摘要：本文分析了移动GIS的发展，并基于当前移动互联网技术，针对移动端GIS的数据组织、数据接口以及功能设计进行了探索，并将相关技术在实际项目中进行了应用，效果良好。
关键词：移动GIS；数据采集；SQLite
1引言
移动GIS的前身是“嵌入式GIS”，即在嵌入式设备上运行的GIS应用。2000年左右，随着PDA设备的产生进入萌芽期，并随着Windows CE和嵌入式Linux系统的日趋成熟，于2005年进入了过热期，在这一时期，嵌入式GIS在国土、测绘、城管、电力、林业等行业得到了成功应用。但是嵌入式GIS却并没有得到很大的发展，在2009年开始进入低谷期。主要原因有三个：第一，无线网络的宽带不足以支撑GIS的应用；第二，PDA等硬件设备过于笨重，性能过低，价格过高；第三，嵌入式操作系统体验不好，易用性差。
随着移动互联网兴起和智能移动终端普及，移动GIS从2009年的低谷期逐步进入了2013年的复苏期。移动GIS也成为继云GIS之后，地理信息产业关注的又一技术热点。同时，随着地理信息技术自身的发展，移动GIS也不再仅局限于GIS系统本身，而是延伸到了整个地理信息产业链，涉及数据采集、数据处理、平台软件、行业应用等多个层面，构成了移动地理信息的新生态。
现在的移动GIS，是以移动互联网为支撑、以智能手机或平板电脑为终端、结合北斗、GPS或基站为定位手段的GIS系统，是继桌面GIS、WebGIS之后又一新的技术热点，移动定位、移动办公等越来越成为企业或个人的迫切需求。
近年来，地理信息系统工程在测绘与地理信息产业中比重呈逐渐增大的趋势，而地理信息系统工程中数据采集成本占绝大多数，基于移动端的GIS数据采集技术也成为地理信息行业的热点。
2数据组织
与普通的GIS系统一样，移动GIS数据采集平台也离不开地图，地图数据可采用在线和离线方式，在线方式需要耗费流量，为节省采集成本本文采用离线方式。地图数据包括两类：底图数据和专题数据。
底图数据一般作为背景地图，为只读数据，一般采用缓存切片的方式。
专题数据即要采集的数据，一般采用数据库的形式存储，本文中采用SQLite数据库。SQLite是一款轻型的数据库，它包含在一个相对小的C库中。它的设计目标是嵌入式的，而且目前已经在很多嵌入式产品中使用了它，它占用资源非常的低，在嵌入式设备中，可能只需要几百K的内存就够了。它能够支持Windows、Linux、Unix等主流的操作系统，同时能够跟很多程序语言相结合，比如C#、PHP、Java等，还有ODBC接口，同样比起Mysql、PostgreSQL这两款开源的世界著名数据库管理系统来讲，它的处理速度比他们都快。
SQLite数据库是关系数据库，要存储GIS数据，还必须针对GIS数据格式设计空间数据库。GIS数据格式一般包括图形数据、属性数据、空间索引数据，空间数据库的设计纪要考虑空间数据的读写的便利，又要保证空间数据的完备性。
空间数据库的组成包括图层信息表、空间数据表、空间索引表。
1）图层信息表
图层信息表保存数据库中所有的图层的元数据信息，包括图层名称、图形类型、空间索引表名称、数据范围、记录个数等相关信息。
2）空间数据表
空间数据表用于保存属性信息和图形信息，其中属性信息原本就是关系数据库中的一维数据，无需特别的转换，而图形信息采用WKB格式存储，由于信息是变长的，所以以BLOB类型保存。
每个图层对应一个空间数据表，空间数据表中的每条记录对应一个空间对象，每条记录中包含属性数据和图形数据。这种方式存储的空间数据表保证了数据完备性。
3）空间索引表
空间索引表保存空间数据表的R树空间索引，每个空间数据表对应一个空间索引表，空间索引表中的每条记录对应空间索引的一个结点。
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3数据接口
为了方便操作空间数据库，还必须定义空间数据库操作接口，接口包括以下3类：数据库操作接口、图层操作接口、记录操作接口。
数据库操作接口包括：数据库创建、数据库删除、数据库连接等。空间数据库创建时，在SQLite数据库创建的基础上，进行空间数据库的初始化操作（图层信息表创建等）；空间数据库删除时，关闭所有的连接并删除数据库文件；空间数据库连接时，则读取数据库中所有的图层信息。
图层操作接口包括：图层创建、图层删除、图层信息更新等。图层创建即创建图层的空间数据表以及空间索引表，并在图层信息表中进行图层的注册；图层删除则删除图层的空间数据表和空间索引表，并在图形信息表中删除图层的注册信息；图层信息更新则是在图层记录变化的时候重新计算图层的坐标范围以及空间索引。
记录操作接口包括记录的增、删、改、查等。因数据采集时必须实现数据的现实，因此在记录的查询时提供基于空间范围的查询的功能。
4采集终端功能设计
采集终端即在移动端开发APP进行数据采集，功能模块包括地图管理、空间定位、属性采集、拍照扫描、数据交换等模块。
1）地图管理
地图管理模块负责地图配置与显示控制。包括底图的显示控制、底图的切换控制、专题图层的风格设置、标签显示控制等。
2）空间定位
空间定位模块负责空间位置的采集，根据移动端自带的定位功能获取初始的概略位置，然后再结合周边地图进行相对定位。
3）属性采集
属性采集模块主要负责采集属性项的配置以及属性项的编辑录入等。属性项的配置包括属性字段的名称、属性字段类型、属性项的数据字典等配置；属项的编辑录入则根据配置自动生成编辑录入界面，并结合空间数据库接口，实现数据记录的增、删、改、查。
4）拍照扫描
拍照扫描模块通过调用移动端的摄像头拍摄功能实现采集目标照片、条码、二维码等数据的采集。
5）数据交换
数据交换模块负责移动端与PC端的数据交换，主要包括在局域网或者互联网环境下的底图的数据下载和专题成果上传，方便数据的采集以及后期的数据编辑。
5结论
本文中所论述的相关技术目前已应用到温州市精细地名更新采集项目中，效果良好。在低地理精度的数据采集项目中，通过简单的配置即可开展作业，与传统打印图纸外业采集再内业录入的采集模式相比，提高了工作效率，节省了作业成本。但移动终端普遍面临的问题就是电池问题，不能长时间连续作业，在实际的工作中都是带着多个充电宝，为作业了一定的麻烦。移动数据采集是当前及今后主流方向，随着以后电池问题的解决，数据采集会更加方便。
参考文献：
[1]林永峰，王颖，陈亮，电网GIS数据移动采集终端设计方法研究，电子技术应用，2017 43（8）：85-87，91.
[2]张振军，杨松，唐磊，基于Android的河道测绘移动终端设计与实现，北京测绘，2018 32（8）
[3]徐思阳，陶恂，胡兰馨，基于移动定位的行为数据采集技术应用，福建电脑，2018 34（8）
[4]张晓春，肖庆余，刘兴锋，基于开源项目的林业资源数据采集Android移动应用构建，湖南林业科技，2018 45（4）
[5]龚静，基于地理位置的移动数据采集及展示技术应用研究，科技与创新，2018 6
作者简介：
宋传丽（1980-），女，河南省信阳市人，民 族：汉 职称：助理工程师，学历：本科。研究方向：地理信息系统工程.
论文作者:宋传丽
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/26
标签：空间论文; 图层论文; 数据论文; 数据库论文; 数据采集论文; 属性论文; 信息论文; 《基层建设》2019年第7期论文;