丹霞地理信息服务系统和方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于智能移动终端和服务器的丹霞地理信息服务系统，包括移动终端的数据收集模块和服务器端的自动分类与数据分析模块以及方法，通过便携的移动终端将实地勘探数据和信息便携上传至服务器，该信息包含数据采集地点的地理信息，后由服务器对数据及图片等进行智能分析和归类，并对数据进行相应的存储，方便用户检索查询。本发明有效提高地理勘探工作人员的数据收集效率，记录确切经纬度等关键信息。
【专利说明】丹霞地理信息服务系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及中国大陆丹霞地理信息的收集、定位及数据处理等，能够有效提高地 理工作人员进行数据收集的效率，自动对数据进行分类，并提供相应的数据分析服务，具体 是一种基于Web架构的信息系统平台。
【背景技术】
[0002] 1928年，国内学者冯景兰首次提出"丹霞层"的概念。他将广东丹霞山一带奇特的 地层命名为"丹霞"，引起来学术界的注意。由此之后，国内外学者开始关注"丹霞"地貌，逐 渐开辟了该专业领域的学术研究。在34届世界遗产大会上，"中国丹霞"成功列入世界遗产 名录，为世人所瞩目。
[0003] 经过80多年的研究，学术界已经积累了部分关于丹霞的成果。根据相关学者统计 的最新数据，中国目前发现的丹霞地貌共计900余处，出露面积约80万km 2,约占我国陆地 总面积的83. 3%。
[0004] 然而国内的研究现状仍有诸多不足。此类研究往往专注于对地形地貌的文本记 录，并借此进行旅游相关宣传，缺乏对中国大陆所有丹霞地貌统一的、科学的、系统的、全面 的信息描述、图片展示和特点概括，无法对丹霞的研究提供全面而权威的基础数据。此外， 研究方式比较单一传统，多以文档形式进行记录，辅以简单的图片等，国内外各地学者难以 高度共享彼此的信息和研究成果，而对于学术研究之外的人员更难以获取相关资料。当前 诸多学术领域利用信息化技术极大提高了研究的便利、效率和共享率，然而丹霞研究领域 中还没有建立正式的信息技术工具和平台，这既不利于丹霞地貌的学术研究，也不利于丹 霞地貌这门科学的推广和普及。
[0005] 本发明基于该领域众多学者专家的研究和积累，运用现代化信息技术，科学搭建 独立的数据库系统，借助web平台图形化、分布式及易于交互的特点，为所有丹霞地貌提供 统一标准的信息规格，使相关研究人员更方便高效地进行信息的记录和共享。此外，对海量 数据进行分类，提供动态展示，为丹霞的学术研究和实际应用及推广提供强有力的支撑。
【发明内容】
[0006] 考虑到当前地理工作人员进行数据记录和收集的不便，本发明提出一种基于智能 终端进行数据信息的记录和收集，服务器端进行数据的智能分析和检索的技术，有效提高 信息收集分析的效率。
[0007] 本发明技术解决方案如下：
[0008] -种基于智能移动终端和服务器的丹霞地理信息服务系统，其特点是，该系统包 括：
[0009] 移动终端的数据收集模块：通过GPS定位系统将拍摄的照片以当地经纬度值作为 文件名存储；
[0010] 服务器端的自动分类与数据分析模块：数据自动分类：根据移动终端上传的图片 获取其文件名，解析其经纬度值，与服务器端数据库中存储的丹霞经纬度值进行比较，确认 其所属的丹霞地貌，然后自动将图片存储到该丹霞的目录下；数据统计与分析：将数据库 中的丹霞数据信息按照特定需求进行数据的分析与统计，并将统计结果在网页上展示。
[0011] 一种利用所述的丹霞地理信息服务系统进行丹霞地理信息服务的方法，其特点 是，该方法包括如下步骤：
[0012] 步骤1、移动终端存储以当地经纬度值作为文件名的当地丹霞地貌图片，具体是：
[0013] 1)开启GPS后，用户进入拍照功能进行拍照；
[0014] 2)获取位置管理服务；
[0015] 3)设置查询条件；
[0016] 4)获取GPS信息；
[0017] 5)通过GPS获取位置信息；
[0018] 6)校验位置信息是否有效，如有效则进入步骤7)，否则生成特定日期格式的文件 名，跳至步骤9);
[0019] 7)获取经纬度值并进行格式转换；
[0020] 8)生成当地经纬度值的文件名；
[0021] 9)保存文件；
[0022] 步骤2、移动终端将图片传输至服务器；
[0023] 步骤3、服务器根据上传的图片获取文件名，解析其经纬度值，据此与数据库中存 储的丹霞经纬度值进行比较，确认其具体所属的丹霞地貌，然后自动将图片存储到该丹霞 目录下；
[0024] 存储方式具体是：
[0025] a)设待检测的地理区域点为P，设某个丹霞区域的四个顶点分别为：区域的西北 顶点、区域的东北顶点、形区域的西南顶点、矩形的东南顶点；
[0026] b)在丹霞信息表中依次查询该丹霞区域的四个顶点的经纬度值，如查到，则将经 纬度值转换为浮点型数值，保留两位小数位，
[0027] 如没有查到，则进入步骤d);
[0028] c)比较待检测的地理区域点P点与该四个顶点构成的区域的关系，判断待检测的 地理区域点P是否落在该区域内：
[0029] 如是，则将该图片存储到匹配的丹霞地貌文件夹下，进入步骤e);
[0030] 否则，则返回步骤a);
[0031] d)将图片存储到"待处理"文件夹中；
[0032] e)结束。
[0033] 步骤4、将数据库中的丹霞数据信息按照需求进行数据的分析与统计，并将统计结 果以柱状图或饼状图等方式直观地在网页上展示；
[0034] 所述的数据的分析具体是：
[0035] a)获取用户输入的面积大小值X和面积分级值n ;
[0036] b)对面积大小值X和面积分级值n进行验证：
[0037] 当面积大小值X为大于等于1且小于等于500的正整数，面积分级值n为大于等 于2且小于等于5的正整数，则进入下一步c)步，否则，返回a)步；
[0038] c)生成大小为n的整型数组arrlnt [n]和浮点型数组arrFloat [n]，并将这两个 数组均初始化为〇,前者用以标识系统中不同面积的丹霞地貌数量，后者用以标识各面积范 围丹霞的数量比例，生成整形变量sum并初始化为数据库中丹霞地貌的数量；
[0039] d)依次查询数据库中所有丹霞的连续面积值，并给相应的数组arrlnt [n]加1 ; [0040] e)计算各面积范围丹霞的数量比例，即计算arrFloat[n]的值。其中， arrFloat[n] = arrlnt[n]/sum。
[0041] 所述的数据的统计具体是：
[0042] a)生成大小为m的整型数组arrlnt [m]和浮点型数组arrFloat [m]，并将两个数 组均初始化为〇,前者用以存储m种保护姓名的丹霞数量，后者用以存储相对于丹霞总数的 比例，生成整形变量sum并初始化为数据库中丹霞地貌的数量；
[0043] b)依次查询数据库中所有丹霞的保护性命名，并给相应的数组arrlnt [m]加1 ;
[0044] c)计算各保护性命名丹霞数量占丹霞地貌总数量的比重，即arrFl〇at[m]数组的 值，其中 arrFloat[m] =arrInt[m]/sum〇
[0045] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0046] (1)使地理地质勘探工作者通过便携的移动终端将实地勘探数据和信息便携上传 至服务器，该信息包含数据采集地点的地理信息，后由服务器对数据及图片等进行智能分 析和归类，并对数据进行相应的存储，方便用户检索查询。
[0047] (2)有效提高地理勘探工作人员的数据收集效率，记录确切经纬度等关键信息。
【专利附图】
【附图说明】
[0048] 图1为系统架构
[0049] 图2为数据收集服务流程图
[0050] 图3为位置判断逻辑的伪代码
【具体实施方式】
[0051] 本实施例在以本发明技术方案为前提的情况下进行实施，下面对具体的实施方式 和操作过程作详细说明。本发明的保护范围包括但不限于这些实施例。
[0052] -种基于移动终端进行数据记录和收集、服务器端进行数据的智能分析和检索的 丹霞地貌数据管理系统，其特点是该系统包括：
[0053] 移动终端数据收集模块：此模块在用户进行拍照时借助移动设备GPS功能获取 当时所处的经纬度信息，并对该数据进行相应处理后作为照片的文件名予以存储，实现将 经纬度数据作为文件名从而保存照片的app，具体实现流程包括：当拍照成功后，首先判断 GPS功能是否开启，如果开启就读取当前的经纬度值，并且转换成特定精读及格式的文本 以命名文件。命名格式如下："E/W" +经度值（以度为单位，保留两个小数位）+'_' + "N/ S" +维度值（以度为单位，保留两个小数位）+ ".jpg"，例如"E113.75_N25.03.jpg"。如 否或经纬度值获取超时、不成功则按照以下格式生成文件名：'D' +date+time+ jpg"，例 如"D201406271403450030. jpg"。首字母D为了标记是不具有经纬度信息的图片，方便后期 进行智能化的分析归类。文件名成功生成后，将文件保存在本地终端中，并择时将其上传至 服务器。
[0054] 服务器端数据分析检索模块：此模块在收到移动终端上传的图片信息时，从图片 文件名中解析出经纬度数据，然后从本地数据库中查找其所属的丹霞地貌具体名称（如广 东丹霞山）。如能查到所属地貌名称，则将图片信息等存储至该类别下的文件系统中，否则 存储至"待处理"文件夹下，由用户在后期进行人工分类处理等。
[0055] 1)数据自动分类。服务器端数据库存储有大陆各地约300处的丹霞地理地貌数 据，特别是经纬度标注的各丹霞地貌所包括的地理范围。对于某个特定的丹霞地貌区域，存 储有4个地理位置的经纬度信息，用于标记该区域的最大外围四个顶点，在地图上构成一 个与赤道平行的矩形区域。根据移动终端上传的图片获取其文件名，分析其是否含有经纬 度数据。如否，则存入待处理文件夹，供后期人工进行筛选处理；如是，则根据经纬度数据与 数据库中各地貌区域的经纬度数据进行比对，找到其所属的丹霞地貌区域，并将图片存入 该目录下。
[0056] 2)数据统计与分析。将数据库中的丹霞数据信息按照特定需求进行数据的分析与 统计，并将统计结果以柱状图或饼状图等方式直观地在网页上展示。用于统计分析的数据 包括但不限于以下几类：
[0057] 面积：以丹霞地貌连续分布面积为准，可根据用户需求进行分级，例如用户将面积 分为5级，单位为平方千米，分别是100以下、100至200、200至300、300至400、400以上。 系统在后台数据库中依次查询所有丹霞地貌的面积数据，根据其面积值生成对应的统计数 据，在网页上生成对应的柱状图进行展示。
[0058] 保护级别：按照世界级、国家级、省市区级分别展示统计信息，包括数量统计和比 例统计两种分析数据。数量统计，用于统计各个保护性命名的丹霞地貌数量；比例统计， 用于统计拥有某个保护性命名丹霞地貌在所有丹霞地貌中的占比。具体而言，系统在后台 数据库中查找每个保护性命名的丹霞地貌的个数，然后依据保护性命名展示其数量的柱状 图，或除以丹霞地貌总数然后展示饼状图及其占比。
[0059] 本实例的具体操作平台包括：
[0060] 移动终端：HTC Desire智能手机，操作系统Android 2. 3. 7,内存512M。
[0061] 服务器端：Dell主机，处理器Intel i33. 3GHz，操作系统windows7企业版，内存 8G〇
[0062] 基于移动终端的数据收集服务通过拍照APP实现，程序逻辑如图2所示：
[0063] 1)判断GPS功能是否开启，如否，则进入GPS设置界面；
[0064] 2)进入拍照功能界面，用户成功进行拍照；
[0065] 3)生成文件名：
[0066] a.获取位置管理服务；
[0067] b.设置查询条件及参数（模糊精度，不提供海拔和方向信息，允许运营商收费，电 池低功耗）；
[0068] c?获取GPS信息；
[0069] d?通过GPS获取位置信息；
[0070] e?校验位置信息是否有效（即返回值是否为null)。有效则进入下一步f，否则生 成特定日期格式的文件名，跳至步骤4);
[0071] f.获取经纬度值并进行格式转换；
[0072] g.生成文件名；
[0073] 4)保存文件。
[0074] 数据自动分类算法逻辑如下：
[0075] 为叙述方便，在此假设待检测的地理区域点为P，并假设系统中某个丹霞区域的四 点分别为：A(代表矩形区域的西北顶点），B(代表矩形区域的东北顶点），C(代表矩形区域 的西南顶点），D (代表矩形区域的东南顶点）。
[0076] a)在丹霞信息表中依次查询该丹霞的四点A/B/C/D的经纬度值。如果已经搜索过 了数据库中的所有丹霞，则跳到步骤e ;
[0077] b)将A/B/C/D四个点的经纬度值转换为浮点型数值，保留两位小数位，如 E116。20' 转化为 116.67° ;
[0078] c)比较P点与A/B/C/D四点构成区域的关系，确定P是否落在该区域内。具体伪 代码见图3 ;
[0079] d)如是，则将图片存储到匹配的丹霞地貌文件夹下，跳到步骤f。如否，则回到步 骤a;
[0080] e)将图片存储到"待处理"文件夹下；
[0081] f)结束。
[0082] 数据统计与分析，包括对丹霞连续分部面积和保护级别的数据进行统计分析，然 后将结果以柱状图、饼状图的形式展示在网页上。
[0083] 对于连续分布面积，获取用户输入的两个值作为分析依据。一是面积大小，单位为 平方千米，该值为大于等于1小于等于500的正整数；二是面积分级，该值为大于等于2小 于等于5的正整数。例如如果用户设定面积大小为200平方千米，面积分级为3,则将所有 丹霞以200平方千米以下，200至400平方千米，400平方千米以上分为三类进行统计。具 体算法逻辑如下：
[0084] a)读取用户输入的面积大小值X和面积分级值n ;
[0085] b)对X和n进行格式验证，如果不合法则返回a)步；如合法则继续。所谓合法， 即X为大于等于1且小于等于500的正整数，n为大于等于2且小于等于5的正整数；
[0086] c)生成大小为n的整型数组arrlnt [n]和浮点型数组arrFloat [n]，并将这两个 数组全部初始化为0。前者用以标识系统中不同面积的丹霞地貌数量，后者用以标识各面积 范围丹霞的数量比例。生成整形变量sum并初始化为数据库中丹霞地貌的数量；
[0087] d)依次查询数据库中所有丹霞各自的连续分布面积值，并给相应的数组 arrlnt [n]力口 1 ;
[0088] e)计算各面积范围丹霞的数量比例，即计算arrFloat[n]的值。其中， arrFloat[n] = arrlnt[n]/sum。
[0089] 对于保护级别，依据世界级、国家级、省市区级三类进行分析统计。系统中的任何 一个丹霞条目都会保存上述三类保护性命名名称，逐个查找并计算每个保护性命名的个 数，最终将结果通过柱状图予以展示。具体而言，保护性命名分级如表1所示，共计21组：
[0090] 表1丹霞保护性命名
[0091]
【权利要求】
1. 一种基于智能移动终端和服务器的丹霞地理信息服务系统，其特征是，该系统包 括： 移动终端的数据收集模块：通过GPS定位系统将拍摄的照片以当地经纬度值作为文件 名存储； 服务器端的自动分类与数据分析模块：数据自动分类：根据移动终端上传的图片获取 其文件名，解析其经纬度值，与服务器端数据库中存储的丹霞经纬度值进行比较，确认其所 属的丹霞地貌，然后自动将图片存储到该丹霞的目录下；数据统计与分析：将数据库中的 丹霞数据信息按照特定需求进行数据的分析与统计，并将统计结果在网页上展示。
2. 利用权利要求1所述的丹霞地理信息服务系统进行丹霞地理信息服务的方法，其特 征是，该方法包括如下步骤： 步骤1、移动终端存储以当地经纬度值作为文件名的当地丹霞地貌图片，具体是： 1) 开启GPS后，用户进入拍照功能进行拍照； 2) 获取位置管理服务； 3) 设置查询条件； 4) 获取GPS信息； 5) 通过GPS获取位置信息； 6) 校验位置信息是否有效，如有效则进入步骤7)，否则生成特定日期格式的文件名， 跳至步骤9); 7) 获取经纬度值并进行格式转换； 8) 生成当地经纬度值的文件名； 9) 保存文件； 步骤2、移动终端将图片传输至服务器； 步骤3、服务器根据上传的图片获取文件名，解析其经纬度值，据此与数据库中存储的 丹霞经纬度值进行比较，确认其具体所属的丹霞地貌，然后自动将图片存储到该丹霞目录 下； 步骤4、将数据库中的丹霞数据信息按照需求进行数据的分析与统计，并将统计结果以 柱状图或饼状图等方式直观地在网页上展示。
3. 根据权利要求2所述的丹霞地理信息服务系统进行丹霞地理信息服务的方法，其特 征是，所述的步骤3,存储方式具体是： 1) 设待检测的地理区域点为P，设某个丹霞区域的四个顶点分别为：区域的西北顶点 (A)、区域的东北顶点（B)、形区域的西南顶点（C)、矩形的东南顶点（D); 2) 在丹霞信息表中依次查询该丹霞区域的四个顶点的经纬度值，如查到，则将经纬度 值转换为浮点型数值，保留两位小数位， 如没有查到，则进入步骤4); 3) 比较待检测的地理区域点P点与该四个顶点构成的区域的关系，判断待检测的地理 区域点P是否落在该区域内： 如是，则将该图片存储到匹配的丹霞地貌文件夹下，进入步骤5); 否则，则返回步骤1); 4) 将图片存储到"待处理"文件夹中； 5)结束。
4. 根据权利要求2所述的丹霞地理信息服务系统进行丹霞地理信息服务的方法，其特 征是，所述的步骤4,数据的分析具体是： a) 获取用户输入的面积大小值x和面积分级值n; b) 对面积大小值x和面积分级值n进行验证： 当面积大小值x为大于等于1且小于等于500的正整数，面积分级值n为大于等于2 且小于等于5的正整数，则进入下一步c)步，否则，返回a)步； c) 生成大小为n的整型数组arrlnt[n]和浮点型数组arrFloat[n]，并将这两个数组 均初始化为〇,前者用以标识系统中不同面积的丹霞地貌数量，后者用以标识各面积范围丹 霞的数量比例，生成整形变量sum并初始化为数据库中丹霞地貌的数量； d) 依次查询数据库中所有丹霞的连续面积值，并给相应的数组arrlnt[n]加1 ; e) 计算各面积范围丹霞的数量比例，即计算arrFloat[n]的值。 其中，arrFloat[n] =arrlnt[n]/sum。
5. 根据权利要求2所述的丹霞地理信息服务系统进行丹霞地理信息服务的方法，其特 征是，所述的步骤4,数据的统计具体是： a) 生成大小为m的整型数组arrlnt[m]和浮点型数组arrFloat[m]，并将两个数组均 初始化为〇,前者用以存储m种保护姓名的丹霞数量，后者用以存储相对于丹霞总数的比 例，生成整形变量sum并初始化为数据库中丹霞地貌的数量； b) 依次查询数据库中所有丹霞的保护性命名，并给相应的数组arrlnt[m]加1 ; c) 计算各保护性命名丹霞数量占丹霞地貌总数量的比重，即arrFl〇at[m]数组的值， 其中arrFloat[m] =arrlnt[m]/sum。
【文档编号】G06Q50/10GK104376085SQ201410663070
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】马军, 戚正伟, 管海兵, 马兆吉, 余章曲 申请人:上海交通大学