CN102375879A - 基于智能手机的移动gis系统体系及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智能手机的移动GIS系统体系，包括包括无线通信网、GPS定位装置和移动终端，以及因特网和地理应用服务器，所述的移动终端为移动用户使用的智能手机，其特征在于，所述的移动终端设有以下软件功能模块：电子地图模块、地图显示模块、图层管理模块、图形编辑模块、信息查询模块、数据库管理模块、样式设置模块、GPS定位采集模块、通信模块、以及地图文件模块、移动数据库模块、GIS桌面集成平台模块、空间数据库模块和shapefiles/Mif模块，其主要应用于数字城市网格化管理，使用简便、存储效率高的特点。

Description

基于智能手机的移动GIS系统体系及其应用

技术领域

本发明属于电信增值业务和计算机应用技术领域，具体涉及一种基于智能手机的移动GIS系统体系。

背景技术

传统的空间索引理论的背景是在以资源丰富的PC机或服务器这样的硬件条件，存储量、CPU计算速度、屏幕显示、有线电源等都和移动设备具有很大的不同。如果直接将这些空间索引技术应用到移动GIS中，往往性能达不到原来设计的要求。

移动GIS是GIS与嵌入式智能移动设备的集成产物，是GIS的新应用领域。移动GIS主要由移动GIS用户终端、地理信息服务器、无线定位系统、移动通信系统四个部分组成。根据建立过程的不同、数据获取的方式的不同以及信息服务方式的不同，大体可以分为离线式和在线式两种体系结构。

离线式体系是指将地图数据直接下载到具有存储能力的智能手机上(或扩展存储卡)，在智能手机上直接对空间数据进行管理、显示、编辑、分析以及采用GPS进行数据采集等操作，为用产提供地理信息服务。在此结构体系结构下，数据更新速度慢，数据量较大。空间数据以文件或嵌入式数据库形式直接存储在移动设备上。

在线式体系是以移动互联网为支撑，通过有线或无线(GPRS，CDMA)方式从地图服务器下载地图数据，移动终端GIS系统根据这些数据提供信息服务。通过在线方式，用户随时更新地图数据，获取最新信息，又能保持移动设备数据量的大小，节约存储空间和内存。随着移动通信技术的发展，例如3G时代的到来，在线式体系移动GIS将是末来移动GIS发展的新起点。

高效的空间索引技术在移动GIS的广泛应用，使得移动GIS对空间数据处理能力得到很大提高，从而提升了移动GIS应用能力。随着GPS定位系统广泛应用到GIS相关的各行业中。底层开发的移动GIS系统具有灵活性、扩展性，通过一定专业定制，可以应用到电力巡检、绿化采集、地质调查、导航信息服务等行业，非常具有商业应用前景。

数字城市网格化管理是一种新兴的现代化城市管理模式，由北京市东城区首创。它依托统一的城市管理以及数字化的平台，将城市管理辖区按照一定的标准划分成为单元网格。通过加强对单元网格的部件和事件巡查，建立一种创新的城市管理和城市监督分离的管理体制。对于政府来说的主要优势是政府能够主动发现，及时处理，加强政府对城市的管理能力和处理速度，将问题解决在居民投诉之前。数字城市网格化管理实现了城市精细化管理，建立了一种有效地长效机制。

数字城市网格化管理的内容主要是“部件”以及围绕部件所发生的“事件”。数字城市网格化管理和服务平台是围绕城市管理部件和城市管理事件而展开业务。

城市管理部件指道路、桥梁、水、电、气、热等市政公用设施及公园、绿地、休闲健身娱乐设施等公共设施，以及其他设施。城市管理部件分类按照城市管理功能体系划分。大类分类包括：公用设施类、道路交通类、环卫环保类、园林绿化类、房屋土地类及其它类。总体分为6个大类，85个小类。

城市管理事件指人的行为活动或自然因素导致城市市容环境和正常秩序受到影响或破坏，需要城市管理部门处理并使之恢复正常的事情和行为的统称。城市管理事件分类按照其性质和特点划分。城市管理事件大类分类包括：大件废弃物、环境卫生、宣传广告、施工管理、突发事件、街面秩序、综合管理。总体分为6大类32小类。

现有技术缺陷：

(1)掌上电脑体积较大，耗能高，开机需要的时间较长，在相对恶劣的环境下，适应性差。

(2)受传统测量方式通视条件的限制，数据采集速度低。

(3)不适合野外作业。

(4)传统巡检主要是靠手工绘制地图，当出现新部件、新事件时，手工绘制很难清晰表达，不但劳动强度大，采集信息还容易丢失，或被错误解析。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明解决的技术问题是提供一种使用简便、存储效率高的基于智能手机的移动GIS系统体系。

一种基于智能手机的移动GIS系统体系，包括无线通信网、GPS定位装置和移动终端，以及因特网和地理应用服务器，所述的移动终端为移动用户使用的智能手机，其特征在于，所述的移动终端设有以下软件功能模块：电子地图模块、地图显示模块、图层管理模块、图形编辑模块、信息查询模块、数据库管理模块、样式设置模块、GPS定位采集模块、通信模块、以及地图文件模块、移动数据库模块、GIS桌面集成平台模块、空间数据库模块和shapefiles/Mif模块，其中：

电子地图模块，是移动终端作为客户端的基础内核，也是该移动终端组织、操作、查询、分析访问空间数据的统一接口，用于提供包括空间数据的组织封装、坐标系统投影、访问存储于移动终端上的地图文件中的空间数据、与数据库管理模块一起实现空间数据与属性数据的一一匹配的多种功能；

数据库管理模块，负责访问和管理移动终端中的移动数据库，完成移动GIS数据的各种属性数据的存储、查询显示、编辑更新、分析功能，并与电子地图模块一起完成空间数据与属性数据的一一匹配功能；

地图文件模块，负责管理和存储移动终端中以地图文件形式存在的移动GIS空间数据，主要提供电子地图模块来访问地图文件模块的功能；

移动数据库模块，负责管理和存储移动终端中以移动数据库形式存在的各种移动GIS属性数据，主要提供数据库管理模块来访问移动数据库模块的功能；

地图显示模块，负责显示移动终端中由电子地图模块提供的空间数据的图形，完成图形的漫游、放大、缩小、刷新多种功能；

图层管理模块，负责管理移动终端中由电子地图模块提供的空间数据的图层，完成空间数据图层的新建、删除、编辑、图层显示打开、图层显示关闭、图层叠放顺序上移、图层叠放顺序下移的多种功能，配合地图显示模块实现图层的显示与否控制功能；

图形编辑模块，负责编辑移动终端中由电子地图模块提供的空间数据的图形，完成点、线、面类型的图形数据的新建、删除、端点移动、端点删除、整体移动多种功能；

信息查询模块，负责查询移动终端中由电子地图模块提供的空间信息，并负责查询由数据库管理模块提供的属性信息，完成空间信息查询、属性信息查询、由空间信息查询属性信息、由属性信息查空间信息多种功能；

样式设置模块，负责设置由电子地图模块提供的空间数据的样式，完成点、线、面状图形的显示样式、颜色、点的大小、线的宽度、面的填充样式的设置功能；

GPS定位采集模块，负责完成GPS定位采集功能，包括GPS端口的配置、GPS端口的打开与关闭、GPS定位数据的接收与解析、调用电子地图模块进行GPS坐标系统投影、调用地图显示模块在地图上显示GPS当前位置、GPS轨迹回放、把当前GPS定位点数据作为采集图形(点、线、面)的位置数据保存下来；

通信模块，负责完成移动终端与地理应用服务器或其它服务器之间的通信功能，通信方式包括短信、语音、TCP/IP、HTTP多种方式；

GIS桌面集成平台模块，是移动终端本地数据与桌面计算机数据进行交换的平台，负责完成移动终端与桌面计算机之间的相互交换，包括完成由桌面空间数据库模块中的属性数据与移动终端中移动数据库模块中的属性数据之间的相互转换、桌面shapefiles/Mif文件模块中的空间数据与移动终端中地图文件模块中的空间数据之间的相互转换功能；

空间数据库模块，负责管理桌面计算机中存储的属性数据，包括属性数据库的建立、表的新建、添加、查询、编辑功能；

shapefiles/Mif模块，负责管理桌面计算机中存储的空间数据，包括shapefiles/Mif格式数据的新建、编辑、删除功能。

本发明采用了地图分级显示与动态加载技术。

地图分级显示是对整个地图进行分层管理并建立一个线性表，这张表用来管理图层与屏幕窗口的关系，即图层外接矩形相交或包含关系；其次再引入细节层次LOD(Level of Detail)技术思想，对每个不同比例尺的图层，设置一个图层比例尺范围，在缩放地图时，如果当前比例尺超出某图层范围，则该图层不予绘制和显示。二者结合，更好的提高地图显示速度和显示效果。

为了更好的节约内存，提高系统的运行速度，系统采用地理数据动态加载。在地图工程文件中记录地图分级显示的各个图层信息，系统首次打开地图时，先将工作区文件读入内存并将主图区读入内存显示到屏幕，当用户进行操作时，根据不同的比例尺进行图层的动态加载，如果加载图层数据总内存量超过一定阀值，则将不在显示范围内且离屏幕最远的图层清除，这样可以保障不会出现内存不足的现象发生。

本发明采用了GPS串口通信与数据采集技术。

移动终端内嵌GPS接收模块，通过串口通信可以实时读取NMEA 0183协议标准定义的GPS定位信息，并且利用多线程技术对接受的GPS信息进行解析、显示。

本发明采用嵌入式数据库SQLite。

SQLite是一种中小型嵌入式数据库，是一个小型的C语言连接库。SQLite采用程序驱动式，通常直接与操作系统和具体应用集成在一起，无须独立运行数据库引擎，由程序直接调用相应API去实现对数据的存取。

SQLite提供了对SQL92的大多数支持，支持多表和索引，事务，视图，触发和一系列的用户接口及驱动，简单易用，速度很快，同时提供了丰富的数据库结构。支持ACID事务；零配置——无需安装和管理配置；储存在单一磁盘文件中的一个完整数据库；数据库文件可以在不同的字节顺序的机器间自由共享；储存量大，支持数据大小2TB；比目前流行的大多数数据库对数据的操作要快；提供对事务功能和并发处理的支持，应用Transaction既保证了数据的完整性，也会提高运行速度。

SQLite提供丰富数据库操作API函数，但由于都是C语言，操作起来稍复杂，针对于此，本系统体系通过对SQLite操作进行二次封装，可以节省代码编写量和代码的理解维护等。

本系统体系中主要封装三个通用类：数据库操作类EVCSQLite3DB，数据库查询结果类EVCSQLite3Query，数据库模板类EVCSQlite3Statement。

数据库操作类EVCSQLite3DB主要负责数据库的创建，表的创建，基本的SQL语句的执行，数据操作的并发问题处理等。

数据库查询结果类EVCSQLite3QuerySQLite主要负责执行1个SQL语句，并存放查询的返回结果，是一个数据集合。

数据库模板类EVCSQlite3Statement主要负责执行SQL语句模板。如果要插入多条SQL语句，当这些语句又仅仅只是插入的数据不一样，格式都一样的活，那么就可以用这个EVCSQLite3Statement来进行保存模板，然后只用往这个模板里面赋予不同的值，然后进行执行即可。

在进行SQlite数据库操作时，要按以下要求进行：

(1)在对SQLite嵌入式数据库使用时，首先要进行判断，判断存放SQLite数据库的文件是否存在，然后再进行操作。同样，对SQLite数据库里面的表进行操作时，也要先进行检测，检测表是否存在，可以避免误操作。

(2)任何对数据进行更新操作的SQL语句，执行时，一定要放在事务里面进行操作。使用事务，一方面有利于数据回滚，另一方面可对数据库进行独占式操作。SQLite数据库允许多个用户同时进行读操作，但最多却只允许个用户在某一时刻对数据库进行更新操作。

(3)所有数据库的更新操作，一定要用Try…Catch…进行异常捕获处理，获取未知异常，可以保证可靠性。

(4)当某一个SQL语句，除了数据的内容不一样以外，所操作的表、字段都一样，这个时候，要使用CppSQLite3Statement来进行保存模板，然后只对模板进行操作，这样可以省去很多SQL语句的编译时间，从而提高效率。

本发明采用了双缓冲技术，指先在内存中创建一个“像画布一样”的与图形设备兼容的设备上下文，即在内存中开辟一块显示区域，然后在该内存中对地图进行绘制；绘制完成后，将内存中的图形一次性快速拷贝到前台屏幕上，此方法很好解决了地图重绘时由于颜色反差引起的闪烁现象，提高绘图速度。

本发明采用了空间索引技术，该技术是系统的核心技术，它是图形数据与属性数据连接的桥梁。当嵌入式数据库不支持复杂地理空间数据的存储时，可以通过文件来保存空间位置信息，属性信息保存到嵌入式数据库中。两者通过OID进行连接，实现属性查图形，图形查属性。在本发明开发的移动GIS系统中，电子地图是以图层的形式进行组织，并对每个图层建立空间索引。在空间索引结构中保存索引记录信息，并不包括空间数据，因此，插入、删除空间数据时，同时要将相应的空间索引记录删除，并通过OID号对数据库中的属性信息进行插入、删除。

基于智能手机的移动GIS系统体系应用于数字城市网格化管理。

数字城市网格化管理是一种新兴的现代化城市管理模式，它依托统一的城市管理以及数字化的平台，将城市管理辖区按照定的标准划分成为单元网格。通过加强对单元网格的部件和事件巡查，建立一种创新的城市管理和城市监督分离的管理模式。数字城市网格化管理的内容主要是“部件”以及围绕部件所发生的“事件”。数字城市网格化管理和服务平台是围绕城市管理部件和城市管理事件而展开业务。

信息采集是数字城市网格化管理工作中的重点。城市管理员通过移动终端(数字巡检系统)在指定的网格单元进行巡检，对城市部件、事件进行位置、状态、属性等信息采集，然后通过移动无线通信网络或室内数据上传当日的采集信息。

基于智能手机的移动GIS系统体系应用于数字城市网格化管理，其应用分6个步骤实现：

(1)地图格式转换与导入；

(2)嵌入式数据库建立；

(3)GPS配置；

(4)部件采集；

(5)事件采集；

(6)部件维护及统计。

本发明的有益效果：

智能手机作为掌上电脑与手机的结合体，具备手机、上网、办公、商务和多媒体等功能，在功能上超过掌上电脑和手机，价格便宜且方便携带，又为软件运行和内容服务提供了广阔的舞台。因此，智能手机是数字城市网格化管理中数字化巡检系统理想的运行平台。

智能手机集成GPS技术的移动GIS系统，可以利用GPS进行定位与导航、野外路线数据采集、城市部件和事件空间信息进行采集，以及属性信息的修改，将替代旧式工具(如纸质笔记本、罗盘等)。基于智能手机的移动GIS数字化巡检系统具备以下优越性：

(1)智能手机体积小、重量轻；功耗低，可连续工作10小时，开关机非常短(只需要几秒)，在相对恶劣的环境下，比掌上电脑更具有适应性。

(2)智能手机集成了GPS，可以随时便捷地进行定位，不受传统测量方式通视条件的限制，使数据采集速度有了很大的提高。

(3)智能手机集成移动通讯技术，使得在野外作业时，可以进行无线数据交换，在野外独立作业时，也可以与监督中心保持信息的一致性。

(4)基于移动GIS的数字化采集系统为城市管理部件、事件信息采集和管理提供了研究精度和程度，加快了研究周期，改变了成果的呈现形式，使得数字化巡检进入全新的数字化时代。

附图说明

图1是本发明基于智能手机的移动GIS系统体系结构示意图；

图2是本发明基于智能手机的移动GIS系统体系关键技术地图分级显示与动态加载的流程图；

图3是本发明基于智能手机的移动GIS系统体系关键技术GPS串口通信与数据采集的流程图；

图4是本发明基于智能手机的移动GIS系统体系应用于数字城市网格化管理的示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

参照图1，一种基于智能手机的移动GIS系统体系，包括无线通信网、GPS定位装置和移动终端，以及因特网和地理应用服务器，所述的移动终端为移动用户使用的智能手机，其特征在于，所述的移动终端设有以下软件功能模块：电子地图模块、地图显示模块、图层管理模块、图形编辑模块、信息查询模块、数据库管理模块、样式设置模块、GPS定位采集模块、通信模块、以及地图文件模块、移动数据库模块、GIS桌面集成平台模块、空间数据库模块和shapefiles/Mif模块，其中：

电子地图模块，是移动终端作为客户端的基础内核，也是该移动终端组织、操作、查询、分析访问空间数据的统一接口，用于提供包括空间数据的组织封装、坐标系统投影、访问存储于移动终端上的地图文件中的空间数据、与数据库管理模块一起实现空间数据与属性数据的一一匹配的多种功能；

数据库管理模块，负责访问和管理移动终端中的移动数据库，完成移动GIS数据的各种属性数据的存储、查询显示、编辑更新、分析功能，并与电子地图模块一起完成空间数据与属性数据的一匹配功能；

地图文件模块，负责管理和存储移动终端中以地图文件形式存在的移动GIS空间数据，主要提供电子地图模块来访问地图文件模块的功能；

移动数据库模块，负责管理和存储移动终端中以移动数据库形式存在的各种移动GIS属性数据，主要提供数据库管理模块来访问移动数据库模块的功能；

地图显示模块，负责显示移动终端中由电子地图模块提供的空间数据的图形，完成图形的漫游、放大、缩小、刷新多种功能；

图层管理模块，负责管理移动终端中由电子地图模块提供的空间数据的图层，完成空间数据图层的新建、删除、编辑、图层显示打开、图层显示关闭、图层叠放顺序上移、图层叠放顺序下移的多种功能，配合地图显示模块实现图层的显示与否控制功能；

图形编辑模块，负责编辑移动终端中由电子地图模块提供的空间数据的图形，完成点、线、面类型的图形数据的新建、删除、端点移动、端点删除、整体移动多种功能；

信息查询模块，负责查询移动终端中由电子地图模块提供的空间信息，并负责查询由数据库管理模块提供的属性信息，完成空间信息查询、属性信息查询、由空间信息查询属性信息、由属性信息查空间信息多种功能；

样式设置模块，负责设置由电子地图模块提供的空间数据的样式，完成点、线、面状图形的显示样式、颜色、点的大小、线的宽度、面的填充样式的设置功能；

GPS定位采集模块，负责完成GPS定位采集功能，包括GPS端口的配置、GPS端口的打开与关闭、GPS定位数据的接收与解析、调用电子地图模块进行GPS坐标系统投影、调用地图显示模块在地图上显示GPS当前位置、GPS轨迹回放、把当前GPS定位点数据作为采集图形(点、线、面)的位置数据保存下来；

通信模块，负责完成移动终端与地理应用服务器或其它服务器之间的通信功能，通信方式包括短信、语音、TCP/IP、HTTP多种方式；

GIS桌面集成平台模块，是移动终端本地数据与桌面计算机数据进行交换的平台，负责完成移动终端与桌面计算机之间的相互交换，包括完成由桌面空间数据库模块中的属性数据与移动终端中移动数据库模块中的属性数据之间的相互转换、桌面shapefiles/Mif文件模块中的空间数据与移动终端中地图文件模块中的空间数据之间的相互转换功能；

空间数据库模块，负责管理桌面计算机中存储的属性数据，包括属性数据库的建立、表的新建、添加、查询、编辑功能；

shapefiles/Mif模块，负责管理桌面计算机中存储的空间数据，包括shapefiles/Mif格式数据的新建、编辑、删除功能。

参照图2，地图分级显示与动态加载。首先启动开始移动GIS平台，打开工程文件Map，读取工程文件并提取图层Map信息，利用图层Map信息初始化图层的分级显示信息设置；初始化图层的分级显示信息后，移动GIS平台进行区域全图显示操作时，根据图层的分级显示信息，判断是否进行LOD分级显示，如果不进行LOD分级显示，则显示所有图层数据；如果进行LOD分级显示，则查看访问图层管理表，根据每一个图层的LOD分级显示信息，判断该图层是否需要显示，如果该图层不需要显示，则从所有显示图层中过滤掉该图层；如果该图层需要显示，则在图层信息中查看该图层是否已经在内存中加载，如果该图层已经加载，则在内存设备绘制地图，并把地图拷贝到客户区进行显示；如果该图层在内存中没有加载，在加载该图层之前，先判断移动终端中的内存是否已满，如果内存已满，则根据离显示屏幕距离最远的原则，释放掉不在显示区域的数据，并把当前操作图层数据动态加载到内存中，并进行显示操作，如果内存不满，则直接把当前操作图层数据动态加载到内存中，并进行显示操作。

参照图3，GPS串口通信与数据采集根据图3，启动移动GIS平台，首先进行移动终端上GPS端口的配置(配置参数：通信端口、波特率、数据位、停止位、校验)，配置正确的GPS端口后，就可以操作该GPS端口，打开该GPS端口，根据打开操作的结果判断是否成功打开GPS端口，如果没有成功打开GPS端口，检查GPS端口配置参数是否正确，再重新配置GPS端口，直到GPS端口成功打开；如果GPS端口成功打开，利用多线程技术，创建两个线程，1个读GPS端口数据的读线程，1个向GPS端口写数据的写线程；写线程负责向GPS端口写入控制命令(如GPS端口输出GPS定位数据的时间间隔)，可以调用WritePort方法向串口写数据，使用串口完毕后，可以调用ClosePort关闭串口，同时关闭读写线程；读线程负责监视GPS端口是否有可读数据，并负责从GPS端口读取NMEA 0183协议标准定义的GPS定位信息；当读线程发现GPS端口有可读数据后，读线程读取GPS端口的数据，并通过回调函数把读取的GPS数据传递给移动GIS平台主线程进行处理；主线程收到GPS读线程回调函数的数据后，首先判断收到的GPS数据是否有效，如果收到的GPS数据是无效的，主线程不进行任何操作，如果主线程收到的GPS数据是有效的，则主线程解析有效的GPS数据，从中提取WGS_84经纬度坐标定位数据；主线程提取WGS_84坐标数据后，即向当前采集的对象图元添加该GPS定位点坐标数据，在添加GPS定位数据之前，要判断采集的对象图元是否存在，如果不存在采集的对象图元，则需要根据实际采集的图元类型(点、线、面)来新建图元对象，然后把该GPS坐标定位数据添加到新建的图元对象中；如果在添加GPS定位数据时，采集的对象图元已经存在，则根据图元的类型，判断已经存在的图元对象是否完成采集，如果已经完成采集，则需要新建图元对象，并把该GPS定位数据添加到新建图元对象中，如果没有完成采集，则把向已经存在的图元对象中追加GPS定位数据，并重新绘制地图。

参照图4，基于智能手机的移动GIS系统体系应用于数字城市网格化管理，根据图4，基于智能手机的移动GIS系统体系在数字城市网格化管理中进行了应用，并根据数字城市网格化管理行业特点进行了行业定制。移动用户结合数字城市网格化管理行业特点，基于智能手机的移动GIS系统体系基本架构可以进行定制，主要用于数字城市网格化管理的基本模块有，电子地图显示模块、图层管理模块、空间数据管理模块、属性信息管理模块、样式模块、GPS模块、移动通讯模块。原有的数据体系架构不变，在移动终端上利用图形文件对移动GIS空间数据进行管理，利用嵌入式数据库对移动GIS属性数据进行管理，在桌面计算机上利用shapefiles/Mif模块管理空间数据，利用空间数据库管理属性数据，通过空间数据的组织和空间索引实现空间数据与属性数据的关联，利用GIS桌面集成平台实现移动终端与桌面计算机平台的数据交换。

在此基础上，数字城市网格化管理应用客户端一巡检系统客户端了增加了采集模块和维护模块。采集模块负责城市部件、城市事件的采集和相应的设施属性信息录入；维护模块负责巡检客户端数据的维护、部件与事件信息的维护，主要包括数据的包括数据的导入导出、部件巡检维护、事件巡检维护、位置修改、属性修改、维修统计。数据的导入导出模块主要负责数字城市网格化巡检行业数据的导入导出，部件巡检维护模块主要负责查看部件是否正常运行，并登记其运行状态，事件巡检维护主要负责查看发生的事件是否及时妥善处理，并登记其处理状态，位置修改模块主要负责部件与事件的位置发生变化进行其位置的修改，属性修改模块主要负责部件与事件的相关属性状态发生变化时，进行登记修改，维修统计模块主要负责统计不同类型和不同维护状态的事件或部件。

基于智能手机的移动GIS系统体系应用于数字城市网格化管理，其应用分6个步骤实现：

(1)地图格式转换与导入；(2)嵌入式数据库建立；(3)GPS配置；(4)部件采集；(5)事件采集；(6)部件维护及统计。

Claims (8)

1.一种基于智能手机的移动GIS系统体系，其特征在于，包括无线通信网、GPS定位装置和移动终端，以及因特网和地理应用服务器，所述的移动终端为移动用户使用的智能手机，其特征在于，所述的移动终端设有以下软件功能模块：电子地图模块、地图显示模块、图层管理模块、图形编辑模块、信息查询模块、数据库管理模块、样式设置模块、GPS定位采集模块、通信模块、以及地图文件模块、移动数据库模块、GIS桌面集成平台模块、空间数据库模块和shapefiles/Mif模块，其中：

电子地图模块，是移动终端作为客户端的基础内核，也是该移动终端组织、操作、查询、分析访问空间数据的统一接口，用于提供包括空间数据的组织封装、坐标系统投影、访问存储于移动终端上的地图文件中的空间数据、与数据库管理模块一起实现空间数据与属性数据的一一匹配的多种功能；

数据库管理模块，负责访问和管理移动终端中的移动数据库，完成移动GIS数据的各种属性数据的存储、查询显示、编辑更新、分析功能，并与电子地图模块一起完成空间数据与属性数据的一一匹配功能；

地图文件模块，负责管理和存储移动终端中以地图文件形式存在的移动GIS空间数据，主要提供电子地图模块来访问地图文件模块的功能；

移动数据库模块，负责管理和存储移动终端中以移动数据库形式存在的各种移动GIS属性数据，上要提供数据库管理模块来访问移动数据库模块的功能；

地图显示模块，负责显示移动终端中由电子地图模块提供的空间数据的图形，完成图形的漫游、放大、缩小、刷新多种功能；

图层管理模块，负责管理移动终端中由电子地图模块提供的空间数据的图层，完成空间数据图层的新建、删除、编辑、图层显示打开、图层显示关闭、图层叠放顺序上移、图层叠放顺序下移的多种功能，配合地图显示模块实现图层的显示与否控制功能；

图形编辑模块，负责编辑移动终端中由电子地图模块提供的空间数据的图形，完成点、线、面类型的图形数据的新建、删除、端点移动、端点删除、整体移动多种功能；

信息查询模块，负责查询移动终端中由电子地图模块提供的空间信息，并负责查询由数据库管理模块提供的属性信息，完成空间信息查询、属性信息查询、由空间信息查询属性信息、由属性信息查空间信息多种功能；

样式设置模块，负责设置由电子地图模块提供的空间数据的样式，完成点、线、面状图形的显示样式、颜色、点的大小、线的宽度、面的填充样式的设置功能；

GPS定位采集模块，负责完成GPS定位采集功能，包括GPS端口的配置、GPS端口的打开与关闭、GPS定位数据的接收与解析、调用电子地图模块进行GPS坐标系统投影、调用地图显示模块在地图上显示GPS当前位置、GPS轨迹回放、把当前GPS定位点数据作为采集图形(点、线、面)的位置数据保存下来；

通信模块，负责完成移动终端与地理应用服务器或其它服务器之间的通信功能，通信方式包括短信、语音、TCP/IP、HTTP多种方式；

GIS桌面集成平台模块，是移动终端本地数据与桌面计算机数据进行交换的平台，负责完成移动终端与桌面计算机之间的相互交换，包括完成由桌面空间数据库模块中的属性数据与移动终端中移动数据库模块中的属性数据之间的相互转换、桌面shapefiles/Mif文件模块中的空间数据与移动终端中地图文件模块中的空间数据之间的相互转换功能；

空间数据库模块，负责管理桌面计算机中存储的属性数据，包括属性数据库的建立、表的新建、添加、查询、编辑功能；

shapefiles/Mif模块，负责管理桌面计算机中存储的空间数据，包括shapefiles/Mif格式数据的新建、编辑、删除功能。

2.根据权利要求1基于智能手机的移动GIS系统体系，其特征在于，所述系统采用地图分级显示与动态加载技术，地图分级显示是对整个地图进行分层管理并建立一个线性表，这张表用来管理图层与屏幕窗口的关系，即图层外接矩形相交或包含关系；其次再引入细节层次LOD(Level of Detail)技术思想，对每个不同比例尺的图层，设置一个图层比例尺范围，在缩放地图时，如果当前比例尺超出某图层范围，则该图层不予绘制和显示。

3.根据权利要求1基于智能手机的移动GIS系统体系，其特征在于，所述系统采用GPS串口通信与数据采集技术，移动终端内嵌GPS接收模块，通过串口通信可以实时读取NMEA0183协议标准定义的GPS定位信息，并且利用多线程技术对接受的GPS信息进行解析、显示。

4.根据权利要求1基于智能手机的移动GIS系统体系，其特征在于，所述系统采用嵌入式数据库SQLite。

5.根据权利要求1基于智能手机的移动GIS系统体系，其特征在于，所述系统采用双缓冲技术，指先在内存中创建一个像画布一样的与图形设备兼容的设备上下文，即在内存中开辟一块显示区域，然后在该内存中对地图进行绘制；绘制完成后，将内存中的图形一次性快速拷贝到前台屏幕上。

6.根据权利要求1基于智能手机的移动GIS系统体系，其特征在于，所述系统采用空间索引技术，当嵌入式数据库不支持复杂地理空间数据的存储时，可以通过文件来保存空间位置信息，属性信息保存到嵌入式数据库中，两者通过OID进行连接，实现属性查图形，图形查属性。

7.权利要求1-6任一项所述的基于智能手机的移动GIS系统体系应用于数字城市网格化管理，其特征在于，城市管理员通过移动终端即数字巡检系统，在指定的网格单元进行巡检，对城市部件、事件进行位置、状态、属性等信息采集，然后通过移动无线通信网络或室内数据上传当日的采集信息。

8.根据权利要求7所述的基于智能手机的移动GIS系统体系应用于数字城市网格化管理，其特征在于，其应用分6个步骤实现嵌入式数据库建立：

(1)地图格式转换与导入；

(2)嵌入式数据库建立；

(3)GPS配置；

(4)部件采集；

(5)事件采集；

(6)部件维护及统计。

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