基于Android平台的省道公路网规划查询系统设计与开发

论文总字数：27414字

摘 要

本文首先通过对当今Android平台以及移动终端地图软件发展现状的分析，引出GIS与公路网查询系统结合的必然，总结出本次课题研究的意义。随后分析国外先进公路网发展管理经验，为中国公路网发展提出建议。在介绍了Android平台的各大特性以及各种插件后，对基于Android平台的省道公路网规划查询系统有了一层新的理解与认识。查询系统的实现主要在两个软件上得以实现，在ArcMap 10.1中主要完成了地图的配准、矢量化以及添加属性数据的工作，而系统设计工作则是用Java语言在Eclipse中完成，系统主要包含了显示地图、放大缩小地图范围以及属性查询功能。本次研究课题的主要创新点在于将Android平台的公路网规划查询系统与GIS进行结合，实现了将属性数据表带进移动终端的目的，虽然在多个方面仍有不足，但是相信在不久的将来，GIS与移动平台会联系的越来越密切。

关键词：Android平台；省道公路网；GIS；Java；属性查询

The Design and Development of the Planning and Query System of the Provincial Highway Network Based on the Android Platform

Abstract

First of all, this paper sums up the significance of the research by analyzing the development of the Android Platform and the mobile terminal map software,leads to the combination of GIS and the planning and query system of the highway network. Then, with the analysis of the management experience of the foreign highway network, this paper gives some suggestions for the development of our provincial highway network. After introducing the major characteristics and plug-ins of the Android platform, this paper shows a new layer of understanding of the planning and query system of the provincial highway network based on the Android platform. The implement of the query system is mainly achieved by two software. The map registration, vectorization and the add of the attribute data work is mainly completed in ArcMap 10.1, and the design of the system is accomplished by Java in Eclipse. This system mainly achieves the display , zoom range an attribute query functions of the map. The main innovation of this research is the combination of GIS and the planning and query system of the provincial highway network based on the Android platform, and achieves the purpose of putting the attribute data table into a mobile terminal. Though there are a few disadvantages in some aspects, it is certain that GIS and mobile platforms will be linked more closely sooner or later.

KEY WORDS: Android platform, Provincial highway network, GIS, Java, query of attrib

目录

摘要 2

Abstract 3

目录 4

1、 绪论 6

1.1选题背景及研究意义 6

1.1.1 选题背景 6

1.1.2 研究意义 6

1.2国内外研究趋势及发展趋势 7

1.2.1 三大移动平台概述 7

1.2.2 国内外公路网发展概述 8

1.3论文的研究内容及章节安排 9

2、 Android平台概述 11

2.1 Android平台简介 11

2.1.1 Android是什么 11

2.1.2 Android特性 11

2.2 Android体系结构介绍 11

2.2.1 应用程序（Application） 12

2.2.2 应用程序框架（Application Framework） 12

2.2.3 类库（Libraries） 13

2.2.4 运行环境（RunTime） 13

2.2.5 Linux内核（Linux Kernel） 13

2.3 Android应用程序组成 13

2.3.1 活动（Activity） 13

2.3.2 服务（Service） 14

2.3.3 广播接收器（Broadcast Receiver） 14

2.3.4 内容提供者（Content Provider） 14

2.4 Android数据存储技术 14

2.4.1保存简单应用数据 15

2.4.2 文件存储 15

2.4.3 数据库存储 15

2.4.4 内容提供者 16

2.5 Android应用工程文件组成 16

2.6 Windows开发环境搭建 17

2.7 Android Development Tools和ArcGIS Runtime for Android及其他插件简介 20

2.7.1 Android Development Tools（ADT）简介 20

2.7.2 ArcGIS Runtime for Android简介 20

2.7.3 SDK、JDK以及JRE之间的区别 21

2.8 本章小结 21

3、 省道公路网规划查询系统的设计方案 22

3.1省道公路网数字化工作 22

3.1.1 底图配准工作 22

3.1.2 省道公路网矢量化工作 23

3.1.3 在Arcmap中添加属性数据 24

3.2发布Feature Service 25

3.3基于Android平台省道公路网规划查询系统的设计 26

3.3.1 系统功能设计 26

3.3.2 定义列表 26

3.3.3 定义XML资源文件 27

3.3.4 产生地图 28

3.3.5 控制地图 29

3.3.6 查询检索 29

3.4本章小结 31

4、 总结与展望 31

4.1总结 32

4.2展望 32

参考文献 33

致 谢 34

基于Android平台的省道公路网规划查询系统设计与开发

1. 绪论

1.1选题背景及研究意义

1.1.1 选题背景

Android是基于Linux核心的开放手持设备（大部分是手机）的平台操作系统。与Windows Mobile、Symbian等手机操作系统处在同一级别。它是在移动设备上的一系列软件的集合，包括操作系统、中间件以及关键应用。在当今社会下，Android系统发展迅速，渐渐成为全球最具影响力的操作系统之一。Android也已不再仅仅是一款手机的操作系统，而是被更加广泛的应用到平板电脑、数码相机等各种各样的设备上去。

自Google公司于2007年11月5日正式发布名为Android的操作系统至今，这款系统已经经历了大大小小多个版本的更新，而如今的Android 5.0（Lollipop）更是昭示着Android时代的到来。2011年第一季度，Android系统在全球市场份额上第一次超越Symbian，成为全球第一。随后的2012年7月美国科技博客网Business Insider诞生的二十一世纪十款最重要的电子产品，Android系统也榜上有名。2013年9月24日，随着Android五岁生日的到来，全球使用Android系统的设备数量已到达十亿台。2013年第四季度，使用Android平台的手机全球市场份额到达78.1%。2014年第一季度，Android首次超越IOS，占有了全部移动广告流量来源的42.8%。短短8年时间，Android系统已经成功占据了各大操作系统的冠军位置，并继续在有条不紊的发展壮大，因此将GIS应用到Android移动平台上显得尤为重要，这也便是本次选题的重要背景之一。

图1-1 2013年8月中国智能手机时长不同操作系统产品关注比例分布

数据来源：互联网消费调研中心（ZDC）

1.1.2 研究意义

随着移动平台迅速的发展，各式各样的应用程序不断涌入到Android应用市场中，包括生活、工作等各个方面，在一定程度上满足了我们生活上的需求，同时也给予了移动办公中的人们以便捷，效率得到了明显的提高。不可否认，现在关于路网领域的应用程序越来越多，如Google Map、百度地图、高德地图等，这些应用的功能也层出不穷，包括路线查询、定位导航等等都成功的实现出来，在不断地更新优化中，满足了用户的多方面需求。然而在这些程序中我们却都无法看到关于公路网的基础信息，普通用户缺少的正是这种公路网尤其是省道公路网的知识，不了解我国公路的基础规划以及公路的具体信息，比如车道数、限速等信息，这样也就使得用户在出行期间出现大大小小的错误，影响了出行计划，造成不必要的麻烦。以往的公路信息通过传统方式传递给用户，包括广播、电视、新闻，这种方法通常无法达到预想中的效果。因此将GIS结合到移动平台是一种发展的必然，我们可以将公路网的属性信息导入到移动终端上，这样用户可以随时随地了解各大公路的属性信息，获得便利。在此背景下，基于Android平台的省道公路网查询系统的开发显得尤为重要，用户不仅可以通过手机获取省道公路的相关信息，还能通过计算得到最优路线。这样就实现了我们想要让生活丰富便捷的目的。

1.2国内外研究趋势及发展趋势

1.2.1 三大移动平台概述

三大平台分别为Android平台、IOS平台以及Windows Phone平台：

1. Android平台

Android平台是以Java为语言基础，而Java编程语言作为排行首位的编程语言有着得天独厚的优势，可以迅速的收获大量的开发者，这也是几年来Android平台发展迅速的原因之一。同时Android平台有着足够的开放性，可以根据使用者的需求定制不同个性化的系统，Android平台并不只有手机操作系统这一条产品线，还提供着例如智能电视、车载设备、物流设备等产品。但也由于它足够的开放性，使得手机平台不能统一，规格也不尽相同，这样的后果就是开发者在维护的过程中会花费更多的时间。

作为一个开源的产品，Android平台有着多种多样的样本以及开源应用给大众以下载学习，然而这些文档中大部分是英文文档，还有很多样本缺少样本，使得初学者无法学习。集成开发环境（IDE）使用Eclipse应用软件，有着丰富的源代码模型，同时这些源代码的处理都十分完美，因此学习起来较为方便，入门比较容易。Android作为面向客户广泛的平台，被大多数原始设备制造厂商（OEM）所青睐，发展前景一片光明。

1. IOS平台

IOS是由苹果公司为iPhone开发的操作平台，主要供iPhone、iPod touch以及iPad使用。 IOS应用的编写使用的是苹果自带的Object-C语言，这种语言是一种包含着Smalltalk语言元素的非标准C语言，因此在程序开发过程中可能会给开发者带来些小障碍。

作为苹果的移动操作系统，IOS平台一直都是封闭的，作为一个专门为苹果设备创建的平台，开发者有着明确的功能以及局域性划分，正是因为苹果产品各产品间屏幕尺寸、设备内存的差异性，导致了用户体验不同，对应的应用芯片（Application Processor）也会有所不同。IOS平台为开发者提供了多种开发信息（包括多媒体形式），可以供开发者使用iPhone或者iPad上的iBooks进行免费下载书籍学习，最主要的面对国内开发者的问题就是教程是英文的，难于理解和入门。集成开发环境方面，使用的是XCODE，但用户反响一般。可以肯定的是，苹果未来会为IOS平台添加更多功能，服务着大部分高端用户，可以供使用者引用在苹果其他设备上。

1. Windows Phone平台

Windows Phone是微软发布的一款手机操作系统，Windows Phone应用主要是使用微软的C#语言进行编写的，这一系统借鉴了IOS的开发模式，同样作为一个封闭系统，目前只能支持两种屏幕大小的设备，因此维护应用芯片（AP）也会容易很多，但产品链过于单一，除了手机平台外并没有其他类型的产品存在，所以开发者的选择性很小。

Windows Phone的文档和学习资源十分丰富，同时有中英双解的文档，所以入门十分容易。集成开发环境可以使用Visual Studio以及Expression Blend两款普及度很高的应用软件。作为与诺基亚合作的平台，诺基亚多年的硬件设计以及良好的营销模式使得Windows Phone平台在未来有很大的上升空间和潜力。

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