基于WIMAX技术的移动GIS研究

摘要：随着3G时代来临和移动通讯技术的迅速发展，基于3G通信技术的移动GIS的开发和应用已经成为重点关注的焦点。该文首先介绍了Windows Mobile移动通信设备操作系统，然后分析了WIMAX通信技术的特点，最后一个实例阐述了基于WIMAX技术的移动GIS的开发。

关键词：Windows Mobile；移动GIS；WIMAX

中图分类号：TN929文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)35-2115-01

WIMAX Technology-based Mobile GIS Research

WANG Wei, LI Li

(College of Information Science and Technology, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China)

Abstract: With the mobile communication technology developed rapidly. Based on 3G mobile communication technology development and application of GIS has become a key focus of attention. This article first introduced the Windows Mobile operating system ,and then analyzes the characteristics of the WIMAX communication technology, the last instance based on WIMAX technology, mobile GIS development.

Key words：windows mobile; mobile GIS; WIMAX

1 引言

随着移动通讯技术，无线互连网技术和各种终端技术的发展，传统的GIS已发展到移动GIS阶段[1]。尤其是在3G通信技术的发展为移动GIS的发展提供了一个良好的基础。WIMAX是3G移动通信技术中的发展较快的技术。国内外正在大规模建设WIMAX网络。Windows Mobile是微软公司推出的基于Microsoft Windows CE内核的新一代主流移动通信设备操作系统。现在很多移动GIS的研究与开发都是基于Windows Mobile。两者的结合是一种趋势，会有广阔的发展和应用前景。

2 Windows Mobile操作系统

本系统为移动设备提供了微软的Windows操作系统相似的视窗界面和操作方式，同时具备与Windows操作系统同样强大的功能。简言之，Windows Mobile是微软为手持设备推出的“移动版 Windows”，它将熟悉的Windows桌面扩展到了个人设备中，使用Windows Mobile操作系统的设备主要有手机、PDA，随身音乐播放器等。Windows Mobile主要包括Pocket PC、SmartPhone以及Pocket PC Phone三大平台体系针对中国用户而言，Windows Mobile的中文操作系统已经比较成熟[2]。

3 移动GIS开发

3.1 移动GIS

移动GIS（Mobile GIS）是建立在移动计算环境、有限处理能力的移动终端条件下，提供移动中的，分布式的，随遇性的移动地理信息服务的GIS，是一个集GIS、GPS、移动通信三大技术于一体的系统。它通过GIS完成空间数据的管理分析、GPS进行定位和跟踪，借助移动通信技术完成图像，文字，声音等数据传输[3]。移动GIS具有的特点是移动性、客户端多样性、服务时实性和信息载体多样性等。

3.2 主流开发平台

Autodesk公司的Autodesk OnSite。它是移动企业级解决方案，包括软件，应用设计、开发服务、维护、培训和技术支持。OnSite能够持续同步或脱机工作，可以采用命令通过有线或无线方式同步[4]。OnSite并不是简单的平面栅格影像，而是传输矢量数据及相关数据。用户可以查询、拉申、修改、标注地图。

ESRI公司的ArcPad。它支持多种数据接口，不需要转换。ArcPad在移动环境中提供一种实时的地图制图和GIS手段。ArcPad可与GPS结合进行实时的数据采集和动态目标跟踪，也可以动态的编辑和修改空间数据。

MapInfo公司的MapX Mobile。MapX Mobile是为Pocket PC开发用户化地图软件的开发工具。使用MapX Mobile建立地图软件可以单独在设备上运行，并能够和Pocket PC的Windows CE操作系统兼容，不需要无线连接。

北京超图公司的eSuperMap。eSuperMap产品，其结构清晰，功能强大。二次开发灵活。除放大，缩小，漫游等外还有特色功能，如旋转、路径分析和自动导航等。

3.3 移动设备开发语言

在开发部署智能设备上的应用程序、控件或库时，有四种语言可以选择：Visual C#、Visual Basic、Visual C++和eMbedded Visual C++。Visual C# for Smart Devices包括大量用于快速创建图形用户界面的控件。eMbedded Visual C++是Microsoft专门为Windows CE应用程序而专门开发的一个集成开发环境，但不支持多文档界面[5]。

4 WIMAX技术

WiMAX全称为Worldwide Interoperability for Microwave Access,即全球微波互联接入。它是一项新兴的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连接，数据传输距离最远可达50km。还具有QoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。WiMAX采用了代表未来通信技术发展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先进技术。尤其2007年10月19日，在国际电信联盟在日内瓦举行的无线通信全体会议上，经过多数国家投票通过，WiMAX正式被批准成为继WCDMA、CDMA2000和TD－SCDMA之后的第四个全球3G标准。在不不远的将来肯定有大规模应用。

4.1 WiMax的优势

1) 实现更远的传输距离。WiMax所能实现的50公里的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的，只要少数基站建设就能实现全城覆盖，这样就使得无线网络应用的范围大大扩展。

2) 提供更高速的宽带接入。据悉，WiMax所能提供的最高接入速度是70M，这个速度是其他3G所能提供的宽带速度的30倍。对无线网络来说，这的确是一个惊人的进步。

3) 提供多媒体通信服务。由于WiMax具有更好的可扩展性和安全性，从而能够实现电信级的多媒体通信服务。

4.2WINMAX技术的应用场景

固定应用场景，固定接入业务是802.16运营网络中最基本的业务模型，包括用户因特网接入、传输承载业务等。

游牧应用场景，游牧式业务是固定接入方式发展的下一个阶段。终端可以从不同的接入点接入到一个运营商的网络中。

便携应用场景，在这一场景下，用户可以步行连接到网络，除了进行小区切换外，连接不会发生中断。

简单移动应用场景，在这一场景下，用户在使用宽带无线接入业务中能够步行、驾驶或者乘坐公共汽车等，但当终端移动速度达到60~120km/h时，数据传输速度将有所下降[6]。

全移动应用场景，在这一场景下，用户可以在移动速度为120km/h甚至更高的情况下无中断地使用宽带无线接入业务。

5 基于WIMAX的移动GIS系统

这个系统的构建，其目的是为了一般移动设备持有者实现位置服务。本系统是在VC++ 8.0语言开发环境。采用esupermap为GIS二次开发平台，编写基于Windows Mobile操作系统的智能设备应用程序。通过WIMAX通信技术实现移动GIS系统的高速移动性和数据快速下载。实现了一般移动设备持有者的简单位置服务。

5.1系统构架

如图1整个系统数据同步互操作，用户查询信息时，应用程序通知GPS模块，发送用户位置信息到服务器，服务器查询数据库，发送用户位置所在地图信息和相关数据。WIMAX接收相关信息交给应用程序进行位置服务。

6 结束语

目前，虽然移动GIS的发展上面遇到了能量持久的动力供给设备和低能耗的数据显示算法等问题，WIMAX在国内也是刚刚起步阶段，但由于WIMAX技术上的优势和应用领域，移动GIS与WIMAX的结合将给移动GIS的发展提供更好的基础。两者的结合必定有广阔的发展前景。随着GIS与其他学科的结合和相互渗透，GIS在越来越多的方面得到了应用和研究。尤其是随着国际化交流的增多，以及城市化进程的加快，移动GIS的应用在公共事务中越来越得到体现，在公共安全方面的实用价值也逐渐的增强。

参考文献

[1] 梅晓丹.基于Windows Mobile的移动GIS开发[J].黑龙江科技信息,2005(1):2-5.

[2] 俞晓莹.基于PDA的GPS/GIS移动计算关键技术研究[J].经济地理,2004(9):2-6.

[3] 熊庆文.基于嵌入式数据库系统的移动GIS应用体系结构研究[J].武汉大学学报:信息科学版,2006(1):4-5.

[4] 叶雷.空间信息移动用户应用服务系统中的GIS关键技术介绍[J].地理信息世界,2005(8):4-7.

[5] 张永忠.美国当代GIS研究的19个方向[J].学术动态,2001(3):45-45.

[6] 申砾.嵌入式WIMAX终端系统设计[D].北京:北京邮电大学硕士毕业论文,2007:5-25.