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基于Amap API的Lost-and-Found系统的设计与实现
School ofTourism and Geography, Yunnan Normal University
Kunming, China
651318683@qq.com, frankmei@126.com
概要：失物招领信息管理系统作为社会公共服务体系的重要组成部分，具有特殊的意义。随着传统的失物招领模式的转变，失物招领的过程陷入了“人们寻找事物，为人民寻找事物”的困境，失物招回的比例不到10％。定位服务，4G通信技术和智能终端的快速发展为建立具有GIS功能的丢失信息服务系统提供了新的途径，有效地解决了丢失过程中“在哪里”的问题。通过整合Android系统和接口技术，重点关注系统的实际需求，技术架构，功能架构和数据库结构。使用C / S架构和MVP开发模型，随后实现了基于Amap API的失物招领系统。然后，进行功能测试和性能测试。通过测试和使用，系统的每个模块都实现了所需的设计效果。客户只需12.75ms lt;16ms加载帧图像，系统流畅稳定。通过位置服务和空间分析方法，用户可以方便地发布，浏览，搜索和共享丢失的信息。定位服务和丢失发现模型的有机集成使得丢失属性检索过程更加高效和快速。
关键词-移动地理信息系统；失物招领；AMAP；空间搜索；后端云平台
第一节.介绍
在快节奏的日常生活中，丢失东西的现象很普遍，并且经常发生失物招领的情况。因此，失物招领系统逐渐形成。英国，法国，日本和德国等国家早期在建立丢失和发现系统方面已经发展，不仅拥有相对完整的制度和信息管理系统，而且还建立了一些应用的丢失和发现系统。Missing Money由美国NAUPA创立，为用户提供诸如损失报告，物品检索，信息查询和遗失物业管理等服务。中国高度重视失物招领信息管理系统的建设。许多网站现在正在为公众服务，例如中国失物招领，失而复得。为警察建立的失物招领系统也逐渐开始使用[1]-[2]。近年来，失物招领系统逐渐从桌面转移到移动终端。基于微信，移动网站和移动应用程序的失物招领系统提供更多服务，以满足用户的需求并拓宽其发展渠道。
时代的发展促进了失物招领管理模式的演变。传统的手动管理模式已被网络信息管理模式所取代。然而，在当前的管理模式下，仍然存在一系列问题，如信息交互滞后，描述模糊，匹配效率低，数据分析困难等。失落与发现的过程陷入了“人们为人们寻找事物和事物”的两难境地。解决“地点”问题逐渐成为提高收益比例的有效途径。
随着地理信息服务与新技术的深度整合，约80％的日常生活和生产信息与地理空间和位置密切相关。定位服务，4G通信技术和智能终端的发展不仅使地理空间数据能够满足人们对4A服务的需求（Li Deren，2002）[3]，而且还为建立基于GIS的失物招领信息系统提供了新思路。移动GIS技术的进步使得基于位置服务的应用程序可以移动到移动终端。孙勇在Android平台的基础上，概述了移动GIS应用系统的体系结构，开发方法和实现步骤[4];马凯等分析了Android生态系统第三方界面的安全性，并阐明了提高系统安全性的措施。还介绍了数据接口服务的优缺点，并提出了数据接口选择的建议[5]。结合GIS空间分析和丢失和发现数据管理的方法，定位服务的优势将能够有效地解决丢失和发现过程中的“位置”问题。
第二节.关键技术和方法
A.移动GIS技术
移动GIS是一种应用服务系统。狭义的移动GIS是指在移动终端上运行并具有桌面GIS功能的GIS。它的设备处于脱机状态，无法连接到服务器。移动GIS的广义意义是指GNSS，移动通信，Internet服务，多媒体技术等综合系统[6]。移动GIS具有移动性，动态（实时），位置信息依赖性和移动终端多样性四个主要特征[7]。在移动GIS中，基于位置的服务通过移动定位技术获得用户的当前位置。在GIS平台的支持下，它为用户提供与位置相关的兴趣信息，满足用户的需求和应用场景[8]。同时，空间分析方法用于通过各种特征来协助用户决策，例如位置，距离，方向，邻接和空间信息的尺度[9]。
B. Android系统和开发模式
Android系统是一个基于Linux的开放式互联网操作系统，由应用程序，应用程序框架，库，Android运行时和Linux内核组成。Android是使用最广泛的智能手机操作系统。其设计考虑了系统的性能，可用性，安全性和开发便利性，受到广大用户的欢迎[10]。Android应用程序开发使用面向对象语言Java和MVP（Model-View-Presenter）开发模型，其中Model提供数据，View负责显示和Presenter负责逻辑处理。
C.应用程序编程接口技术
API引用了许多已预定义的函数。开发人员可以通过调用API函数来实现现有函数，而无需访问源代码或了解内部工作机制的细节。Amap LBS开放平台为公众提供专业的电子地图和位置服务。当开发人员集成相应的SDK时，可以调用该接口来实现许多功能，例如地图显示，标签POI（兴趣点），位置检索，数据存储和数据分析。Bmob后端云服务是一个强大的平台。开发人员可以使用此平台实现应用程序或网站的后端管理，而无需构建应用程序服务器。该平台可以提供云数据服务，云功能，支付服务，短信验证等服务。
第三节.系统架构设计
A.系统需求分析
系统的用户要求包括功能要求和非功能要求。对于系统的功能，Android客户端需要提供用户注册，登录和信息交互的功能，还具有发布丢失信息，管理，动态更新，快速搜索，丢失属性匹配和检索的功能。与基于位置的服务集成，系统需要提供显示POI，导航，定位，空间搜索，空间查询和位置数据统计的功能。服务器需要提供一系列功能，如数据存储，数据交互，统计分析和信息验证。从系统设计，开发和使用的原则来看，非功能性要求包括系统可用性，稳定性。
B.系统技术架构
系统技术架构如图1所示。系统开发选择四层C / S架构：表示，传输，应用程序和数据。Android客户端采用MVP开发模式，使用Amap API和Bmob数据服务的接口。客户端和服务器通过HTTP进行通信。云数据库包括Bmob后端云服务和Yuntu地理数据库服务。
图一.系统架构图
C.系统功能架构
功能架构如图2所示。移动客户端可以分为七个模块。每个模块都需要在以后独立开发和集成。后端云平台主要实现以下五个功能，需要定义相应的业务数据。然后，客户端可以调用接口来实现数据通信。
图二.系统主要功能架构
D.系统数据库设计
系统数据库主要包含两部分。地理数据可以数据记录的形式存储在Yuntu地理数据库中，可以在地图上显示为POI图层。系统的其他数据由Bmob后端云的NoSQL数据库存储。如表I所示，整个系统数据库由7个表组成：
表一：系统数据库结构
第四节.系统实施和测试
当系统的整体架构设计完成时，需要实现系统的特定功能。这是建立系统开发环境的关键步骤。系统开发选用Windows10times;64平台，开发语言为Java-SE8.1.0，开发工具为Android Studio 3.1和调试环境选用HTC M8ST智能手机。系统实现过程可分为三个步骤：客户端功能和云数据库的实现，系统测试和评估。
A.客户端功能实现
Android客户端需要实现系统设计的7个功能模块。在客户端开发过程中，使用了Amap API和Bmob数据服务API。同时，为了实现功能和优化用户界面，还使用其他库。客户端的每个模块都封装在相应的包中。表二列出了每个模块实现的功能。图3显示了客户端基本地图模块，通知显示模块和搜索模块的部分界面图像。通过基于位置的服务，用户可以轻松标记可疑丢失的地点，搜索或查询丢失的财产并缩小搜索范围。随着移动终端的便利，丢失和发现的新闻，嵌入的位置信息，可以快速，准确和广泛地传递。使用QRCode作为所有用户的ID，不仅可以满足移动应用程序的特性，还可以提高用户信息的安全性。
表二.客户端模块功能描述
图三.基本地图、通知显示和搜索界面
B.云数据库实施
云数据库由Bmob后端云数据库和Yuntu地理数据库组成。该云数据库根据相应的数据结构和设计要求组织，存储和管理整个系统的数据。图4（a）显示了Bmob后端云数据库管理界面，其中包括一个数据表，由系统自动生成记录客户端安装状态和五个数据表来记录客户端数据。图4（b）显示了存储在Yuntu地理数据库中的丢失和找到的POI的两个数据表。该表包含两列位置和标签作为模糊搜索索引，它实现了关键字搜索功能。
图四.云数据库实现的接口
C.系统测试
系统测试作为确保系统运行质量的关键步骤，对系统开发和应用至关重要。为了确保系统测试能够科学，准确，全面，有序地进行，采用了测试和开发的策略。整个系统集成后，进行了功能测试和流畅性测试[11]。通过用例测试，系统的所有模块都达到了设计要求，并实现了所有功能。进行了许多实验以获得系统流畅性的结果。使用ADB工具，可以方便地记录创建显示列表（Draw）的应用程序的时间，初始数据（Prepare），渲染图（Process）和提交给合成器的图像（Execute）。系统的流畅性如图5所示。
图五.移动客户端流畅性的测试结果
根据Android应用程序的流畅性要求，操作条件必须满足每秒60帧，即在16ms内处理1帧图像。流畅度测试选择了120个数据帧。测试结果显示，在16ms下共有103帧总运行时间，占85.83％。移动客户端每帧的平均时间为12.75ms lt;16ms。测试结果符合原始设计的系统流畅性要求。
第五节.结论
智能终端应用（App）作为移动互联网时代的重要组成部分和发展方向，由于其独特的便利性，速度和移动性等特点，已成为大多数用户上网的重要入口之一。将定位服务与传统的失物招领模式相结合，可以有效地解决“人们在失物招领过程中寻找事物，为人们寻找事物”的两难境地。本文结合Android系统和Internet数据接口技术，采用C / S体系结构和MVP开发模型，设计系统体系结构并实现基于Amap API的丢失和发现系统。该系统具有传统丢失和发现系统的基本功能，并集成了Amap定位服务，该服务使用空间分析方法可视化丢失和发现的过程。系统设计和开发完成后，系统测试和评估结果表明系统功能和业务逻辑符合设计要求。系统流畅性和稳定性满足性能要求。定位服务和丢失的模型可以有机地结合起来以相互支持。
致谢
这项工作得到了国家自然科学基金的资助，编号为41561068。
参考文献
[1] Wei Wang, 'Development and implementation of network information lost-and-found management platform for colleges based on WEB', Computer Knowledge and Technology, vol. 10, no. 28, pp. 6595-9597, 2014.
[2] Li Ning, 'The Design and Implementation of the Collecting Items and Management System for WeiFang Municipal Public Security Bureau', Shandong University, 2013.
[3] Xu Zhanya, Wu Xincai, 'Portable Imbedded GIS Platform for Mobile Spatial Information Services', Earth Sciences - Journal of China University of Geosciences, vol. 35, no. 03, pp. 49-500, 2010.
[4] Yong Guanxiang, 'Design and Implementation of mobile GIS application based on Android', International Journal of Technology Management, pp. 61-63, 2014.
[5] Ma Kai, Guo Shanqing, 'Security Analysis of Third-Party SDK in Android Ecosystem', Journal of Software, vol. 29, no. 5, pp. 1379-1391, 2018.
[6] Gong Jianya, 'Review of the Progre
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