利用XMPP技术提高移动GIS协作性的研究与实现

摘要

土地资源是人类最重要的资源之一，实时、准确、快速地掌握土地利用动态变化信息，对于促进土地资源合理利用、规划和科学管理，具有十分重要的意义。近年来，基于PDA/GPS的移动GIS系统已逐渐应用于土地调查领域，基本实现了数字化作业。但各调查终端彼此孤立，缺乏协同工作和数据共享能力。为此，本文提出将XMPP技术引入移动GIS系统，以提高系统协作性为基点，设计和开发了一套满足数字化和网络化作业需求的移动GIS系统，本文主要做了以下工作：
　　 基于XMPP协议设计和开发了移动GIS的数据传输平台。在深入学习和研究XMPP协议的基础上，基于移动GIS数据传输的特点，设计了一种中心服务器和P2P相结合的网络传输模型以及和该模型相适应的数据传输通道，进而对通讯的流程进行了详细设计；采用ICE机制解决了建立端到端连接的NAT穿越问题；基于libjingle开源库编码实现了数据传输平台，并对构建的嵌入式客户端MyXMPPClient进行了服务器登录和数据收发的测试，测试表明数据能正确的传输，具有较好的实时性。
　　 设计和开发了移动GIS野外数据采集软件。本文首先针对土地调查业务进行需求分析，设计了网络化和数字化的数据采集作业流程，提炼了主要的功能需求；采用分层分模块的方法进行了系统设计；基于GDAL/OGR开源库开发实现了移动GIS数据源管理模块；基于串口通讯实现了GPS电文的接收和解析模块。
　　 移动GIS系统在天津土地调查成果的核查中投入了试点应用。先搭建了XMPP服务器，对整个移动GIS系统从数据、硬件、软件三方面进行集成。然后，通过实际应用测试了系统的稳定性和协作性。应用结果表明，本系统基本能满足我国土地调查领域的需求，网络传输具有较好的实时性和稳定性，作业人员之间以及与数据监控中心之间能实现实时的协同工作，即XMPP技术的引入提高了移动GIS系统的协作性。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究内容和结构

第二章 XMPP协议解析

2.1 XMPP协议体系架构

2.2 XMPP协议核心内容

2.2.1 地址空间

2.2.2 XMPP的数据结构

2.2.3 加密和验证机制

2.3 XMPP协议的特点与应用

2.3.1 XMPP协议的特点

2.3.2 XMPP协议的应用

2.3.3 XMPP对移动GIS协作性的作用

2.4 本章小结

第三章 基于XMPP的移动GIS数据传输平台的设计与实现

3.1 移动GIS数据传输平台的设计

3.1.1 网络传输模型

3.1.2 数据传输通道

3.1.3 通讯流程设计

3.2 端到端传输连接的建立

3.2.1 NAT原理

3.2.2 NAT的穿越方法

3.2.3 NAT的ICE穿越机制

3.4 Libjingle开源库的解析

3.4.1 Libjingle库的主要结构

3.4.2 Libjingle穿越NAT的实现

3.4.3 sig/slot机制

3.5 数据传输平台主要功能的实现

3.5.1 登录连接

3.5.2 收发出场信息

3.5.3 建立会话

3.5.4 收发数据

3.5.5 结束会话

3.6 数据传输平台的测试

3.7 本章小结

第四章 移动GIS外业数据采集软件的设计与实现

4.1 需求分析

4.1.1 数据采集作业流程

4.1.2 系统整体架构

4.1.3 功能需求

4.2 软件设计

4.2.1 分层框架设计

4.2.2 底层接口层

4.2.3 核心功能层

4.2.4 用户交互层

4.3 移动GIS数据源管理

4.3.1 移动GIS的特点

4.3.2 Open GIS规范

4.3.3 GDAL和OGR

4.3.4 数据源管理的实现

4.4 GPS电文的接收和解析

4.5 本章小结

第五章 系统集成与应用

5.1 XMPP服务器的搭建

5.1.1 XMPP服务器的选择

5.1.2 服务器的配置

5.2 系统集成

5.2.1 数据集成

5.2.2 硬件集成

5.2.3 软件集成

5.3 系统在土地核查中的应用

5.3.1 应用背景

5.3.2 核查作业流程

5.3.3 移动GIS协作性的应用

5.3.4 应用结果

5.4 本章小结

第六章 总结和展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

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