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摘要：近年來，隨著城鎮化和工業化水平不斷提高，我國經濟發展進入新階段。為了提升國土空間規劃的約束力和執行力，嚴打嚴控違法建設現象，以信息化促進監管智能化，進一步提升和完善我國國土空間治理能力、協調經濟高質量發展與綠色發展關系，本文結合移動互聯技術，提出基于Ａｎｄｒｏｉｄ的移動端平臺，以網絡電子地圖技術為核心，以監管業務需求為導向，實現空間地理信息與專項業務有機結合的技術路線，并依托信息綜合管理平臺擴展開發政務外網智能移動終端巡查軟件，提供規劃信息服務和移動調查、采集工具，服務于國土空間規劃巡查工作。

關鍵詞：國土空間規劃；Ａｎｄｒｏｉｄ移動端；信息管理

近年來，隨著城鎮化和工業化水平的不斷提高，我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段。新的階段對規劃的約束力和執行力提出了新的要求，面對用地供需矛盾突出、違法建設形勢嚴峻以及生態保護等問題，國土空間規劃是優化生態環境保護、促進國土資源集約利用的國家意志導向，是推進生態文明建設的關鍵舉措［１］，是我國政府國土資源監管與治理能力的重要體現［２］。因此，加強國土空間規劃實施監管，促進國土空間規劃科學實施對完善我國空間治理體系、協調經濟高質量發展與綠色發展關系具有重要意義［３］。為了落實有關決策部署，結合當前生態環境整治計劃和空間規劃管控、監測督察需要，依托當前信息綜合管理平臺，擴展開發了基于政務網的智能移動終端軟件（手機ＡＰＰ），建立起省、市縣、鄉鎮、村（網格員）四級的空間規劃管控、監測督察管理模式，讓規劃監管更加迅速、便捷。規劃實施移動巡查系統依托于移動終端，采用移動采集技術，以電子地圖為核心，結合專項工作的需求，增強專項業務與電子地圖的交互，形成一系列的通用地圖工具和定制化專項模塊。電子地圖與專項業務的有機結合，借助空間維度的可視化、分析、存儲等技術，作為提升專項工作效率、可靠性的輔助手段。

１總體架構設計

規劃實施移動巡查系統的應用架構包含基礎設施層、數據層、業務層、展示層和用戶層。基礎設施層是整個項目的基礎支撐，為系統部署、運行及管理維護提供所需的軟硬件設施和環境等。基礎設施層依托政務云計算中心，實現計算、存儲、網絡、安全等各類資源的池化，對外提供統一資源調度接口，統籌電子政務外網、互聯網等多種數據資源特征。包括支持關系型數據庫、非關系型數據庫、文件數據庫的混合存儲框架和支持高性能計算、并行計算和分布式計算混合計算框架，為上層分布式應用提供基礎支撐。數據層包含支撐規劃實施移動巡查系統運行的外部信息數據、ＡＰＰ采集及業務數據。其中外部信息數據主要包括：來自天地圖·海南的地圖瓦片數據、影像數據等；ＡＰＰ采集及業務數據主要是指在巡查過程中采集的多媒體數據、上報的圖形數據、錄入的巡查屬性數據以及相關日志、簽到、工作流流轉等數據。業務層是數據加工者，主要就是從數據層獲取數據，然后經過業務邏輯處理后轉化成展示層需要的數據。規劃實施移動巡查系統以各類數據服務以及ＡＰＰ采集及業務數據為基礎，實現了個人工作臺、ＧＩＳ地圖、綜合查詢、任務管理、系統管理等業務應用。展示層定義了使用規劃實施移動巡查系統的業務界面，系統根據實際操作習慣，以靈活性、易用性為根本設計，實現業務層各業務需求的ＵＩ設計。用戶層定義了使用規劃實施移動巡查系統的界面和接口調用的用戶或系統，主要包括網格化巡查業務人員及規劃監管工作人員。規劃實施移動巡查系統以“天地圖”地圖瓦片數據、影像數據以及空間規劃成果服務為基礎，采用ＷｅｂＧＩＳ技術架構，提供可視化、信息查詢、空間分析等能力的電子地圖；結合規劃管控工作需求，接入遙感監測數據，定制化業務表單及對接外部系統接口，為外部系統提供移動工作終端。核查數據定期接入地圖，體現業務和數據流的雙導向性，構成了一個閉合完整的回路體系。系統應用架構如圖１所示。

２關鍵技術

２．１原生與ＨＴＭＬ５混合開發原生應用是移動平臺

（比如ｉＯＳ或安卓）所特有的，使用相應平臺支持的開發工具和語言。原生應用的運行速度快、性能高，滿足良好的用戶體驗；可調用設備硬件功能如攝像頭、ＧＰＳ、傳感器等硬件，以滿足更高的功能要求；應用資源已安裝到設備本地，在無網或弱網的場景下體驗好，離線功能基本也使用原生開發。ＨＴＭＬ５應用開發是利用Ｗｅｂ技術進行的Ａｐｐ開發，支持設備范圍廣，可以跨平臺，編寫的代碼可以同時在Ａｎｄｒｏｉｄ、ＩＯＳ、Ｗｉｎｄｏｗｓ上運行；開發成本低、周期短、成果體量小，便于移植復用；但需要設備提供瀏覽器支持才能展示和交互。本系統ＡＰＰ采用Ａｎｄｒｏｉｄ原生與ＨＴＭＬ５混合開發方式，通過ＪＳＢｒｉｄｇｅ通信技術實現交互［４－５］。基礎功能和專項業務使用原生開發，提升軟件性能和用戶體驗。電子地圖使用ＨＴＭＬ５技術開發，ＷＥＢ端和移動端可使用同一地圖模塊。

２．２基于ＳｐｒｉｎｇＢｏｏｔ框架服務端應用

系統采用ＳｐｒｉｎｇＢｏｏｔ框架構建服務端應用。ＳｐｒｉｎｇＢｏｏｔ使用“習慣優于配置”的設計理念，避免煩瑣笨重的配置工作、低下的開發效率、復雜的部署流程以及第三方技術集成難度大等問題，讓更專注于業務邏輯而非環境配置。應用集成ＳｐｒｉｎｇＤａｔａＪＰＡ做為持久層，ＳｐｒｉｎｇＤａｔａ簡化了基于Ｓｐｒｉｎｇ框架應用的數據庫訪問，提供統一的Ｒｅｐｏｓｉｔｏｒｙ接口實現ＣＲＵＤ、分頁、排序等相關操作，也提供了統一的模板類；遵循ＪＰＡ規范，簡化了現有持久化的開發，使用注解即可滿足大多數據庫操作，同時支持原生ＳＱＬ實現復雜的邏輯操作。采用基于Ｓｐｒｉｎｇ框架的ＷＥＢ應用安全性解決方案ＳｐｒｉｎｇＳｅｃｕｒｉｔｙ實現用戶認證和方法級授權功能。形成前后端分離的應用模式，使開發和部署更加高效、更加靈活。

２．３ＳｐｒｉｎｇＳｅｃｕｒｉｔｙ與ＪＷＴ身份認證

ＪｓｏｎＷｅｂＴｏｋｅｎ（ＪＷＴ），是為了在網絡應用環境間傳遞聲明而執行的一種基于ＪＳＯＮ的開放標準。ＪＷＴ由頭部（ｈｅａｄｅｒ）、載荷（ｐａｙｌｏａｄ）和簽證（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）組成，頭部聲明類型和加密算法；載荷存放有效信息，一般被用來在身份提供者和服務提供者間傳遞被認證的用戶身份信息；簽證存放ＪＷＴ的簽發和認證信息。利用ＳｐｒｉｎｇＳｅｃｕｒｉｔｙ的Ｆｉｌｔｅｒ特性自定義一個請求攔截器，在Ｓｅｃｕｒｉｔ配置安全請求外的請求都將先進入攔截器，可以驗證ＪＷＴ荷載的用戶身份、登錄時間等信息是否有效，繼而判斷是否繼續執行。ＳｐｒｉｎｇＳｅｃｕｒｉｔｙ和ＪＷＴ身份認證避免服務端保留大量認證信息或會話信息，適合用于前后端分離、單線登錄、分布式部署等場景。

２．４Ｏｒａｃｌｅ和Ｒｅｄｉｓ存儲技術

系統采用Ｏｒａｃｌｅ和ｒｅｄｉｓ混合存儲技術。Ｏｒａｃｌｅ是常有的關系型數據庫，提供系統持久化底層支持，ＯｒａｃｌｅＳｐａｔｉａｌ插件提供了在Ｏｒａｃｌｅ數據庫中快速有效地存儲、訪問和分析空間數據的能力。Ｒｅｄｉｓ是一種運行在內存中的ｋｅｙ－ｖａｌｕｅ數據庫，性能極高，能支持超過１００Ｋ＋每秒的讀寫頻率；且數據類型豐富，支持二進制案例的Ｓｔｒｉｎｇｓ、Ｌｉｓｔｓ、Ｈａｓｈｅｓ、Ｓｅｔｓ及ＯｒｄｅｒｅｄＳｅｔｓ數據類型操作。基于兩種數據庫特性，Ｏｒａｃｌｅ數據庫用于系統數據和業務數據的持久化，Ｒｅｄｉｓ數據庫用于高頻讀取低頻寫入的數據，以提高數據訪問效率。

３數據庫設計

規劃實施移動巡查系統的數據由運維數據、業務數據和空間數據三部分組成。運維數據指能支撐系統正常運行的最基本的數據集合，主要包括用戶表、角色表、部門表、崗位表、日志表等。業務數據是用戶使用系統產生的過程或成果數據，包括用戶產生的地圖查詢數據、核查數據、巡查數據等等；空間數據主要是ＷＭＳ和ＷＭＴＳ數據服務，包括天地圖影像、矢量地圖服務，國土空間規劃成果地圖服務以及遙感監測數據服務。系統關鍵數據表格見表１至表５。

４系統功能實現

規劃實施移動巡查系統分為ＷＥＢ端、移動端和服務端，采用前后端分離的應用模式。數據層面采用主流Ｏｒａｃｌｅ數據庫，集成ＯｒａｃｌｅＳｐａｔｉａｌ插件管理和存儲地理信息數據，使用Ｒｅｄｉｓ數據庫作為緩存支持。ＷＥＢ端使用Ｖｕｅ．ｊｓ框架快速構建應用，基于ａｘｏｉｓ實現數據交互，開發包括用戶體系配置、資源配置、關聯配置等運維系統主體功能。移動端基于Ａｎｄｒｏｉｄ平臺開發，采用原生與Ｈ５的混合開發模式。原生開發搭建ＡｎｄｒｏｉｄＭＶＰ架構，集成Ｏｋｈｔｔｐ３、Ｒｅｔｒｏｆｉｔ２、Ｒｘｊａｖａ２等技術，Ｈ５部分使用Ｏｐｅｎｌａｙｅｒｓ構建電子地圖，結合ＧＰＳ定位、攝像頭、方向傳感器等硬件設備，實現ＧＩＳ地圖、個人工作臺、綜合查詢等功能，而且定制了專項督查任務，為督查工作提供移動終端。服務端基于ＳｐｒｉｎｇＢｏｏｔ架構構建，集成了ＳｐｒｉｎｇＤａｔａＪＰＡ、ＳｐｒｉｎｇＳｅｃｕｒｉｔｙ等技術，提供ｒｅｓｔ、ｒｅｓｔｆｕｌ風格的服務支撐。除了滿足Ｗｅｂ端和移動端提供數據接口，服務端還實現了外部系統用戶體系同步、專項督查接口對接等功能。系統基于用戶體系運行，根據不同角色權限分配相應資源，構建針對不同用戶群體的移動端應用，實現個性化定制需求。本篇只介紹系統主要功能的實現。

４．１數據庫建庫

系統數據主要來源于用戶請求、數據采集、運維管理和外部數據同步。用戶請求主要是用戶對電子地圖使用標繪、屬性查詢、綜合查詢等常規地圖操作所產生的用戶數據；數據采集是用戶執行巡查任務或專項督查核查任務時，在現場采集的空間目標數據；運維管理是系統管理員通過后臺為系統注冊相關資源包括地圖服務、專線模塊等，并維護用戶與資源的關聯，針對不同群體定制移動應用；外部數據同步是接入外部業務時需要兼容以保障業務正常運行的基礎數據，主要是外部業務的用戶體系數據，如圖２所示。

４．２電子地圖模塊

電子地圖是移動端的核心模塊，地圖加載是電子地圖顯示的核心功能。電子地圖引用了Ｏｐｅｎｌａｙｅｒｓ開源ＪＳ庫，加載ＷＭＳ、ＷＭＴＳ、ＩＭＥ等格式的地圖服務。地圖提供瀏覽、定位、量測、標繪、圖層開關等工具，實現了空間對象信息展示和空間數據導入導出等功能，并且封裝部分功能接口供模塊間使用。用戶登錄后獲取該用戶角色可讀取的地圖服務清單并逐個載入，完成電子地圖構建，可瀏覽單個服務或多服務疊加展示，可加載多期歷年影像對比展示。通過選取空間圖形對象并發送請求，調取ＷＭＳ服務空間查詢接口查得結果，根據服務配置封裝屬性信息和空間位置并返回移動端，然后用圖形高亮和信息板的方式同步展示。

４．３數據導入導出

系統提供空間數據導入導出功能。數據導入支持ＳＨＡＰＥ、ＤＷＧ、ＫＭＬ、ＴＸＴ、ＣＳＶ等格式文件，坐標系支持海南海口平面坐標系、海南瓊中平面坐標系、海南三亞平面坐標系和海南昌江平面坐標系四大坐標系。文件經過服務端轉換后返回ＷＫＴ字符串并存儲在移動端本地ＳＱＬｉｔｅ數據庫，支持對導入數據的定位、查詢和刪除。數據導出支持ＳＨＡＰＥ、ＫＭＬ、ＣＳＶ格式文件，選取本地數據列表中的若干條空間數據，指定存儲位置和文件格式即可導出空間數據。

４．４綜合查詢

綜合查詢的原理是將一個面狀圖形與目標服務進行空間比對并計算其空間關系。綜合查詢提供了站點查詢和范圍查詢兩種方式，站點查詢是以用戶選取的空間位置為中心，向外緩沖一定距離構成查詢對象；范圍查詢是以用戶在地圖上自行任意繪制一個多邊形為查詢對象。利用ＡｒｃＧＩＳｒｅｓｔｆｕｌａｐｉ的空間分析能力，計算用戶查詢對象與總體規劃數據、歷年地表覆蓋數據、歷年土地利用現狀數據、歷年影像數據的空間關系，統籌各類相交區域的類型和面積，最終形成一張圖表結合的分析報告，且可生成綜合查詢報告書。查詢記錄與用戶關聯，支持用戶對查詢結果列表管理，支持對查詢結果的查看詳情、刪除和下載。４．５數據采集任務管理除了支持本地業務，還開通了對外部系統的業務對接。專項督查模塊是參考外部ＷＥＢ端系統，結合實際的業務需求，開發定制化表單及流程。專項模塊與電子地圖交互實現圖斑定位、屬性查詢等功能，充分發揮空間優勢。定制化表單不僅提供基礎屬性采集，還借助ＧＰＳ、攝像頭、方向傳感器、存儲等硬件設備，采集帶方位角的照片、視頻等多媒體資料。服務端集成外部系統提供的接口，實現專項數據條件查詢、詳情查詢、數據保存，為專項督查提供移動端工作平臺。

５結束語

規劃實施移動巡查系統經過持續拓展和優化已達到穩定狀態，并且已投入實際使用階段。系統面向不同用戶群體提供定制化功能模塊組合，不僅滿足用戶對空間信息的基本需求，還結合專項督查模塊充分發揮電子地圖的優勢，為專項督查工作提供有效的支撐和輔助作用。為保證系統保持耐久、鮮活的生命力，未來將繼續優化服務效率，強化兼容性、擴展性，提升用戶體驗，在保障系統穩定前提下，提供更多樣化的功能工具，持續開放外部業務對接入口，為用戶提供更優質的交互體驗和更可靠的輔助支持。

作者：陳德勝 張苗 黃偉招 譚武 王春曉 單位：自然資源部海南基礎地理信息中心