索服务、几何服务、空间数据服务、地理编码服务、工作流程管理服务等，具有系统伸缩性强、跨平台优势明显、版本与非版本化编辑功能强、数据业内处理效率高等优点，是一个提供高级GIS功能、可集中管理的GIS系统。

1.3基于ArcGIS Runtime SDK/Serve技术的数据外业采集特点

ArcGIS Runtime SDK与ArcGIS Serve技术的应用能够使高性能的地图制图成为可能，并极大的提升GIS的处理能力。其主要具有以下几个特点：①该系统能够利用底图数据和多种矢量数据格式在离线模式下工作，并能参照各种常见的测绘空间来进行数据展示；②支持外业环境下对空间数据的离线编辑，并可在设备联网后与服务端进行同步编辑工作；③利用设备的GPS功能来运行完整的地理信息处理任务，并拥有后台高速的几何处理和空间分析功能，并能够在离线模式下进行地理空间编码和相应的解析工作；④能够智能提示现实要素信息，支持离线状态下的位置搜索，并能够通过交互或SQL查询的方式对要读取的信息进行读取。

2　主要模块设计

总体设计：

根据对具体工作的需求分析结果，基于模块化、层次化的设计原则，可将测绘外业数据采集系统的总体构架分为三个大的层次，各个层次中又包括若干个子模块。处于基础地位的数据访问层应包括数据加载模块、日志模块以及服务连接模块，其主要职能是获取并加载测绘外业作业数据，对应用程序的运行状态进行相关数据统计等。服务层是连接外业数据与内业处理的核心地带，一般包括图层管理模块、定位模块以及数据采集模块等，其主要职能是基于数据访问层或移动终端数据共享系统接口向上层提供组织和管理数据内容的服务。应用层主要负责测绘数据的查询与浏览，故应该相应设置查询和浏览模块，其主要职能是实现用户之间的信息交互。

2.1数据访问层

服务连接模块主要负责对部署在ArcGIS Serve上的要素进行访问，根据一定的条件对矢量数据进行缓存、记录，并将相应数据备份并生成支持后续离线编辑的geodatabase文件。待测绘外业工作结束后再通过对文件的读取来实现外业数据在地理数据库中的对要素内容和要素服务的同步编辑。

2.2数据采集模块

向系统发起Intent请求是数据采集模块主要实现的功能，不论是利用系统组件还是借助于第三方开发的应用程序来实现对实景信息的收集，也不论收集到的实景信息是以图片、视频或是音频形式存在的，该模块职责就在于将这些测绘数据信息生成相关的文件并将其生成的路径返回给调用的模块。同时，在加入作业场景为环境变量的基础上，调用系统API获取移动设备的姿态数据等各种传感器数据，并写入系统日志。

2.3定位模块

定位模块的设计是为了更好的向向调用方返回附带时间有效性标记的不同精度定位坐标数据。定位模块又可以根据应用场景的不同而被分为两种方式，基于网络的定位和基于GPS功能的定位。在实际中由于GPS定位经常受到信号强度和质量的影响而存在一定程度的不稳定性，因此出于对意外情况的考虑，应避免过长的响应时间，并选择更加稳定可靠的网络定位。

2.4数据加载模块

数据加载模块主要是为系统提供一个便于操作的可视化界面，并能够真实有效的反应用户交互的结果并在其基础上识别上传文件的数据类型，检查数据的完整程度，使得用户能够自由快捷的获取目标文件。与此同时，数据加载模块在判别调用的数据类型后进行数据的装载，将系统中的可用实例交付给地图控件，如果相关数据存在残损状况，则通过用户交互界面给出提示信息。

2.5图层管理模块

图层管理模块主要是为了实现控制图层的可见性，并便于对图层进行有效的加载、冻结以及调整等操作。通过与数据加载模块的接口，图层管理模块能够获取调用数据引用的实例，读取其空间参照信息并将图层添加到地图空间中显示，并提供图层的显示与隐藏、拖放调整顺序以及锁定与解锁操作。

3　实现与应用

3.1工作流程介绍

基于ArcGIS Runtime SDK与ArcGIS Serve技术的外业采集与内业处理系统的工作流程可以分为三个阶段，数据准备阶段、外业工作阶段与内业处理阶段。在在数据准备阶段，通过制作地图文档，部署ArcGIS Serve，发布地图文档以及创建企业级地理数据库这四个步骤来实现对要素服务的创建。创建完成后，相应的测绘工作人员就可以在移动端的应用程序中找到对应要素服的连接，并能够下载要素数据，生成可离线使用的地理数据库文件，为外业工作的开始做出充分的准备。在外业工作阶段，作业人员主要是通过调用浏览查询模块来查找数据，并在离线环境下能够对调用数据采集模块进行编辑，将实景信息数据采集下来并以各种格式写入属性字段中。外业工作结束后，在内业环境下重新连接要素服务，调用服务连接模块将外业中进行的修改编辑操作同步到企业级地理数据库中，随后即可在ArcMap中加载数据进行后续的内业处理工作。

3.2矢量编辑功能

矢量编辑是测绘外业作业过程中主要的需求之一。在传统的纸质调绘方法以及部分电子调绘系统中一般采用标注的方法来对修改加以记录，并在内业中跟进后续工作。基于ArcGIS Runtime SDK方案的本系统能够支持移动终端在离线环境下对要素的几何信息进行直接的编辑修改。主要的操作类型包括新建、修改、分割、删除与合并等，并且具有操作过度集约化的特点，所有不同类型的操作均可以通过系统中地图控件上的SingleTap进行调用实现。

3.3设置可离线使用的要素服务数据

系统的同步功能对数据的同步存储提出了要求，数据的离线使用和同步功能的实现有赖于数据集存档功能的启用和全局ID的添加。具体而言，存档是为了更好的记录、管理以及分析数据的更爱，以便于操作者能够对地理数据库中所有数据互数据子集的更改有全面清晰的认识。全局ID则用于在地理数据库中或跨地理数据库唯一地识别要素。

4　结束语

随着智能化电子设备与移动终端平台操作系统的不断发展，各种新型的开发技术不断涌现。一些操作系统的跨平台特点为测绘数据的外业采集以及内业处理带来的极大的便利，也为移动GIS的发展带来了机遇与挑战。在这种新形势下，测绘单位需要认识到数据网络化进程对推进对基础数据测绘提出的更高要求，重视新技术的开发，不断提高生产效率，形成属于自己的核心研发成果。

［1］田 萍，唐桂彬，闰爱军.测绘外业数据智能采集系统的研究与应用［J］.杨凌职业技术学院学报，2014（1）：44～46.

［2］李兴中.地理国情普查外业核查的电子调绘方法［J］.测绘，2014（05）：237～240.

［3］川汪铁华.地理国情普查外业调绘核查系统设计与实现［J］.测绘与空间地理信息，2014（6）：157～158，161.

谭 君（1971-），女，高级工程师，本科，主要从事测绘内业工作。

TB22

A

2095-2066（2016）09-0085-02

2016-2-23