基于Android和Openlayers的旅游導(dǎo)覽系統(tǒng)

楊 盼，萬(wàn)隆君，徐軼群

(集美大學(xué)輪機(jī)工程學(xué)院，福建 廈門(mén) 361021)

0 引言

隨著旅游業(yè)的快速發(fā)展，如何為游客提供強(qiáng)有力的信息支撐，加強(qiáng)旅游景點(diǎn)的接待能力和規(guī)范管理成為了亟待解決的問(wèn)題[1].目前，西方的一些發(fā)達(dá)國(guó)家在博物館和景區(qū)采用電子導(dǎo)游系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠顯示游客所處地和景區(qū)配套設(shè)施的坐標(biāo)，并且還配有語(yǔ)音講解和視頻展示，方便游客做線路規(guī)劃[2].國(guó)內(nèi)大部分景區(qū)依舊采用紙質(zhì)地圖和路標(biāo)為游客做指引，部分景區(qū)在電腦上使用互聯(lián)網(wǎng)景區(qū)導(dǎo)覽系統(tǒng)，而便攜式景區(qū)導(dǎo)覽系統(tǒng)很少應(yīng)用.隨著智能手機(jī)的發(fā)展，擁有Android操作系統(tǒng)的電子產(chǎn)品在中國(guó)所占份額達(dá)到了90%，基于Android的旅游導(dǎo)覽系統(tǒng)可以給景區(qū)和游客帶來(lái)便捷、智能的服務(wù).而Openlayers具有成本低，開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單，支持多種地圖格式等特點(diǎn).Android和Openlayers的結(jié)合能實(shí)現(xiàn)對(duì)地圖和旅游路線的各種操作，而且可以對(duì)景點(diǎn)實(shí)現(xiàn)文字、flash和音頻的三重呈現(xiàn)，如果同SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合，則可以實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新.

1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)及功能實(shí)現(xiàn)

1.1 功能規(guī)劃

系統(tǒng)根據(jù)景區(qū)情況設(shè)計(jì)了5項(xiàng)功能，分別為定位查詢、數(shù)據(jù)管理、路線管理、景點(diǎn)呈現(xiàn)和服務(wù)查詢[3].定位查詢包括景點(diǎn)位置查詢和個(gè)人位置查詢，可實(shí)現(xiàn)查找景點(diǎn)位置和游客自身位置的功能;數(shù)據(jù)管理包含地圖數(shù)據(jù)管理和景點(diǎn)屬性管理;地圖數(shù)據(jù)管理可實(shí)現(xiàn)地圖升級(jí)和更新，給用戶提供更好的體驗(yàn);景點(diǎn)屬性管理可根據(jù)景點(diǎn)需要修改和展示對(duì)應(yīng)的內(nèi)容;線路管理分為線路查詢和線路更新管理兩部分，線路查詢可查看具體的線路，線路更新可實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的增加、刪除和修改操作;景點(diǎn)呈現(xiàn)包括兩種展現(xiàn)景點(diǎn)的方式，分別為靜態(tài)呈現(xiàn)和動(dòng)態(tài)呈現(xiàn);服務(wù)查詢可查詢保衛(wèi)室、醫(yī)院、緊急援助中心等服務(wù)站點(diǎn)的具體位置和電話.系統(tǒng)具體功能如圖1所示.

圖1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure diagram for system function

1.2 系統(tǒng)架構(gòu)方案

根據(jù)系統(tǒng)的功能以及Android和Openlayers框架的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了如圖2所示的系統(tǒng)框架.系統(tǒng)從邏輯上分為3個(gè)層次，分別是用戶界面層、服務(wù)層和數(shù)據(jù)層，這樣減輕了客戶端和數(shù)據(jù)服務(wù)器的壓力，使整個(gè)系統(tǒng)可以流暢地運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)[3-4].

用戶界面層主要用來(lái)定位和顯示景區(qū)的各種信息，以及完成線路繪制和數(shù)據(jù)管理等工作.在這一層中，所使用的OpenLayers源碼中封裝了許多函數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)異步調(diào)用.Openlayers對(duì)html有良好的支持，整個(gè)地圖以及景區(qū)重要信息以html文件為載體，Android提供的Webview作為容器能夠很好地支持Openlayers和html.Openlayers封裝的Ajax可以異步調(diào)用存儲(chǔ)的瓦片地圖，實(shí)現(xiàn)地圖的無(wú)縫拼接.通過(guò)調(diào)用對(duì)應(yīng)的函數(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)地圖的放大、縮小、平移控制，還可以實(shí)現(xiàn)線路的繪制和重要景點(diǎn)顯示介紹等功能[5].

圖2 系統(tǒng)架構(gòu)方案Fig.2 System architecture solution

服務(wù)層中提供的方法和接口，可將html中的Openlayers和javascript方法同Android的類相互綁定，使它們之間可以相互調(diào)用.本文可使用SQL語(yǔ)句直接操作SQLite為數(shù)據(jù)庫(kù)，也可以使用Android提供的SQLiteDatabase和SQLiteOpenHelper實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建、打開(kāi)、查詢和刪減等操作，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)景點(diǎn)動(dòng)靜態(tài)顯示、線路繪制、景點(diǎn)相關(guān)屬性顯示等功能.

地圖顯示采用瓦片式地圖 (Tile Map Image)和無(wú)縫拼接技術(shù).對(duì)于選取的地圖，根據(jù)瓦片金字塔地圖庫(kù)模型設(shè)置好縮放級(jí)別和瓦片最合適的尺寸 (256×256像素)，用瓦片生成工具將地圖切割成瓦片，并將這些瓦片按級(jí)別有序地存放在目錄下.瓦片金字塔模型如圖3所示[6].

圖3 地圖圖層金字塔Fig.3 Map layer pyramid

1.3 系統(tǒng)功能開(kāi)發(fā)

本系統(tǒng)采用eclipse和Android SDK為開(kāi)發(fā)環(huán)境，以SQLite為數(shù)據(jù)庫(kù)，以O(shè)penlayers作為導(dǎo)覽操作的核心組件.Android提供的xml布局文件有可視化操作功能，可實(shí)現(xiàn)界面的快速布置，其內(nèi)部集成的各種控件和各種函數(shù)與Openlayers相結(jié)合使用，為系統(tǒng)提供更多選擇.

1.3.1 基于Openlayers和Android的界面顯示

在Android開(kāi)發(fā)環(huán)境中建立好Android工程后，首先在layout中建立兩個(gè)xml文件，向兩個(gè)xml文件添加需要的控件，并進(jìn)行布局和美化，然后在Activity中添加對(duì)應(yīng)的xml文件.為實(shí)現(xiàn)導(dǎo)覽和核心景點(diǎn)兩個(gè)界面的相互切換，用TabActivity作為兩個(gè)Activity的容器，點(diǎn)擊兩個(gè)界面的標(biāo)簽就可實(shí)現(xiàn)上述要求[7].

在導(dǎo)覽頁(yè)面對(duì)應(yīng)的xml文件中添加了webview控件，它是Openlayers和html文件的載體.Openlayers開(kāi)發(fā)可以分為4個(gè)步驟，如圖4所示[8].

圖4 Openlayers開(kāi)發(fā)步驟Fig.4 Openlayers development steps

實(shí)例化地圖:在Openlayers中最基礎(chǔ)最核心的類是Map類，它是地圖、圖層和各種控件的容器.在web頁(yè)中用div作為Map的載體，通過(guò)id或name獲取Map對(duì)象.

實(shí)例化圖層:圖層在OpenLayer中指各種地理數(shù)據(jù)，使用Openlayers可以輕松地呈現(xiàn)各種格式的地理數(shù)據(jù)，如系統(tǒng)中的路線、圖片、flash、音頻、視頻等.在這個(gè)過(guò)程中，既可以用Openlayers封裝的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以用自己編寫(xiě)的javascript方法來(lái)實(shí)現(xiàn).

圖層加載:圖層添加在Map對(duì)象上，用addLayer函數(shù)加載實(shí)例化的Layer對(duì)象，用Pixel方法確定圖層的位置，用addFeatures方法為圖層添加各種屬性.Openlayers具有WMS和WFS功能，可生成地圖顯示需要的圖層并將其添加到Map類中.而且Openlayers封裝了Ajax，通過(guò)回調(diào)的url達(dá)到對(duì)瓦片地圖異步請(qǐng)求及傳輸?shù)囊?，從而使?yè)面無(wú)刷新顯示動(dòng)態(tài)地圖.其具體顯示過(guò)程如圖5所示[9].

圖5 瓦片地圖顯示方案模型Fig.5 Tile map display program model

加載事件函數(shù):在Openlayers中最主要的有兩種事件函數(shù)，一種是瀏覽器自帶的函數(shù) (如mouse down/mouse up)，另一種是用戶用javascript語(yǔ)言自定義的事件，可以用events.register、addControl等方法將其添加到地圖和圖層中去.各種事件函數(shù)再加上地圖和圖層就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能.

1.3.2 服務(wù)層的實(shí)現(xiàn)

為了能在第一個(gè)界面的html網(wǎng)頁(yè)中播放flash文件，需要下載安裝adobe flash player插件，在確認(rèn)安裝插件之后只需要在網(wǎng)頁(yè)中添加flash的路徑就可以實(shí)現(xiàn)景點(diǎn)的動(dòng)態(tài)呈現(xiàn).實(shí)現(xiàn)在html文件中加載音樂(lè)播放器播放音頻文件的功能，需要在android中建立一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)播放器開(kāi)始、結(jié)束、暫停的類，并將這個(gè)類設(shè)置為全局變量類，在系統(tǒng)中通過(guò)調(diào)用全局變量類可在任何子系統(tǒng)中播放音頻文件.要在html文件中播放聲音還需為javascript和android寫(xiě)一個(gè)可以相互調(diào)用的接口，其代碼如下:

private WebView webView;//創(chuàng)建一個(gè)webView

this.webView.addJavascriptInterface((MyApplication)getApplication()，＂musicplayer＂);//為這個(gè)webView添加使javascript能調(diào)用android方法的接口.

第二個(gè)界面以Activity為容器展示核心景點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)在Activity中播放核心景點(diǎn)視頻的功能，需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)類，在類中添加VideoView控件，編寫(xiě)視頻的播放、停止、暫停方法，并為按鈕綁定這些方法的監(jiān)聽(tīng).視頻播放只能展示核心景點(diǎn)大體的情況，為了能對(duì)核心景點(diǎn)做更詳細(xì)的展示，在“靜態(tài)美景”按鈕上綁定OnClickListener監(jiān)聽(tīng)，點(diǎn)擊之后通過(guò)Intent方法切換到含有ImageView控件的Activity界面，通過(guò)ImageView控件就可以更細(xì)致地展示核心景點(diǎn)的景色.

為實(shí)現(xiàn)html文件和數(shù)據(jù)庫(kù)的交互，首先要用SQLiteDatabase和SQLiteOpenHelper實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建、打開(kāi)、查詢和刪減等功能，然后在Android中創(chuàng)建ReadDbInterface類來(lái)獲取數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)并通過(guò)為WebView添加接口的方式為html文件傳遞數(shù)據(jù).

1.3.3 基于SQLite的數(shù)據(jù)庫(kù)管理

SQLite是專為嵌入式開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)，因而選擇SQLite為本次開(kāi)發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐.SQLite引擎不是程序與之通信的獨(dú)立進(jìn)程，而是要連接到程序中成為它的一個(gè)主要部分.所以主要的通信協(xié)議是在編程語(yǔ)言內(nèi)直接調(diào)用API.對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作首先需要根據(jù)應(yīng)用設(shè)計(jì)出合適的表格，并在表中建立字段和相應(yīng)的類型，如系統(tǒng)中建立了INTEGER、REAL和TEXT類型的數(shù)據(jù).在數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建完成之后用服務(wù)層中的方法對(duì)其進(jìn)行各種操作.

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

以嘉庚公園為對(duì)象檢驗(yàn)本文所提出方案的效果.系統(tǒng)主界面和景點(diǎn)介紹頁(yè)面如圖6、圖7所示.在圖6中可以看見(jiàn)主要景點(diǎn)圖層，點(diǎn)擊后彈出如圖7所示的帶有flash、文字和聲音三重呈現(xiàn)的景點(diǎn)介紹.并且可以為游客提供路標(biāo)和線路定位和引導(dǎo).在嘉庚紀(jì)念館頁(yè)面中有核心景點(diǎn)視頻呈現(xiàn)、靜態(tài)圖片呈現(xiàn)以及站點(diǎn)電話查詢功能，如圖8所示.點(diǎn)擊“靜態(tài)美景”按鈕，即可通過(guò)圖片展示此處的核心景點(diǎn);點(diǎn)擊“動(dòng)態(tài)視頻”可以通過(guò)視頻和文字全方位了解景點(diǎn);“服務(wù)查詢”顯示各種服務(wù)電話及站點(diǎn)詳情，及時(shí)地給游客提供幫助.

圖6 系統(tǒng)主界面Fig.6 Main interface of system

3 結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)之后在以Android為操作系統(tǒng)的平板電腦和手機(jī)上運(yùn)行情況良好，運(yùn)行速度也比較快，各個(gè)功能都能較好實(shí)現(xiàn)，沒(méi)有出現(xiàn)卡殼或者系統(tǒng)崩潰的情況.但是在硬件配置比較低的終端上還是會(huì)出現(xiàn)停頓和卡的情況.SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)的使用，為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更新和維護(hù)提供了方便.

圖7 景點(diǎn)詳情介紹Fig.7 Introduction of attractions details

圖8 核心景點(diǎn)介紹Fig.8 Core attractions introduction

筆者認(rèn)為代碼和設(shè)計(jì)的框架還有優(yōu)化的空間，以后會(huì)進(jìn)一步的研究和探索.屆時(shí)游客不僅可以用景區(qū)提供的安裝有該系統(tǒng)的電子產(chǎn)品來(lái)導(dǎo)覽，也可去景區(qū)網(wǎng)站下載該系統(tǒng)到手機(jī)上來(lái)幫助導(dǎo)覽.系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)源的Android和Openlayers來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，整理了旅游景點(diǎn)信息以及旅游配套資源，將旅游信息系統(tǒng)與空間信息技術(shù)相結(jié)合，建立了旅游景點(diǎn)信息以及旅游配套資源信息的基本信息數(shù)據(jù)庫(kù)，降低了成本，提高了開(kāi)發(fā)效率，旅游導(dǎo)覽系統(tǒng)特別適合中小型景區(qū)的開(kāi)發(fā).

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