移動GIS與GPS的數據通訊研究

移動GIS與GPS的數據通訊研究基於ArcGIS9.3Mobile實現移動GIS與GPS的集成,該方法無需考慮較復雜的GPS數據結構,參考坐標轉換簡單,GPS信息在電子地圖顯示效果良好,應用結果表明,此方法有很好的靈活性,在移動GIS/GPS相互通訊的開發過程中有一定的實用意義關鍵詞:移動;數據通訊;地理信息系統中圖分類號:P208文獻標識碼:A文章編號:1671・7597(2011)1210111-010引言掌上電腦是近年來發展迅速的移動式便攜計算機,其為移動GIS與GPS的集成提供瞭良好的支持。GPS數據是移動GIS重要的數據源,它使得移動GIS具備瞭實時的位置信息,提供使用者基於位置的服務。然而在GPS應用中,由於GPS定位結果是基於WGS84坐標系,而我國測繪成果普遍采用的是北京54坐標系,大部分城市為瞭避免高斯投影變形帶來的不便,而采用地方獨立坐標系。因此,集成系統需要實時將GPS坐標轉換到相應的坐標系中1移動GIS/GPS數據通訊關鍵技術1.1GPS數據解析與接收目前,多數主流GPS硬件制造商采用NMEA協議進行GPS通信規范的定義。NMEA系列標準是其制定的關於海洋電子設備之間的通信借口和協議標準。1980年和1982年先後制定瞭兩個有關海洋電子通信接口協議標準,但該NMEA協議僅僅是針對遠距離無線導航系統和自動駕駛儀以及其相關設備的通信制定。1983年制定的NMEA-0183標準在之前的標準基礎上,増加瞭GPS、測深儀、羅經方位系統等多種設備的接口和通訊協議,還允許一些特定設備制造商對其設備通信進行自定義。因為該標準的通用性和靈活性,在全球被廣泛采用NMEA運用在GPS信號通信時,數據傳輸以語句的形式進行,每個語句實際上是一個ASCII碼串。數據串會以$開始,根據傳遞的信息不同,協議定義瞭不同GPS語義的語句。常用的幾種主要語句有:$GPGSADOPandActiveSatellites(GSA)當前衛星信息$GPGSVGPSSatellitesinView(GSV)可見衛星信息$GPGGAGlobalPositioningSystemFixData(GGA)GPS定位信息$GPRMCRecommendedMinimumSpecificGPS/TRANSITData(RMC)推薦定位信息$GPVTGTrackMadeGoodandGroundSpeed(VTG)地面速度信息$GPGLL:GeographicPosition(GLL)地理定位信息$GPALM:GPSAlmanacData(ALM)以語句$GPGGA為例說明:*hh語句的開頭$GPGGA中GPGGA表示該語句是GlobalPositioningSystemFixData即標準GPS定位信息,在GPGGA語句中,不同的字段不同的定義。UTC時間,hh-mmss(時分秒)格式、緯度ddmm.mmmm(度分)格式、緯度半球N(北半球)或S(南半球X經度dddmm.mmmm(度分)格式、經度半球E(東經)或\/7(西經XGPS狀態,0二未定位,仁非差分定位,2二差分定位,6二正在估算、正在使用解算位置的衛星數量(00-12XHDOP水平精度因子(0・5・99・9\海拔高度(-9999.9-99999.9\地球橢球面相對大地水準面的高度、差分時間(從最近一次接收到差分信號開始的秒數,如果不是差分定位將為空X差分站ID號0000-1023(前面的0也將被傳輸,如果不是差分定位將為空)1.2GPS數據地圖顯示雙緩存技術解決瞭在移動設備有限內存的情況下,GPS所在位置的不斷刷新對要求移動設備顯示屏也不斷刷新的問題,就是將需要繪制的界面先繪制在內存中和目前顯示界面同樣大小的虛擬區域上,界面變化時將該內存中的圖象一次性繪制到屏幕上為瞭有限控制重繪區域的大小,在雙緩存的基礎上使用局部重繪。局部重繪是指考慮GPS位置在不同比例尺的地圖中漂移的范圍確定重繪區域進行繪畫。在小比例尺狀況下,假設GPS漂移的距離最大為60米/秒,即以前一個GPS位置為中心,邊長120米的正方形設為漂移范圍將該正方形按照相應比例尺轉化到屏幕范圍即為相應的局部重繪范圍,這樣的局部重繪操作,有效避免在小比例尺情況下,全幅重新繪制所帶來的內存負荷1.3GPS采集實體的GIS表達GPS采集數據是離散的定位點,需要根據實際采集情況構成地理實體。圖1為GPS采集實體的GIS表達。在利用GPSRTK技術實測時,在己知控制點上架設GPS基站,在移動點上采用GPS移動站,掌上電腦通過串口與GPS移動站連接。在基站上配備無線電臺,實時廣播GPS相位差分信息。移動站配備無線電臺接收模塊,實時接收相位差分信息。GPS移動站在實時差分處理GPS接收數據後,輸出符合NMEA-0183導航隴議格式的GPS數據...

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