基于网络的手机地图公众GIS服务系统分析研究

1、基于网络的手机地图公众GIS服务系统分析研究逄晓(北京灵图软件技术有限公司,北京 ,pangxiao)摘要：随着位置需求的提高，在手机上提供位置服务已经越来越被关注。本文以一个成功案例为基础，提高了一个基于网络的手机地图公众GIS服务系统解决方案，说明了关键技术和今后的发展方向。利用网络来解决手机用户对位置的需求已经取得了成功，它必将是今后发展的一个趋势。关键词：地理信息系统，手机，网络1、 引言手机经过多年的发展，普及率已经非常高。最新数据显示，中国手机用户达到4.43亿，平均每三个国人就拥有一部手机1。随着手机性能的提高，个人手机已经从最初仅有的通讯功能，发展到了娱乐、商务、多媒体等高端功

2、能。中国移动GPRS资费的下降，EDGE的开通，让手机上网越来越普及。电子地图可以依附到不同的媒介上体现，提供地图浏览，信息搜索等功能。手机作为公众用户的随身平台，成为了一个最好的服务实现。北京灵图软件公司依托已有的GIS平台和行业经验，打造出一套服务于大众的网络版手机地图系统。2、 手机地图特点分析手机地图是电子地图在手机平台上的承载方式。手机具有随身性、移动性的特点，同时也有屏幕小、处理器速度慢、存储受限等缺点。基于手机的现状，将手机与电子地图进行融合，使公众用户能够享受到电子地图带来的便利，必须要分析用户最需要什么。（1） 我在哪里。虽然现在已经出现了带GPS的手机，不过对于公众用户来说

3、，如何解决我在哪里成了最关键的问题。公众用户在陌生地，可以根据身边的标志建筑物或者道路名称，查询定位。这就要求GIS系统必须有丰富的兴趣点信息库，搜索引擎准确、快速。（2） 我附近有什么。确定自我位置后，就希望查询我周边的兴趣点，比如餐馆、银行等。这要求其含有巨大的，动态的信息，也即各种类型的信息可以通过位置、距离动态的计算出来。（3） 公众出行服务。向公众提供公交换乘计算服务，可以进行公交线路和站点的查询，从而方便人们的日常出行。也提供路径计算服务，满足驾车或者步行的出行需求。由上可知，要满足公众用户的需要，必须有一个坚实的GIS数据库，能够提供实时、动态的GIS数据，包括兴趣点、公交和驾驶

4、。3、 基于网络的手机地图模式特点从手机地图特点分析可知，此系统最关键的地方是提供兴趣点查询、公交查询和驾驶路线计算的GIS引擎。受手机操作系统多样化、CPU及内存情况，在手机本地完成GIS引擎工作量大，为了减小存储数据量，不得不采取裁剪GIS数据库的做法来完成。基于网络的手机地图则可以避免此类矛盾，将系统工作终点放到如何提供更灵活的服务上来。（1） 强大的服务端GIS引擎支持。随着web系统的发展，服务端GIS引擎技术已经成熟，可以提供准确高效的查询、计算工作，而且服务端GIS数据库丰富，数据可以做到实时更新和扩展。（2） 客户端开发受限制小。客户端只需要完成展现服务端计算完成的结果就可以。

5、在智能手机及非智能手机此工作开发难度小，维护成本低。（3） 系统功能伸缩性强。客户端页面展现由服务端来定义，类似与IE浏览器的概念。客户端和服务端根据已经订好的展现协议来完成交互。这样，只需要在服务端进行开发，就可以完成功能的增加或者修改。4、 手机地图系统技术框架根据基于网络手机地图模式的特点，采用C/S架构进行设计，主要逻辑流程都在服务端，客户端只是用来展现服务端的结果和其他不与服务端进行交互的逻辑。客户端根据不同的操作系统采用特定的开发包用C/C+实现，也可以采用JavaME技术进行实现；服务端采用Linux操作系统保证系统稳定性和高效性。Mobile平台客户端主要功能界面见图1。图1

6、客户端主界面客户端和服务端采用HTTP协议进行通讯，根据手机地图应用的特点，定义了一个xml交互协议。客户端接受并且解析此协议，根据约定动态进行展现。整体结构见图2。图2 整体结构图客户端根据功能主要划分为3个模块，分别是功能定义的九宫格模块，XML页面解析浏览的页面动态创建模块和地图浏览模块，地图采用分块矢量图，只下载需要显示的部分。主要模块见图3。图3 客户端模块结构图服务端主要提供兴趣点（POI）搜索，公交查询、换乘计算和路径导航计算功能。客户端通过HTTP POST/GET提交请求后，服务端调用相应GIS引擎进行查询和计算。然后根据版面、布局，封装为规定好的XML页面返回客户端。主要模

7、块见图4。图4 服务端模块结构图灵图公司已经完成的基于网络的手机地图系统，就是依照上面的模块来完成的。5、 基于网络手机地图系统的关键技术分析基于网络的手机地图系统的成功，要把握好传输量小、数据更新及时和功能高灵活性三个方面。（1）网络数据包压缩传输。目前中国移动通讯服务商所提供的无线接入服务（GPRS/CDMA）均存在带宽窄、费用高、稳定性差的缺点3。将服务端与客户端的传输包压缩，则可以尽量避免这些缺点。XML页面数据包和矢量分块地图数据包，均经过gzip进行压缩后再进行传输。Gzip是现在比较常用的一种压缩模式，具有很高的压缩比和压缩效率2，经过实际测试，大约5k的原始数据压缩后在1k左右

8、，压缩比达到了5:1。在实际使用中，兴趣点搜索每次数据返回大约是1k左右，公交换乘和驾驶路线大约在36k左右，矢量分块地图每屏幕大约在2k8k左右。数据包传输变小，在实际使用中可以感觉到客户端速度、稳定性都达到了令人满意的程度。（2）GIS数据实时差分更新。现在城市建设的步伐越来越快，以往需要很长时间才能完成的建设工作，现在只需要几个月甚至不用一个月的时间就可以完成。为此城市的地图数据需要不断地及时更新。同时短时间内，地图数据的变化往往只限于某个范围，并不需要更新全部，要保持GIS数据特别是地图数据的更新是最重要的。为解决此问题，针对地图数据灵图公司研发出了差分更新技术。在服务器端提供的地图数

9、据采用分层分块的模式（见图5），对每个地图单元，有唯一的块编号和地图版本号；客户端在地图浏览时根据需要下载或更新所需要的地图单元（见图6）；每次地图有变化时，服务器端只需要对有变化的地图单元进行更新，并设置相应的地图版本号，而客户端在需要时通过地图版本号可以自动及时地更新相应的地图数据。图5 地图数据分层分块示意图图6 差分更新算法示意图（3）XML页面实现高灵活性。客户端与服务端的交互，服务端总是根据协议返回一个XML页面供客户展示，非常类似IE访问web服务器的模式。这样可以屏蔽掉手机平台多样性的差异特点，可以在服务端直接定义手机地图的服务模式，定期更新某些操作流程，修正客户发现的问题。在

10、商务方面，可以添加广告位，为公司获得更大的收益。6、 基于网络的手机地图的发展方向灵图公司独自开发完成的手机地图已经上线运行，在其中我们收到了很多用户的反馈，主要有以下发展方向。（1）GPS定位。GPS手机正在如火如荼的发展，市场保有量也在逐步递增。手机地图需要增加在静止状态下，迅速定位的功能。这样，每个人可以通过GPS手机实时的自我定位，在陌生城市也可以很快的完成对位置的需求。（2）位址共享。手机地图用户具有一定的私密性，在地图上定位兴趣点后，可以通过手机短信或者彩信，将位置描述或者地图截图通过短信或者彩信发送出去，让一个手机地图可以为多人服务。如果两人均有手机地图，则可以完成更丰富的位置交互功能。（3）标点上传。注册用户可以自主在地图上进行标点操作，这样更换手机也可以看到自我标注的兴趣点，也可以查询他人的标注点，达到以GIS为平台来沟通其他信息的目的。让手机地图成为一个信息交换的平台，成为人们生活的一种方式。7、 结语随着手机用户对位置需求的增加，手机网络资费的降低，基于网络的手机地图越来越多的得到了市场的认可。其丰富的兴趣点数据库，实时更新的数据以及动态差分更新的地图，解决了本地版手机地图的数据