基于pad的自然資源管理移動辦公系統設計與實現

劉宜灼 平潭綜合實驗區自然資源服務中心

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，自然資源調查與確權登記、生態環境保護、空間規劃、應急救援、科學指揮決策等都離不開GIS技術和自然資源空間信息數據的支撐。本文基于平潭綜合實驗區豐富的地理空間信息、自然資源、生態環境、空間規劃等數據形成數據資源庫，設計、開發了基于pad的自然資源管理移動辦公系統，為實驗區開放、開發建設過程中所涉及的自然資源相關業務提供離線辦公工具，實現了業務數據不離身的工作模式，解決了外業現場工作與實際業務數據脫離的情況，滿足了精準高效的業務工作需求。

一、需求分析

1.業務需求

傳統紙質的領導工作用圖由于容量小、攜帶不便、內容更新效率低、功能單一等，已不能滿足政府日常辦公及應對突發事件的需求。尤其是區自然資源信息分布廣泛，涉及山、水、林、田、湖、草等資源情況調查與利用，需要進行大量的戶外作業，傳統工作用圖無法實現多源、多時態數據分析查詢，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據和各專題業務數據、能為自然資源“批、共、用、補、查”工作提供服務的移動辦公系統，全面提高實際辦公效率。

2.數據需求

基于pad的自然資源管理移動辦公系統數據需求主要有基礎地理信息、城市規劃、土地利用總體規劃、土地利用調查、年基準地價、礦產資源、地質災害、生態保護紅線等數據資源。平潭綜合實驗區自然資源與時空信息云平臺已匯聚了土地、礦產、測繪、海洋、林業、生態環境、規劃等數據形成自然資源數據池，可為自然資源管理移動辦公系統提供堅實的數據支撐。自然資源管理移動辦公系統要通過后臺管理模塊配置應用的數據清單，打包生成SQLite數據庫，傳輸至移動客戶端，具體數據基礎要求如下：

①空間數據參考：2000國家大地坐標系；

②數據處理軟件：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專題數據：處理為.bundle格式的離線地圖切片并打包為.tpk；

⑦專題數據格式：進行格式轉換為.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據有在線和離線2種調用方式。自然資源空間新數據包含部分涉密數據，為保證數據的安全性，系統中的數據是采用離線的方式存儲，所以系統大部分數據更新需采用物理拷貝方式進行更新。GIS應用對本地存儲數據進行讀取,從而擺脫了對網絡信號的依賴。地圖數據移動端離線存儲后，防止數據被更改、泄露是數據安全是重要內容之一。為此，必須對涉密數據進行脫密處理，采購定制的pad設備，通過可靠的權限控制對平板設備的傳輸端口進行禁用監控，保證了數據管理、使用的安全性。同時，提供用戶身份認證、加密驗證、授權驗證等，在保證系統安全的同時，又能靈活地進行權限設置。

二、系統設計與實現

自然資源管理移動辦公系統以平潭綜合實驗區自然資源與空間信息時空云平臺的成果為基礎數據框架，集成電子地圖成果、出版地圖以及相關行業部門的專題數據，并采用互聯網、數據庫、北斗（GPS）、移動GIS等技術，開發基于pad的自然資源管理移動辦公系統，實現離線地圖數據的瀏覽、快速定位、模糊查詢、量測、查詢與統計、量測與分析、標繪、比對及公文包等功能，具體功能結構圖如圖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、數據豐富的服務工具。

圖1 自然資源管理移動辦公系統總體框架圖

1.地圖瀏覽：主要實現自然資源空間信息情況查詢，通過手勢操作在pad端實現地圖的放大、縮小、漫游、地圖顯示與關閉、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自然資源空間分布信息，為各級領導層決策提供給數據支撐。

2.地圖查詢：包括模糊查詢與專題數據查詢兩個部分，能夠根據屬性或位置信息查詢土地、礦產、林業等資源空間數據和相關屬性信息，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據要素信息，并以列表的形式展現，如圖2所示。

圖2 地圖查詢示意圖

3.快速定位：指根據用戶選中的某一政區，實現地圖快速縮放至該政區的空間位置，其中，行政區劃以列表的方式顯示，行政級別主要包括省、市、縣（區）、鄉鎮共4個級別。

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

三、關鍵技術

1.采用SQLite數據庫技術。SQLite是一款輕型數據庫,是遵守ACID(原子性,一致性,隔離性,持久性)的關聯式數據庫系統,它是一種嵌入式系統,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在SQLite數據庫基礎上做了空間數據擴展Spatialite，作為移動客戶端的專題存儲數據庫。

2.手勢端實時統計。通過手勢，輸入統計范圍，采用統計分析算法，實時統計區域范圍的專題數據數量、質量情況，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化為有價值、可利用的結果數據。

3.疊加分析算法。利用精準的分析算法，可分析范圍內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、結束語

自然資源管理移動辦公系統解決了傳統紙質公務用圖存在的局限性，實現了“互聯網+北斗（GPS）+GIS”的移動辦公模式，推動實驗區自然資源與時空信息云平臺和各專題數據成果的集成應用。本應用系統數據內容豐富，功能模塊使用便捷，實現了外業工作看圖、用圖、綜合信息查詢、統計匯總等工作的數字化、系統化，現場一鍵即得，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。