江西地名研究

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摘要：為支撐數(shù)字城市和智慧城市建設(shè)，實(shí)現(xiàn)地名地址數(shù)據(jù)共享共用，解決地名地址信息采集填寫不準(zhǔn)確、不規(guī)范等一系列問題，本文提出利用移動GIS技術(shù)，從系統(tǒng)總體架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫架構(gòu)等方面，設(shè)計(jì)了地名地址信息調(diào)查平臺。系統(tǒng)功能豐富，設(shè)置了統(tǒng)一的地名地址信息填寫規(guī)范，提高了數(shù)據(jù)采集工作效率，實(shí)現(xiàn)了地名地址數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化和信息化管理，為城市數(shù)字治理提供了輔助手段。

關(guān)鍵詞：移動GIS；地名地址；調(diào)查；地名地址數(shù)據(jù)；Android

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引言

地名地址數(shù)據(jù)是一種通用的地理空間表征，可作為大量空間信息交換的載體，與經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會發(fā)展、科學(xué)研究、國防安全、人民群眾生產(chǎn)生活等密切相關(guān)，是對地名、地址信息的結(jié)構(gòu)化描述與標(biāo)識，是智慧城市建設(shè)中空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。

近年來，隨著數(shù)字城市和智慧城市建設(shè)，很多行政部門以各自業(yè)務(wù)目標(biāo)為導(dǎo)向積累了各自行業(yè)的地名地址數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)往往都依靠本行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，由此對同一位置形成了各種各樣的地名地址數(shù)據(jù)，重名現(xiàn)象較為普遍，對城市統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)地址庫的建設(shè)、更新、管理和應(yīng)用造成了極大的阻礙，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效匯聚與共享共用，制約了地名地址數(shù)據(jù)價(jià)值的發(fā)揮。針對地名地址數(shù)據(jù)存在的問題，學(xué)者們在地名地址方面的研究往往集中在地址匹配技術(shù)方法上，以提升匹配精度為目標(biāo)，忽略了地名地址數(shù)據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的重要性。地名地址數(shù)據(jù)源的規(guī)范程度和質(zhì)量情況對匹配精度起決定性作用，僅改進(jìn)地址匹配算法對匹配精度的提升有一定的局限性，建立標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的地名地址庫才是提升匹配精度的關(guān)鍵。

本文將移動GIS技術(shù)應(yīng)用于地名地址庫更新調(diào)查中，綜合使用地理信息技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，建立了統(tǒng)一的地名地址信息填寫規(guī)范，設(shè)計(jì)開發(fā)了地名地址庫更新調(diào)查平臺，實(shí)現(xiàn)地名地址數(shù)據(jù)獲取更新的標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化和信息化，支撐地名地址庫標(biāo)準(zhǔn)化更新，促進(jìn)地名地址高效管理，為城市規(guī)劃、人口管理、基層治理、災(zāi)害預(yù)警、執(zhí)法監(jiān)測等方面提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，對城市數(shù)字管理具有很實(shí)際的意義。

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系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 總體架構(gòu)

系統(tǒng)采用面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA）進(jìn)行設(shè)計(jì)，總體架構(gòu)由5個(gè)層組成，即基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、支撐層、功能層和用戶層，系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。

1）基礎(chǔ)層是保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，在云環(huán)境的基礎(chǔ)上，為系統(tǒng)提供存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通信設(shè)備、服務(wù)器、移動終端等硬件環(huán)境。

2）數(shù)據(jù)層依托數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和GIS平臺，在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下，建立基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫、地名地址數(shù)據(jù)庫、用戶管理數(shù)據(jù)庫，管理各類空間數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)快速訪問和安全存儲。

3）支撐層是功能應(yīng)用的基礎(chǔ)，包含GIS引擎、數(shù)據(jù)引擎、服務(wù)引擎、定位引擎，具備提供快速、高度定制化、安全性強(qiáng)的功能的能力。

4）功能層是系統(tǒng)的展示窗口，包含地圖瀏覽、圖層管理、地圖測量、地圖標(biāo)注、地圖定位、地址采集、地址查詢、屬性編輯、任務(wù)列表、用戶管理等功能。

5）用戶層是系統(tǒng)的使用和服務(wù)人員，包括網(wǎng)格員、基層工作者、志愿者、服務(wù)人員、運(yùn)維人員等。

1.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)組織、存儲和共享數(shù)據(jù)的方法。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫包含空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)等類別，具體數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中，空間數(shù)據(jù)包含矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)，用于存儲和顯示各種地圖圖層，為地名地址調(diào)查提供空間底圖參考；屬性數(shù)據(jù)為地名地址數(shù)據(jù)表，采用SQLite數(shù)據(jù)庫存儲和記錄，是系統(tǒng)采集調(diào)查的核心數(shù)據(jù)；系統(tǒng)數(shù)據(jù)包含用戶信息數(shù)據(jù)表、用戶角色數(shù)據(jù)表和角色權(quán)限數(shù)據(jù)表，負(fù)責(zé)管理用戶的賬戶信息，如用戶名、加密存儲的密碼、用戶類別、用戶權(quán)限、訪問圖層權(quán)限等；元數(shù)據(jù)負(fù)責(zé)存儲項(xiàng)目的數(shù)據(jù)字典（行政區(qū)劃等信息）以及其他類別信息設(shè)置數(shù)據(jù)。

地名地址信息是本系統(tǒng)平臺運(yùn)行的核心，是地名地址數(shù)據(jù)獲取更新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，與地名地址信息相關(guān)的數(shù)據(jù)有11個(gè)，如圖3所示。

1.3 功能模塊設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為六大模塊，分別是地圖功能模塊、地址采集模塊、查詢管理模塊、地址更新模塊、圖層管理模塊、用戶管理模塊，每個(gè)模塊都有多個(gè)功能點(diǎn)。系統(tǒng)模塊圖如圖4所示。其中1）地圖功能模塊：允許用戶查看地圖，進(jìn)行幾何測量，切換視角，以及在地圖上添加標(biāo)注，為用戶提供地理信息的可視化和交互性。2）地址采集模塊：提供多種定位方式，包括GPS和網(wǎng)絡(luò)定位，支持模板填寫以確保數(shù)據(jù)完整性，并提供進(jìn)度管理功能，以便跟蹤地址采集的進(jìn)展。3）查詢管理模塊：允許用戶執(zhí)行關(guān)鍵字搜索、模糊匹配、空間范圍查詢和屬性組合查詢，以便快速檢索和分析地址信息。4）地址更新模塊：支持地名編輯、范圍面編輯、地址匹配和附件上傳，以確保地址信息的及時(shí)更新和完善。5）圖層管理模塊：包括多個(gè)數(shù)據(jù)圖層，如影像圖、鎮(zhèn)街圖、網(wǎng)格圖和房屋面的圖層數(shù)據(jù)，以提供多樣化的地理數(shù)據(jù)可視化選項(xiàng)。6）用戶管理模塊：提供登錄管理、權(quán)限控制和后臺日志功能，以確保系統(tǒng)的安全性、合規(guī)性和可追溯性。

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關(guān)鍵技術(shù)

2.1 移動GIS技術(shù)

移動GIS集成地理信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、移動通信技術(shù)和空間定位技術(shù)，以移動互聯(lián)網(wǎng)為支撐，基于智能手機(jī)或平板電腦等終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)地理信息采集、傳輸、處理與分析，為用戶提供移動地理信息服務(wù)。隨著以智能手機(jī)為代表的終端設(shè)備普及和人們對空間信息需求的增長，移動GIS已成為繼WebGIS后的技術(shù)熱點(diǎn)，也是GIS大眾化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。由于能方便快捷地提供可靠的地理信息服務(wù)，并可運(yùn)行到各種移動終端，支持用戶在不同網(wǎng)絡(luò)條件下進(jìn)行有效訪問，表現(xiàn)出低成本性、動態(tài)實(shí)時(shí)性、靈活性、移動性等優(yōu)勢，移動GIS已廣泛應(yīng)用在自然資源調(diào)查、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、資源管理、巡查監(jiān)管等工作中。

2.2 移動設(shè)備定位技術(shù)

移動設(shè)備定位技術(shù)目前主要有衛(wèi)星定位和基站定位。衛(wèi)星定位技術(shù)以GPS定位技術(shù)為代表，通過解算得出世界大地坐標(biāo)系坐標(biāo)，其單點(diǎn)定位精度在10-30m，但在室外某些遮擋處或建筑物內(nèi)無法滿足GPS信號接收的基本要求時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)定位?；径ㄎ患夹g(shù)利用基站對終端設(shè)備的距離來確定位置，不需要終端設(shè)備具有GPS定位能力，不存在遮擋和信號隔離問題，但其精度很大程度依賴于基站的密度，定位精度甚至?xí)^1km。因此，本系統(tǒng)綜合使用這兩種方式，以衛(wèi)星定位為主，基站定位為輔，使移動設(shè)備在不同環(huán)境下都可進(jìn)行定位。

2.3 基于ArcGIS API的移動地圖技術(shù)

ArcGIS移動端API是ESRI公司為Android系統(tǒng)提供的移動GIS應(yīng)用開發(fā)包，支持Java和Kotlin語言開發(fā)，可滿足移動端地圖功能開發(fā)的需求，對于ArcGIS系列軟件制作發(fā)布的數(shù)據(jù)和服務(wù)兼容性好，適合開發(fā)強(qiáng)大的移動端GIS應(yīng)用程序并部署到Android系統(tǒng)的終端設(shè)備上。

2.4 離線數(shù)據(jù)處理技術(shù)

本系統(tǒng)包含了在線與離線運(yùn)行的兩種應(yīng)用場景。在線運(yùn)行是指在有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下，采集的數(shù)據(jù)會實(shí)時(shí)同步更新到服務(wù)器中，并通過發(fā)布的地圖服務(wù)實(shí)時(shí)顯示到終端設(shè)備上。在線運(yùn)行的優(yōu)勢在于能保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步更新，但受網(wǎng)絡(luò)環(huán)境流暢度的限制。考慮到本系統(tǒng)應(yīng)用場景環(huán)境，在多數(shù)情況下進(jìn)行地名地址信息調(diào)查采集時(shí)，無法具備流暢運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)條件，因此，離線數(shù)據(jù)處理是解決這一問題的解決方案。

離線數(shù)據(jù)采用了ArcGIS的.geodatabase文件存儲。.geo?database文件是ArcGIS專門為空間數(shù)據(jù)離線化而推出的一種數(shù)據(jù)格式，該數(shù)據(jù)格式具有離線訪問、數(shù)據(jù)編輯等特性。在系統(tǒng)使用中，使用ArcGIS for Desktop或ArcGIS Pro提供的工具將需要編輯和離線的空間數(shù)據(jù)導(dǎo)入到.geodatabase中，再使用ArcGIS for Server的要素服務(wù)下載數(shù)據(jù)并在移動端存儲為.geodatabase，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)完全離線運(yùn)行。

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系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)以Android Studio作為開發(fā)平臺，基于ArcGIS An?droid 100.11.2進(jìn)行二次開發(fā)，運(yùn)行在Android系統(tǒng)上，并支持在線和離線運(yùn)行。該系統(tǒng)主要包括圖層管理、任務(wù)中心、任務(wù)舉證、日常巡檢和個(gè)人中心等功能。

1）系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能有地圖瀏覽、圖層管理、地圖測量、地圖標(biāo)注等。地圖瀏覽：系統(tǒng)地圖視圖用于加載顯示影像圖、網(wǎng)格圖、鎮(zhèn)街圖等基礎(chǔ)底圖和房屋面圖層，在視圖上可查看需進(jìn)行地名地址信息調(diào)查的房屋空間分布情況，此外，支持對地圖視圖縮放、旋轉(zhuǎn)平移、全圖復(fù)位等基本操作。圖層管理：系統(tǒng)提供影像圖、網(wǎng)格圖、鎮(zhèn)街圖、房屋面等圖層的加載渲染、疊加顯示、隱藏關(guān)閉和透明度調(diào)節(jié)等功能。地圖測量：包含長度測量和面積測量，用于在地圖視圖上測量繪制線段的長度和繪制圖形的面積。地圖標(biāo)注：提供文字、點(diǎn)、點(diǎn)繪線、點(diǎn)繪面等類型的標(biāo)注，可對標(biāo)注圖形要素進(jìn)行撤銷、恢復(fù)、修改、移動、清除和保存等操作。

2）地圖定位：地址信息采集過程中迫切需要定位需求，使用戶能及時(shí)定位到當(dāng)前要調(diào)查的房屋面。本系統(tǒng)的地圖定位包含GPS定位和網(wǎng)絡(luò)定位兩種方式，會根據(jù)室內(nèi)外環(huán)境條件，選擇相應(yīng)的定位方式，更好地為用戶提供位置信息服務(wù)。

3）地名地址采集：地名地址采集是系統(tǒng)的核心功能，用戶使用該功能進(jìn)行地名地址信息調(diào)查，在地圖視圖上選擇調(diào)查的房屋面，對照、核實(shí)地名地址的詳細(xì)信息，填寫修改所屬區(qū)縣、鎮(zhèn)街、村/社區(qū)、組、路（街、巷）、號、建筑名稱、棟/座、房等屬性，必要時(shí)可填寫備注或拍照。采集完成后，會顯示當(dāng)前房屋面調(diào)查完成，地名地址數(shù)據(jù)會在本地備份并回傳至數(shù)據(jù)服務(wù)器中。

4）地名地址查詢：系統(tǒng)提供全局檢索、模糊匹配、分類檢索、條件檢索等多種查詢方式，實(shí)現(xiàn)對地名地址信息的快速查詢，并可在地圖視圖上顯示滿足查詢條件的房屋面。

5）地名地址編輯：系統(tǒng)提供對地名地址信息的編輯，可通過地圖定位或地圖選點(diǎn)確定坐標(biāo)，選擇到對應(yīng)的房屋面，實(shí)現(xiàn)對房屋地名地址信息的編輯修改，同時(shí)也支持對房屋面圖形范圍的編輯修改。

6）任務(wù)進(jìn)度管理：在系統(tǒng)的任務(wù)進(jìn)度管理功能中，用戶可查看地名地址信息調(diào)查完成任務(wù)情況，顯示當(dāng)前未調(diào)查和已調(diào)查的房屋面的數(shù)量。此外，也支持在任務(wù)進(jìn)度列表中選擇某一任務(wù)項(xiàng)，修改對應(yīng)房屋面的地名地址信息。

7）用戶管理：面向本系統(tǒng)的用戶層，用戶管理提供用戶登錄、用戶注銷、用戶權(quán)限控制、保存密碼、修改密碼等功能。

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系統(tǒng)應(yīng)用

4.1 系統(tǒng)特色

1）多功能一體化

該系統(tǒng)的功能模塊十分豐富，包括地圖展示、移動互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫管理等多個(gè)層次，極大地提升了地名地址信息調(diào)查工作的操作性和靈活性。用戶可以通過地圖展示、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫管理等多個(gè)模塊有針對性地進(jìn)行工作，實(shí)現(xiàn)了全方位的信息管理，有效提高了工作效率。

2）多平臺支持和離線模式：

該系統(tǒng)充分考慮到移動設(shè)備的多樣性，支持平板電腦和智能手機(jī)等多種移動設(shè)備，同時(shí)采用了在線和離線混合模式。這一特點(diǎn)使得用戶無論使用何種移動設(shè)備，都能夠便捷地進(jìn)行地址信息采集工作。而且，在網(wǎng)絡(luò)條件不佳時(shí)，系統(tǒng)的離線模式保證了用戶依然能夠正常使用，極大地降低了系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)的依賴，確保了采集工作的連續(xù)性和可靠性。這種靈活性和適用性使得該系統(tǒng)在各種地理信息采集場景中表現(xiàn)出色，為用戶提供了高效的地址信息采集解決方案。

3）支撐標(biāo)準(zhǔn)化地名地址庫建設(shè)

本系統(tǒng)設(shè)置了統(tǒng)一的地名地址信息填寫規(guī)范，改進(jìn)了地名地址信息采集的技術(shù)手段，使數(shù)據(jù)采集過程更規(guī)范、更標(biāo)準(zhǔn)化。這不僅提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量，還減少了后續(xù)數(shù)據(jù)整理和修改更新的工作量，極大地提升了數(shù)據(jù)的可信度和可用性。作為地址信息獲取的主要方式，該系統(tǒng)有助于對地名地址數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)管理，為標(biāo)準(zhǔn)化地名地址庫的建設(shè)提供了強(qiáng)有力的支持；有助于挖掘地名地址的數(shù)據(jù)價(jià)值，拓展更深層次的數(shù)據(jù)應(yīng)用。

4.2 應(yīng)用效果

在廣州市南沙區(qū)，外業(yè)調(diào)查人員需要對區(qū)內(nèi)的新建房屋、道路、公共設(shè)施等大規(guī)模的地址地名信息進(jìn)行調(diào)查和更新，以確保地名地址數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。由于南沙區(qū)地域廣闊，包括城市和農(nóng)村地區(qū)，擁有復(fù)雜多樣的地名信息，傳統(tǒng)的紙質(zhì)記錄和手動數(shù)據(jù)輸入方式效率低下，且容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。作業(yè)調(diào)查人員使用本地址信息采集移動端系統(tǒng)替代傳統(tǒng)紙質(zhì)記錄方法后，取得了以下顯著效果：

1）靈活的混合采集模式：此系統(tǒng)包含在線+離線的混合采集模式，系統(tǒng)的離線模式允許調(diào)查員工在網(wǎng)絡(luò)信號不穩(wěn)定的地方進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，無須擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失或中斷。一旦回到網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域，采集的數(shù)據(jù)可以即時(shí)同步到后臺數(shù)據(jù)庫，確保了數(shù)據(jù)的及時(shí)性和可用性。

2）標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)錄入：系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化填寫規(guī)范確保了數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性，減少了數(shù)據(jù)錄入錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，簡化了后續(xù)數(shù)據(jù)處理流程。

3）多團(tuán)隊(duì)協(xié)同：系統(tǒng)提供任務(wù)分配和進(jìn)度管理功能，不僅讓團(tuán)隊(duì)內(nèi)部更好地協(xié)同工作，還能實(shí)現(xiàn)多團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)同合作。任務(wù)可以被分配給不同的調(diào)查團(tuán)隊(duì)，而管理員能夠隨時(shí)追蹤和監(jiān)控任務(wù)的進(jìn)度，確保工作有序進(jìn)行。

4）大范圍高效標(biāo)準(zhǔn)化采集：使用該系統(tǒng)后，外業(yè)調(diào)查團(tuán)隊(duì)的工作效率大大提升，他們能夠快速、準(zhǔn)確地收集和更新較大范圍內(nèi)的地名地址信息，為城市的規(guī)劃管理、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和資源調(diào)度提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持，提升了城市的數(shù)字化治理能力。

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結(jié)束語

本文基于移動GIS技術(shù)，綜合使用了地理信息系統(tǒng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，充分考慮地名地址信息調(diào)查工作的需求，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了地名地址信息調(diào)查系統(tǒng)，包含豐富的功能模塊，可操作性和靈活性強(qiáng)，并設(shè)置了統(tǒng)一的地名地址信息填寫規(guī)范，改進(jìn)了地名地址信息采集的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了地名地址數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化和信息化，很好地解決了當(dāng)前地名地址信息采集填寫不規(guī)范等問題，為數(shù)據(jù)采集工作提供了便利。此外，本系統(tǒng)作為地址信息獲取的直接方式，有利于從源頭上對地名地址數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)管理，很好地支撐標(biāo)準(zhǔn)化地名地址庫建設(shè)，為挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，對地名地址數(shù)據(jù)成果應(yīng)用具有重大意義。

作者：陳可蘊(yùn)，趙林峰，柳翠明，馬潮華

來源：《測繪與空間地理信息》2025年第1期

選稿：耿 曈

編輯：杜佳玲

校對：江 桐

審訂：歐陽莉艷

責(zé)編：耿 曈

（由于版面內(nèi)容有限，文章注釋內(nèi)容請參照原文）

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