摘要：城市管網(wǎng)的智能化管理是智慧城市建設的重要內(nèi)容。為了提高城市管網(wǎng)巡查工作的效率和監(jiān)督管理力度,，基于SuperMap iClient for Android探索了城市管網(wǎng)移動信息服務系統(tǒng)的設計與開發(fā)方法,，給出了系統(tǒng)結構、數(shù)據(jù)庫及功能界面的設計方案,，開發(fā)實現(xiàn)了管網(wǎng)瀏覽,、管網(wǎng)查詢、管網(wǎng)巡檢等功能,，為城市管網(wǎng)的信息服務與管理提供便捷,、實用的軟件工具。
關鍵詞：城市管網(wǎng),；移動GIS,；SuperMap iClient；Android
0引言
隨著城市化水平不斷提高,，管網(wǎng)日常巡檢和問題的采集變得異常復雜,。然而當前大多數(shù)城市的管網(wǎng)線路巡檢手段比較落后，修建人員發(fā)現(xiàn)問題以手工記錄為主,，導致管線巡查人員工作效率低下［1-2］,。其次,，傳統(tǒng)的管網(wǎng)巡線工作多依靠老員工的經(jīng)驗,，對人的依賴性較大，對現(xiàn)場的工作人員無法進行精確定位,，巡檢信息無法及時查詢［3］,，而且管理部門對巡檢人員的工作到位率和時間不能做到有效監(jiān)督?，F(xiàn)在隨著智能手機的普及，手機APP成為用戶手中最受青睞的服務平臺［4］, 移動定位和移動辦公等相關業(yè)務越來越成為企業(yè)或個人的迫切需求,。目前對管網(wǎng)移動GIS系統(tǒng)的研究也有不少,，但是大多數(shù)管網(wǎng)移動信息服務系統(tǒng)都功能比較單一，有的只有查詢功能沒有巡檢功能,；有的沒有實時定位功能,；有的數(shù)據(jù)庫組織結構不夠合理，對地理空間要素沒有進行統(tǒng)一的描述,，不利于查詢,。
基于以上需求，在移動GIS分析技術的研究背景［5］,、研究目的及意義的基礎上,，基于輕量級組件包SuperMap iClient for Android,探討了Android平臺下城市管網(wǎng)移動信息服務系統(tǒng)（City Pipes Mobile Information Service System，CPMISS）的設計與開發(fā)技術［6］,，利用Android和Java語言,，實現(xiàn)手機APP的功能設計與開發(fā)，最終通過了系統(tǒng)測試,，可為管網(wǎng)巡檢與管理工作提供便攜式軟件工具,。
1CPMISS系統(tǒng)設計
1.1系統(tǒng)結構設計
CPMISS采用三層B/S體系結構，由Android移動客戶端,、WebGIS服務器與數(shù)據(jù)庫服務器構成,，如圖1所示。移動客戶端基于SuperMap iClient for Android提供的Java功能接口,，開發(fā)實現(xiàn)管網(wǎng)瀏覽,、管網(wǎng)查詢和管網(wǎng)巡檢等功能。WebGIS服務器采用SuperMap iServer,，負責與客戶端交互,，解析并響應客戶端的請求，以及后端管網(wǎng)數(shù)據(jù)的發(fā)布與數(shù)據(jù)訪問,。數(shù)據(jù)庫服務器采用SuperMap SDX+與SQL Server結合的數(shù)據(jù)庫管理方案,，一體化存儲管理管網(wǎng)數(shù)據(jù)、基礎地理數(shù)據(jù)及相關屬性數(shù)據(jù),。
1.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計
CPMISS系統(tǒng)以大連某廠區(qū)的地上地下熱力管網(wǎng)為例,，采用SuperMap SDX+來管理管網(wǎng)等空間數(shù)據(jù)的存儲與訪問，采用SQL Server管理屬性數(shù)據(jù),，設計建立了管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫與基礎地理數(shù)據(jù)庫,。管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫包括供熱管線、回水管線,、閥門,、檢修井,、熱源等圖層以及管網(wǎng)拓撲關系數(shù)據(jù)；基礎地理數(shù)據(jù)包括建筑物,、綠化區(qū),、道路、DEM,、遙感影像等圖層以及廠區(qū)基本屬性數(shù)據(jù),。把數(shù)據(jù)庫通過SuperMap iServer傳到服務器端［7］，以便訪問使用,。
1.3系統(tǒng)界面設計
Android環(huán)境下,，系統(tǒng)界面設計可有兩種方式，一種是XML布局的可視化設計方式,；另一種是用代碼中控制UI界面,。本系統(tǒng)采用這兩者相結合的設計方式，總共設計了六個界面：系統(tǒng)主界面,、屬性查詢界面,、空間查詢彈窗界面、圖層控制界面,、巡檢界面和用戶登錄與注冊界面,。其中系統(tǒng)主界面、屬性查詢界面,、巡檢界面和用戶登錄與注冊界面采用XML布局的可視化設計方式,，空間查詢彈窗界面和圖層控制界面用代碼中控制UI界面。
系統(tǒng)所有界面設計都采用相對布局RelativeLayout管理器,，主界面用到的界面元素有MapView,、EditText、Button,、View等控件,；屬性查詢界面用到的界面元素有Button、EditText,、TableLayout,、TableRow、View,、ListView等控件,；空間查詢彈窗界面用到的界面元素有TextView、Button等控件,，然后用代碼控制設計了一個PopupWindow窗體以彈窗形式呈現(xiàn),；圖層控制界面也是用代碼控制UI設計了一個彈出菜單ContextMenu；巡檢界面用到的界面元素有TextView、Button等控件,；用戶登錄和注冊界面用到的界面元素有ImageView、EditText,、TextView,、ImageButton、CheckBox,、Button等控件,。
2CPMISS系統(tǒng)開發(fā)
2.1管網(wǎng)瀏覽功能
管網(wǎng)瀏覽功能包括地圖的查看、縮放,、平移和圖層控制,。在進行管網(wǎng)瀏覽之前，確保所要訪問的數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)布到SuperMap iServer服務器端,，得到一個數(shù)據(jù)的URL,，然后利用SuperMap iClient中MapView接口的addLayer()方法來向地圖中添加圖層，調(diào)用MapView的setBuiltInzoomControls和setClickable屬性,，對地圖進行縮放和平移操作,，通過LayerView的setScales屬性添加比例尺數(shù)組，當觸屏進行放大或者縮小時,，地圖將按照已設置的比例尺實現(xiàn)縮放（界面中為了美觀將ZoomControls地圖縮放控件隱藏了,，不影響功能）。
圖層控制功能主要指圖層之間的相互切換以及圖層的疊加顯示,。實現(xiàn)了管線,、閥門、檢修井,、建筑物,、地形圖、影像圖和基礎地圖之間的相互切換,，以及一個或者多個圖層的疊加顯示,。圖層控制功能首先通過MapView的addLayer()方法來向地圖中添加圖層，然后利用MapView的removeAlllayers()方法來清除當前所有圖層,，利用LayerView接口的setURL()方法來訪問地圖的URL,，實現(xiàn)地圖的切換和疊加。這里的URL是iServer服務器端已發(fā)布數(shù)據(jù)的地址,。管線圖層控制運行界面如圖2,。
2.2管網(wǎng)查詢功能
查詢功能包括空間查詢和屬性查詢功能?？臻g查詢主要是指根據(jù)地圖上的位置列出滿足空間查詢條件的要素信息,，屬性查詢是指根據(jù)屬性查找與之匹配要素在圖上的位置。主要是利用GetFeaturesParametersBase接口和GetFeaturesResult接口,，調(diào)用GetFeaturesParameters()方法來實現(xiàn)數(shù)據(jù)集幾何查詢,，通過調(diào)用其datasetNames,，attributefilter，geometry,，fields,，spatialQueryMode屬性來設置要查詢的數(shù)據(jù)集集合、屬性字段,、幾個對象,、空間關系，調(diào)用GetFeaturesResult接口的getResult()方法來展示查詢結果,?？臻g查詢運行界面如圖3。
2.3管網(wǎng)巡檢功能
管網(wǎng)巡檢包括實時定位（即對當前點進行采集）與巡檢線路記錄,。當檢修人員對管線,、閥門進行檢修時，根據(jù)巡檢人員當前所處位置進行實時定位,，每隔一段時間自動采集當前位置點并標記,，或者是手動對當前位置進行標記，系統(tǒng)自動將采集的位置點坐標保存成XML文件,。當點擊巡檢線路時,，根據(jù)采集點的先后順序自動生成一條線，即為巡檢的線路,。定位功能主要是利用LocationManagePlugin接口,，調(diào)用其openGpsDevice()方法開啟GPS設備，從GPS設備中獲取當前位置,，調(diào)用其addLocationChangedListener()方法添加位置改變監(jiān)聽器,，返回最新的位置信息。定位的運行圖如圖4所示,，當前位置用一個藍色的帶箭頭的圓點顯示,。
3結束語
CPMISS基于輕量級的SuperMap iClient for Android開發(fā)包，以大連某廠區(qū)的地上地下熱力管網(wǎng)為例,，探索研究了城市管網(wǎng)的移動信息服務系統(tǒng)的設計與開發(fā)技術,。基于CPMISS的結構化設計理念,，系統(tǒng)結構由Android移動客戶端,、WebGIS服務器與數(shù)據(jù)庫服務器構成，數(shù)據(jù)庫采用SuperMap SDX+與SQL Server一體化架構,，集成管理管網(wǎng)數(shù)據(jù),、基礎地理數(shù)據(jù)及相關屬性數(shù)據(jù)等，開發(fā)實現(xiàn)了管網(wǎng)地圖瀏覽、地圖縮放,、地圖切換,、圖層疊加、空間/屬性查詢,、巡檢定位,、軌跡回放等功能。CPMISS為城市管網(wǎng)的信圖3CPMISS空間查詢結果顯示圖4管網(wǎng)巡檢功能界面
息服務與管理提供便捷,、實用的軟件工具,。為提高城市管網(wǎng)管理的信息服務與智能化管理水平,，將進一步探索管網(wǎng)連通分析,、管網(wǎng)爆管分析、管網(wǎng)三維瀏覽等專業(yè)功能,。
參考文獻
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