基于Skyline 的村庄规划调研APP 设计与实现

梁春丽，王 成，唐锦程，韦博文，邓志敏

（1. 广西壮族自治区自然资源调查监测院，广西 南宁 530023）

村庄规划是法定规划，是国土空间规划体系中乡村地区的详细规划[1]。随着三维技术的不断兴起，SuperMap、ArcGIS Engine、Skyline 等三维可视化平台在智慧城市、数字乡村中得到广泛应用，以直观、立体的三维展现形式实现了对规划决策的辅助作用[2-4]。天地图作为中国区域内数据资源最全的地理信息服务网站，已应用于城市规划、灾害防御、调查监测、公共服务等多个领域。关于外业数据采集的信息化平台，王兴勋[5]等、谈树成[6]等构建了应用于不同工程项目的外业数据采集系统。为了进一步推动村庄规划编制工作的开展，辅助外业调研工作有序、高效地进行，构建了基于Skyline的村庄规划调研APP，为村庄规划的外业调研工作提供了实用的软件平台。

1 相关技术

1.1 Skyline地理信息平台

Skyline是一套优秀的三维基础地理信息平台，通过TerraBuilder、TerraExplorer和SkylineGlobe Server 3个系列产品，分别实现数据生产、三维可视化和网络发布功能。具有三维交互式浏览、多级分辨率影像无缝分级显示、支持多源空间地理数据加载、三维场景数据高效传输等优势[7]。村庄规划调研APP 的研发基于TerraExplorer for Mobile的二次开发平台。

1.2 天地图API

天地图是国家测绘地理信息局主导建设的国家地理信息公共服务平台，是我国境内数据资源最为丰富的网络地理信息服务品牌[8]，是基于一定规则提供开放式数据共享与互操作，可向用户提供权威、标准、统一的地理信息浏览漫游、查询、定位、在线可量测操作等服务[9]。天地图API是采用Java Script语言编写的接口，可通过API在线调用天地图地理信息服务资源，形成调研所需的基础底图。

1.3 数据库技术

随着信息技术和通信技术的快速发展，嵌入式数据库技术得到广泛的应用，常用的嵌入式数据库有Empress、Berkeley DB、SQLite等，其中SQLite数据库在市场上占据主流地位[10]（SQLite是一种开源嵌入式关系型数据库，具有可移植性好、使用简单、运行速度快、占用资源低等特点[11]，适合应用于移动设备上）。

2 系统设计

系统设计包括系统架构设计、数据库设计和功能设计。

2.1 系统架构设计

系统架构如图1 所示，主要由数据层、服务层和应用层组成。

图1 系统架构图

1）数据层。作为系统的基础底层，为系统提供数据支持。主要由天地图数据库、基础数据库、调研数据库组成。天地图数据是调用天地图提供的矢量注记和影像底图，该类地图为瓦片地图。基础数据库包括行政村范围、地名和调研所需矢量数据。调研数据库包括调研过程中标记的设施信息和问卷信息数据。

2）服务层。地图服务用于加载天地图的矢量注记和影像底图数据。数据服务主要实现对调研过程中标记数据的存储、更新、删除操作。定位服务用于实时定位，记录调研轨迹。

3）应用层。在数据层和服务层支撑下，构建村庄规划调研APP，具有量测、现有和规划设施标绘、问卷填写、用户管理功能，方便用户管理和使用APP。

2.2 数据库设计

考虑到数据的安全性，占用内存小和外业采集环境等因素，数据库则采用SQLite数据库。在外业调研过程中，规划人员需收集各类设施和问卷信息。结合调研工作的内容设计了数据存储的数据结构表，其中设施信息数据表的字段及类型如表1 所示。

表1 数据表的字段及类型

2.3 功能设计

系统主要功能包括量测、现有、规划、调查、用户等五大模块内容（图2）。

图2 系统功能图

1）量测。包括距离量测和面积量测。调研过程中，规划人员可在影像、三维模型上进行长度、高度、面积的量测。

2）现有。用于记录现状设施的位置和属性信息，包括点设施标绘、线设施标绘、面设施标绘。可进行位置标记、属性填写、拍照记录、删除及保存操作。其中“点设施标绘”子菜单中包含村庄规划所涉及的基础设施和公共服务设施图标库，能够满足用户在调研过程中的使用。

3）规划。用于收集村民对所在村庄的规划意向信息，同样包括点设施标绘、线设施标绘、面设施标绘。功能与“现有”模块相似，用不同的颜色区分。

4）调查。包括村民问卷、自然村问卷和行政村问卷的收集。针对村民、队长、村委等不同的对象设置不同的问卷问题，以便调查村民的需求和对村庄的发展期望。可进行位置标记、拍照记录、语音记录、问卷二维码展示、删除及保存操作。因外出务工或不在村内的村民，也可通过扫描问卷二维码为村庄规划提出意见和建议。

5）用户。该模块包括成果管理、轨迹查看、数据上传、行政村切换、版本更新、设置、注销等功能，便于用户更好地管理和使用。

3 应用实例

村庄规划调研APP已应用于桂林市资源县中峰镇中峰村，河池市环江毛南族自治县明伦镇吉祥村等多个村的村庄规划调研工作中。规划人员实地走访调研、认真听取民意并在APP上记录，调研完成后在后台管理系统查看和下载调研成果，可将调研成果导入ArcGIS等专业软件中开展编制工作，如图3～6所示。

图3 距离量测

图4 设施标绘

图5 问卷填写

图6 查看调研成果

与传统的调研方式相比较，使用村庄规划调研APP 辅助外业调研，可减少调研资料的打印和携带，免去调研记录的矢量化上图和问卷的手动统计过程，处理时间能够缩短至原来的1/3～1/2，且调研轨迹直观地反映了调研过程，便于规划人员了解规划进度。

4 结 语

村庄规划调研APP的推广和使用，弥补了传统调研方式的不足，具有节约资料成本、成果高效汇总、轨迹可追溯的优势，为外业信息采集工作提供了便捷、实用的软件平台。下一步将完善各项功能和优化用户体验，以促进APP的推广与服务。