王贺
（上海凡度地理信息技术有限公司，上海崇明 202178）
摘要：移动GIS集成了先进的移动计算机技术、空间信息技术、无线通讯技术、GPS技术和嵌入式技术，大大地拓展了GIS系统的应用领域，有效的提高了GIS信息采集和数据处理的方便性和实时性。本文在介绍移动GIS体系结构与特点的基础上，对基于移动GIS技术的数据采集系统的开发进行了探讨。
关键词：移动GIS；数据采集系统；GPS；无线通讯
1引言
当前，GIS呈现两个重大的发展方向：(1)从2D向3D发展；(2)由室内工作站和桌面系统向户外移动计算终端发展。随着移动信息设备(MobileInformation Device，MID)的发展，各种具有无线互联网络功能的移动智能终端(PDA，WAP手机等)的出现，智能终端+无线网络已经成功的应用到人们生活和工作的方方面面，人们可以随时随地的完成以前只有在办公室或者家里才能完成的工作。与此同时，随着GPS（全球定位系统）、通讯模块等与这些移动终端配套的外围硬件的使用，进一步拓宽了移动GIS的应用领域。而智能终端、GPS、无线通讯等技术在GIS领域的应用，促使GIS也逐步进入后PC发展阶段，GIS+GPS+无线网络一体化研究即移动GIS(Mobile GIS)应运而生，实现了人们随时随地获得信息的梦想。移动GIS(Mobile GIS)是建立在移动计算环境、有限处理能力的移动终端条件下，提供移动中的、分布式的、随遇性的移动地理信息服务的GIS，是一个集GIS、GPS、移动通讯(GSM／GPRS／CDMA)三大技术于一体的系统。它通过GIS完成空间数据管理和分析，GPS进行定位和跟踪，利用PDA完成数据获取功能，借助移动通讯技术完成图形、文字、声音等数据的传输。
2移动GIS的体系结构与特点
与传统GIS相比，移动GIS的体系结构略微复杂些，移动GIS不仅仅是一种移动计算的应用，它更是一个建立在各种技术上的集成空间信息应用的综合性系统。移动GIS有以下几个特点：
(1)移动性：移动GIS是运行在各种移动终端上，通过无线通讯技术与服务器端交互，可以随时随地进行空间信息服务。
(2)客户端多样性。移动GIS的客户端指的是在户外使用的可移动终端设备，其选择范围较广，可以是拥有强大计算能力的主流微型电脑，也可以是屏幕较小、功能受限的各类移动计算终端，比如PDA、移动电话等，甚至可以是专用的GIS嵌入设备，这决定了移动GIS应该是一个开发的可伸缩的平台。
(3)服务实时性。移动GIS最大的特点就是在各种导航设备的支持下，在移动的过程中，不受限制地把采集到的相关信息技术处理并发布给用户。
(4)数据资源分散、多样性。移动GIS平台向无线网络的延伸进一步拓宽了其应用领域。由于移动用户的位置是不断变化的，移动用户需要的信息也是多种多样的，这就需要系统支持不同的传输方式，任何单一的数据源都无法满足所有移动数据请求。
(5)信息载体的多样性。与传统的GIS相比，移动终端用户与服务器及其他用户的交互手段更加丰富，包括定位服务、视频、语音、图像、图形、文本等。
3数据采集系统的开发与实现
系统立足于移动终端设备的特点，利用GIS技术在集成GPS、无线通讯技术、移动计算等技术基础上实现定位、导航、空间数据采集和无线传输，为地理信息调查工作者提供良好的解决方案。
3.1基础GIS操作模块
基础GIS操作模块主要实现对地图数据的最基本操作，如：放大、缩小、漫游、查看全图、刷新等图形显示操作。这些操作在原理上通过坐标变换实现地图的变化。在地图的显示上，需要实现地理坐标与屏幕坐标的转换，利用Mobile SDK可以直接调用其已经封装好的MapAction接口来实现功能。
MapAction是一组控件和类的集成。利用这组MapAction，开发者可以更快、更方便地创建移动程序，并可以减少相关的代码编写量。
3.2空间数据查询模块
空间数据查询模块主要实现对地图数据的查询，以便数据采集工作人员对已采集的数据进行查询和检测。系统提供一种地物查询功能：第一种是区域查询，用户可以在地图数据上按照点、画圆、画矩形或者画多边形．进行区域查询，并且高亮显示所查询到的地物信息，以反馈给用户；第二种是属性查询，其出发点是，在用户不知道所要查询的地物位置及相关数据情况下，通过设置的查询条件，输入对应内容，可查询到所对应的地物信息，并高亮显示；第三种是查询线或弧对象的长度，及面(多边形)的面积，即测量功能。
3.3空间数据编辑模块
空间数据编辑模块是系统的核心部分，用户通过此模块可完成空问数据的自动采集和手动采集，使用GIS的地图编辑功能,在指定的图层上编辑空间对象的空间数据和属性数据，包括：对象的创建、删除、编辑，节点的增加、删除、撤销等功能．属性数据的编辑、修改。
3.4GPS定位与导航模块
GPS定位与导航模块主要使得用户在接收数据时以及在数据采集时空间位置定位的辅助功能，本文已经介绍了利用GPS史现自动空间数据采集．下面将简单说明使用GPS进行普通定位的操作与过程，包括四个基本过程：连接GPS、断开GPS、GPS追踪、GPS位置。
1)连接、断开GPS
在需要空间数据自动采集、GPS定位辅助时，打开GPS接收器，并接收GPS传输过来的信息。同理，在已经获取了空间数据、不需要使用GPS时，就可以断开它，以减少硬件的损耗和资源的浪费。可通过GPS端口的open、Close方法实现。
2)GPS追踪
主要是追踪GPS卫星的情况，以便数据采集工作人员判断接收GPS信号的强弱，以便进行下一步的分析工作。
3)GPS位置
获取当前位置的经纬坐标。本系统通过GPS接收器接收当前的位置信息，把获取的信息与当前地图相匹配，轨迹保存为GPS文件，以便在需要时候进行回放。同时实现移动物体的自动导航，并能自动纠正GPS偏差．使导航保持正确的方向。
3.5通讯功能模块
通讯功能模块主要实现使得数据采集工作人员实时的获取服务器上的数据和传输自身获取的数据，并且由于GPRS有着永远在线的特点，工作人员，不但可以浏览网页获得资源，收发邮件等，同时还可随时随地获取和上传数据，充分保证数据的实时更新。此外，利用Microsoft ActiveSync可以与桌面系统保持通讯，从桌面系统下载数据，并可把采集到的数据传到桌面系统上,实现数据的重复利用，保证数据的更新。
4结束语
移动GIS有着广阔的应用前景和深远的实际意义，嵌入式技术、无线通信和网络技术的快速发展，将会为移动GIS注入更多新的思路，使得地理数据高速、可靠的传输，同时，未来几年，随着GPRS、3G、蓝牙等相关技术的发展，通信成本也会不断的下降。并且随着嵌入式产品在硬件和软件方面的发展，会使系统运行的速率更高，移动GIS在各个领域应用的步伐也将随即大大加快。
参考文献：
[1]康铭东,彭玉群.移动GIS的关键技术与应用[J].测绘通报,2008(9):50-53.
[2]李志伟,高敏,蒋仁秀.基于?ArcGIS Android API的移动端数据采集系统的设计与实现[J].现代测绘,2015(1):27-29.
[3]秦超,姜良君,蔡永香.基于Android 的移动终端GPS测量系统的设计与开发[J].城市勘测,2011(1):64-67.
[4]许颖，魏峰远．移动GIS关键技术及开发模式探讨[J]．测绘与空间地理信息，2008，3l(4)：45—47．