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卫星导航系统GPS与GIS技术综合应用分析
自从1994年GPS系统正式投入使用后,全球的GPS应用开始进入高潮。由于GPS是一种全球性、全天候、连续的卫星无线电导航系统,可提供实时的三维坐标、三维速度和高精度的时间信息。因其定位精度高、速度快、范围广等优点,应用几乎遍及国民经济各个领域。其应用领域有:军事测绘、精密测量、地理科学研究、精细农业、导航定位与交通管理。现在,GPS在电力、通讯、市政等领域中的应用也受到了人们的广泛重视。

    由于GPS提供的是经纬度格式的大地坐标,导航需要平面坐标及其在地图上的相对位置,这样以数字地图、GIS和GPS为基础的计算机智能导航技术便应运而生。智能导航系统是指安装在各种载体(如车辆、飞机、舰船)上,以计算机信息为基础,能自动接收和处理GPS信息,并显示载体在电子地图上的精确位置的技术系统。车载GPS导航系统和移动目标定位系统是智能导航系统的具体应用。

    在GPS与GIS相结合应用的深入的同时,现代通信技术也正发生着天翻地覆的变化,嵌入式手持设备也迅速普及。目前,移动手持设备如移动电话和PDA已经有了非常广泛的使用。新技术的发展为GPS+GIS的应用带来了一些新的问题和需求。

    首先,从公安、交通、电力、电信、石油、市政、林业、农业等行业的导航与监控应用中,又有了更进一步的应急处理系统,如在定位的同时,还需了解当前位置的周边地理情况、所需资源能否满足要求、设施设备的状态、当前位置到目标位置的最佳路径等,以便能更好、更快地进行应急处理,这样作为GPS移动目标表现载体的GIS系统不仅需要提供基本的GPS移动目标的地图化表现,还要提供更进一步的基于位置的分析功能,从而提供合理的决策支持依据。

    其次,不同的GPS导航、监控以及应急处理系统,作为监控中心、监控分中心等其规模、业务范围、应用阶段的不同,对服务器的性能以及终端设备操作系统平台的需求也不尽相同,因此,相应的GIS系统也必须能够提供出满足Windows、Unix、Linux等多种系统应用的解决方案。

    第三,在GPS导航、监控以及应急处理系统中,移动终端的载体又有许多不同的情况:行驶在大街上、在野外、在地下、在空中、在水上(水中);控制中心可能在室内,也可能在户外。这样,硬件需求就千差万别,有传统的车载单元、PDA、移动电话、普通PC等。这样,针对不同的硬件设备,必须有与之匹配的软件解决方案。

    第四,从各个行业的不同应用来看,由于不仅仅局限于定位、导航,还要为决策支持提供强有力的参考依据,因此,不仅仅有道路交通、行政区划等基本地图信息,还需要有与本行业密切相关的地图数据以及属性数据,这样的数据量是相当大的,从而必须提供海量数据管理的有效机制。

    最后,随着网络带宽的迅速提高,GPS与GIS相结合应用模式从传统的单机版或C/S方式向B/S方式转变已经是大势所趋,因此提供基于WebGIS的应用解决方案也是势在必行。

    解决了以上问题的GPS+GIS平台则能够以空间位置信息作为其智能化业务处理的基础,从而对各种相关数据进行分析、评估以及做出决策。此类平台的应用范围可以包括:

    一、信息检索查询
    1.地图显示:缩放、平移、地图图层控制、图例定义。
    2.通过定义查询条件,对各类属性数据进行查询。
    3.根据点、线、面等特点,按照相关性关系进行关联查询。
    4.对距离、周长、面积等进行量算。

    二、多媒体信息输出
    将用户所关注的各类数据信息,以文字、数据报表、图片、专题图等形式输出,以满足不同分析决策工作的需要。

    三、周边情况查询
    移动终端和控制中心均可对该终端周围的设施,以及某设置中提供服务的详细信息进行查询,甚至是对信息进行交互式的处理。

    四、决策及事件响应
    移动设备或者中心设备能够预先装入相关的决策分析模型,这样可以在现场或者中心可以根据出现的状况,自动提供出建议采用的解决方案,以备工作人员参考,确定科学合理的决策或计划。

    五、指挥监控调度跟踪
    控制中心可以及时了解移动终端的位置和状态信息,从而对资产进行有效的跟踪,以保障安全;或者对资源进行合理的调配,以保障生产作业的效率。

    六、导航/路径计算
    根据移动终端当前的位置和目的地的位置,进行最优路线分析,并按照预先设定的条件和规则,生成前往目的地的建议路线,同时提供沿途的关键性信息。

    GPS和GIS的综合应用平台,通过移动通信、互联网和空间信息的技术和手段,以电子地图为依托,以移动终端的位置数据为基础,让使用者可以获取到各种与当前位置相关的信息,从而为工作的进一步开展提供了参考的依据。

 
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