基于Adobe AIR的土地督察外业核查系统研究

李成仁，王 伟，许书影

（1.上海市测绘院，上海 200063）

为保护耕地和规范地方政府合法用地，国务院于2006年批准建立国家土地督察制度，成立国家土地督察机构。土地督察是指以卫星遥感监测数据、各类土地利用数据和管理形成的档案卷宗等资料为线索，围绕“批、供、用、补、查”等5个方面，对督察区域内的土地利用与管理情况进行全面审查和评估[1]。近年来，随着3S技术的迅速发展，其在土地督察方面发挥着越来越重要的作用[2-3]。土地督察外业核查系统作为土地督察信息系统的重要组成部分，充分发挥了3S技术的优势，提升了土地督察工作效能和威慑力量。目前，基于Android和iPad的外业核查系统均已有被开发应用到外业数据采集的实例[4-5]。本文依托Adobe AIR平台，以Action Script3.0为主要编程语言，开发了跨平台土地督察外业核查系统。

相较于传统Android/IOS原生开发模式，基于Adobe AIR的开发模式有两大优势[6-7]：①开发门槛低，Adobe AIR平台具有Flash、HTML、Javascript等Web开发经验的人员，无需学习其他开发语言便可轻松搭建移动App，减少开发周期，节约开发成本；②跨平台，一套代码可编译出Android/IOS等多种跨平台App，降低了不同平台之间App的开发和同步成本，同时跨平台App可充分利用现有硬件设备，节省购置新硬件的费用支出。

1 系统总体设计

外业核查是土地督察业务流程的重要环节，即通过实地查看相关地块，在现场查明土地的利用现状、周边状况和其他相关情况[8]，包括通过GPS设备实地定位和通过照相机采集现场照片等工作。原有外业核查设备主要为笔记本电脑、手持GPS设备、照相机等，存在携带不便、操作繁琐、智能化程度低、单机作业等不足。随着移动智能设备的迅猛发展，其已集成了拍照摄像、GPS定位、互联网数据传输等多项功能。针对原有外业核查设备的不足，本文设计并开发了基于Adobe AIR的跨平台土地督察外业核查系统，充分利用了现有手机和平板等移动终端设备，提升了土地督察外业核查的工作效能。

1.1 系统功能设计

结合土地督察外业核查的工作内容，系统应具备的主要功能为：

1）支持离线的影像切片底图加载，支持地图平移、缩放、量测等基本操作，支持业务数据图层叠加展示及其属性查询；

2）支持多种外业信息采集方式，以拍照、视频、文字备注等方式记录待核查地块的各类相关信息，以文件的形式将外业采集的照片、视频存储于移动终端设备内存中，以数据库文件的形式存储文字、矢量等信息；

3）可在离线状态下进行数据采集，并能在移动网络连接正常时，将采集的外业信息实时上传或通过内业数据处理系统批量导出；

4）采集的各类信息应与外业核查地块相关联，并以属性的形式与空间地理信息相关联，方便查看与编辑；

5）可实时记录外业核查的作业轨迹，并可通过移动网络实时上传，以便内业人员远程监控与内业调度[9]。

1.2 系统存储设计

Adobe AIR平台除了支持普通的文件模式存储外，还支持数据库存储。它有一个自带的 SQL 数据库引擎，采用开源的SQLite 数据库系统，支持多种标准 SQL 功能[10]。通过该引擎可使用本地 SQL 数据库，利用数据库可实现外业核查过程中矢量数据的空间信息存储，存储格式如式（1）～（3）所示。

点存储格式：

线存储格式：

面存储格式：

2 系统技术实现

2.1 系统功能模块

土地督察外业核查系统实现了移动终端设备的离线地图加载、GIS数据展示查询、矢量数据录入等功能。外业信息采集完成后，可将外业数据导入内业数据处理系统，实现内外业一体化和无缝管理。系统主要功能如图1所示。

图1 系统主要功能图

2.2 外业信息采集终端系统

1）地图模块。系统提供了移动端地图的基本功能，可方便进行地图浏览、量测等操作。以离线地图包的格式（.tpk）将底图数据预先导入终端系统，以离线矢量切片的形式将土地利用总体规划、土地利用现状、遥感监测图斑、土地整理等业务图层导入终端系统。作业人员可根据工作需要切换图层，还可查看当前地块规划用途、利用现状、是否位于基本农田保护区等信息（图2～4）。

图3 属性查询

图4 量测工具

2）外业信息采集模块。作业人员在地图上记录标注点，系统自动获取该点位置并记录其坐标，利用移动终端设备自带的相机即可对土地利用现状及其周边情况进行拍照。照片拍摄时的姿态、方位、经纬度和高程等信息由移动终端设备自动获取和记录，并与照片相关联。外业人员现场输入的矢量信息以SQLite数据库文件的格式（.db）存储在系统中，展示时系统可根据对应字段生成矢量数据。外业信息采集模块如图5所示。

图5 外业信息采集模块

3）GPS数据管理模块。作业过程中，该模块以固定时间间隔获取当前位置并记录，形成作业轨迹，数据库设计如表1所示。在移动终端设备上可实时查看作业轨迹，当移动网络连接正常时，也可同步上传至服务器端，内业人员便可远程监控外业核查情况，并根据需要做出调度安排（图6）。

表1 GPS轨迹记录数据库设计表

图6 外业GPS轨迹导出

按照国家土地督察条例、测绘成果保密管理制度等相关规定，土地督察外业工作涉及的部分数据为涉密数据，装载到普通移动终端设备前，会对坐标系统进行一定的偏移变形处理。因此，该模块还具备利用GPS数据进行坐标偏移纠正的功能，通过设定偏移量减小因坐标系统偏移而产生的误差。

2.3 内业数据处理系统

内业数据处理系统负责对外业采集信息进行整合、处理和展示。系统可将原始的外业采集数据转化为.shp等指定格式的数据，还可将照片等外业采集信息以属性的形式关联到地理空间数据。在外业核查的前期数据准备阶段，内业数据处理系统可对原始影像、矢量数据进行预处理，使之符合导入外业信息采集终端系统的要求。除此之外，外业采集数据还可实时上传至服务器，内业人员可对外业核查过程中的遗漏和错误进行分析、预警，尽可能地保证外业核查数据的客观性与准确性。

2.4 多平台安装包

各智能终端平台拥有专用的开发环境，如 Android平台 App 开发采用Android SDK，而 iOS 平台 App 开发采用 Xcode。Adobe AIR在跨操作平台运行时，充分利用现有的Flash、HTML、Javascript等Web开发技术构建移动应用程序，可导出.apk、.ipa等多平台的App安装包[11]。

3 结 语

3S技术为土地督察外业核查工作提供了新的思路和方法。本文主要研究了依托Adobe AIR平台开发土地督察外业核查系统的可行性，并根据设计思路探索性地开发了一套土地督察外业核查系统。经初步实验证明，该系统可取代原有外业核查设备，大大提升了土地督察外业核查的工作效能。相较于传统Android/IOS原生的开发模式，基于Adobe AIR的开发模式充分利用了其跨平台特性，大幅降低了移动App开发的门槛和成本，具备一定的推广价值；但该技术也存在打包文件过大、UI组件不够丰富等缺点，且在Hybrid App开发方面的应用还有待进一步研究。