第七章-手机定位与位置管理-移动互联网开发课件.ppt

LOGO第七章第七章 手机定位于位置管理手机定位于位置管理简单个人定位应用系统简单个人定位应用系统u基于手机定位的移动互联网应用系统有多种形态，根据不基于手机定位的移动互联网应用系统有多种形态，根据不同的视角也有多种不同类型。同的视角也有多种不同类型。u从软件开发的角度，把手机定位系统分为两种类型：从软件开发的角度，把手机定位系统分为两种类型：简单个人定位应用系统简单个人定位应用系统有管理中心的综合应用系统有管理中心的综合应用系统简单个人定位应用系统简单个人定位应用系统u简单个人定位应用系统的特点是简单个人定位应用系统的特点是GPS采集和业务系统均由采集和业务系统均由用户的智能手机终端承担。用户的智能手机终端承担。移动互联网公用平台系统GPS采集软件业务系统终端软件简单个人定位应用系统简单个人定位应用系统u工作过程：工作过程：用户手机终端上网后连接公用平台系统，把手机的地理位用户手机终端上网后连接公用平台系统，把手机的地理位置坐标发送给服务器平台；置坐标发送给服务器平台；平台系统把含有用户位置的平台系统把含有用户位置的GIS地图数据或者其他业务管地图数据或者其他业务管理网页返回给手机终端。理网页返回给手机终端。u公用平台系统：指这个平台是为所有使用该业务的用户提公用平台系统：指这个平台是为所有使用该业务的用户提供的，而不是为哪个用户专门提供的。供的，而不是为哪个用户专门提供的。有管理中心的综合应用系统有管理中心的综合应用系统u前端子系统有智能手机终端硬件和终端软件构成，其中，前端子系统有智能手机终端硬件和终端软件构成，其中，终端软件包括终端软件包括GPS位置采集模块、通信模块和业务管理模位置采集模块、通信模块和业务管理模块。块。u平台子系统负责接收和管理前端子系统和后台子系统的业平台子系统负责接收和管理前端子系统和后台子系统的业务信息和数据，并管理系统的数据存储和备份、用户权限务信息和数据，并管理系统的数据存储和备份、用户权限分配等。分配等。u中心端子系统负责整个系统业务的管理和统计，中心端子中心端子系统负责整个系统业务的管理和统计，中心端子系统可以运行于桌面系统，也可以运行于手机终端。系统可以运行于桌面系统，也可以运行于手机终端。u传输网络子系统由连接前端子系统、平台子系统和业务中传输网络子系统由连接前端子系统、平台子系统和业务中心端子系统的互联网和移动通信网络构成。心端子系统的互联网和移动通信网络构成。7.2 手机定位技术手机定位技术u手机定位主要有网络定位手机定位主要有网络定位(基站定位、基站定位、WiFi定位定位)、卫星定、卫星定位和混合定位。位和混合定位。基站定位基站定位u确定每个基站的地理位置，建立统一的基站地理位置数据确定每个基站的地理位置，建立统一的基站地理位置数据库。库。u手机测量自己所在周围的三个以上不同基站的下行导频信手机测量自己所在周围的三个以上不同基站的下行导频信号，得到这些基站下行导频信号的到达时刻，计算其到达号，得到这些基站下行导频信号的到达时刻，计算其到达时间差。时间差。u位置分析软件，根据测量结果结合基站的坐标，采用三角位置分析软件，根据测量结果结合基站的坐标，采用三角公式计算出手机的位置。公式计算出手机的位置。混合定位混合定位u混合定位采用两种或者两种以上系统用于定位。混合定位采用两种或者两种以上系统用于定位。u采用混合定位是为了进一步提高定位精度，两种或两种以采用混合定位是为了进一步提高定位精度，两种或两种以上定位系统有利于克服某一单独的定位系统定位不准的难上定位系统有利于克服某一单独的定位系统定位不准的难题。题。u常见的混合定位系统有，常见的混合定位系统有，GPS+基站、基站、GPS+北斗导航卫星北斗导航卫星系统、系统、GPS+WiFi。北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统u北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。u空间段由空间段由5颗静止轨道卫星和颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星构成，颗非静止轨道卫星构成，目前已经有目前已经有16颗卫星。颗卫星。u可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠高可靠定位定位、导航导航、授时授时服务，并具短报文服务，并具短报文通信通信能力，已能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度定位精度10m，测速精度测速精度0.2m/s，授时精度，授时精度10ns。7.3 GIS技术技术uGIS(Geographic Information System，地理信息系统，地理信息系统)是在是在计算机软硬件系统支持下，对现实世界各类空间数据及描计算机软硬件系统支持下，对现实世界各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。也就是用于输入、存储、分析、显示和描述的技术系统。也就是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统。查询、分析和显示地理数据的计算机系统。GIS使用模式使用模式u对对“在什么地方在什么地方”绘图绘图u对数量绘图对数量绘图u对密度绘图对密度绘图u查询某区域里面或者紧邻有什么查询某区域里面或者紧邻有什么u对变化绘图对变化绘图GIS软件软件uGIS软件提供了存储、分析和显示位置信息的功能和工具。软件提供了存储、分析和显示位置信息的功能和工具。uGIS软件的主要组件包括：软件的主要组件包括：可以输入和操作地理信息的工具集；可以输入和操作地理信息的工具集；数据库管理系统数据库管理系统(关系型数据管理系统关系型数据管理系统)；建立分析、查询更多信息或打印发布的智能数字地图的工建立分析、查询更多信息或打印发布的智能数字地图的工具集；具集；一个简单易用的图形用户界面一个简单易用的图形用户界面(GUI)。地理属性地理属性u任何一个地理要素都会有一个或多个属性来识别这个要素任何一个地理要素都会有一个或多个属性来识别这个要素是什么，描述信息，或者要素的一些相关度量。这些属性是什么，描述信息，或者要素的一些相关度量。这些属性值的类型包括：值的类型包括：类别类别级别级别计数和数量计数和数量比率比率连续和不连续值连续和不连续值元数据元数据u现有数据的详细清单；现有数据的详细清单；u名称和数据项定义；名称和数据项定义；u名称和定义的关键字列表；名称和定义的关键字列表；u数据清单索引和访问关键字列表；数据清单索引和访问关键字列表；u数据生成的操作步骤记录，包括数据是如何采集的；数据生成的操作步骤记录，包括数据是如何采集的；u数据结构和使用的数据模型文档；数据结构和使用的数据模型文档；u数据用于分析的操作步骤记录。数据用于分析的操作步骤记录。绘图绘图u制图是制图是GIS技术最基本的功能。地图为显示数据提供了一技术最基本的功能。地图为显示数据提供了一个其他方式所不能提供的途径。个其他方式所不能提供的途径。uGIS通过从通过从GIS数据库中提取数据来创建地图，数据库中提取数据来创建地图，GIS数据库数据库中的任何修改都可以自动在下次绘图中体现。中的任何修改都可以自动在下次绘图中体现。uGIS提供了一个绘图版面和绘图工具，提供了一个绘图版面和绘图工具，GIS结合多媒体技结合多媒体技术，在地图、图表和表格中链接视频和音频信息。术，在地图、图表和表格中链接视频和音频信息。GIS地图服务商地图服务商u使用使用GIS平台有两种方式：平台有两种方式：一是利用一是利用GIS软件商提供的开发工具包；软件商提供的开发工具包；二是利用二是利用GIS平台提供的服务，调用平台提供的服务，调用GIS平台提供的平台提供的API接接口。口。u国内外公司提供的国内外公司提供的GIS服务有服务有Google Maps API、Microsoft Virtual Earth、Yahoo Maps API、百度、百度 MAP API、MapABC API、51map API、Sogou Map API等。等。7.4 Android平台定位功能平台定位功能u开发开发Android定位应用时，可以使用定位应用时，可以使用GPS和和Android网络定网络定位两种方式来获取用户的位置。位两种方式来获取用户的位置。uGPS定位很准确，但是只适用于室外，而且耗电量很大，定位很准确，但是只适用于室外，而且耗电量很大，返回位置数据的延时较长。返回位置数据的延时较长。uAndroid网络定位可以使用移动基站和网络定位可以使用移动基站和WiFi信号来定位，信号来定位，既适合于室内也适合于室外，反应速度快，不需要额外耗既适合于室内也适合于室外，反应速度快，不需要额外耗费电量。费电量。确定用户位置的挑战确定用户位置的挑战u多定位源多定位源u用户移动用户移动u精度变化精度变化请求位置更新请求位置更新u在在Android平台，通过回调方式获取用户位置。平台，通过回调方式获取用户位置。u调用调用requestLocationUpdates()，从，从LocationManager获得获得位置更新，传递给位置更新，传递给LocationListener。locationManager.requestLocationUpdates(LocationManager.NETWORK_PROVIDER,0,0,locationListener)locationManager.requestLocationUpdates(LocationManager.GPS_PROVIDER,0,0,locationListener)申请用户授权申请用户授权u为了通过为了通过NETWORK_PROVIDER或或GPS_PROVIDER获获得位置更新，必须声明得位置更新，必须声明ACCESS_COARSE_LOCATION或者或者ACCESS_FINE_LOCATION授权来申请用户授权。授权来申请用户授权。u注意：注意：ACCESS_COARSE_LOCATION授权仅对授权仅对NETWORK_PROVIDER；ACCESS_FINE_LOCATION对两种定位源授权。对两种定位源授权。修正位置准确性修正位置准确性u检查检索出的位置是否比先前的估计要显著的新；检查检索出的位置是否比先前的估计要显著的新；u检查生成的位置精度是否比先前的好；检查生成的位置精度是否比先前的好；u检查新的位置来自哪个定位源，是否可信。检查新的位置来自哪个定位源，是否可信。调整模型以节省电池和数据交换调整模型以节省电池和数据交换u减少监听窗口的大小；减少监听窗口的大小；u设置让定位源降低位置更新反馈频率；设置让定位源降低位置更新反馈频率；u限制一组定位源。限制一组定位源。思考与练习题思考与练习题u电子地图、数字地图及电子地图、数字地图及GIS地图的区别是什么？地图的区别是什么？GIS地图地图有什么优势？有什么优势？u一个比较完整的手机定位系统包括哪些组成部分？它们在一个比较完整的手机定位系统包括哪些组成部分？它们在系统中的作用分别是什么？系统中的作用分别是什么？u在在Google Maps API中，如何获得位置坐标？中，如何获得位置坐标？u请设计一个简单的基于请设计一个简单的基于Google Maps API的手机应用，能的手机应用，能够在够在GIS地图显示自己所在的城市。地图显示自己所在的城市。u请设计一个简单的基于百度地图请设计一个简单的基于百度地图API的手机应用，能够在的手机应用，能够在GIS地图显示自己所在的城市。地图显示自己所在的城市。