基于pad的自然資源管理移動辦公系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

劉宜灼 平潭綜合實驗區(qū)自然資源服務中心

引言

近年來，自然資源空間信息在自然資源各項管理工作中扮演了越來越重要的角色，自然資源調(diào)查與確權(quán)登記、生態(tài)環(huán)境保護、空間規(guī)劃、應急救援、科學指揮決策等都離不開GIS技術(shù)和自然資源空間信息數(shù)據(jù)的支撐。本文基于平潭綜合實驗區(qū)豐富的地理空間信息、自然資源、生態(tài)環(huán)境、空間規(guī)劃等數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)資源庫，設計、開發(fā)了基于pad的自然資源管理移動辦公系統(tǒng)，為實驗區(qū)開放、開發(fā)建設過程中所涉及的自然資源相關(guān)業(yè)務提供離線辦公工具，實現(xiàn)了業(yè)務數(shù)據(jù)不離身的工作模式，解決了外業(yè)現(xiàn)場工作與實際業(yè)務數(shù)據(jù)脫離的情況，滿足了精準高效的業(yè)務工作需求。

一、需求分析

1.業(yè)務需求

傳統(tǒng)紙質(zhì)的領導工作用圖由于容量小、攜帶不便、內(nèi)容更新效率低、功能單一等，已不能滿足政府日常辦公及應對突發(fā)事件的需求。尤其是區(qū)自然資源信息分布廣泛，涉及山、水、林、田、湖、草等資源情況調(diào)查與利用，需要進行大量的戶外作業(yè)，傳統(tǒng)工作用圖無法實現(xiàn)多源、多時態(tài)數(shù)據(jù)分析查詢，無法滿足新時代高效工作要求，有必要建立一套基于空間地理信息數(shù)據(jù)和各專題業(yè)務數(shù)據(jù)、能為自然資源“批、共、用、補、查”工作提供服務的移動辦公系統(tǒng)，全面提高實際辦公效率。

2.數(shù)據(jù)需求

基于pad的自然資源管理移動辦公系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求主要有基礎地理信息、城市規(guī)劃、土地利用總體規(guī)劃、土地利用調(diào)查、年基準地價、礦產(chǎn)資源、地質(zhì)災害、生態(tài)保護紅線等數(shù)據(jù)資源。平潭綜合實驗區(qū)自然資源與時空信息云平臺已匯聚了土地、礦產(chǎn)、測繪、海洋、林業(yè)、生態(tài)環(huán)境、規(guī)劃等數(shù)據(jù)形成自然資源數(shù)據(jù)池，可為自然資源管理移動辦公系統(tǒng)提供堅實的數(shù)據(jù)支撐。自然資源管理移動辦公系統(tǒng)要通過后臺管理模塊配置應用的數(shù)據(jù)清單，打包生成SQLite數(shù)據(jù)庫，傳輸至移動客戶端，具體數(shù)據(jù)基礎要求如下：

①空間數(shù)據(jù)參考：2000國家大地坐標系；

②數(shù)據(jù)處理軟件：ArcGIS 10；

③地圖切片格式：.bundle或.tpk；

④電子地圖：處理為.bundle格式的離線地圖切片并打包為.tpk；

⑤地圖冊：以.jpg的格式進行存儲；

⑥專題數(shù)據(jù)：處理為.bundle格式的離線地圖切片并打包為.tpk；

⑦專題數(shù)據(jù)格式：進行格式轉(zhuǎn)換為.shp格式；

⑧存儲方式：文件式存儲與管理，離線部署于Android設備中。

3.安全需求

目前,移動客戶端加載空間數(shù)據(jù)有在線和離線2種調(diào)用方式。自然資源空間新數(shù)據(jù)包含部分涉密數(shù)據(jù)，為保證數(shù)據(jù)的安全性，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)是采用離線的方式存儲，所以系統(tǒng)大部分數(shù)據(jù)更新需采用物理拷貝方式進行更新。GIS應用對本地存儲數(shù)據(jù)進行讀取,從而擺脫了對網(wǎng)絡信號的依賴。地圖數(shù)據(jù)移動端離線存儲后，防止數(shù)據(jù)被更改、泄露是數(shù)據(jù)安全是重要內(nèi)容之一。為此，必須對涉密數(shù)據(jù)進行脫密處理，采購定制的pad設備，通過可靠的權(quán)限控制對平板設備的傳輸端口進行禁用監(jiān)控，保證了數(shù)據(jù)管理、使用的安全性。同時，提供用戶身份認證、加密驗證、授權(quán)驗證等，在保證系統(tǒng)安全的同時，又能靈活地進行權(quán)限設置。

二、系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

自然資源管理移動辦公系統(tǒng)以平潭綜合實驗區(qū)自然資源與空間信息時空云平臺的成果為基礎數(shù)據(jù)框架，集成電子地圖成果、出版地圖以及相關(guān)行業(yè)部門的專題數(shù)據(jù)，并采用互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫、北斗（GPS）、移動GIS等技術(shù)，開發(fā)基于pad的自然資源管理移動辦公系統(tǒng)，實現(xiàn)離線地圖數(shù)據(jù)的瀏覽、快速定位、模糊查詢、量測、查詢與統(tǒng)計、量測與分析、標繪、比對及公文包等功能，具體功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。為公務人員在應急救災、移動辦公、臨場指揮等提供功能齊全、數(shù)據(jù)豐富的服務工具。

圖1 自然資源管理移動辦公系統(tǒng)總體框架圖

1.地圖瀏覽：主要實現(xiàn)自然資源空間信息情況查詢，通過手勢操作在pad端實現(xiàn)地圖的放大、縮小、漫游、地圖顯示與關(guān)閉、地圖切換等操作。以簡單、便捷的操作方式為使用者提供平潭綜合實驗區(qū)自然資源空間分布信息，為各級領導層決策提供給數(shù)據(jù)支撐。

2.地圖查詢：包括模糊查詢與專題數(shù)據(jù)查詢兩個部分，能夠根據(jù)屬性或位置信息查詢土地、礦產(chǎn)、林業(yè)等資源空間數(shù)據(jù)和相關(guān)屬性信息，通過在地圖上繪制點或面狀要素，就可查詢與該幾何要素相交的專題數(shù)據(jù)要素信息，并以列表的形式展現(xiàn)，如圖2所示。

圖2 地圖查詢示意圖

3.快速定位：指根據(jù)用戶選中的某一政區(qū)，實現(xiàn)地圖快速縮放至該政區(qū)的空間位置，其中，行政區(qū)劃以列表的方式顯示，行政級別主要包括省、市、縣（區(qū)）、鄉(xiāng)鎮(zhèn)共4個級別。

4.地圖標繪：在地圖上實現(xiàn)點、線、面要素的繪制，公務人員在野外踏勘時候，可以根據(jù)實際情況采集、關(guān)聯(lián)多媒體數(shù)據(jù)，對自然資源相關(guān)信息進行編輯，并支持標繪信息導出，極大方便了公務人員外出現(xiàn)場信息記錄采集，提升公務人員的工作效率。

三、關(guān)鍵技術(shù)

1.采用SQLite數(shù)據(jù)庫技術(shù)。SQLite是一款輕型數(shù)據(jù)庫,是遵守ACID(原子性,一致性,隔離性,持久性)的關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),它是一種嵌入式系統(tǒng),使用資源很低,因此很適合移動端使用。自然資源管理移動辦公系統(tǒng)在SQLite數(shù)據(jù)庫基礎上做了空間數(shù)據(jù)擴展Spatialite，作為移動客戶端的專題存儲數(shù)據(jù)庫。

2.手勢端實時統(tǒng)計。通過手勢，輸入統(tǒng)計范圍，采用統(tǒng)計分析算法，實時統(tǒng)計區(qū)域范圍的專題數(shù)據(jù)數(shù)量、質(zhì)量情況，并以餅狀圖、柱狀圖進行展示。通過此類算法將基本專題圖信息轉(zhuǎn)化為有價值、可利用的結(jié)果數(shù)據(jù)。

3.疊加分析算法。利用精準的分析算法，可分析范圍內(nèi)各類地塊類型的占比，分析精度可達到一平方米，為決策人員提供強有力的輔助決策手段。

四、結(jié)束語

自然資源管理移動辦公系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)紙質(zhì)公務用圖存在的局限性，實現(xiàn)了“互聯(lián)網(wǎng)+北斗（GPS）+GIS”的移動辦公模式，推動實驗區(qū)自然資源與時空信息云平臺和各專題數(shù)據(jù)成果的集成應用。本應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)內(nèi)容豐富，功能模塊使用便捷，實現(xiàn)了外業(yè)工作看圖、用圖、綜合信息查詢、統(tǒng)計匯總等工作的數(shù)字化、系統(tǒng)化，現(xiàn)場一鍵即得，極大地提升了公務人員辦事的工作的效率和科學決策水平，具有廣泛的推廣應用價值。