周 婉，趙得意，方 衎，黃一昀

(江蘇省工程勘測研究院有限責任公司，江蘇 揚州 362200)

移民工程實物調查的主要任務是查明征地范圍內各種相關聯(lián)對象的數(shù)量和質量，目前大多采用傳統(tǒng)的調查統(tǒng)計方法，基礎數(shù)據通過EXCEL表格進行采集匯總，需要專人將采集的數(shù)據逐條入庫[1]。目前，市場上有許多的外業(yè)采集系統(tǒng)可實現(xiàn)線上填報匯總，但所上報的數(shù)據質量無法得到保證，時常出現(xiàn)返工現(xiàn)象。若通過移動外業(yè)采集系統(tǒng)，基于GIS平臺的數(shù)據管理與分析方式，運用LBS服務，可直接將移民調查數(shù)據在平板上進行定位、記錄，并實時上傳至后臺進行匯總輸出，數(shù)據中存在的問題能夠及時反饋，可極大提高工作精度和工作效率。

1 研究內容

基于GIS空間數(shù)據管理平臺，利用數(shù)據庫技術、Java、MUI等，建立完善的、相對獨立的移民數(shù)據庫及數(shù)據傳輸應用系統(tǒng)，為移民外業(yè)調查提供科學、高效、可靠的技術支持。本系統(tǒng)是一個獨立自主設計的GIS平臺，采用開源leaflet庫讀寫柵格和矢量空間數(shù)據，構建瓦片金字塔模型壓縮影像，調查圖層在柵格影像上疊加顯示，實現(xiàn)合并和編輯矢量圖斑的操作，并基于空間信息使用手持終端進行屬性數(shù)據記錄和圖片采集。區(qū)別于傳統(tǒng)的作業(yè)方式，使用本系統(tǒng)在移動設備上作業(yè)不需要攜帶紙質遙感影像、地形圖、調查卡片等，只需在移動設備上加載處理好的柵格和矢量空間數(shù)據就可查看電子版的作業(yè)數(shù)據，填寫電子調查卡片。運用WebSocket通信協(xié)議，實現(xiàn)客戶端和服務器雙向通信，實現(xiàn)用戶上報信息實時校驗并主動反饋結果[2]?；贛UI移動端開源庫，以IOS平臺UI控件為基礎，補充部分Android平臺特有的UI控件，使用戶交互界面高度趨于原生狀態(tài)。

2 系統(tǒng)設計

采用B/S架構，使用MUI移動端開發(fā)框架，自主研發(fā)針對移民數(shù)據外業(yè)采集系統(tǒng)，實現(xiàn)了地圖信息發(fā)布、數(shù)據庫管理、GIS展示、數(shù)據分析與維護、用戶之間通信等功能[3]。系統(tǒng)架構如圖1。

圖1 系統(tǒng)框架Fig.1 System framework

2.1 技術路線

基礎數(shù)據庫采用分布式管理方式，空間數(shù)據和屬性數(shù)據分開管理。空間數(shù)據通過SDE發(fā)布服務，各個點位信息在移動端進行渲染展示，屬性數(shù)據通過關系數(shù)據庫管理引擎存儲[4]。

圖2 技術路線Fig.2 Technical route

用戶登錄信息利用Redis管理，存儲登錄令牌和控制時長。后臺檢查人員若發(fā)現(xiàn)外業(yè)采集人員有數(shù)據上傳錯誤，則通過Web Socket服務協(xié)議，將審核結果反饋給外業(yè)采集人員，避免二次返工。

2.2 外業(yè)信息采集

外業(yè)信息采集過程是整個系統(tǒng)運行的核心部分，分為點狀要素信息采集、線狀要素信息采集、面狀要素信息采集[5]。點狀要素信息采集主要記錄戶數(shù)據，包括戶的基本信息和所有涉及到的附屬物信息，確認后由戶主簽字；線狀要素信息采集主要記錄電纜線、電力線等線狀數(shù)據，主要包括線名、長度、類別等基本信息；面狀要素信息采集主要記錄農田、水系、道路等面狀數(shù)據，包括集體用地屬性、水系類別、用途等。該模塊基于空間信息進行操作，外業(yè)人員點擊相應實物對屬性信息進行現(xiàn)場記錄，對外業(yè)采集的信息進行錄入，數(shù)據實時提交后臺數(shù)據庫。

2.3 數(shù)據庫設計

所涉及的數(shù)據包括工程建設需要的永久占地及臨時用地。工程占地范圍內涉及的移民財產、城鎮(zhèn)基礎設施、工業(yè)企業(yè)；工程占地范圍內涉及的交通、電力、管線、水利設施等專業(yè)項目。其中，戶數(shù)據包括行政區(qū)劃、人口信息、房屋信息、附屬設施。行政區(qū)劃分為市、縣(區(qū))、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村、組等；人口信息包括農業(yè)人口和非農業(yè)人口；房屋信息主要包括框架結構房屋、磚混房屋、磚木房屋、簡易房等；附屬設施包括磚圍墻、門樓、廁所、爐灶、壓水井、沼氣池、空調、太陽能、有線電視、電視接收器、電話等全部有價值的物品[6]。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

系統(tǒng)按照功能可分為地圖基本工具、地圖要素管理、信息采集、事件處理、收發(fā)消息、數(shù)據管理、系統(tǒng)消息等功能模塊。

圖3 功能界面Fig.3 Function interface

地圖基本工具模塊。工具模塊主要包括全圖、放大、縮小、底圖切換、距離量測、面積量測、GNSS定位。底圖切換主要實現(xiàn)遙感影像圖與矢量地圖之間的切換[7]；GNSS定位功能實現(xiàn)當前位置在地圖上顯示，便于外業(yè)人員快速在地圖上找到當前位置。

地圖要素管理模塊。圖層管理模塊包括地圖編輯、刪除、拍照，用于注釋圖層要素的當前屬性，如該地圖要素在實際調查中有變化，可通過地圖編輯功能在圖層要素上進行標識、繪制。編輯圖層與原數(shù)據所屬圖層不同，便于內業(yè)檢查修改。刪除功能用于刪除圖層上多余的地圖要素，如某處房屋已經拆遷或本身就不存在，調查者可以刪除該要素，并將該要素的空間信息存儲在日志表中，在pc端能夠展示刪除部分數(shù)據。調查者在修改或標注地圖要素時可利用拍照功能上傳現(xiàn)場圖片。

信息采集模塊。信息采集模塊包括房屋信息、電纜線信息、土地信息的采集。該模塊支持地物屬性數(shù)據的記錄，能夠直接上傳至服務器，其中點狀數(shù)據如電線桿，線狀數(shù)據包括電纜線、電力線等，面狀數(shù)據包括土地數(shù)據、水域數(shù)據、道路數(shù)據。

圖4 房屋信息采集界面Fig.4 House information collection interface

事件處理模塊。事件處理模塊主要有事件處理、事件響應。填報過程中，系統(tǒng)通過人員角色控制，將采集信息推送到項目組長的事件處理模塊，項目組長可根據填報內容進行初步判斷處理，若填報數(shù)據有誤，可直接退回到填報人員，填報人員的事件處理模塊將主動接受待處理事件。

收發(fā)消息模塊。項目參與人員可在該模塊中進行交流，包括發(fā)送位置信息、項目進度信息、項目任務劃分、填報內容交流等，實現(xiàn)了項目的協(xié)同性進展，增強了項目整體把控力度。

數(shù)據管理模塊。數(shù)據管理模塊是專門應用于移民專業(yè)的工程應用模塊，是移民專業(yè)分析的基礎[8]。將采集的信息進行分析匯總，支持數(shù)據的增刪改查，將統(tǒng)計結果以專題地圖形式展示輸出。

圖5 數(shù)據管理界面Fig.5 Data management interface

系統(tǒng)消息模塊。該模塊主要包括個人操作日志查看，根據日期、操作行為篩選。操作行為有登錄、增加信息、刪除信息、修改信息、退出。

4 結語

該系統(tǒng)在移民工程調查中的應用，規(guī)范了移民信息采集過程，改變了傳統(tǒng)移民調查人員的工作方法，提高了數(shù)據質量和精度，為移民工程管理人員提供了科學、高效的管理工具。從應用層面上來看，本系統(tǒng)只在前期數(shù)據調查中提供了幫助，但在移民專業(yè)應用中還存在不足，如淹沒分析、移民規(guī)劃分析等。從展示效果上來看，本系統(tǒng)局限于二維地圖展示，缺乏三維模型應用，影響了展示效果。今后將從這兩個方面進一步完善，增加移民專業(yè)應用相關功能，拓展三維功能模塊信息。