基于ArcGISMobile的移动地理信息系统的关键技术_朱磊.pdf

1、收 稿 日 期 : 2009210229基 金 项 目 :国 家 863计 划 (项 目 号 : 2009AA12Z214)第 一 作 者 简 介 :朱 磊 (1983 ) ,男 ,同 济 大 学 测 量 与 国 土 信 息 工 程 系在 读 研 究 生 。文 章 编 号 : 1672 7479 (2009) 06 0048 05基 于 A r c G IS Mobile的 移 动 地 理 信 息 系 统 的 关 键 技 术朱 磊 陈 鹏 何 兵 童 小 华(同 济 大 学 测 量 与 国 土 信 息 工 程 系 , 上 海 200092)Key Technology for M obile

2、GIS Based on ArcGIS M obileZhu Lei Chen Peng He B ing Tong Xiaohua摘 要 介 绍 了 当 前 主 流 的 移 动 GIS平 台 软 件 和 开 发 工 具 的 背 景 ,以 及 ESR I公 司 用 于 开 发 移 动GIS的 工 具 A rcGIS Mobile,然 后 阐 述 了 用 A rcGIS Mobile开 发 移 动 GIS的 关 键 技 术 ,最 后 用 A rcGIS Mo2bile开 发 了 一 个 校 园 移 动 地 理 信 息 系 统 。关 键 词 A rcGISMobile 移 动 地 理 信 息 系

3、统 . NET W indowsMobile中 图 分 类 号 : P208; P22814 文 献 标 识 码 : A目 前 ,专 业 的 GIS厂 商 大 都 已 经 推 出 了 自 己 的 移动 GIS 平 台 软 件 和 开 发 工 具 , 如 Map Info 公 司 的MapXMobile,MapX Mobile是 Map info 公 司 专 用 于 嵌入 式 设 备 上 的 应 用 程 序 开 发 的 控 件 ,提 供 简 单 、 快 速 、方 便 的 方 法 把 地 图 功 能 嵌 入 到 手 持 设 备 的 应 用 程序 1 ;参 考 文 献 1 利 用 MapXMobil

4、e设 计 并 实 现 了 由移 动 应 急 终 端 和 移 动 应 急 中 心 组 成 的 小 型 移 动 应 急 平台 。 A rcPad是 ESR I公 司 开 发 的 可 运 行 于 掌 上 机 上 的小 型 通 用 地 理 信 息 系 统 平 台 ,通 过 手 持 和 移 动 设 备 为野 外 用 户 提 供 数 据 访 问 、 制 图 及 GIS分 析 和 GPS集成 功 能 2 。 文 献 2 介 绍 了 应 用 A rcPad进 行 二 次 开发 的 技 术 ,文 献 3 则 设 计 实 现 了 一 套 数 字 城 管 数 据采 集 系 统 。 Intergraph针 对 移 动

5、 领 域 推 出 的 解 决 方案 IntelliW here, Intelliwhere的 功 能 可 以 应 用 于 无 线通 信 、 LBS、 信 息 服 务 、 以 及 紧 急 事 件 快 速 服 务 等 ,它 提供 用 户 实 时 、 基 于 位 置 的 信 息 服 务 以 满 足 设 备 与 数 据的 独 立 ; Autodesk公 司 的 OnSite移 动 访 问 模 块 可 以 应用 于 系 统 设 计 、 开 发 服 务 、 维 护 、 培 训 和 技 术 支 持 。国 内 SuperMap 公 司 开 发 的 eSuperMap是 一 款 真正 意 义 上 的 嵌 入 式

6、 GIS开 发 平 台 ,用 户 可 以 对 其 进 行扩 充 和 定 制 。 它 针 对 GPS定 位 导 航 的 需 求 进 行 了 专门 的 优 化 ,功 能 强 大 ,提 供 高 速 准 确 的 检 索 漫 游 功 能 ,实 现 了 GIS与 GPS技 术 的 融 合 4 。 文 献 4 介 绍 了 建立 基 于 SuperMap的 野 外 数 据 采 集 系 统 所 涉 及 的 相 关技 术 。 另 外 还 有 北 京 灵 图 推 出 SmartInHand,北 京 慧 图进 行 移 动 制 图 的 TopMapCEGeniuos以 及 台 湾 英 瑞 得 信息 推 出 的 W al

7、kMap 等 。 而 作 为 世 界 GIS领 域 领 头 羊的 ESR I公 司 为 了 弥 补 A rcPad软 件 不 能 很 好 的 满 足 二次 开 发 的 需 要 ,适 时 推 出 了 新 一 代 的 移 动 开 发 软 件A rcGIS Mobile,它 和 A rcPad的 区 别 如 表 1所 示 。表 1 A rcPa d与 A rcG IS Mo b ile的 比 较开 发 工 具 特 点 开 发 环 境 支 持 的 开 发 语 言A rcPad 软 件 ,可 以 直 接 使 用 ,可修 改 的 地 方 很 少 A rcPadApp lication Builder vb

8、Scrip t、 J scrip tA rcGISMobile 开 发 包 ,不 能 直 接 使 用 ,扩 展 性 强 使 用 灵 活 . NET CompactFrame2work、 JAVA M E C#、 VB、 JavaA rcGIS Mobile可 扩 展 性 强 并 且 支 持 微 软 内 嵌 了W indowMobile模 拟 器 的 . NET 210开 发 环 境 和 微 软 推 荐C#开 发 语 言 ,所 以 我 们 选 用 C#语 言 在 . NET 210环 境 下用 A rcGIS Server 913的 ADF进 行 移 动 GIS的 开 发 。1 A rcG IS

9、 Mo b ile开 发 环 境A rcGIS ServerMobile SDK是 ESR I公 司 开 发 的 一个 基 于 M icrosoft . NET framework的 构 建 高 性 能 移 动GIS应 用 的 软 件 开 发 包 ,利 用 它 我 们 可 以 开 发 移 动 地理 信 息 应 用 系 统 。 它 包 含 在 A rcGis Server中 ,它 提 供了 在 . NET环 境 和 JAVA环 境 下 的 两 套 移 动 应 用 开 发84 铁 道 勘 察 2009年 第 6期框 架 。 比 较 常 用 的 是 . NET下 的 Mobile ADF (Mobi

10、leApp lication Developer Framework)。 通 常 情 况 下 ,要 开发 基 于 网 络 的 移 动 GIS系 统 就 要 用 到 W eb ADF (W ebApp lication Developer Framework )。A rcGIS Mobile开 发 包 的 最 大 特 色 在 于 支 持 离 线和 在 线 两 种 应 用 ,当 应 用 程 序 有 可 用 的 网 络 使 用 时 ,A rcGIS Mobile应 用 可 以 在 线 同 步 更 新 数 据 ,并 下 载 到本 地 设 备 上 作 为 地 图 缓 存 ;地 图 缓 存 - MapCa

11、che是 把我 们 在 编 辑 、 标 注 、 缩 放 、 平 移 等 过 程 中 出 现 的 图 形 暂时 存 放 在 缓 存 中 ,提 高 数 据 的 访 问 效 率 。 当 客 户 端 因网 络 等 原 因 暂 时 断 开 网 络 连 接 时 ,它 仍 然 可 以 利 用 在首 次 请 求 服 务 器 时 保 存 的 地 图 缓 存 进 行 显 示 、 编 辑 、 导航 等 工 作 ,大 大 减 少 了 对 网 络 的 依 赖 性 。 它 还 可 以 在应 用 程 序 部 署 的 时 候 ,把 预 先 生 成 的 地 图 缓 存 文 件 直接 部 署 到 目 标 设 备 上 。 这 种

12、模 式 使 A rcGIS Mobile应用 在 移 动 环 境 下 有 着 非 常 好 的 适 应 性 。通 过 A rcGISMobile SDK,我 们 可 以 浏 览 空 间 数 据 ;捕 捉 、 标 注 GPS位 置 ;创 建 或 更 新 点 、 线 、 面 等 要 素 ; 通过 ADO. Net编 辑 表 格 数 据 ;自 动 从 GIS服 务 器 同 步 更新 数 据 等 操 作 ,满 足 了 移 动 GIS应 用 的 基 本 需 求 。一 般 来 说 ,通 过 使 用 A rcGIS Mobile创 建 一 个 移 动应 用 程 序 可 以 通 过 以 下 步 骤 完 成 :(

13、1)用 A rcMap渲 染 并 处 理 现 有 的 地 图 数 据 。( 2)用 A rcCatalog或 者 A rcGis ServerManager发 布地 图 数 据 。(3)用 VS2005或 VS2008和 A rcGis Server MobileSDK创 建 移 动 应 用 程 序 。(4)在 移 动 设 备 上 部 署 应 用 程 序 和 数 据 。2 移 动 G IS的 体 系 结 构 和 关 键 技 术移 动 地 理 信 息 系 统 可 以 将 图 形 和 属 性 数 据 结 合 在一 起 ,在 可 视 环 境 下 解 决 与 空 间 信 息 有 关 的 信 息 查 询

14、 、信 息 管 理 以 及 资 源 配 置 等 实 际 问 题 。 它 通 常 采 用 B S结 构 ,由 服 务 器 和 移 动 客 户 端 组 成 ,系 统 体 系 结 构 功 能如 图 1所 示 。211 服 务 器 端 关 键 技 术服 务 器 系 统 是 地 理 信 息 系 统 的 空 间 数 据 库 管 理 模块 ,主 要 负 责 接 收 移 动 客 户 端 的 请 求 和 向 客 户 端 发 送 数据 ,通 过 服 务 器 可 以 和 GIS数 据 库 交 互 ,管 理 空 间 和 属性 数 据 ,利 用 无 线 AP访 问 点 通 过 W IF I无 线 网 络 或 者GPRS

15、、 CDMA等 无 限 网 络 和 移 动 客 户 端 进 行 数 据 传 输交 互 。 服 务 器 系 统 由 A rcGIS W eb App lication DeveloperFramework (ADF)在 . NET环 境 下 搭 建 ,并 且 支 持 大 量的 并 发 访 问 且 具 有 负 载 均 衡 能 力 。 具 体 步 骤 如 下 :图 1 移 动 G IS的 体 系 结 构(1)把 所 需 的 地 图 数 据 通 过 A rcCatalog转 化 成 空间 数 据 库 ( Geodatabase)中 的 数 据 例 如 shape,然 后 经过 渲 染 保 存 成 mx

16、d文 件 。(2)把 当 前 用 户 加 入 到 A rcGis Server组 中 。(3)使 用 A rcCatalog或 A rcGIS Manager发 布 第 一步 制 作 的 MapService。(4)使 用 ADF创 建 W eb应 用服 务 器 端 如 图 2所 示 。图 2 服 务 器 端 示 意212 移 动 客 户 端 关 键 技 术在 进 行 移 动 客 户 端 的 开 始 前 ,还 要 进 行 一 些 配 置工 作 。 和 桌 面 环 境 一 样 ,要 进 行 移 动 端 开 发 就 必 须 有移 动 端 的 Runtime环 境 ,要 把 A rcGISMobil

17、e. CAB 和AGMRuntime. CAB文 件 通 过 ActiveSync拷 贝 到 模 拟 器中 运 行 安 装 ,然 后 在 模 拟 器 的 程 序 中 看 到 A rcGIS2Mobile程 序 文 件 就 说 明 安 装 成 功 。(1)移 动 数 据 库移 动 客 户 端 由 于 其 本 身 硬 件 的 限 制 ,其 存 储 空 间不 可 能 和 桌 面 设 备 相 比 ,但 过 分 依 赖 无 线 网 络 又 会 限制 数 据 加 载 的 速 度 。 因 此 ,可 以 在 移 动 端 保 存 一 些 经常 访 问 且 数 据 量 不 大 的 几 何 地 图 数 据 和 属

18、性 数 据 ,下次 需 要 访 问 这 些 数 据 时 不 必 再 从 服 务 器 端 下 载 ,而 是94基 于 A rcGIS Mobile的 移 动 地 理 信 息 系 统 的 关 键 技 术 :朱 磊 陈 鹏 何 兵 等直 接 调 用 缓 存 中 的 数 据 ,这 样 可 以 大 大 加 快 数 据 显 示和 加 载 的 速 度 ,而 且 就 算 中 断 网 络 连 接 也 不 会 影 响 客户 端 的 操 作 。A rcGISMobile中 引 入 了 地 图 缓 存 MapCach,移 动端 的 数 据 就 是 地 图 缓 存 文 件 。 它 们 是 按 图 层 存 储 的B in

19、文 件 ,每 个 图 层 存 储 在 一 个 B in文 件 中 ,包 括 几 何图 形 数 据 和 属 性 数 据 。 当 我 们 和 服 务 器 连 接 的 时 候 它会 自 动 下 载 缓 存 文 件 到 本 地 ,我 们 对 地 图 所 做 的 修 改其 实 就 是 本 地 的 MapCach文 件 。(2)数 据 加 载 和 显 示 技 术A rcGISMobile提 供 2种 加 载 数 据 的 方 法 ,一 种 是客 户 端 连 接 服 务 器 从 服 务 器 上 下 载 地 图 数 据 到 客 户 端保 存 地 图 缓 存 然 后 显 示 出 来 ,另 一 种 是 可 以 选

20、择 在 部署 应 用 之 前 预 先 生 成 地 图 缓 存 数 据 跟 应 用 一 起 发 布 。在 Mobile SDK中 ,MobileService类 是 存 储 从 A rc2GIS Mobile Server中 获 得 的 图 层 数 据 ,它 有 2个 属 性 :CacheStoragePath和 U rl,用 来 加 载 图 形 数 据 。 如 果 从PDA的 缓 存 文 件 中 加 载 数 据 则 形 式 如 下 :MobileService. CacheStoragePath = Environment.GetFolderPath ( Environment. Specia

21、lFolder. Personal) + “ 缓 存 文 件 夹 名 称 “ ;如 果 在 移 动 设 备 上 使 用 地 图 服 务 一 般 应 该 是 如 下的 这 种 URL形 式 :http: /arcgis/ services/ /MapServer/MobileServer(3)视 图 操 作 技 术视 图 指 当 前 显 示 的 地 图 范 围 。 视 图 操 作 的 对 象 包括 各 种 系 统 中 的 地 图 。 GIS中 常 用 的 视 图 操 作 包 括 平移 、 放 大 、 缩 小 、 全 图 、 漫 游 等 。 A rcGIS Mobile提 供 了一 个 最 重 要

22、 的 开 发 控 件 Map,当 给 窗 体 添 加 了 一 个Map对 象 时 ,Map自 动 绑 定 了 一 个 MobileService对 象 ,地 图 内 容 通 过 MobileService控 件 获 得 和 发 送 ,Map则主 要 负 责 表 现 。 对 Map所 做 的 放 大 、 缩 小 、 平 移 等 视 图操 作 ,需 要 在 Map控 件 的 MapAction属 性 集 合 中 进 行 设置 ,MapAction集 合 包 括 了 Zoom InMapAction、 ZoomOut2MapAction、 Zoom InOutMapAction、 PanMapAct

23、ion等 属 性成 员 对 Map控 件 进 行 操 作 。 地 图 操 作 的 形 式 为 :Map. CurrentMapAction = (MapAction集 合 成 员 ) ;然 后 将 每 个 按 钮 的 点 击 事 件 设 定 到 对 应 的 地 图 操作 上 去 :p rivate void zoomOutToolStripMenu Item _ Click(object sender, EventA rgs e)map1. CurrentMapAction = zoomOutMapAc2tion1;(4)图 层 编 辑 和 管 理 技 术图 层 是 GIS数 据 组 织 和

24、管 理 的 基 本 单 位 ,对 空 间数 据 进 行 分 层 是 GIS对 数 据 管 理 的 重 要 内 容 5 。 图 层编 辑 功 能 允 许 我 们 为 一 个 专 题 图 新 建 一 个 图 层 或 者 在已 有 的 图 层 上 面 进 行 数 据 维 护 ,例 如 数 据 采 集 、 数 据 更新 、 添 加 标 注 、 在 要 素 周 围 添 加 文 本 信 息 、 矢 量 化 等 操作 ,然 后 通 过 网 络 上 传 至 服 务 器 。 图 层 列 表 的 加 载当 点 击 图 层 列 表 的 时 候 会 弹 出 一 个 L istBox显 示当 前 地 图 所 有 的 图

25、 层 。 这 在 技 术 上 是 在 加 载 地 图 缓 存文 件 的 时 候 调 用 MobileService 的 Open 方 法 , Mo2bileService是 管 理 在 移 动 设 备 缓 存 中 存 储 的 和 图 层 数据 有 关 的 类 ,然 后 用 for循 环 遍 历 存 储 在 MobileService里 的 每 个 图 层 的 Name属 性 ,最 后 把 它 们 加 载 到 L ist2Box中 显 示 出 来 。 绘 图 操 作绘 图 操 作 包 括 绘 制 点 、 多 点 、 多 段 线 、 多 边 形 。 它们 的 绘 制 方 法 如 下 :在 图 层

26、列 表 中 选 择 要 编 辑 的 图 层 ,此 列 表 项 是MobileService类 Layer属 性 的 集 合 ,它 里 面 的 图 层 实 际就 是 集 合 里 的 元 素 。把 这 个 要 编 辑 的 元 素 赋 给 图 层 对 象 FeatureLayer的 实 例 。设 置 Map控 件 的 当 前 动 作 ( CurrentMapAction集合 )为 addVertexSketchTool项 。获 得 Map控 件 MapGraphicLayers集 合 中 的 元 素 并赋 给 SketchGraphicLayer的 实 例 。对 选 择 进 行 判 断 ,如 果 选

27、 择 绘 制 点 (多 点 、 多 段线 、 多 边 形 )就 实 例 化 一 个 Point (MutiPoint、 Polyline、Polygon)给 SketchGraphicLayer的 Geometry属 性 。图 3依 次 为 多 段 线 、 多 边 形 、 多 点 的 绘 制 示 意 。 编 辑 现 有 几 何 图 形对 现 有 集 合 图 形 的 编 辑 包 括 插 入 节 点 、 移 动 节 点 、删 除 节 点 。 A rcGISMobile SDK在 MapAction集 合 里 提供 了 Delete Vertices、 Insert Vertices 、 Move

28、Vertices 、Add Vertices等 常 用 工 具 。 要 想 使 用 对 现 有 图 形 节 点进 行 操 作 ,需 要 先 把 对 当 前 地 图 的 操 作 属 性 指 向 相 应的 工 具 ,例 如 Move Vertices,然 后 获 得 MapGraphicLay2ers中 的 元 素 并 赋 给 SketchGraphicLayer的 对 象 ,再 获取 SketchGraphicLayer 的 Geometry 属 性 , 最 后 把SketchGraphicLayer的 Geometry属 性 指 向 现 有 的 集 合对 象 。 关 键 代 码 如 下 :05

29、 铁 道 勘 察 2009年 第 6期map1. CurrentMapAction =moveVertexSketchTool1;SketchGraphicLayer sketchgraphiclayer = map1.MapGraphicLayers 0 as SketchGraphicLayer;Geometry geometry = sketchgraphiclayer. Ge2ometry;if ( geometry = = null)return;sketchgraphiclayer. Geometry = geometry;图 4为 在 多 段 线 中 插 入 一 个 节 点 ,然

30、 后 把 这 个 节点 移 动 到 另 外 一 点 的 示 意 。图 3 视 图 操 作图 4 编 辑 操 作(5) GPS导 航 技 术A rcGIS Mobile提 供 了 3个 和 GPS相 关 的 控 件 ,GPS Serial Port Connection, GPS File Connection和 GPSD isp lay。 GPS Serial Port Connection是 读 取 GPS信 息的 类 ,当 系 统 通 过 COM 口 和 GPS相 连 后 ,利 用 GPSSerial Port Connection的 open方 法 ,可 以 开 始 接 收 GPS的 信

31、 息 并 解 析 NMEA GPS语 句 来 获 得 当 前 时 间 和 坐标 信 息 ,用 Close方 法 来 停 止 接 收 数 据 。 GPS File Con2nection是 模 拟 GPS格 式 数 据 的 类 ,它 可 以 读 取 预 先 存储 的 NMEA格 式 的 二 进 制 文 件 模 拟 出 GPS的 位 置 信息 。 GPS D isp lay类 的 方 法 可 以 把 通 过 解 析 得 来 的NMEA数 据 展 现 在 Map控 件 上 。 显 示 GPS数 据 信 息当 系 统 通 过 蓝 牙 和 GPS连 接 后 ,打 开 指 定 的 Com端 口 用 ser

32、ialPortGp sConnection的 open方 法 开 始 接 收GPS数 据 ,然 后 利 用 GPS Serial Port Connection类 来 解析 NMEA格 式 的 GPS数 据 ,得 到 当 前 的 经 纬 度 和 高 程的 数 据 ,再 根 据 地 图 所 用 坐 标 系 把 这 些 数 据 从 W GS84坐 标 转 到 地 图 坐 标 系 ,最 后 通 过 GPS D isp lay显 示 在Map控 件 地 图 上 。 当 客 户 端 在 移 动 过 程 中 ,也 可 以 把获 得 的 坐 标 数 据 保 存 成 二 进 制 文 件 ,然 后 用 GPS

33、FileConnection类 读 取 并 通 过 GPS D isp lay实 现 轨 迹 路 线 的绘 制 。 显 示 卫 星 信 息也 可 以 利 用 GPS命 名 空 间 下 Satellite类 显 示 当 前卫 星 的 高 度 、 方 位 角 、 信 号 强 度 等 参 数 并 绘 制 在 窗 体 中15基 于 A rcGIS Mobile的 移 动 地 理 信 息 系 统 的 关 键 技 术 :朱 磊 陈 鹏 何 兵 等(如 图 5所 示 )。 具 体 过 程 如 下 :从 GPSConnection的 Satellite属 性 中 查 找 从 串 口或 者 NMEA得 到 的

34、GPS卫 星 数 ,若 为 0,则 返 回 ,否 则执 行 2 。把 第 1颗 卫 星 赋 给 Satellite的 对 象 ,然 后 调 用 它的 Id、 Elevation 、 Azimuth 、 和 SignalStrength属 性 并 转化 为 字 符 串 显 示 在 L istV iew控 件 中 。继 续 搜 索 下 一 颗 卫 星 ,直 到 遍 历 完 所 有 卫 星 后返 回 。图 5 显 示 GPS卫 星 参 数3 系 统 应 用311 应 用 程 序 的 部 署根 据 创 建 移 动 应 用 程 序 的 步 骤 ,当 完 成 移 动 应 用程 序 的 开 发 后 ,要 在

35、 移 动 设 备 上 进 行 部 署 。 在 VS2008中 新 建 一 个 项 目 ,把 项 目 类 型 选 为 安 装 和 部 署 ,模 版 选择 为 智 能 设 备 CAB项 目 ,然 后 在 里 面 加 入 应 用 程 序 所需 的 文 件 最 后 生 成 解 决 方 案 。 在 部 署 应 用 程 序 之 前 还要 在 移 动 设 备 上 安 装 一 些 必 要 的 支 持 文 件 ,一 个 是 .NET CF 运 行 时 ,一 个 是 A rcGISMobile. CAB 和 AGM2Runtime. CAB ,通 过 ActiveSync把 他 们 拷 入 移 动 设 备并 运

36、行 。 然 后 再 运 行 创 建 的 应 用 程 序 。应 用 程 序 所 需 的 地 图 数 据 (同 济 大 学 的 dwg数据 )先 在 A rcCatalog中 转 换 成 shape格 式 的 文 件 ,然 后保 存 成 m id,接 着 在 A rcCatalog中 发 布 Map Services,然后 在 A rcCatalog的 工 具 箱 中 找 到 Generate Mobile Serv2ice Cache工 具 并 打 开 ,安 装 提 示 步 骤 操 作 就 可 以 创 建地 图 缓 存 文 件 。 最 后 把 缓 存 文 件 拷 入 移 动 设 备 的 目录 中

37、 。312 系 统 应 用利 用 该 系 统 ,笔 者 开 发 了 同 济 大 学 校 园 移 动 GIS,其 功 能 如 下 :(1)在 文 件 菜 单 中 提 供 了 两 种 加 载 地 图 数 据 的 方法 ,我 们 可 以 打 开 拷 入 移 动 设 备 目 录 中 的 缓 存 数 据 ,也可 以 输 入 URL利 用 网 络 连 接 到 服 务 器 下 载 服 务 器 中已 经 发 布 的 地 图 服 务 。(2)在 图 层 菜 单 下 可 以 打 开 图 层 面 板 显 示 每 个 图层 的 类 型 、 名 称 等 详 细 信 息 (如 图 6所 示 )。(3)在 视 图 菜 单

38、中 ,可 以 利 用 视 图 功 能 的 放 大 、 平移 功 能 找 到 自 己 感 兴 趣 的 地 点 ,例 如 当 前 视 图 所 在 地为 同 济 大 学 土 木 大 楼 (如 图 7所 示 )。图 6 数 据 加 载图 7 视 图 操 作(4)点 击 绘 图 菜 单 ,里 面 包 含 4种 绘 图 选 项 ,分 别是 点 、 多 点 、 多 段 线 、 多 边 形 。 利 用 这 些 功 能 可 以 进 行数 据 采 集 、 地 图 内 容 的 修 改 、 更 新 等 工 作 (如 图 8所示 )。(5) GPS菜 单 项 提 供 了 连 接 和 断 开 2个 子 菜 单 ,选 择

39、连 接 菜 单 程 序 可 以 读 取 提 前 部 署 在 移 动 设 备 中 的NMEA文 件 ,切 换 到 GPS选 项 卡 可 以 看 到 当 前 接 收GPS的 卫 星 信 息 和 定 位 信 息 ,再 切 换 到 地 图 选 项 卡 就可 以 看 到 轨 迹 路 线 的 回 放 ,选 择 断 开 菜 单 则 断 开 当 前GPS的 连 接 (如 图 9所 示 )。图 8 数 据 采 集图 9 GP S文 件 解 析4 结 束 语A rcGisMobile是 ESR I公 司 新 开 发 的 一 个 用 于 移动 GIS开 发 的 平 台 ,它 能 满 足 LBS定 位 、 移 动 导

40、 航 、 3G高 速 网 络 的 需 求 ,并 且 支 持 . NET和 JAVA两 种 开 发 环境 。 本 文 对 移 动 GIS的 结 构 进 行 了 简 要 的 设 计 和 介绍 ,并 开 发 了 一 个 实 现 了 基 本 功 能 的 移 动 GIS系 统 。当 然 ,对 于 一 个 成 熟 的 移 动 GIS系 统 而 言 ,还 会 涉 及其 他 一 些 高 级 技 术 ,诸 如 导 航 、 空 间 分 析 等 ,这 些 问 题也 是 后 续 研 究 中 需 要 不 断 完 善 的 部 分 。25 铁 道 勘 察 2009年 第 6期参 考 文 献 1 周 隽 ,花 向 红 ,涂

41、伟 ,等 . 基 于 移 动 GIS的 小 型 移 动 应 急 平 台的 设 计 和 实 现 J . 测 绘 工 程 , 2008, 17 (2) : 40 42 2 陈 敦 根 ,蒋 浩 宇 ,范 跃 祖 . 嵌 入 式 GIS软 件 A rcPad的 二 次 开 发 技术 J . 嵌 入 式 软 件 应 用 , 2006, 22 (2 4) : 37 39 3 陈 晓 军 ,刘 春 ,裴 洪 雨 . 基 于 移 动 GIS的 数 字 城 管 数 据 采 集 系 统架 构 与 实 现 J . 铁 道 勘 察 , 2009 (4) : 62 66 4 傅 春 ,赵 灵 军 ,任 静 . 基 于

42、 SuperMap 的 野 外 数 据 采 集 系 统 J . 高 等 职 业 教 育 , 2007, 16 (5) : 81 83 5 郑 贵 洲 ,莫 澜 . GIS图 层 在 空 间 数 据 处 理 管 理 与 分 析 中 的 作 用 J . 测 绘 科 学 , 2003, 3: 71 73 6 严 永 斌 ,吴 健 平 . 基 于 . NET Compact Framework的 移 动 GIS软 件 开发 J . 测 绘 与 空 间 地 理 信 息 , 2008, 4 (31) : 37 41 7 龙 明 ,王 青 山 . 基 于 W indows Mobile的 移 动 GIS研

43、究 J . 测 绘科 学 技 术 学 报 , 2007 (6) : 458 461 8 王 方 雄 ,吴 边 ,怡 凯 . 移 动 GIS的 体 系 结 构 与 关 键 技 术 J . 测绘 与 空 间 地 理 信 息 , 2007, 30 (6) : 12 18 9 田 根 ,童 小 华 ,张 锦 . 基 于 PDA的 GIS系 统 研 究 与 开 发 J .计 算 机 工 程 , 2004, 30 (2) : 76 85 10 何 兵 ,童 小 华 ,戴 华 阳 ,等 . 基 于 . NET的 移 动 GIS设 计 与 关 键技 术 J . 测 绘 工 程 , 2008, 17 (6) :

44、 41 45收 稿 日 期 : 2009210215作 者 简 介 :赵 富 军 (1966 ) ,男 , 1989年 毕 业 于 中 国 地 质 大 学 (武 汉 )水文 地 质 及 工 程 地 质 专 业 ,高 级 工 程 师 。文 章 编 号 : 1672 7479 (2009) 06 0053 04深 覆 盖 型 岩 溶 对 铁 路 客 运 专 线 的 影 响 评 价赵 富 军(铁 道 第 三 勘 察 设 计 院 集 团 有 限 公 司 , 天 津 300142)Assessment on Influence of Deeply Covered Karst onRa ilway Pas

45、senger Dedicated L inesZhao Fujun摘 要 结 合 工 程 实 例 ,分 析 研 究 深 覆 盖 型 岩 溶 塌 陷 的 影 响 因 素 、 发 育 过 程 和 机 理 ,对 研 究 区 岩 溶土 洞 塌 陷 的 危 险 性 进 行 了 现 状 和 预 测 评 价 ,为 铁 路 客 运 专 线 工 程 的 设 计 提 供 依 据 。关 键 词 深 覆 盖 型 岩 溶 土 洞 塌 陷 客 运 专 线 危 险 性 评 价中 图 分 类 号 : TU195 + 1 文 献 标 识 码 : B拟 建 铁 路 客 运 专 线 穿 越 辽 宁 省 鞍 山 市 和 辽 阳 市

46、,该 地 区 第 四 系 覆 盖 层 一 般 大 于 40 m,下 伏 寒 武 系 及 奥陶 系 石 灰 岩 ,岩 溶 较 发 育 ,属 于 深 覆 盖 型 岩 溶 区 。 考 虑岩 溶 发 育 条 件 下 存 在 土 洞 和 塌 陷 的 潜 在 危 险 性 ,将 给对 沉 降 极 为 敏 感 的 客 运 专 线 带 来 风 险 。 以 王 双 树 和 名甲 山 特 大 桥 为 例 ,采 用 最 新 的 岩 溶 塌 陷 研 究 技 术 ,对 深覆 盖 型 岩 溶 区 发 生 岩 溶 塌 陷 的 危 险 性 及 影 响 进 行 了 系统 评 价 。1 岩 溶 塌 陷 的 影 响 因 素岩 溶 塌

47、 陷 (土 洞 )的 主 要 影 响 因 素 包 括 :基 岩 岩 溶发 育 特 征 、 覆 盖 土 层 的 特 征 、 以 及 地 下 水 活 动 特 征 。111 基 岩 岩 溶 发 育 特 征研 究 区 内 隐 伏 岩 溶 发 育 于 寒 武 系 中 厚 层 状 微 晶 灰岩 和 奥 陶 系 角 砾 状 灰 岩 ,地 层 呈 北 东 南 西 向 的 条 带状 分 布 ,在 地 质 构 造 、 古 地 貌 、 古 水 文 地 质 条 件 及 岩 性结 构 等 多 种 因 素 的 综 合 影 响 和 控 制 下 ,岩 溶 发 育 极 不均 匀 (图 1)。在 厚 层 的 第 四 系 之 下

48、,发 育 着 若 干 平 行 排 列 的 北东 向 压 扭 性 断 裂 构 造 ,以 穆 家 堡 吕 方 寺 断 裂 为 主 ,及同 期 的 次 一 级 北 西 向 张 扭 性 断 裂 。岩 溶 发 育 地 段 主 要 分 布 在 北 西 向 充 水 断 裂 带 附近 ,以 及 岩 溶 洼 地 内 。岩 溶 发 育 在 垂 直 方 向 也 具 有 明 显 的 分 带 性 ,即 表层 岩 溶 强 发 育 带 ,此 带 为 古 风 化 壳 ;二 是 岩 溶 中 等 发 育带 ,位 于 碳 酸 盐 岩 顶 部 界 面 以 下 20 60 m;三 是 下 部岩 溶 弱 发 育 带 ,位 于 碳 酸 盐 岩 顶 部 界 面 以 下 60 m。35深 覆 盖 型 岩 溶 对 铁 路 客 运 专 线 的 影 响 评 价 :赵 富 军