支持复杂多任务定义的开放式地理信息采集模板语言设计及应用方法与流程

1.本发明涉及软件模板语言设计及应用技术领域，尤其涉及支持复杂多任务定义的开放式地理信息采集模板语言设计及应用方法。


背景技术：

2.随着外业信息采集的数字化水平不断提高，一个定制化的外业信息采集系统能够极大程度地减少外业人员的操作难度，提高信息采集的效率和准确性，加快数据传输的速度，保障数据的安全。由于软件的定制化成本较高，且不同采集任务的需求也不尽相同，因此一个支持复杂多任务定义的开放式地理信息采集系统则显得尤为重要。
3.目前通用外业信息采集系统，采集控件较为单一，多为文本输入框，无法满足多元属性采集的要求，无法满足多个复杂任务同时采集的需求。由此可知，现有技术中的方法存在功能单一，无法满足不同采集需求的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供支持复杂多任务定义的开放式地理信息采集模板语言设计方法及应用方法，通过一套xml格式模板语言和一种模板应用方法，用以解决或者至少部分解决现有技术中的方法存在功能单一，无法满足不同采集需求的技术问题，从而适用于目前大多数外业信息采集场景下的不同采集需求。
5.本发明第一方面公开了支持复杂多任务定义的开放式地理信息采集模板语言设计方法，包括：
6.s1：绘制工具配置，定义可用于空间要素采集的绘制工具，包括点、线、面、矩形、圆形、位置点、草图的配置；
7.s2：定位方式配置，定义用于空间定位的定位方式，定位方式包括网络定位，gps定位，百度定位，蓝牙定位；
8.s3：底图配置，包括定义用于显示的地图、覆盖图层的属性、服务地址、服务分组，其中，地图包括天地图、google地图、高德地图、百度地图、腾讯地图、osm底图以及其他自定义服务，覆盖图层的属性包括图层名称和图层类型；
9.s4：数据表配置，包括配置表格名称、中文描述以及表格类型，其中，表格类型分为根表格及关联表格，根表格为带有空间要素的表格，关联表格为与根表格直接或间接关联的表格，关联表格包含采集要素对象的属性信息，不包含空间要素；
10.s5：采集项配置，包括库表字段定义、采集页面配置、选项配置、脚本配置以及关联表格配置。
11.在一种实施方式中，步骤s3中配置服务分组包括：
12.在地图服务中区分矢量图层分组和影像图层分组，用于移动端对地理底图的控制和切换。
13.在一种实施方式中，s5中库表字段定义包括：
14.针对每个表格，设置“是否主键”字段、“是否主键自增长”字段，针对根表格，设置“是否空间要素”字段，针对关联表格，设置“是否关联主键”字段，表示该关联表格与根表的关联；
15.对于需要记录日期的字段，设置“是否自动日期”、“是否记录插入”、“时间格式”字段。
16.在一种实施方式中，s5中采集页面配置包括对用于交互的字段设置控件类型，控件类型包括文本标签、文本输入框、数字输入框、语音输入框、下拉框、单选框、多选框、照片模块、音频模块、多媒体模块、时间选择器、区域选择器；
17.采集页面配置还包括指定控件的显示顺序以及相应的设置。
18.在一种实施方式中，s5中选项配置包括：
19.对于控件类型为下拉框、多选框和单选框时，指定具体的选项，选项包括键、值以及返回值的类型。
20.在一种实施方式中，s5中脚本配置包括：
21.定义字段之间的脚本运算，脚本运算包括值脚本，可见脚本以及分组脚本。
22.在一种实施方式中，s5中关联表格配置包括：
23.对根表格与关联表格以及不同关联表格之间的关联关系进行配置，关联关系包括1对1和1对n的关联关系，其中，对于发起关联的表格，配置字段用于记录关联后的对象值，对于被关联的表格，配置关联字段，用以记录发起关联的表格中的主键值。
24.基于同样的发明构思，本发明第二方面公开了一种基于第一方面所设计的模板语言的应用方法，应用于移动端，包括：
25.s1：对配置文件进行解析，并包装成具体的对象；
26.s2：根据配置文件中数据表的定义，创建数据库及相应的表格，其中针对根表格，额外生成采集时间、更新时间、采集人、审核人、版本号的固有字段；
27.s3：根据配置文件中绘制工具、定位方式以及底图的定义，控制地图的加载、坐标系的指定、绘制工具以及定位方式的变化；
28.s4：当需要编辑空间要素的属性时，首先根据配置文件中关于采集项的配置，生成包含不同属性编辑控件的动态布局，对包含采集页面相关配置的字段根据显示顺序进行排序，然后根据定义的控件类型的不同，在动态布局放置相应的交互式控件；针对具有不同控件模式的控件，进行相应的模式配置；利用观察者模式，对具有脚本关联的控件对象以及整个页面布局进行注册，以实现脚本的值运算、可视化控制以及可用性控制。
29.在一种实施方式中，所述方法还包括：
30.针对具有1对n关联关系的表格，在动态布局的相应位置当中增加对象选择列表，以选择当前编辑的具体对象，其中，增加的对象由哈希字典进行存储。
31.基于同样的发明构思，本发明第三方面公开了一种基于第一方面所设计的模板语言的应用方法，应用于服务端，包括：
32.s1：对配置文件进行解析，并包装成具体的对象；
33.s2：根据配置文件中数据表的定义，创建数据库及相应的表格，其中针对根表格，额外生成采集时间、更新时间、采集人、审核人、版本号的固有字段。
34.本技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
35.本发明提供的支持复杂多任务定义的开放式地理信息采集模板语言设计方法，包含了外业信息采集系统的底图数据、绘制工具、定位工具、数据库字段、表格关联关系、交互控件类型以及字段脚本运算等内容的定义，可以满足不同外业信息采集任务中空间要素类型、地理底图配置、属性字段定义、复杂表格关联等需求，从而实现离线数据库和在线数据库的一致性，满足不同采集场景下对数据的要求。
36.在应用方法中，不仅包含了xml模板(即模板语言设计方法生成的配置文件)的编辑、生成和解析，基于xml模板的数据库引擎以及端上组件的渲染和逻辑控制等流程，而且还包括适用于不同外业信息采集流程的逻辑控制，任务和数据的分配，定制数据的传输、统计与分析等辅助管理和决策的流程。基于当前设计的xml模板和应用方法，可以满足划分区域采集、划分数据核查、数据外业审核、数据内业审核等不同的应用场景，减少了系统定制化开发的成本，实现了软件的通用性。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为本发明实施中模板语言设计内容及模板引擎应用模块的示意图；
39.图2为本发明实施中设计的xml格式模板语言结构图；
40.图3为本发明实施中模板语言应用方法流程图。
具体实施方式
41.本技术发明人通过大量的研究与实践发现：目前通用的外业信息采集系统主要存在以下几种缺陷：1.采集控件较为单一，多为文本输入框，无法满足多元属性采集的要求(单选、多选、下拉框、多媒体等)；2.采集底图、坐标系和绘制工具不支持统一的管理和控制；3.任务定制化无法在保证服务器远程数据库和移动端本地数据库的结构一致性；4.无法定制数据表格之间复杂的关联关系；5.无法满足多个复杂任务同时采集的需求；6.无法满足不同采集任务不同采集流程的需求(例如区域调查、要素核查、边采边核、内业核查等等)。
42.基于此，本发明公开了一种可以定义数据库表格及表格之间关系、采集界面控件及控件逻辑关系、数据类型及精度、系统底图及坐标系统以及采集工具的模板语言，以涵盖多种外业采集信息系统需求，满足多个复杂任务同时进行离线数据采集、保存、上传、下载的需要。
43.本发明的主要发明构思如下：
44.第一方面，在模板语言设计中，包含了外业信息采集系统的底图数据、绘制工具、定位工具、数据库字段、表格关联关系、交互控件类型以及字段脚本运算等内容的定义，可以满足不同外业信息采集任务中空间要素类型、地理底图配置、属性字段定义、复杂表格关
联等需求，从而实现离线数据库和在线数据库的一致性，满足不同采集场景下对数据的要求。
45.第二方面，在应用方法中，不仅包含了xml模板的编辑、生成和解析，基于xml模板的数据库引擎以及端上组件的渲染和逻辑控制等流程，而且还包括适用于不同外业信息采集流程的逻辑控制，任务和数据的分配，定制数据的传输、统计与分析等辅助管理和决策的流程。基于当前设计的xml模板和应用方法，可以满足划分区域采集、划分数据核查、数据外业审核、数据内业审核等不同的应用场景，不仅能够减少了系统定制化开发的成本，实现了软件的通用性，而且突破了常见定义化外业信息采集系统存在的控件单一，流程固定，不支持复杂表格关联，无法满足离在线一体化采集，无法保证数据库一致性、无法对任务、人员以及自定义格式的数据进行监管和统计分析等问题。
46.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.实施例一
48.本发明实施例提供了支持复杂多任务定义的开放式地理信息采集模板语言设计方法，包括：
49.s1：绘制工具配置，定义可用于空间要素采集的绘制工具，包括点、线、面、矩形、圆形、位置点、草图的配置；
50.s2：定位方式配置，定义用于空间定位的定位方式，定位方式包括网络定位，gps定位，百度定位，蓝牙定位；
51.s3：底图配置，包括定义用于显示的地图、覆盖图层的属性、服务地址、服务分组，其中，地图包括天地图、google地图、高德地图、百度地图、腾讯地图、osm底图以及其他自定义服务，覆盖图层的属性包括图层名称和图层类型；
52.s4：数据表配置，包括配置表格名称、中文描述以及表格类型，其中，表格类型分为根表格及关联表格，根表格为带有空间要素的表格，关联表格为与根表格直接或间接关联的表格，关联表格包含采集要素对象的属性信息，不包含空间要素；
53.s5：采集项配置，包括库表字段定义、采集页面配置、选项配置、脚本配置以及关联表格配置。
54.具体来说，本实施例提供的支持复杂多任务定义的开放式地理信息采集模板语言设计方法，提供了一套xml格式模板语言，以适用于目前大多数外业信息采集场景下的不同采集需求。
55.本发明涉及一套xml格式模板语言，主要分为两部分，一部分是元数据(步骤s1-s3中绘制工具配置、定位方式配置和底图配置)，一部分是采集表格(步骤s4-s5数据表配置和采集项配置)。设计的模板语言形成配置文件，供后续的解析与应用。
56.请参见图2，为本发明实施中设计的xml格式模板语言结构图。
57.s1包括：点、线、面、流状线、流状面、矩形、圆形、位置点、轨迹面、草图等绘制方式的配置。s2包括定义用于空间定位的定位方式，具体包括：网络定位，gps定位，百度(高德)定位，蓝牙定位等配置，以适用于不同外业采集场景。s3中的地图包括公开的地图服务如天
地图、arcgis公开地图、google地图、高德地图、百度地图、腾讯地图、osm地图(openstreetmap开源wiki地图)等，以及其他自定义wms(web map service，网络地图服务)、wfs(网络要素服务)、mvt(矢量瓦片)服务等。
58.s4中根表格为带有空间要素字段的表格，即采集的要素对象；关联表格包含采集要素对象的属性信息(不含空间要素)。
59.s5采集项配置：定义表格中的字段属性，具体包括字段名称、字段关键字、数据库类型、控件类型、显示顺序、脚本运算以及其他对应不同控件或者特殊字段的特殊设置。
60.在一种实施方式中，步骤s3中配置服务分组包括：
61.在地图服务中区分矢量图层分组和影像图层分组，用于移动端对地理底图的控制和切换。
62.其中，其他未加入矢量和影像分组的图层，属于覆盖物图层，将额外放至图层管理器中允许使用人员进行可视化控制。
63.在一种实施方式中，s5中库表字段定义包括：
64.针对每个表格，设置“是否主键”字段、“是否主键自增长”字段，针对根表格，设置“是否空间要素”字段，针对关联表格，设置“是否关联主键”字段，表示该关联表格与根表的关联；
65.对于需要记录日期的字段，设置“是否自动日期”、“是否记录插入”、“时间格式”字段。
66.具体实施过程中，每个根表格“是否空间要素”字段仅能设置一个，字段类型包括text，integer，float，double，date，blob等，对应到不同实现的具体数据库时，需对数据库类型进行映射匹配。
67.在一种实施方式中，s5中采集页面配置包括对用于交互的字段设置控件类型，控件类型包括文本标签、文本输入框、数字输入框、语音输入框、下拉框、单选框、多选框、照片模块、音频模块、多媒体模块、时间选择器、区域选择器；
68.采集页面配置还包括指定控件的显示顺序以及相应的设置。
69.具体实施过程中，数字输入框中的数字可以为整形或浮点数，。对于多媒体组件，可以选择组件的具体模式，如仅拍照、仅录像、仅展示(不可编辑)还是全部功能，对于下拉框而言可以指定是单选还是多选等等。
70.在一种实施方式中，s5中选项配置包括：
71.对于控件类型为下拉框、多选框和单选框时，指定具体的选项，选项包括键、值以及返回值的类型。
72.其中，返回值的类型为key或者value。
73.在一种实施方式中，s5中脚本配置包括：
74.定义字段之间的脚本运算，脚本运算包括值脚本，可见脚本以及分组脚本。
75.具体实施过程中，可根据某个或者某些单选框、多选框、下拉框选择的内容不同，动态控制当前控件的显示与隐藏。
76.在一种实施方式中，s5中关联表格配置包括：
77.对根表格与关联表格以及不同关联表格之间的关联关系进行配置，关联关系包括1对1和1对n的关联关系，其中，对于发起关联的表格，配置字段用于记录关联后的对象值，
对于被关联的表格，配置关联字段，用以记录发起关联的表格中的主键值。
78.通过上述字段的设置，便于后续的关联查询。
79.实施例二
80.基于同样的发明构思，本实施例提供了一种基于实施例一所设计的模板语言的应用方法，应用于移动端，包括：
81.s1：对配置文件进行解析，并包装成具体的对象；
82.s2：根据配置文件中数据表的定义，创建数据库及相应的表格，其中针对根表格，额外生成采集时间、更新时间、采集人、审核人、版本号的固有字段；
83.s3：根据配置文件中绘制工具、定位方式以及底图的定义，控制地图的加载、坐标系的指定、绘制工具以及定位方式的变化；
84.s4：当需要编辑空间要素的属性时，首先根据配置文件中关于采集项的配置，生成包含不同属性编辑控件的动态布局，对包含采集页面相关配置的字段根据显示顺序进行排序，然后根据定义的控件类型的不同，在动态布局放置相应的交互式控件；针对具有不同控件模式的控件，进行相应的模式配置；利用观察者模式，对具有脚本关联的控件对象以及整个页面布局进行注册，以实现脚本的值运算、可视化控制以及可用性控制。
85.具体来说，配置文件是通过实施例一的方法得到的文件，对配置文件进行解析后，并包装成具体的对象以方便属性的检索和调用。通过s2生成响应的字段，以满足不同采集任务的元数据追踪及查询的需要。
86.在一种实施方式中，所述方法还包括：
87.针对具有1对n关联关系的表格，在动态布局的相应位置当中增加对象选择列表，以选择当前编辑的具体对象，其中，增加的对象由哈希字典进行存储。
88.其中，动态布局是指控件显示的页面，根据配置文件的定义，可以在指定的页面(动态布局)中动态的进行控件的增减；因此动态布局中主要包含根表控件生成、关联表控件集成、脚本运算关联等内容。
89.具体实施方式中，对于其他关联表格，则根据关联表格中对采集项的具体定义，通过执行步骤s4中关于交互式控件生成的相关逻辑，以生成关联表格定义的具体控件，并将其集成到动态布局当中；对于1对n关联的表格而言，则需要在动态布局的相应位置当中增加对象选择列表，以选择当前编辑的具体对象。
90.其中，由动态布局生成的对象由哈希字典(hashmap)来存储，根据哈希字典可以实现数据向对应数据库的数据存储，数据从数据库中的条件查询(根据采集人、审核人、id以及空间范围等)，数据在动态布局的显示、数据的网络传输等等。
91.实施例三
92.基于同样的发明构思，本实施例提供了一种基于实施例一所设计的模板语言的应用方法，应用于服务端，包括：
93.s1：对配置文件进行解析，并包装成具体的对象；
94.s2：根据配置文件中数据表的定义，创建数据库及相应的表格，其中针对根表格，额外生成采集时间、更新时间、采集人、审核人、版本号的固有字段。
95.服务端的应用于移动端类似，此外，针对具有1对n关联关系的表格，在动态布局的相应位置当中增加对象选择列表，以选择当前编辑的具体对象，其中，增加的对象由哈希字
典进行存储。
96.请参见图1，为本发明实施中模板语言设计内容及模板引擎应用模块的示意图。模板语言设计内容包括模板生成，通过实施例一中的设计方法生成。实施例二的应用方法包括模板解析和数据库操作，此外还包括端上组件渲染。
97.请参见图3，为本发明实施中模板语言应用方法流程图。
98.步骤1，根据具体的任务要求，创建新任务，并且定义任务的xml配置文件，具体包含以下内容：
99.1)、绘制工具选择：根据任务的要求，选择允许用户使用的绘制工具。
100.2)定位工具选择：根据任务的要求，选择允许用户使用的定位工具，有外置蓝牙定位装置的可以开启蓝牙定位模式。
101.3)、底图配置：根据任务区域及地图要求，枚举形式加载系统定义的网络底图资源，或者根据地图类型，加载用户自定义的地图服务，确定服务的分组。
102.4)、采集表格配置：根据任务的要求，配置需要的采集表格以及对应的属性字段，字段可以具体的选择采集控件和相应的属性项，设置字段与其他表格之间的关联关系，以及字段与字段之间的逻辑控制脚本。
103.同一个任务中，可以包含多个需要采集的任务主体(体现在多个根表中)，每个任务根表中可以包含多个关联表格，而关联表格之间也可以嵌套关联。
104.步骤2，服务器端将生成的xml文件解析成具体的configuration类，并根据该类，调用本发明基于配置文件研发的数据库操作模块创建数据库和相应的表格，服务器端的表格，每个生成两份，一份保存当前最新的数据，一份保存历史版本数据，以方便数据版本回退，根表中增加采集人、审核人、采集时间、更新时间、版本号等固有字段；
105.步骤3，管理员可根据具体的场景，按照某一个任务的工作区域或需要核查的数据进行划分。在不分配任务的情况下，默认所有移动端用户不受工作区域限制，或其可获取服务器端的所有数据。任务分配完毕，视为任务下发成功。对于同一个移动端用户而言，其可以同时参与多个采集任务。
106.步骤4，移动端根据用户的信息以及任务划分的情况，选择服务端已经创库的任务进行拉取，下载xml配置文件，并将下载的xml文件在移动端端解析成具体的configuration类，根据该类中关于数据表的配置创建数据库和相应的表格；
107.步骤5，移动端根据步骤3中生成的configuration类，按照顺序和分组控制地图的加载，动态进行绘制工具和定位工具的控制；
108.步骤6，在核查任务中，移动端根据用户的信息和当前选择的任务，可以从服务端获取由步骤3划分的需要核查的数据。核查任务的操作类似于数据编辑及更新功能，详见步骤7.2。
109.步骤7，移动端的采集过程包括空间要素绘制和属性信息记录两步，具体分为新增采集和编辑更新，包含以下两步：
110.步骤7.1，新增采集：在用户绘制空间要素之后，会进入属性信息编辑界面，移动端根据步骤3中生成的configuration类，在属性采集页面生成动态布局，在动态布局中生成配置文件中定义的控件，同时注册相应的脚本逻辑；动态布局提供额外的保存和取消按钮，取消则放弃当前操作，保存则根据configuration对象以及控件的值，组织成hashmap格式
的数据，通过调用数据库操作模块，将数据写入在步骤3中创建好的数据表中；
111.步骤7.2，编辑更新：移动端如需修改已经存入库中的数据，首先确认空间要素是否需要编辑，如果需要编辑空间要素，则允许对空间要素的节点进行调整或增减，随后通过数据库操作模块，根据空间、id或者其他自定义条件等来获取具体的属性信息，并在实施例一步骤s5生成的动态布局(采集页面配置)中进行显示；修改后的数据仍可以通过数据库操作模块进行数据更新；
112.步骤8，移动端根据记录的属性判断未上传的数据，调用数据库操作模块查询具体的数据，并上传至服务器，服务器接收到移动端端上传的数据后，通过调用数据库操作模块，将数据批量写入由实施例一步骤s2生成的数据库表格中。
113.步骤9，服务端根据需求可以调用数据库操作模块，来查询服务器数据库中的相应数据，以满足外业采集数据的汇总、统计、分析、审核等需求，同时可以查询相应的数据供移动端下载。其中可供下载的数据，可以在任务分配时将任务中上传数据一并分配(详见步骤3)，配合用户的权限、移动端数据新增采集功能、服务端的数据审核功能等，经过功能的组合即可满足数据调查、数据核查、数据审核、数据外业边采边审以及信息反馈等不同应用场景下不同外业采集需求。
114.本发明设计了一种可以定义数据库表格及表格之间关系、采集界面控件及控件逻辑关系、数据类型及精度、系统地理底图、坐标系统以及采集工具的模板语言，以涵盖多种外业采集信息系统需求，满足多个复杂任务同时进行离线数据采集、保存、上传、下载的需要，解决了目前通用外业信息采集系统存在的以下几种不足：1.采集控件较为单一，多为文本输入框，无法满足多元属性采集的要求(单选、多选、下拉框、多媒体等)；2.采集底图、坐标系和绘制工具不支持统一的管理和控制；3.任务定制化无法在保证服务器远程数据库和移动端本地数据库的结构一致性；4.无法定制数据表格之间复杂的关联关系；5.无法满足多个复杂任务同时采集的需求；6.无法满足不同采集任务不同采集流程的需求(例如区域调查、要素核查、边采边核、内业核查等等)。
115.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。