5.4. 应用实例分析

5.4.1. 测绘、检查和资产详查 #

传统方式下,室外地理数据的收集和编辑非常耗时且容易出错。 室外工作者一般需要携带绘图纸或纸质地图，在室外进行手工描绘和记录。 回到办公室后，再将这些记录手工录人到GIS数据库中。 这种录入过程耗时、低效,容易出错,影响数据精度，导致数据更新滞后。 移动GIS已经被证明是解决这些问题的理想解决方案， 它能够更快、更好地帮助室外工作者获取数字化的髙精度位置信息及其属性信息， 因而已经在室外测量和数据采集过程得到了越来越广泛地应用。

近年来，通过与Web的整合，移动GIS能够实时地把刚采集到的室外数据汇交到服务器， 立刻供其他GIS功能使用（图5.11),也可以进行进一步处理，获得更高的精度后存储到GIS数据库中。 例如， 美国弗吉尼亚州林业部基于Arc- GIS Mobile开发了“集成的森林资源信息系统”（IFRIS),工作人员能够快速地

采集病虫害和水质信息，并汇交到办公室的地理数据库中。 美国人口普查局在2010年展开了全国的人口普查，在这项大规模的调查过程中， 他们为人口调查员配置了 ArcPad,方便他们对那些未返回调查表或表格难以识别的家庭进行户访， 并能及时地把信息返回到服务器。

美国佛罗里达州Nassau县通过移动GIS改进了其数据采集基础设施;澳大利亚维多利亚州在森林火搜索行动中使用了移动GIS， 详情如下。

1. 美国佛罗里达州Nassau县

2008年，Nassau县计划改进数据的采集方式，以便方便政府各部门使用这些数据。 同时，该县还希望简化用户界面和工作流程，使外业人员能够顺利开展工作而不需要进行大量的培训。

在该项目中， Nassau县选择Esri标准数据模型构建了该县的给排水基础设施地理空间数据库,在此数据库的基础上提供了一个地图文档（MXD),并将该文档发布为一个Web服务。 在移动用户端，采用了装有ArcGIS Mobile和高精度Trimble GPS的移动平台。 通过该应用， 移动终端可以从ArcGIS Server获取数据和基础底图,室外采集的数据也可以通过Web服务提交到ArcGIS Server。 更新后的数据会及时显示在Web地图上，以便县里的GIS制图专家对采集到的数据进行质量评估和质量控制， 并决定是否批准把该数据融入到主数据库中(ESRI,2009)。

每个野外工作组大约用15分钟就能够熟悉掌握该移动GIS终端的使用。 由于使用了该系统，野外工作组每天的采集效率大幅提高，同时数据精度和更新频率也得到了大幅度提高。 这些数字化的信息能够直接供审图专家在基于Web的地图浏览器中进行审阅，免去了手工数字化的工序， 从而改进了该县数据采集的效率，更好、更及时地支撑了其他政府部门的GIS应用。

2. 澳大利亚维多利亚州

2009年2月7日，澳大利亚发生了一系列林火，并在极端的天气条件下迅速席卷了维多利亚州，这场突发性灾难覆盖了 22万hm2的面积，造成了 173人死亡,500人受伤，是澳大利亚有记录以来，因森林火灾造成的死亡人数之最。 在这之后,维多利亚州政府要求州警察局在所有住宅和道路50 m以内的范围内搜索幸存者。

由于该区域面积非常大，很多城镇和社区沦为残垣断壁，街道标志、门牌号码和邮箱等的识别都很困难。 按照工作要求，还要对每个搜索过的房屋填写一些法律文档，工作艰巨，时间紧迫， 这些挑战促使该州在搜救工作中采用了移动GIS。

搜索队利用GIS技术来协调各队之间的任务分配和了解各分队的搜索进展， 在任务执行过程中采用了 ArcPad软件（图5. 12)进行工作的分配。 ArcPad中安装的NAVTEQ街道地图为搜索队提供导航功能，通过内置的GPS使队员们能够在一片废墟中依然快速找到所分配给他们的街区和房屋。 移动 GIS的电子表格取代了过去的纸质表格，电子表格自动进行检查，那些 必要的信息项必须填写， 这样保证信息得到了完整和准确的记录。 通 过3G无线通信，搜集队采集信息可以迅速地同步到搜救中心的数据库 中， 能够及时整合到州警察局的Web地图网站上。 营救负责人只要 看一下地图，就可以知道哪些区域已经被搜索过了、哪里是下一步的 搜索重点， 从而提高了搜救工作的流程和效率(BarraS，2009)。

5.4.2. 应急响应 #

应急一般涉及一个或多个指挥中心、数十个甚至数百个野外抢救人员。 在紧急情况下，指挥中心需要在很短的时间内迅速作出决定， 该决定的正确与否很有可能影响到很多受灾人员甚至救援人员的生命。 是否能够及时获取有关事态最新、最详实的信息，对指挥中心是否能做出正确的决定至关重要。 移动GIS具有移动性、实时性以及能与服务器同步的等优点，成为很多应急系统的关键组成部分之一。

在美国洛玛琳达大学和ESRI联合开发的AEGIS(介绍见第4. 3节）项目、ESRI事态感知方案包、由Jackson州立大学和ESRI联合开发的所有灾难应急行动管理系统（All Hazards Emergency Operations Management System,ALLHAZ)(Matlack， Wesp and Kehrlein ,2007)等项目中起到多方面的作用，包括

• 野外地图浏览和查询:应急指挥中心的WebGIS服务器能够向移动客户端提供地图和影像服务。 移动GIS能够实时地读取和聚合多源信息，包括实时气象数据、道路和交通的视频、 各医院的状况及伤亡情况等。这些信息能够帮助救灾工作人员全方位地了解现场情况。 有时，底图等数据也可以预先加载到移动设备中，这样能够在无法进行无线通信时，能够离线运行。

• 资源跟踪:移动GIS的位置可以被追踪，因此，应急指挥中心能能够追踪野外工作人员、 消防车、救护车和直升机等救灾资源的位置（见第4. 3节），确定距离事故现场最近的营救人员， 做出最佳的抢救方案。

• 事故报告:室外工作人员能够通过移动GIS终端收集事故现场的第一手资料， 如位置、严重程度、伤亡情况、现场照片和视频等,并通过无线网络及时生成报告，汇交到服务器。 应急指挥中心等机构能够及时地使用这些信息，快速制定救灾方案。

• 协同合作:移动GIS可以与办公室和其他移动用户进行数据、地图、分析结果、短信等交换， 实现有效的协调和配合。指挥中心能够在地图上选定一个区域，向在该区域的人员发送群体短信。 如图5. 13所示,在一个化学品泄露事故中，移动GIS可以支撑以下沟通和协调: ①野外人员使用移动GIS采集化学品泄露位置、化学品类型、泄漏量、风速和风向等，并提交给服务器; ②应急指挥中心接收该化学品泄露报告，调用ArcGIS Server的地理空间处理服务， 计算出受影响的地区和周边需要撤离的人口；③ArcGIS Server的Web服务能够向公安、 交通和医疗等部门提供需要撤离的街区的范围和人口信息，帮助他们确定在哪里设置路障阻止人们进入、 在哪里疏导交通以加快撤离、哪里有养老院、幼儿园和医院等需要特殊照顾等。

5.4.3. 手机版校园地图 #

很多大学校园面积广阔、楼房林立、机构众多。 初来乍到，人们往往会迷失方向，很多学生、家长、教工和其他来校人员都有过这种经历。 手机地图携带方便、动态灵活，是人们的好向导,美国俄勒冈大学就开发了一个基于iPhone的手机校园地图， 供使用者查找院系的位置、上课地点以及各种校园活动。

该应用具有俄勒冈大学最新、最详细的校园地图， 可以帮助学生查找教学楼、宿舍、书店、注册地点以及教室位置等。 使用iPhone手机自带的GPS，该系统能显示用户目前在校园中所处的位置。 本系统的“Walk Me”（带我走）功能能够计算和显示校园任何两个地点之间的步行路径， 并会给出预计的步行时间。 这个应用还能让学生查找他们的上课地点、在夜晚或紧急情况下校园的安全地带， 查找学校活动诸如艺术展和球赛的举办地点， 随时查看在这片295英亩®的校园上发生的新闻事件、照片和视频信息，并可通过社会化媒体进行信息分享。 除了学校目前的地图，该应用还提供学校2008年和1947年的航空影像、1913年的历史地图， 展现学校发展，传承校园文化。

这个应用由俄勒冈大学地理系信息图像实验室开发,他们采用了该校自己的校园地图等数据， 利用ArcGIS API for iOS技术开发这个手机版校园地图， 并把这个应用发布在苹果公司的应用商店中，供使用者免费下载。 这个应用受到了热烈欢迎，被众多师生和其他使用者下载，尤其是在新生人学期间， 更是方便了学生熟悉校园和适应大学生活。

5.4.4. 基于位置的服务 #

基于位置的服务（LBS)首先是确定移动用户所在的地理位置，然后根据该位置提供与之相关的各类信息服务。 近年来， 3G和4G移动网络的大范围推广、手机应用的激增、社交网络的发展,导致了 LBS的快速发展及其与社交的结合， 形成 SoLoMo(social、locaI、mobile;社交、本地化、移动）， 涌现出如Foursquare、 mobiQpons、Groupon和FacebookPlaces等一系列应用。 假如你到一个陌生的城市出差或旅游，你可能会用到以下LBS:

• 寻路和导航:利用手机地图显示你的当前位置， 并提供从这里驾车、步行和乘坐公共交通等方式前往某地的最优路径。 在途中，手机地图还可以为你 显示前方路段的交通信息（图5. 14A)， 是否堵车、是否需要绕行等信息。

• 查询周边信息:人住宾馆后，你可能需要在宾馆附近就餐。 你可以使用如AroimdMe或YPMobile(黄页移动版）等应用来寻找最近的商业和服务。 这些应用程序能够以地图、排序列表(如按与你当前位置的距离’排序）等方式返回查询结果。 点击一个查询结果，可以返回该商家的地址、电话、网址和 网友评分等信息来帮助你做出选择。

• 査看网友推荐:到达餐馆后，你可以用手机签到服务如Foursquare, 看看其他曾来到过这里的网友对这家餐馆有何评论、留下了哪些建议（图5. 14B)， 如服务态度如何、推荐哪道菜或哪道菜味道欠佳。

• 手机社交:在餐馆或其他地点，你可以通过Foursquare或其他移动社交应用， 来查看已经签到的其他人，查看他们的照片和留言等（图5. 14B)，看看其中是否有你的朋友, 或结识一些新朋友。

• 移动广告:在出差回家前，也许你打算去购物。这时你可以使用mobiQpons等手机优惠卷应用， 来查看是否有你附近商场的优惠卷。在结账时用手机向收银员显示优惠卷,以便享受折扣。 你还可以用Groupon等手机应用查

看或参加你附近的团购活动，以享受团购的折扣。

除了以上功能以外,基于位置的服务还为LBS提供商带来一些相关的商 机，例如

• 寻人寻物:通过移动定位功能，帮助用户寻找丢失的人、宠物、手机或汽车等。

• 资源追踪:向出租车公司或设备出租公司提供追踪服务，显示其车辆等设备的位置， 便于这些公司管理和调度这些设备。

• 邻近提醒:为加人手机交友服务的用户挑选匹配的约会对象， 当有符合条件、也选择了手机交友服务的用户在附近时，向双方发出提醒短信。 向商场提供基于位置的促销广告，当有用户进入该商场附近时，向该用户推发广告短信。 如苹果iPhone 4S提供基于位置的提醒服务，可以当用户到家或到工作单位时， 提醒用户做某些设定的事情。