基于Android平台的移动GIS研究与实现

发布时间：2019-09-19 09:33

【摘要】：为满足人们在小型智能手机上进行图形化查询和应用地理信息的需要,提出了移动GIS的体系结构。分析了移动GIS开发的关键技术,重点讨论了面向对象方式下移动GIS空间数据管理、空间数据可视化和空间数据查询的设计方法。在Android平台上研发了一套移动GIS基础软件平台,并在装有Android操作系统的主流智能手机上进行测试,测试结果表明,该软件平台可流畅运行。其他用户可以通过调用该平台的接口开发各种移动GIS应用服务。
【图文】：

体系结构图,体系结构,图层

第３４卷第９期张俊杰，张海燕，罗锐：基于Ａｎｄｒｏｉｄ平台的移动ＧＩＳ研究与实现属性查询、投影变换和ＧＰＳ集成等，该层的各模块可以根据需要进行裁剪或增加；最上面一层是面向用户使用的各种移动ＧＩＳ服务软件，如图１所示。图１显示了研究开发移动ＧＩＳ平台时所必须包含的几个基本模块。图１移动ＧＩＳ体系结构２移动ＧＩＳ关键技术分析２．１空间数据管理空间数据文件在内存中是按图层的方式进行组织和管理的，分点图层、线图层和面图层等，不同图层负责管理对应实体类型，如点图层对应点实体，线图层对应线实体，面图层对应面实体，见表１。每个实体至少包含着几何特征数据和属性特征数据两方面内容，复杂情况下还包括拓扑关系等，见表２。表１图层及实体类型对照图层类型实体类型点（ＰｏｉｎｔＬａｙｅｒ）点（ＰｏｉｎｔＳｈａｐｅ）线（ＬｉｎｅＬａｙｅｒ）线（ＬｉｎｅＳｈａｐｅ）面（ＰｏｌｙｇｏｎＬａｙｅｒ）面（ＰｏｌｙｇｏｎＳｈａｐｅ）表２空间数据内容实体类型几何特征数据属性特征数据点位置（ｘ，ｙ）地物名称等线位置（ｘ０，ｙ０），…，（ｘｎ，ｙｎ）铁路、河流等面位置（ｘ０，ｙ０），，…，（ｘｎ，ｙｎ），且首尾坐标相同建筑、湖泊等空间数据管理的核心就是对图层和实体的管理。采用现代高级程序语言开发时，一般以面向对象的方式组织图层和实体。例如先定义ＢａｓｅＳｈａｐｅ抽象基类，ＰｏｉｎｔＳｈａｐｅ、ＬｉｎｅＳｈａｐｅ和ＰｏｌｙｇｏｎＳｈａｐｅ根据自己的性质分别继承Ｂａｓｅ－Ｓｈａｐｅ。对图层的操作主要包括打开、

地图,空间数据可视化,外包,实体

图的某一个局部的详细部分，即任何时刻用户只是浏览本幅图全部图形对象中的一个较小子集。因此，一般需要建立空间索引提高图形对象的存取效率。例如在ＥＳＲＩ开发的矢量数据格式Ｓｈａｐｅｆｉｌｅ中，除了记录每个实体的坐标数据外，还记录着该实体的最小外包矩形［９］，如图２所示。一般采用Ｋ－Ｄ树、Ｋ－Ｄ－Ｂ树、ＢＳＰ树、Ｒ树、四叉树等算法将地理空间网格划分［１０］，每个叶子节点存储本区域所关联的图形对象列表和本区域地理范围，非叶子节点存储区域的地理范围。图２实体最小外包矩形２．２空间数据可视化空间数据可视化就是在移动设备上对空间数据包括点实体、线实体和面实体进行图形化显示。实现可视化显示的第一步就是进行图形坐标变换，即从地图的平面坐标到设备的显示屏坐标的变换。完成这一坐标变换首先要明确图形坐标和设备坐标两个概念，图形坐标是指ＧＩＳ存储原始数据所采用的坐标，也就是大部分教材和程序员称之的逻辑坐标；设备坐标是当前要显示的图形对应于设备上的坐标，设备坐标又称屏幕坐标；在有些情况下，用户区域坐标或者窗口坐标也称为设备坐标。主要区别在于坐标原点不同，用户区域坐标在用户区域的左上角，而不是整个屏幕，窗口坐标原点在窗口（窗体包括标题栏等）的左上角，程序开发中一般很少用到窗口坐标。建立图形坐标系也就是逻辑坐标系和设备坐标系之间的转换关系，在ＷｉｎｄｏｗｓＡＰＩ编程中，由库函数ＬｐｔｏＤＰ直接转换即可［１１］，但在本文中需要自己定义实现。设点（ｘＭａｐＯ，ｙＭａｐＯ）为图形坐标原点，点（ｘＶｉｅｗＯ，ｙＶｉｅｗＯ）为设备坐标原点。图形区域的扩展大小用（ｘＭａｐＲ
【作者单位】：北京林业大学信息学院;
【分类号】：TP393.09;P208

【参考文献】