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LBS在湖泊巡查管理中的应用研究
 
2016年12月13日  点击量:2318
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刘劲松  戴小琳  蒋涛  王冬梅 谢义林

(①省水利厅工管处,②江苏省水利科学研究院,③省秦淮河水利工程管理处)

  要:LBSLocation Based ServiceLBS 基于位置的服务)技术运用在湖泊巡查管理系统中:巡查人员利用GPS获取自身的位置、发现违法船只、圈圩位置及面积信息等,并通过移动信号将数据、现场照片资料发送至服务器端,管理人员在客户端对巡查船只巡查情况可进行实时监控、对巡查案件进行查询和跟踪处理。通过系统在洪泽湖巡查管理中的应用测试,证实了LBS技术的可用性和巡查系统的可操作性,为湖泊的日常巡查及监管提供了有力的技术支撑。

关键词: LBS 湖泊巡查 管理

 

Application Research on lake patrol Management with LBS

Abstract: LBS (Location Based Service) technology is used to the lake patrol management. Inspectors access to their own position using GPS and found illegal vessel, the location and area of the polder. Relevant data and photo can be sent to the server by the mobile net signal. Managers monitor the lake patrol real timely using net client. Patrol case also can be queried and tracked processing by net client. Through the test application of lake patrol of Hongzehu, the availability and operability of LBS technology has been verified. It also provides strong technical support for routine lake patrol management.

Keywords: LBS; Lake Patrol; Management

1. 引言

为加强省管湖泊管理与保护,打击湖泊保护范围内的非法采砂及圈圩现象,保护湖泊有限的水面,水行政主管部门及湖泊管理单位建立日常巡查制度,依法查处湖泊保护范围内的违法案件,进一步规范湖泊开发利用行为。为对巡查船只进行有效定位,对巡查情况进行科学监管,研制基于LBS的巡查信息系统。 LBS英文全称为Location Based Services,即基于位置的服务,指通过移动终端和移动网络的配合,确定移动用户的实际地理位置,从而提供用户所需要的与位置相关的服务信息,是一种移动通信与导航融合的服务形式。在巡查船上安装上GPS后,可以实时得到巡查船的位置信息,同时巡查人员可以将巡查过程中,发现的问题,通过无线网络及时上报(包括问题的地理坐标信息)。

巡查信息系统总体框架如图1所示:

1:巡查系统结构图

巡查信息系统共有三个子系统组成,即:巡查信息采集系统,巡查信息数据接收处理系统与客户端管理信息系统,三个系统主要功能、数据流向以及联系如图2所示:

2:巡查信息系统组成

巡查信息采集系统

无线移动网络

巡查信息数据接收处理系统

判断数据有效性

 

客户端管理系统

文本框: 巡查位置采集文本框: 巡查出的问题采集文本框: 其他巡查信息采集文本框: 存入数据库文本框: 巡查船实时位置查询文本框: 历史巡查记录查询

文本框: 巡查出的问题批阅管理

 

2. 巡查信息采集系统

巡查信息采集系统主要功能是采集巡查船的实时地理位置信息,以及巡查出来的问题信息,其中包括问题的地理位置坐标(如某采砂船的位置、某圈圩的四个角点坐标等),现场拍摄的照片等。所有信息通过手机无线网络利用Web Service的形式发送到指定的服务器。

巡查使用的GPS采用了中海达的Q5系列GIS数据采集器,其采集器操作系统为WinCE,巡查信息采集系统也是基于WinCE平台开发,实现了巡查位置的实时发送(每秒发送一个定位数据),当巡查出问题时,可填写相关信息,进行拍照,并将所有数据一并发送至服务器。同时,对其他一些巡查信息进行发送,例如,开始巡查,结束巡查信息等。

巡查信息采集系统有以下特点:

l     操作简便,运行程序时,直接打开配置好的栅格底图,以及相关的数据字典(矢量数据)。

l     实时显示巡查人员的经纬度,根据栅格底图,可以方便巡查人快速定位自己所在的位置。

l     数据(包括拍摄的照片)实时发送至服务器,无需后续内业处理。

平台开发采用了微软的WinCE.net,向服务器发送数据采用了异步Web Service方式,并提供手动发送的方式,确保所有数据都能够正确发送至数据库,图3为巡查人员巡查的数据流程图。

3 巡查人员巡查数据流程图

3. 巡查信息数据接收处理系统

服务器端研发数据接收处理存储系统,用于将巡查人员发送的数据进行处理分析后存储到数据库中,便于客户端管理信息系统调用,其主要功能包括:

l     开启相应的服务,监听是否有数据进入。

l     GPS发送过来的数据,进行解析、判断有效性、分类并存储到相应的数据表中。

l     维护数据的完整性,并按照相关规则进行备份。

开发平台及采用的技术:

 数据库采用oracle,版本为10g2,开发平台采用微软的VS2008以及Web Service技术,数据接收处理系统的数据流程图如图4所示:

4 数据接收处理系统数据流程图

 

4. 客户端管理信息系统

 客户端管理信息系统,利用ArcGIS Server技术,提供了基于地图的,进行巡查路径管理,问题处理等综合性的管理平台。系统能够对巡查路径进行实时查看,并对历史巡查记录进行查询统计,以及对巡查出来的问题进行跟踪处理,其主要功能包括:

l     地图操作功能,放大、缩小以及平移等。

l     地图对象查询浏览功能。

l     巡查人员轨迹实时显示功能。

l     巡查出来的问题实时显示功能。

l     历史轨迹以及历史巡查出的问题查询。

l     巡查出的问题跟踪处理。

l     巡查统计功能。

l     权限管理功能。

l     客户端管理信息用户主要有三种权限(权限从小到大为):

l     查询当前与历史巡查轨迹以及巡查出来的问题。

l     管理处跟踪处理巡查出的问题,并提交最终处理结果。

l     厅工管处审阅管理处提交的处理结果,并给出处理意见。

客户端管理信息系统开发平台及采用的技术:

平台采用VS2010以及ArcGIS Server Silverlight技术,Silverlight微软所发展的 Web 前端应用程序开发解决方案,是微软丰富型互联网应用程序(Rich Internet Application)策略的主要应用程序开发平台之一,以浏览器的外挂组件方式,提供 Web 应用程序中多媒体(含影音流与音效流)与高度交互性前端应用程序的解决方案。ArcGIS Server Silverlight API能够对已发布的地图进行浏览、查询统计等,同时也有一定的数据编辑功能,基于Silverlight 的地图API增加了用户体验,提高了开发效率,富客户端技术也是网络GIS发展的方向之一,图5为客户端管理信息系统的数据流程图。

5 客户端管理信息系统数据流程图

5. 在洪泽湖巡查管理中的应用实例

整个原型系统,在洪泽湖巡查管理中进行了应用测试,服务器架设在了江苏省洪泽湖工程管理处,GPS为中海达的Q5系列GIS采集器,整个测试表明,基于LBS的巡查管理信息系统增强了巡查人员的管理,能够将巡查到的问题及时上报及时处理,提高了巡查管理的信息化水平,图6为客户端管理信息系统查询到2011920号巡查船的巡查轨迹。

6 2011920号巡查船轨迹

6. 结语

本文讨论了基于LBS的湖泊巡查管理信息系统的概念,结构以及系统组成,详细阐述了各分系统的功能以及数据流,同时,通过在洪泽湖巡查管理中的应用测试,表明了该系统能够提高湖泊巡查管理的信息化水平,可为其他的湖泊管理提供借鉴经验。

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