移動終端離線電子地圖論文范文
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1系統(tǒng)架構
本系統(tǒng)主要采用MVC分層模式和B/S+C/S混合架構，分為數據層、功能層、表現層和支持環(huán)境層，各層各司其職，獨立變化。系統(tǒng)很好地實現了高內聚、低耦合，具有極強的可移植性、開放性、擴展性和伸縮性。
1．1數據層數據層主要通過調用數據庫和本地文件的形式組織，通過數字廣東地理信息公共服務平臺在線提供的地圖和要素服務，分別獲取各類地圖和空間信息數據。通過連接服務器端PostGIS數據庫獲取地名地址。通過本地SQLite數據庫提供離線的地圖數據。本地文件記錄相關配置信息。
1．2功能層功能服務是本系統(tǒng)的核心，它負責處理系統(tǒng)中的各類業(yè)務邏輯，并為用戶提供豐富的功能服務。主要包含地圖瀏覽、地圖操作、查詢定位、導航定位、空間分析、離線下載、離線管理和瓦片入庫等功能服務。
1．3表現層表現層是通過圖形化的手段，以高體驗度為目標為用戶提供界面，使用戶和系統(tǒng)能更人性化地交互。主要包括地圖瀏覽界面、功能選擇界面、地圖工具界面、下載列表界面和下載管理界面。
1．4支撐環(huán)境層支撐環(huán)境為系統(tǒng)提供軟件、網絡以及安全等全方位的支撐，讓系統(tǒng)能夠高效穩(wěn)定地為用戶提供服務。
1．5系統(tǒng)總體架構圖
2系統(tǒng)功能設計
系統(tǒng)功能上分為地圖瀏覽模塊、查詢模塊、定位模塊、地圖工具模塊、下載管理模塊和版本更新模塊六大模塊，系統(tǒng)功能結構如圖2所示。
2．1地圖瀏覽模塊地圖瀏覽模塊為整個系統(tǒng)主要展示區(qū)域，提供地圖圖2系統(tǒng)功能結構圖Fig．2Systemfunctionstructure窗口、基礎地圖切換和專題地圖疊加三大功能。向用戶展示基本地圖和專題地圖等各類地圖數據，實現各類地圖的切換、疊加分析和左右對比，為其他功能模塊提供空間位置的示意，給用戶最直觀的定位效果。此模塊通過嵌入到開源的Webkit瀏覽器實現跨平臺展示。
2．2查詢模塊查詢模塊是整個系統(tǒng)最基礎的功能區(qū)域，提供興趣點關鍵字和分類查詢定位，極大地方便了用戶旅游出行。該模塊還提供了專題數據查詢分析功能，讓專業(yè)部門通過在地圖上繪制圖形，以獲取專題數據的空間和屬性信息以及數據塊壓蓋情況，為具體業(yè)務分析統(tǒng)計提供基礎性服務。
2．3定位模塊定位模塊提供空間區(qū)域定位和GPS定位功能，讓用戶通過多級行政區(qū)域快速定位。系統(tǒng)利用移動終端設備自帶的GPS模塊和網絡定位相結合，很好地實現了當前位置圖上定位的功能，為出行和業(yè)務分析提供直觀且準確的空間定位服務。
2．4地圖工具模塊地圖工具模塊提供了豐富多樣的地圖工具，包括全圖查看、地圖縮放、測距測面和地圖對比，讓用戶更便捷地瀏覽和使用地圖。
2．5下載管理模塊下載管理模塊提供3類基礎和12類專題離線地圖的一站式管理。下載列表的智能更新替換;地圖原始包的下載、刪除;地圖更新包的發(fā)現、下載、導入等功能一應俱全。系統(tǒng)附帶的瓦片入庫更新工具為數字廣東地理空間框架瓦片成果無縫接入提供全方位的輔助，并豐富了瓦片更新和導入的方式。該模塊結合不同移動設備采用相應的原生語言開發(fā)，充分利用設備的性能和不同語言的優(yōu)點，有效地利用設備存儲，達到運行速度快，交互體驗好，移植性強的良好效果。
2．6版本更新模塊版本更新模塊支持新版本的自動發(fā)現和在線下載更新替換。系統(tǒng)通過服務器端在線推送新版本，讓用戶無須管理系統(tǒng)版本，極大地減輕了管理員和用戶對軟件更新維護的負擔。
3系統(tǒng)安全設計
基礎地理信息數據是重要的基礎性數據，屬于涉密的信息。如果缺乏科學的數據管理、有效的安全技術保障和完善的管理制度，就會出現自然或人為因素造成的包括數據泄密、篡改和丟失等極為嚴重的安全風險事件［6］。數字廣東地理空間框架項目采用一套完整的信息安全保障體系保障其成果的安全。屬于項目成果之一的地圖瓦片數據在本系統(tǒng)中新增了離線調用的方式，從而出現了新的風險點。如何保障離線瓦片的安全成為本系統(tǒng)需要重點考慮的問題之一。本系統(tǒng)采用摘要算法、對稱密鑰加密和BASE64編碼等多種方式結合對瓦片數據進行加密處理以保障數據安全，采用身份識別和訪問權限管理相結合方式以保障應用安全。
3．1數據安全數據加密目前仍是計算機系統(tǒng)對信息進行保護的一種最可靠的辦法。它利用密碼技術對信息進行加密，實現信息隱蔽，從而起到保護信息安全的作用。由于地圖瓦片是以PNG或者JPG形式存儲的特殊信息，且命名有著一定的規(guī)律。因此一般的信息數據加密方式并不適合使用。本系統(tǒng)采用數據實體以BASE64編碼和對稱密鑰加密技術結合的方式進行加密，數據命名以SHA摘要算法進行加密，實現地圖數據高度的保密性和安全性。
3．2應用安全應用才是系統(tǒng)最終的目標，因此保障系統(tǒng)安全使用的重要性極高。本系統(tǒng)采用身份識別的方式，通過識別設備唯一的IMEI號以達到應用程序和設備綁定的效果。采用訪問權限管理的方式，嚴格控制了用戶只能訪問其授權范圍的離線地圖數據，控制具體到功能模塊級。
4系統(tǒng)特點
4．1架構靈活———領略當前技術前沿本系統(tǒng)采用的MVC分層模式和B/S+C/S混合架構是當今移動端開發(fā)的主流架構，此架構充分融合了WebApp架構和NativeApp架構的優(yōu)勢，以WebApp實現主體業(yè)務模型，讓業(yè)務組件開發(fā)實現一次編碼，適用范圍廣。NativeApp作表層封裝以及離線模塊實現，讓系統(tǒng)能充分使用終端設備性能。整個系統(tǒng)具有極強的可移植性和伸縮性。
4．2代碼開源———絕無后顧之憂本系統(tǒng)采用開源的OpenLayer和原生語言編寫。深層定制，真正做到貼合用戶實際需求，開發(fā)設計更符合規(guī)范，代碼運行效率倍增，避免了代碼版權的糾紛。
4．3配套工具完善———體驗管理新高度本系統(tǒng)配帶有一整套的用戶使用手冊、用戶管理手冊以及相應一體化的管理工具，讓系統(tǒng)管理人員簡單便捷地對系統(tǒng)進行維護。智能版本更新系統(tǒng)讓系統(tǒng)的更新升級更智能化和人性化。
4．4在線離線相結合———調用形式多樣，絕無“掉線”充分利用數字廣東地理空間框架項目成果，服務在線調用，實現數據充分共享。離線地圖彌補了系統(tǒng)網絡依賴性強的缺陷。通過在線和離線無縫結合，實現數據邏輯顯示統(tǒng)一，調用方式多樣，瓦片存放物理分布的效果。
4．5多種加密技術保駕護航———數據安全高枕無憂充分運用當代先進的SHA摘要算法、對稱密鑰加密、Base64編碼、身份識別和訪問權限管理等技術，最大限度地保障數據和系統(tǒng)的安全。
5結束語
在移動通信技術不斷發(fā)展的今天，GIS技術應用縱橫擴張，數字城市向智慧城市延伸，移動終端系統(tǒng)日新月異，在大數據、云計算來臨的時代背景下，電子地圖的發(fā)展永不停步。我們只有牢牢把握信息發(fā)展的動脈，吸收更多先進的技術，回歸應用的本質，才能滿足人們不斷追求智慧生活、品味生活的需求，才能實現智能高效辦公的目標。
作者：黎慧斌林澍哲單位：廣東省國土資源技術中心
