基于移动计算的GIS研究

2019-06-12 版权声明 举报文章

基于移动计算的GIS研究

【摘 要】随着移动计算、移动定位、无线通信互联等相关技术的发展以及地理空间信息在各行各业的普遍应用,移动GIS将成为未来GIS发展的新方向,信息服务也必将进一步拓展和完善。移动GIS的发展具有了深远意义以及广阔的前景,它说蕴含的巨大商机也将在各行各业中日益显现出来。本文主要说明了移动GIS的概念,在讨论传统GIS和WebGIS的优缺点的基础上,分析了移动GIS的特点,并探讨了实现移动GIS的关键技术。

【关键词】移动GIS;传统GIS;WebGIS;关键技术

0.引言

GIS,自1963年由加拿大测量学家R.F.Tom linson提出并建立以来,随着计算机软硬件技术的不断突破以及网络通信技术的完善而的迅猛的发展,并逐渐渗透在社会大众的生产和生活中。在GIS发展中,从组件GIS到WebGIS,都具有其各自的优点,它们不断的使传统的GIS技术日趋完善,但是传统的GIS仍然存在着许多的弊端。为了解决这些弊端,网络GIS,移动GIS等新技术的产生成为必然,大大增强了地理信息系统的的实用性以及时效性。而移动GIS可以说是最新的,也可能是最有用的一种,它所具有的信息处理智能化、个性化、信息来源多样化等优点以及与周围世界直接交互的能力正在逐渐的改变着我们的生活工作的方式,本文主要阐述了移动GIS发展趋势进行总结和分析。

1.基于移动计算的GIS的概念

20世纪90年代初期,国外的一些对野外工作进行管理的相关部门为了便于作业人员与公司总部通信以及公司的管理而开始了对移动GIS进行研究。20世纪90年代中期,移动GIS进入了GIS与GPS结合的发展阶段,应用面得到了极大地拓宽,涉及的应用行业也更为广泛。近几年,随着无线定位技术的形成,衍生出一种新的服务—LBS,使移动GIS真正实现GeoInformation for Anyone、Anything、Anywhere、Anytime。

移动GIS是一个建立在移动计算环境、以移动计算设备为终端(智能手机、PCA、Palm PC、平板电脑),并以北斗、GPS或基站为定位手段的GIS系统。它是一种集GIS、GNSS(卫星导航定位系统)、移动通信、互联网服务、多媒体技术等多种技术于一体的集成系统。移动GIS,是继桌面GIS、WEBGIS之后又一新的热潮,随着我国移动定位技术日渐成熟,部分产品已投入使用。

2.主流GIS

2.1传统的GIS

传统的GIS多以工作站的GIS与单机/固定网络GIS的构造模式为主,由于早期受到了信息技术发展水品的限制,传统GIS的体系结构较简单,系统的数据分析能力比较弱。随着空间信息的不断增加,传统GIS已经不能满足人们的需求,一些弊端慢慢的暴露出来。

对于传统GIS存在着如下缺点:

(1)不能实时实地的将空间信息传输给服务器GIS数据共享能力弱。

(2)GIS的终端是不可移动的。

2.2 WebGIS

WebGIS是在Internet的平台上实现信息共享以及地理信息的的GIS系统,是传统的GIS在网络上的发展,其应用软件采用TCP/IP和HTTP协议,它采用的是分布式模型的结构,通过WWW协议实现客户端与服务器端数据连接和交互处理。

WebGIS存在着如下的缺点:

(1)运行平台仅仅在Internet网络中,地理空间信息没有很好体现出来。

(2)单一的数据源,移动用户的位置是不断变化的,需要的信息多种多样,我们必须提供地理上分布的各种数据源。

(3)信息载体单一,WebGIS主要是通过超链接形成超文本,提供给用户的信息形式单一。

3.基于移动计算的GIS的优势

随着计算机整体性能的不断改进以及人们新的应用需求,移动GIS以,移动GIS表现出很多的优势。

3.1移动性

移动GIS是的终端的可移动的,同时通过无线通信技术与服务器交互获取空间地理空间信息。

3.2实时性

移动GIS最大的优点是系统能够实时的响应用户的请求,并能不受限制的将采集到的信息及时的处理反馈给用户。

3.3终端的多样性

移动GIS的终端指的是可移动的电子设备,范围比较广比如智能手机、PCA、Palm PC、掌上电脑等等。这意味着移动GIS需要更加灵活的扩展能力和开放的体系结构,来适应移动GIS客户端的多样性。

3.4信息载体的多样性

移动GIS的客户端与服务器的交互手段比较丰富,包括定位服务、视频、语音、图像、图形、文本等。

除了上述的优点外,移动GIS在很多地方表现出它的优势,例如频繁断接性、弱可靠性、非对称性、资源有限性等等。

4.基于移动计算的GIS进一步发展所需的技术

4.1嵌入式技术

移动GIS的无线终端是一种嵌入式系统,主要是由嵌入式处理器和相关支持硬件、嵌入式操作系统和嵌入式GIS软件组成。嵌入式处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高等优点。嵌入式操作系统具有实时高效性、硬件的相关依赖性、软件态化以及应用的专用性等特点。嵌入式GIS是移动GIS的核心,它的的发展成功地将GIS带到了户外,实现了移动GIS。嵌入式系统具有的特点:高可靠性;即使在恶劣的环境或突况下,系统都能够正常的工作;实时处理能力等。

4.2无线通信网络技术

无线网络技术是建立在移动用户和有线网络的桥梁,摆脱了线缆约束,真正实现了随时随地的无线接入。在移动通信领域中,无线接入技术可以分为广域蜂窝网络的接入技术、基于局域网的接入技术、数字微波通信、卫星通信、蜂窝移动通信和红外线通信。

4.3移动数据库技术

移动数据库系统是移动GIS体系结构中的关键技术之一, 是指移动环境的分布式数据库,是分布式数据库的延伸和发展。移动数据库要求支持用户在多种网络条件下都能够有效地访问、完成移动查询和事务处理。移动数据库层次化的系统结构增加了系统的灵活性与可移植性;采用组件化的开发方式,使系统具有伸缩性;完整的同步方案,支持双向数据复制;支持传统及移动环境下的查询和移动处理。

4.4 GPS定位技术

GPS定位技术可为用户提供随时随地的准确位置信息服务。基本原理是卫星不断发送卫星的空间位置和时间信息,GPS接收机接收到的信号经过误差处理后,解算得到位置信息,再将位置信息传给用户,经过计算求出三维方向以及运动速度和时间信息。GPS与GIS的结合为GIS提供了强大地具有时间维的数据源 ,使实现人类对空间数据的动态管理成为可能。

5.结束语

当无线互联网技术日趋成熟,计算机软硬件发展迅速,以及人们的数据需求增多,移动GIS也随之发展并流行起来。移动GIS是集地理信息技术,无线通讯技术以及移动定位技术为一体的新技术。它已经在公众服务、个人服务、商业服务以及国防建设方面得到了广泛的应用。移动GIS充分的利用了无线网络的方便性和灵活性,体现了大量的信息与位置相关的客观事实,拉近了空间地理信息与人们生活的距离,推动GIS的应用发展进入了一个全新的时期。可以肯定的说,移动GIS是GIS产业发展的一个亮点。 [科]

【参考文献】

[1]孟令奎,史文中,张鹏林,黄长青等.网络地理信息系统原理与技术.科学出版社,2010.

[2]李成名.移动GIS 概念与数据模型[J].测绘科学,2004,29(7).

[3]王方雄,吴边,怡凯.移动GIS的体系结构与关键技术.测绘与空间地理信息,2007,30(6).

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