自從1994年GPS系統(tǒng)正式投入使用后,全球的GPS應(yīng)用開始進(jìn)入高潮。由于GPS是一種全球性、全天候、連續(xù)的衛(wèi)星無線電導(dǎo)航系統(tǒng),可提供實時的三維坐標(biāo)、三維速度和高精度的時間信息。因其定位精度高、速度快、范圍廣等優(yōu)點,應(yīng)用幾乎遍及國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域。其應(yīng)用領(lǐng)域有:軍事測繪、精密測量、地理科學(xué)研究、精細(xì)農(nóng)業(yè)、導(dǎo)航定位與交通管理。現(xiàn)在,GPS在電力、通訊、市政等領(lǐng)域中的應(yīng)用也受到了人們的廣泛重視。
由于GPS提供的是經(jīng)緯度格式的大地坐標(biāo),導(dǎo)航需要平面坐標(biāo)及其在地圖上的相對位置,這樣以數(shù)字地圖、GIS和GPS為基礎(chǔ)的計算機智能導(dǎo)航技術(shù)便應(yīng)運而生。智能導(dǎo)航系統(tǒng)是指安裝在各種載體(如車輛、飛機、艦船)上,以計算機信息為基礎(chǔ),能自動接收和處理GPS信息,并顯示載體在電子地圖上的精確位置的技術(shù)系統(tǒng)。車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和移動目標(biāo)定位系統(tǒng)是智能導(dǎo)航系統(tǒng)的具體應(yīng)用。
在GPS與GIS相結(jié)合應(yīng)用的深入的同時,現(xiàn)代通信技術(shù)也正發(fā)生著天翻地覆的變化,嵌入式手持設(shè)備也迅速普及。目前,移動手持設(shè)備如移動電話和PDA已經(jīng)有了非常廣泛的使用。新技術(shù)的發(fā)展為GPS+GIS的應(yīng)用帶來了一些新的問題和需求。
首先,從公安、交通、電力、電信、石油、市政、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等行業(yè)的導(dǎo)航與監(jiān)控應(yīng)用中,又有了更進(jìn)一步的應(yīng)急處理系統(tǒng),如在定位的同時,還需了解當(dāng)前位置的周邊地理情況、所需資源能否滿足要求、設(shè)施設(shè)備的狀態(tài)、當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的最佳路徑等,以便能更好、更快地進(jìn)行應(yīng)急處理,這樣作為GPS移動目標(biāo)表現(xiàn)載體的GIS系統(tǒng)不僅需要提供基本的GPS移動目標(biāo)的地圖化表現(xiàn),還要提供更進(jìn)一步的基于位置的分析功能,從而提供合理的決策支持依據(jù)。
其次,不同的GPS導(dǎo)航、監(jiān)控以及應(yīng)急處理系統(tǒng),作為監(jiān)控中心、監(jiān)控分中心等其規(guī)模、業(yè)務(wù)范圍、應(yīng)用階段的不同,對服務(wù)器的性能以及終端設(shè)備操作系統(tǒng)平臺的需求也不盡相同,因此,相應(yīng)的GIS系統(tǒng)也必須能夠提供出滿足Windows、Unix、Linux等多種系統(tǒng)應(yīng)用的解決方案。
第三,在GPS導(dǎo)航、監(jiān)控以及應(yīng)急處理系統(tǒng)中,移動終端的載體又有許多不同的情況:行駛在大街上、在野外、在地下、在空中、在水上(水中);控制中心可能在室內(nèi),也可能在戶外。這樣,硬件需求就千差萬別,有傳統(tǒng)的車載單元、PDA、移動電話、普通PC等。這樣,針對不同的硬件設(shè)備,必須有與之匹配的軟件解決方案。
第四,從各個行業(yè)的不同應(yīng)用來看,由于不僅僅局限于定位、導(dǎo)航,還要為決策支持提供強有力的參考依據(jù),因此,不僅僅有道路交通、行政區(qū)劃等基本地圖信息,還需要有與本行業(yè)密切相關(guān)的地圖數(shù)據(jù)以及屬性數(shù)據(jù),這樣的數(shù)據(jù)量是相當(dāng)大的,從而必須提供海量數(shù)據(jù)管理的有效機制。
最后,隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的迅速提高,GPS與GIS相結(jié)合應(yīng)用模式從傳統(tǒng)的單機版或C/S方式向B/S方式轉(zhuǎn)變已經(jīng)是大勢所趨,因此提供基于WebGIS的應(yīng)用解決方案也是勢在必行。
解決了以上問題的GPS+GIS平臺則能夠以空間位置信息作為其智能化業(yè)務(wù)處理的基礎(chǔ),從而對各種相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、評估以及做出決策。此類平臺的應(yīng)用范圍可以包括:
一、信息檢索查詢
1.地圖顯示:縮放、平移、地圖圖層控制、圖例定義。
2.通過定義查詢條件,對各類屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。
3.根據(jù)點、線、面等特點,按照相關(guān)性關(guān)系進(jìn)行關(guān)聯(lián)查詢。
4.對距離、周長、面積等進(jìn)行量算。
二、多媒體信息輸出
將用戶所關(guān)注的各類數(shù)據(jù)信息,以文字、數(shù)據(jù)報表、圖片、專題圖等形式輸出,以滿足不同分析決策工作的需要。
三、周邊情況查詢
移動終端和控制中心均可對該終端周圍的設(shè)施,以及某設(shè)置中提供服務(wù)的詳細(xì)信息進(jìn)行查詢,甚至是對信息進(jìn)行交互式的處理。
四、決策及事件響應(yīng)
移動設(shè)備或者中心設(shè)備能夠預(yù)先裝入相關(guān)的決策分析模型,這樣可以在現(xiàn)場或者中心可以根據(jù)出現(xiàn)的狀況,自動提供出建議采用的解決方案,以備工作人員參考,確定科學(xué)合理的決策或計劃。
五、指揮監(jiān)控調(diào)度跟蹤
控制中心可以及時了解移動終端的位置和狀態(tài)信息,從而對資產(chǎn)進(jìn)行有效的跟蹤,以保障安全;或者對資源進(jìn)行合理的調(diào)配,以保障生產(chǎn)作業(yè)的效率。
六、導(dǎo)航/路徑計算
根據(jù)移動終端當(dāng)前的位置和目的地的位置,進(jìn)行最優(yōu)路線分析,并按照預(yù)先設(shè)定的條件和規(guī)則,生成前往目的地的建議路線,同時提供沿途的關(guān)鍵性信息。
GPS和GIS的綜合應(yīng)用平臺,通過移動通信、互聯(lián)網(wǎng)和空間信息的技術(shù)和手段,以電子地圖為依托,以移動終端的位置數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),讓使用者可以獲取到各種與當(dāng)前位置相關(guān)的信息,從而為工作的進(jìn)一步開展提供了參考的依據(jù)。
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