城市道路移動氣象信息服務系統探析范文

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《國土與自然資源研究雜志》2016年第5期

摘要：

為了提高城市交通氣象保障服務水平，將城市道路路況與氣象信息相結合，基于SuperMapiMobileforAndroid探索了城市道路移動氣象信息服務系統的設計方法與開發技術，提出了三層B/S系統結構、氣象數據與道路數據一體化集成管理以及XML布局界面的系統設計方案，開發實現了地圖瀏覽、信息查詢，路徑分析，氣象信息實況預警等服務功能，為公眾駕車安全出行提供了便捷的軟件工具。

關鍵詞：

城市道路；氣象信息；Super Mapi Mobile

引言

高速公路作為社會交通的重要載體，在人們出行中承擔著重要作用[1]。隨著公眾出行需求的增加，災害性天氣對交通安全的影響越來越成為人們關注的熱點，雨雪等各種氣象情況嚴重影響人們的出行安全[2-5]。移動技術的發展使得人們越來越傾向通過移動設備獲取所需信息，基于移動互聯網和交通氣象信息服務產業的逐步發展[6]，政府和公眾對城市交通移動氣象信息服務的需求與日俱增。國內外在不斷探索互聯網與氣象信息服務的結合，有的采用J2ME技術開發，但只能運行在Java手機上[7]，受硬件配置、網絡連接和用戶體驗方面的強烈制約；有的實現了氣象信息的顯示與查詢，但缺少氣象預警、路徑分析等功能[8，9]。鑒于此，基于超圖公司的專業移動GIS開發平臺SuperMapiMobileforAndroid探討城市道路移動氣象信息服務系統的設計與開發技術，將氣象信息與路況信息有機結合，為公眾駕車安全出行提供便捷、實用的交通氣象信息服務的工具。

1系統設計

1.1系統結構設計

MWISS采用B/S體系結構，由Android客戶端、WebGIS服務器與數據服務器構成，見圖1所示。移動客戶端基于SuperMapiMobileforAndroid提供的Java服務API，開發實現地圖瀏覽、信息查詢、路徑分析和氣象信息服務等功能。WebGIS服務器采用SuperMapiServer，負責與Android客戶交互，解析并響應客戶端的請求，以及后端氣象及道路數據的與數據訪問。數據服務器采用SuperMapSDX+與SQLServer的空間數據庫管理方案，一體化存儲管理氣象數據、城市道路數據、基礎地理數據及相關屬性數據等。

1.2系統功能設計

MWISS設計并實現了氣象站點信息查詢、高速服區區查詢、加油站查詢、停車場查詢、實時定位、路徑分析、氣象信息實況預警以及用戶管理等功能。系統的功能結構如圖2所示。

1.3系統數據庫設計

系統數據庫主要由氣象數據庫、城市道路數據和基礎地理數據組成。氣象數據庫主要是高速公路氣象站和縣道氣象站數據信息；城市道路數據主要由高速公路、大連市城市主干道、鐵路等數據；還包括停車場、加油站、高速服務區等基礎地理數據。其中氣象和道路數據為主要數據。所有的數據都使用SQLServer數據庫結合SuperMapSDX+數據庫引擎一體化的存儲和管理，并上傳到SuperMapiServer服務器端以便Android的客戶端進行訪問與操作。

2系統的開發

2.1信息查詢模塊

通過屬性字段對目標進行查詢，在地圖中顯示其對應目標的位置及詳細信息。查詢的目標有氣象站、加油站和停車場等，為駕駛員提供了快捷搜索的便利條件。當查詢氣象站時，氣象站在地圖上高亮顯示并可以查看其詳細信息，以查詢高速公路氣象站為例如圖3所示。實現方法是通過定義一個QueryParameter查詢參數類，調用setAttributeFilter()方法將符合條件的目標找到，然后通過Recordset類返回查詢結果記錄集，再定義一個Geometry類用于返回數據集的屬性數據表中當前記錄對應的幾何對象，再遍歷所有的查詢結果，實例化類LayoutInflater來實例化點樣式布局，使查詢目標在屏幕上以點形式高亮顯示并顯示其詳細信息。

2.2氣象實況預警

道路氣象實況預警功能主要包括能見度實況預警、路面溫度實況預警、降雨量實況預警和相對濕度實況預警。能見度實況預警指的是根據高速公路氣象站的氣象信息來查看其能見度，當高速公路上的能見度小于50米時系統給出大霧紅色預警，提醒駕駛員盡快駛離高速公路；如果能見度大于50米小于200米時，系統給出大紅橙色預警，提示謹慎行駛，給出建議行駛速度。如果能見度正常，則能見度的信息以分級式顏色疊加到高速公路上，每個顏色代表不同的能見度等級。路面溫度、降雨量和相對濕度實況預警與此方法相似。高速公路能見度氣象信息預警如圖4。實現方法是querybyfield()，傳入查詢的字段，再實例化一個TrackingLayer類來疊加顯示圖層。然后實例化一個GeoStyle類，設置不同顏色，用于分級顯示。

2.3路徑分析

模塊路徑分析模塊指的是在城市主干道上設置起點和終點，然后路徑分析，系統自動產生一條最短路徑作為推薦路徑，連接網絡的同時還能進行路徑導航，語音提示如何行駛。實現用到的接口是Navigation2，該接口提供基于拓撲路網的路徑分析與導引。調用其getNavigation2方法初始化導航控件，訪問其setNetworkDataset方法來設置網絡數據集，再通過調用其loadModel方法來加載網絡數據模型。然后定義routeAnalyze方法進行路徑分析并將路徑顯示出來，路徑分析運行如圖5。

3結束語

MWISS以Android平臺為基礎，使用Java語言，采用Eclipse+AndroidSDK開發工具開發了一款充分發揮智能終端硬件特性的APP，能在運行Android4.0及以上操作系統的智能終端上使用。基于SuperMapiMobile包二次開發并實現了高速公路氣象站、縣道氣象站信息查詢、高速服務區查詢、加油站查詢、停車場查詢，氣象信息實況預警，實時定位，路徑分析以及導航功能。MWISS系統界面設計新穎簡潔，并將氣象信息與道路信息在移動GIS平臺上有效結合，將氣象信息疊加到路徑上分級顯示一目了然，隨時隨地快速獲取出行路況信息，為公眾出行了解城市道路交通安全氣象信息提供了便捷工具。

參考文獻：

[1]朱金花.山西高速公路路況氣象信息服務系統[J].中國交通信息化，2013：127-128.

[2]錢崢，趙科科，許浩浩.基于Android的移動氣象信息服務系統設計與實現[J].氣象科技，2014，42（1）：99-103.

[6]韓長安.基于iOS平臺的廣東高速信息服務系統的設計與實現[D].電子科技大學，2014.

[7]丁革媛，李振江，鄭宏云，等.智慧城市中的智能交通系統構建[J].微型機與應用，2013（24）：1-3.

[8]劉旭林，趙文芳，劉國宏.基于WebGIS的氣象信息顯示和查詢系統[J].應用氣象學報，2008，19（1）：116-122.

[9]高鵬.基于安卓的移動氣象信息系統的設計與實現[D].大連理工大學，2013.

作者:楊璐 王方雄 王力 單位:遼寧師范大學遼寧省自然地理與空間信息科學重點實驗室