2022年移动地理信息系统与嵌入式地理信息系统的关键技术 .pdf

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1、第二节移动地理信息系统与嵌入式地理信息系统的关键技术一、移动设备的开发方式1、 编译环境1） Embedded Visual Studio 微软公司在发布Windows CE 的同时，为了推广Windows CE 的使用，还免费提供了一套专门针对Windows CE 的开发系统Embedded Visual Studio 简称 （EVS）,Net 平台出现前， Windows CE 下的开发主要是基于这个开发平台。EVS 4.0 (VS) EVS 3.0 EVS 带有两个开发工具，Embedded Visual Basic（ EVB）和 Embedded Visual c(EVC) ，在使用上

2、这两项工具都和PC 平台下的VB 和 V C 非常相似， 所以开发人员不需要复杂的培训就可以直接在PDA 平台上开发软件，这是EVS 最吸引人的地方如下图所示：2） Code Warrior Code Warrior 是 Metrowerks 公司发布的， 基于不同指令集系统开发的集成IDL 环境。 该集成环境包括以下几个功能模块：编辑器、源码浏览器、搜索引擎、构造系统、调试器、工程管理器。 编辑器、 编译器、连接器和调试器对应开发过程的四个主要阶段，其他模块用以支持代码浏览和构造控制，工程管理器控制整个过程。该集成环境是一个多线程应用，能在内存中保存状态信息、符号表和对象代码，从而提高操作速

3、度；能跟踪源码变化，进行自动编译和链接。Code Warrior 一个重要的特点就是其plug-in 设计：根据不同开发IDE 的需要，提供特殊的软件服务。 该软件以一个独立于IDE 的文件方式提供， 比较典型的有Windows 下的 DLL文件， Mac OS 和 UNIX 下的共享库文件等。3） J2ME Wireless Toolkit Java 编辑语言作为开发平台可以建立独立的应用程序（这些应用程序只需编写一次，便既可以在Windows 系统又可以在基于UNIX 的系统上使用） ，正是这种潜力以及其跨平台的能力，使它在以后的几年里逐步引起商业终端用户的关注，并可以作为节约软件开发费用

4、的一种方法。Sun 公司曾经推出过多类Java平台的版本， 最新的就是Java 2平台下的J2ME 环境。J2ME 目前定义了两种配置：1、 CLDC(connected limited device configuration, 有线连接设备);、2、 CDC(connected device configuration, 连接设备配置 )。其中，前者面向低端消费电子产品；后者面向的设备比较高端介于CLDC 面向的设备和运行J2SE 的完全桌面系统之间，这些系统的内存更大、处理能力更强，支持更复杂的环境。J2ME 的出现使移动GIS 系统的开发更加方便和快捷，而且这种开发方式不仅可以支持 C

5、/S 格式的开发，同时还可以配合J2EE 开发基于B/S 的系统。2、 仿真器仿真器是移动GIS 开发调试不可缺少的一部分。在很多情况下， 移动软件开发者并不可能直接将程序和数据复制到硬件上进行调试，一方面是由于传输程序速度太慢，比较麻烦；另一方面是为了防止程序对硬件造成毁灭性伤害。所以在调试代码时，一般都会先在仿真器上调试完毕，再使用真正的硬件进行测试。仿真器一般由硬件设备厂商提供，也有随着开发环境附带的3、 应用程序的部署移动应用程序的部署是移动开发不可避免的一环，因为调试完毕代码终究需要硬件环名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -

6、 - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - 境的考验。目前比较流行的移动软件部署方式有两种：OTA 和非 OTA 。OTA(over the air) 即经由无限通信网络将应用程序下载到移动设备上；而非OTA 的方式是经由除 OTA 以外的所以方式将应用程序部署到移动终端上，目前较多的非OTA 方式有： （1）有线传输；（2）红外线；（3）蓝牙；（4）多媒体信息服务； （5）Email 附件。采用非 OTA 方式获取应用程序一般都要有各类厂商所提供的同步系统来完成。二、无线网络的交互方式通过无线网络将信息和服务从服务

7、器端传输到移动终端上的技术，就叫网络互连技术。常用的有1、短消息系统（short messaging system , SMS）2、移动 IP(Mobil IP) 3、简单无线网络协议（wireless application protocol ,W AP）1、SMS 1）概述无线信息系统（SMS）于 1991 年出现在欧洲的无线领域，它提供了一个机制，用于将短信传递到无线设备，及从无线设备发送短信。SMS 是一种存储和转发服务。也就是说， 短消息并不是直接从发送人发送到接收人，而始终通过SMS 中心进行转发。 如果接收人处于未连接状态（可能电话已关闭） ，则消息将在接收人再次连接时发送。2）

8、 、SMS 的优缺点优点：（ 1）简便SMS 的消息可以在任何时间、任何地点发送，而且一般情况下发出的消息就一定能够被接收端接到。且SMS 及时发送，不需要如TCP 包一般的上线下线，也不用顾及当前的网络状况，在使用上相当简便。（ 2）兼容当前市场上支持SMS 的设备非常多，尤其以手机为主的SMS 应用平台使用非常广泛，因此利用SMS 作为交互手段，不用考虑其兼容性。（ 3）廉价这种说法在不久的将来也许有待商榷。缺点：（ 1）复杂性开发 SMS 非常复杂， 一般需要使用AT 指令集作为开发手段，并将要发送的消息内容通过繁琐的编码装载到AT 指令集中并由某些I/O 端口发送。整个过程涉及的底层技

9、术颇多，开发门槛相当高。（ 2）非实时这是 SMS 的致命伤，因为SMS 不是同步系统，其消息延迟相当严重，有时甚至可延迟大数小时之久，这也是SMS 很少被应用于移动GIS系统中的重要原因之一。（ 3）容错性由于没有提供足够的容错机制，SMS 比较容易出现错误，在某些非民用信息的传输中也是无法容忍的。（ 4）数据性由于天生的数据限制，SMS 没办法传输大规模的地图数据。因此，使用 SMS 作为传输机制的系统，几乎只能使用SMS 来传输少量的属性信息和信令信息，以及文字形式表达的位置信息。2、Mobil IP 1)移动 IP 概述移动 IP 技术是一种在全球因特网上提供的移动功能的方案。移动 I

10、P 的工作原理：首先通过周期的组播或广播一个成为代理广播的消息，家乡代理和外地代理宣告他们与链路的连接关系，移动节点在收到这些代理广播消息后，检查其中的内容已确定自己是连接在家乡链路还是外地链路上：当连接在家乡链路上时移动节点就想固定节点一样工作 ;如果连接在外地链路上，情况就复杂得多。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - 移动 IP 具有可扩展性可靠性和安全性，并使节点在切换链路时仍可以保持通信，在无线网络越来越发

11、达的今天，它带给移动GIS 发展的好处也会越来越多，而对于一些已有的有线网络基础上的GIS 系统，也不需要在新系统的环境下改变什么，因为移动IP 同样兼容过去的 IPl 路由技术。2）Mobil IP 的优缺点优点：（1）实时性强信息几乎没有延迟，在网络状况良好的情况下，客户端与服务器端在传输上的时间消耗几乎为0， 所以移动 IP 将非常适合实时性强的系统的移动GIS系统的应用。（2）开发方便Mobile IP 是基于无线网络的开发和传统的基于有线网络的开发的统一，在网络层上的每一层，都不会因为移动IP 的加入而改变。因此一些旧时的基于 TCP/IP 的 GIS 系统甚至可以不用改动服务器端和

12、客户端的网络传输代码而直接使用。（3）数据费用低廉在传输等量数据的情况下，Mobil IP 的在本上的表现比SMS 更好， 每 1K 数据 0.03 元的价格可以在传输更多数据的情况下使Mobile IP 的花费控制在 SMS 的十分之一左右。（4）无限的数据传输量基于 Mobile IP 的 TCP/IP 包是不需要考虑数据长度的，只有在这样的交互方式下才有可能传输GIS 系统中地图的矢量和栅格数据。缺点：（1）不稳定性基于 Mobile IP 的无线模块在使用前一般都需要拨号上网连接到移动营业商的 Internet 服务器上取得自身的IP 号， 并在不断的移动中更换移动代理，但由于目前国内

13、无线网络刚刚开始发展，尚不成熟，如果以一定的频率更改代理就会出现掉线情况，导致数据传输停滞。这在GIS 中对移动要求很高这种情况是无法接受的。（2）传输速度低下目前国内高速度的3G 还没完全实现， 目前可使用的主干网络是中国移动 GPRS 和中国联通CDMA1X ， 但两者在真实的运作中由于物理机站的限制宽带都只能达到标称值的一半。而且在移动设备较多的区域每个终端被分配到的宽带将更加狭窄。（3）对信号强度的依赖在某些信号强度不好的区域，移动终端无法传输数据或者根本连不上以太网。Mobile IP 方式可以满足所有基于移动GIS 的应用交互。 而且由于在设计上仅改变了基于网络层的IP 协议，其上

14、的其它层尤其是应用层上的开发方式仍然与传统的 Socket 是一致的， 甚至涉及良好的部分传统GIS 中关于客户端和服务器端的连接程序代码可以直接复制到移动系统中来。3、 WAP WAP 是“ Wireless Application Protocol ” （无线应用协议）的英文缩写，它是一种技术标准，融合了计算机、网络和电信领域的诸多新技术，旨在使电信运营商、Internet 内容提供商和各种专业在线服务供应商能够为移动通信用户提供一种全新的交互式服务，WAP 使手机用户可以享受到Internet 服务，如新闻电子邮件、订票等。WAP 支持绝大多数的无线网络，包括GSM 、CDMA 、 CD

15、PD 等。目前实现WAP 的方式有两种： 一种是作为客户端和网络服务器端之间的WAP 网关， 另一种是直接作为客户端连接的WAP 软体服务器。WAP 方式的互联技术可以使用户在手机、PDA 这样的硬件资源比PC 少很多的移动设备上浏览 Internet 信息，是目前比较常见的移动GIS 的应用方式。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - 三、移动数据库系统1、 移动数据库的概念移动数据库是能够支持移动式计算环境的数据库

16、，其数据在物理上分散而逻辑上集中。它涉及到数据库技术，分布式计算技术，移动通信技术等多个学科，与传统的数据库相比，移动数据库具有移动性，位置相关性，频繁的断接性，网络通讯的非对称性等特征。2、 移动数据库的特性1） 备份恢复嵌入式数据库的备份和恢复与大型的DBMS 管理数据库不同，不能简单的以独立的服务或类似形式进行，而要按照某种简化方式完成。2） 复制与同步嵌入式数据库一般采用某种数据复制模式(上载，下载或混合方式)与服务器数据库进行映射以满足人们在任意地点任意时刻访问任意数据的需求，由于存在数据复制所以在系统中各个应用前端和后端，服务器之间， 可能需要各种必要的同步控制过程，甚至某些或全部

17、应用前端，中断也要进行数据同步。3） 事务处理嵌入式数据库系统中的数据处理在前端可以简单化，但在整个应用系统中，可能需要结合移动计算机环境的特征进行事务处理控制。4） 安全性许多应用领域的嵌入式设备是系统中数据管理或处理的关键设备，因此嵌入式设备上的数据库系统对存取权限的控制比较严格，同时许多嵌入式设备具有较高的移动性和便携性和非固定的工作环境，也给嵌入式移动数据库带来了潜在的不安全因素， 同时某些数据的个人隐私度又很高，因此存在磁场干扰，遗失、盗窃等个人数据安全的威胁，还需要提供充分的安全性。5） 系统快速启动嵌入式移动设备的系统可靠性和可用性，现对于固定主机而言一般相对偏低， 因此发生系统

18、故障的概率可能大大提高。因此在这样的计算机环境或计算机平台上必须保证系统在发生软件纠错，不可实现的情况下，能够通过硬件进行系统的快速启动。3、 移动数据库的产品Microsoft SQL Server For CE Microsoft SQL Server For CE是微软公司掌上设备专门设计的移动数据库，现在的最新版本为 2.0. 移动数据库的实现的主体特征是要解决离线数据库和服务器端数据库的同步问题，SQL CE 的方式为远程数据访问的技术（RDA ）以及合并复制技术（mergereplication ） 。通过 RDA 技术可以完成下面四种类型的数据传递：1） 从服务器端下载数据当移动

19、设备上的本地数据库无内容时，可以通过RDA 技术从远程 SQL Server 2000 服务器下载初始化数据到本地SQL Server CE 数据库。2） 向服务器上传数据移动设备上的应用程序在初始化后，让操作员登录并使用系统在操作员录入和采集的信息都将被保存在移动数据库中，此时又可以利用RDA技术将本地数据上传到SQL Server 2000 服务器端。3） 更新服务器端数据有时候同一条记录可能在多个移动设备上的数据库和服务器端的数据库中都存在。这时服务器端的记录以最后一次同步的移动设备中的记录为准4） 下达无返回的T-SQL 命令操作远程服务器（Submit SQL ） 在移动设备上的应用

20、程序能够利用T-SQL 的命令远程操作SQL Server 2000 数据库，这项功能非常实用我们通常需要在采集数据是记录当前时间但如果存在多个移动设备时，各个移动设备的机器时间是不统一的，对这种情况解决的方案就是在每次数据同步时利用 Submit SQL 技术刷新服务器时间并将这个时间下载设定为移动设备的时间。RDA 技术主要分为两层：Client 和 Server 端名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - Clie

21、nt 端体现为移动设备应用程序。移动程序通过内置的SQL Server CE Client Agent实现对本地移动数据的读写和查询，同时SQL Server CE Client Agent还实现了和远程数据库的同步。Server 端体现为IIS 中间层和SQL Server 数据库。张锦萍四、定位系统1.GPS 方式1）概述全球定位系统（global positioning system ，简称 GPS）是 20 世纪 70 年代由美国国防部研制的新一代卫星导航定位系统，该系统可向人类提供高精度的高航、定位和授时服务。这标志着 GPS 系统已经从最初的取代常规大地测量和工程测量，发展渗入到了

22、精密功能测量、地籍测量、地形测量、航空摄影测量、地质调查、交通管理、地理信息系统、海洋测绘等领域。 GPS 也同样是移动GPS 系统获取位置信息的重要的手段之一。GPS 定位的优点在于：（1）功能多、用途广。GPS 系统不仅可以用于测量、导航，还可以用于测速、计时。测速的精度可达0.1m/s，测时的精度可达毫微秒。（2）定位精度高。 GPS 可为各类用户提供动态的三维位置、三维速度及时间信息，单点定位可达510m，差分定位可达1m。（3）实时定位。利用全球定位系统进行导航，即可实时确定运动目标的三位位置和速度，由此保障运动载体沿预定航线运行，亦可选择最佳航线。但是， GPS 也有很多缺点：（1

23、）定位要求高。 GPS 定位需四颗以上的卫星，天线不能遮挡。而在城市区间及构筑物内根本不能满足GPS信号接收的基本要求，难以实现定位。（2）成本过高。几乎所有的移动设备都不配备GPS 接受仪器，这点无论是高端的PDA或者是低端的手机都是一样，而一台可连接移动设备的GPS 接受模块价格非常高昂，又无法在所有移动设备间实现通用，故不是非常容易实现。因此，在移动GIS 平台应用上，采用GPS 进行定位的系统并不多见。2）基于 GPS 方式的开发GPS 模块返回的值遵循NMEA-0183协议，因此要对其开发就必须了解NMEA 协议的内容。NMEA （national marine electronic

24、s association ，美国国家海事电子协会）成立于20 世纪 50年代，是一家专门从事海洋电子设备工业教育及研究的民间机构，总部设在美国北卡罗来纳州， NMEA 系列标注是其制定的关于海洋电子设备之间通信接口和协议的标准。1983 年该组织制定了NMEA-0183标准，这一标准在兼容了NMEA-0180和 NMEA-0182标准的基础名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - 上，增加了GPS、探测仪、罗精防伪系统

25、等多种设备的接口和通信协议定义，同时，标准还允许一些特定的设备制造商对其设备（如Garmin GPS-38 等）通信自行定义协议。由于NMEA-0183标准具有通用性和灵活性，因而在全世界得到广泛使用。NMEA-0183通信格式采用RS-232 通信标准，该标准用于DTM 和 DCE。GPS 同微机间的通信属于DTE。标准的RS-232 通信连接采用25 针串口（ DB-25 ） ，也可以用于现在微机流行的 9 针串口。缺省的波特率定为4800，波特率是所传输的所有代码的最短码元占用时间的倒数。NMEA-0183格式字符串的所有字符均为ASCII 字符，数据传输以语句方式进行，每个语句均以“

26、$”开头，紧接着是“会话ID”和 3 个字母的“语句ID ” ，其后是数据体，数据字段以逗号分隔，语句末尾为checksun，以回车换行结束。每行语句最多包含82 个字符（包括回车换行和 “$”符号） 。数据串以逗号分隔符识别，空字符保留逗号。语句结束的checksum由一个“ *”和两个数据位的16 进制数组成。NMEA-0183标准允许个别厂商自行定义语句格式，这些语句以“$P”开头，其后是3 个字符的厂家ID 识别后接自定义数据体。下面是几个常用的会话识别ID 。GP:Global Position System Receiver,GPS 定位系统；LC:Loran C ，罗兰 C 无线

27、电导航系统；OM：Omege Navigation Reveiver ，欧米伽导航系统；II：Intrgrated Instrumentation ，集成设备；NMEA-0183应用于 GPS 方面时， 数据串以 “$GP”开头， 主要有 GGA、GLL 、ZDA 、GSV、GST、 GSA、ALM 等格式，以下是这些格式各自的作用。$GPGGA ：输出 GPS 定位信息；$GPGLL ：输出大地坐标信息；$GPZDA ：输出 UTC 时间信息；$GPGSV ：输出可见的卫星信息；$GPGST：输出定位标准差信息：$GPGSA：输出卫星DOP 值信息；$GPALM ：输出卫星星历信息。应用软件

28、通过接受从GPS 输出的信息，提取有用字段，可进行相关定位、显示、分析、存储等操作。2.GSM 方式1）概述GSM 定位技术是目前在无线网络中应用最广泛的定位技术。这种技术不需要对手机或网络做较大的改动，因此能够在现有手机的基础上构造位置查找系统。它通过采集移动台所处小区的识别号（Cell ID 号）来确定用户的位置。只要系统能够采集到移动台所在小区基站在地图上的地理位置，以及小区的覆盖半径，则当移动台所在小区注册后系统就会知道移动台处于哪一小区。这种技术的定位精度取决于所在小区的半径，因此一般精度不会很高，半径约为数百米。虽然精度不高，但是由于成本低廉，且兼容性好，Cell_ID 方法极其类

29、似方法常在移动GIS系统尤其是LBS 服务中被采用。2）GSM 定位的原理根据无线电传输测距原理，基站到手机的距离可以算出，但无法测定方向。当只有1个基站时，手机到该基站可以认为是在以该距离为半径的圆周上。当有 2 个基站时，同时测得各基站距手机的距离为D1 和 D2，则手机位置可以是在以这两个基站连线为对称轴的两个对称点上。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - 当有 3 个基站时，手机在3 个基站构成的平面上，其位

30、置被唯一确定。若手机在3 个基站构成的平面之上（或之下） 时，手机位置将被确定在以该平面为对称面的上、下两个对称点上，此时若有不在这个平面上的第4 个基站对手机测距，则手机位置被唯一确定。目前这种基站定位手机的精度可达到50100m，甚至 50m 以下的定位精度。第三节移动地理信息系统的设计一、概述1基于胖客户端结构的移动GIS 系统一般部署于类似于PDA 这样的高端的智能终端之上，由于其功能强大且成本较高，一般不作为个人应用，而只作为工业用途。1）软件系统基于胖客户端系统的移动GIS 软件目前是移动GIS 发展的主流，由于服务器端的开发和传统的 GIS 大同小异，因此基于胖客户端的软件系统的

31、开发中心在移动客户端上。目前在市场上， 许多著名的GIS 软件公司都开发了基于智能平台的GIS 软件开发环境，如ESRI 的 ArcPAD 、Supermap 的 eSupermap、 MapInfo 的 MapX Mobile 等。这些软件平台的开发方式非常类似于PC 平台下的软件的开发方式，它们的存在使基于不同智能终端系统的GIS 软件开发变得更加方便和快捷。基于移动平台的GIS 系统的客户端系统的开发也完全可以选择在某一款成熟的基于移动平台的GIS 开发环境之上完成。2）数据同步系统由于移动终端市场在不同的环境下移动运行，利用无线网络或者有线方式同服务器端的联系技术就成为了移动开发的关键

32、技术之一，一般而言， 选择方式需要按照系统的要求而定： 完全用于野外采集数据的系统可以采用有线方式进行交互；实时性要求不高且数据传输量较少的某些监控系统可以使用短消息包同步方式；而实时性要求高且数据量巨大的系统应使用TCP/IP 包同步。3）位置信息获取系统传统上，这一位置通常被GIS 所占据，除了其功能确实强大之外，另一个主要原因是一时没有可替代的技术， ；目前虽然出现了利用移动基站进行定位的CELL-ID技术， 但是由于精度太低，一时无法撼动GIS 在工业用途上的地位。4）移动数据库系统基于胖客户端系统的移动数据库一般都具有离线和在线功能，这主要是由无线网络环境的不稳定性造成的： 在无法连

33、接上网络的时候，采取离线浏览本地数据库的方式；在连接上网络的同时， 采取本地数据库和服务器端同步的方式，这是运作在胖客户端系统下的移动数据库的最大特色。2基于瘦客户端的移动GIS 系统概述瘦客户端方式主要部署于普通的移动终端（如手机）上，其最主要的应用就是位置服务。1） 软件系统很明显基于瘦客户端的GIS 系统都是瘦客户端系统，一切代码皆运行于服务器之上，而客户端只需要通过无线网络获知结果就可以了。因此，基于瘦客户端结构的GIS 系统的开发名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -

34、第 7 页，共 12 页 - - - - - - - - - 中心是在服务器平台之上。基于瘦客户端结构的开发方式同传统方式非常类似，主要有基于高端浏览器平台的，Net Compact Frame Work 和 J2ME 配合 J2EE 环境，以及贴近低端平台的格蕾WAP 开发系统，但是由于没有专门针对移动GIS 的开发环境， 故时常需要与普通PC 平台下的瘦客户端，如ArcIMS 和 MapXtreme 。相交互。目前常见的基于瘦客户端的移动GIS 系统的开发方式有：Net Compact Framework 的移动Web 开发、 J2ME 和 J2EE 结合的移动Web 开发，直接书写WML

35、 以及较低层的SMS 开发。2） 数据同步系统在瘦客户端架构下，终端通过数据同步系统从服务器端获取结果数据，但是根据移动终端的不同物理构造，需要选择不同的数据同步系统。（1）基于高端的智能终端系统如PDA ，拥有和 PC 端几乎完全相同的浏览器，可以解析普通的 HTML语言，同时也拥有相当的处理能力和屏幕分辨率，可以选择普通的根据嵌入式智能设备设计的Web 站点甚至普通Web 站点获取数据。 （2）普通的手机一般不可以分析普通 HTML 的终端，需要通过WAP 方式获取经过WML encoding 后的数据。（3）更低端的用户，如果想要获取移动GIS 服务就要采取文字方式与服务器端进行交互，这

36、种方式下最方便的技术就是SMS。3）移动数据库系统在瘦客户端结构下的移动系统中，数据库系统是不可能被配置在变化多端的客户端的，只可能在服务器端出现数据库服务器的身影，而且，直接进行数据库系统调用的是GIS 专用服务器，所以，普通的数据库系统，如Oracle、SQLServer、MySQL, 都可以胜任，因此该技术不再讨论之列。二 基于胖客户端的移动地理信息系统的设计和传统的GIS 一样，大量的移动厂商都针对移动平台发布了基于移动平台的开发环境，如ESRI 公司的 ArcPAD ，MapInfo 公司的 MapX Mobile ，SuperMap 公司的 eSuperMap 等，利用这写开发包可

37、以很大程度上简化移动终端的开发过程，下面简要介绍一下这些移动GIS开发包环境中代表性的产品。1. ArcPAD 的解决方案ESRI 公司的 ArcPAD 软件是用于移动Windows 设备的移动制图GIS 技术。 ArcPAD 为特外用户通过手持和移动设备提供数据库访问、制图、GIS 和 GPS 的综合应用。通过ArcPad 可以实现快速便捷的数据采集，大大提高了野外数据的可用性和有效性。1） ArcPAD 的特点（1）无须合适的转换，能直接使用符合业界标准的Shapefile 矢量格式（这种格式被ArcInfo 、ArcView GIS 、ArcIMS 及其他 ESRI 软件使用）和以下的图

38、像格式：JPEG、MrSID（压缩影像） 、Windows Bitmap 和 CADRG,所能使用的数据量只手硬件性能的限制，并且地图引擎针对WindowsCE 进行过优化。（2）包含全套的浏览、 查询和显示工具， 如缩放、 要素属性显示、 层可见性随比例而变、与外部文件的超链接、距离与面积量算、图层显示控制以及各种显示符号的设置。、（3）支持 ArcIMS 图像服务，通过一个活动的TCP/IP 连接到服务器并取回数据到当前视图，新建一个. GND 文件（ geography network definition file） 。（4）允许用户新建、删除、移动shapefile 中的点、线和多边

39、形要需，也能使用GPS 数据进行要素编辑。属性数据可以通过内置的编辑界面或用户自定义窗体进行操作。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - （5）在用户界面方面，ArcPAD 为底层复杂的功能使用提供了一个简单又流行的用户界面上， 通过受控的工具条，用户能实现大部分功能，这已经成了屏幕尺寸限制下得一条重要的设计标准，也别是在更小的手掌尺寸大小的PC Windows CE 设备上，而且ArcPAD 允许用户定制软件程序，可

40、以增加和删除用户界面上的按钮，穿件或者编辑已有的公爵条，并且支持别人的输入设备，如条码扫描器， 这些定制功能都可以在ESRI 公司发布的针对ArcPad的定制环境ArcPad Application Builder中完成。此外，带上一个可选的GPS、ArcPad 能够在地图上实时显示用户的当前位置，ArcPad 支持大量不同的GPS 设备，只要支持GPS 接收器的输出格式遵循NAME标准，这个标准对电子信号需求，数据传输协议，定时和具体的语句格式都多了定义。ArcPad 能够接受GPS发送过来的信息，所有的GPS 数据都能够一跟踪日志的形式记录下来。ESRI 公司还专门在ArcView中发布了

41、一套针对ArcPad 工具集，这套工具集允许ArcViewYONGHUA WEI ArcPad 抽取、转换以及投影数据，ArcView GIS 用户能够剪裁Sapefile 专题以及生成ArcPad 又硬和符号文件。用户能够把符号输出成点、线和多边形。ArcPad 的对话框设计器能为ArcPad 定制窗体。 ArcView GIS的用户也能生成简单数据文件供 ArcPad 使用。2） ArcPAD 的开发ArcPAD Application Builder 的存在使基于移动GIS 的开发门槛降低了很多，也灵活了很多，用户可以利用ArcPAD Application Builder 进行简单的定

42、制系统到负载的编写底层扩展插件不同等级的开发a . 定制开发这是 ArcPAD 中最简单级别的开发方案，通过 ArcPAD Application Builder实现。定制开发有两种方式： 知己编辑系统的相关选项和书写脚本。用户可以通过定制开发定制用户界面，增加额外的功能和工具，强制数据的完整性，创建末班，将一些任务组合在一起。B扩展插件开发这种开发方式相对高级一点，主要做的原理是利用底层语言为ArcPAD 开发出新的DLL ，存放在 ArcPAD 的 extensions 目录， DLL 在 ArcPAD 启动时加载，作PAD 添加新的特新，如添加对新的设备的支持，添加对新的数据结构的支持等

43、。它的优点是比脚本方式灵活，可以只安装想要使用的扩展，且速度比较快，新编写的模块可以无缝的集成到ArcPAD 中去，但是缺点是开发的门槛过高，需要开发者对C / C+ 有相当深入的了解，因此只有经验丰富的程序员才可以进行这类开发ArcPAD 可以应用在以下几个方面：街道交通标志巡视，电线杆的维护：米表的读取：道路铺设管路等2 eSuperMap 的解决方案eSuperMap 是 embedded SuperMap 的缩写， 是北京超图地理信息技术有限公司开发的嵌入式地理信息系统开发平台，它冲锋考虑到了嵌入式设备资源短缺的特点，从数据结构到基本算法都精益求精，最资源的消耗很低，而其性能却很优异.

44、功能强大 |、系统稳定，为面向嵌入式用用的地理信息细心哦那个的开发提供了极大的方便。1） eSuperMap 的特点（1）数据结构简练： eSuperMap 的数据结构专门为嵌入式设备量身定做，结构紧凑、精炼，更适合在资源短缺的嵌入式设备上使用。数据文件为根据嵌入式设备的特点而专门设计的 PMF 文件格式，它才用超图结构化存储技术，吧图形数据及其属性数据、地图数据、符号库、线型库正和道义和文件中，进行一体化管理。文件紧凑，逻辑结构清晰，方便管理，而且不依赖于任何数据库技术，课移植性强。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -

45、- 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - （2）支持多平台运行环境：同时支持 WindowsCE2.11 以上、WindowsNT/2000/XP/9X的操作系统，对于不同的操作系统，eSuperMap 有不同的苦与之相对应。eSuperMap 共有三大类：适用于VC6、 EVC3 和 EVC4 开发环境的使用的库，其中VC6 版运行库开发出的应用系统可以在WindowsNT/2000/XP/9X以上的操作系统上运行，VC3 版运行库开发出的应用系统可以在WindowsCE2.11 以上的操作系统上运行，VC6 版运行库开发出的

46、应用系统可以在 WindowsCE.NET 操作系统上运行（3）功能强大 :除了常规的地图放大、缩小、平移等功能外，还具有地图旋转、专题地图、地图投影、GPS 接受等功能（4）操作简便，易于开发：类层次关系清晰，结构清楚，容易理解，开发灵活（5）应用广泛： eSuperMap 的应用领域十分广泛，具体包括交通领域、军警政府机关特殊领域、环境保护、林地调查、测绘领域、旅游娱乐等领域2） 利用 eSuperMap 进行开发eSuperMap 的数据源为SuperMap 公司自行设计的PMF 格式， PMF 不依赖于任何的数据库技术，文件紧凑，可移植性强，更适合在嵌入式设备上使用。一个PMF 文件存

47、放一个数据源、一个线性库、一个符号库和若干个地图。在 eSuperMap 中，可以按逻辑关系吧类库中的个各类分为几个大类，每个大类又可以根据具体的功能分为可以用编程语言描述的类。首先，把eSuperMap 中的类分为以下几大类。（1）数据组织 /数据访问相关类：负责从数据源中获取数据和组织数据，是eSuperMap的核心类群。（2）地图显示 /操作相关类；负责处理地图的绘制和放大缩小等浏览操作，同样是eSuperMap 中的不可缺少的类群。（3）基本地图实体相关类：负责专门描述eSuperMap 中的各类是粮食体积和，所有的类都由 CSeGeometry 这个抽象类继承下来。（4）GPS类：

48、eSuperMap 提供的专门的GPS 模块信息进行读取和处理的类群。（5）地图投影相关类： 负责惊醒经纬度坐标与投影坐标之间的转换，和在不同大地参照系下的经纬度坐标之间进行转换。（6）其他应用类： 专门保留错误代码类、空间分析类、 内存分配类等开发时经常需要用到的类（7）各类之间有相应的逻辑关系图，通过他们可以明确各类之间的逻辑关系，为工程应用中类库的正确使用打下基础三 基于瘦户端的移动地理信息系统的设计1基于 J2EE 的解决方案1）概述J2EE 已经成为大型分布式应用的首选平台，电信和金融等行业纷纷采用J2EE 作为中间件应用的标准来提高系统的可用性、可靠形和跨平台性。J2ME 和 J2

49、EE 可以成为最贱的移动企业解决方案。 目前 J2ME 平台姐支持HTTP 协议，所以J2ME 应用程序可以通过HTTP 与企业系统的前端连接，设设置某些J2ME 平台支持HTTPs，可以利用SSL 技术与企业系统限购连接。2）解决方案基于 J2EE 的移动 GIS 系统采用的J2EE 标准来构造及与多层体系节后的移动定位服务方案。a. GIS 应用服务器GIS 应用服务器主要完成制图服务中心关键业务逻辑的处理，如左边转换、地里边吗、地址匹配等耗时的GIS 处理名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -

50、 - - - - - 第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - GeoXMLshi yunxingzai Web服务器上JSP应用程序，同时又是GIS 服务器的RMI 客户机。系统通过它与客户机打交道，接受请求和转送请求到GIS 应用服务器中进行处理，返回结果到信息设备。当GeoXML 接受来自客户端的调用请求时，它接受客户端到服务器之间的联系。b 信息设备空间信息可视化技术根据 OGC 换联网地图接口实现规范的定义，基于互联网的空间信息可视化包含了查询、生成、扩展和显示4 个最基本的过程。查询又称过滤， 是指从原始数据中得到符合瘦客户机查询条件的数据集合：生成又称为生成