GIS在移动智能终端的应用

来源:互联网 发布:淘宝指数数据 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 01:28

一、引言:

随着计算机的发展,移动智能终端也在随着这股浪潮不调换的前进。从台式机笔记本,再到上网本、pad和智能手机(以IOS和android为首的智能手机产品),我们可以用来“便携计算” 的媒介越来越灵巧。特别是随着智能终端的极大流行,许多此前基于桌面系统以及服务器的网络应用,又找到了新的沃土。随之而来的就是GIS在移动智能终端的广泛应用以及快速发展。

随着越来越多的软件开发者将视线转向GIS移动职能是,也随之而来了很多弊端。越来越多的人开始注意到了自己的隐私问题,在面对这样的不利情况向,移动智能终端的GIS应用到底需要做出哪些改变来适应人们的需求和不满呢?这或许是每个使用者,更是开发者需要考虑的问题。

 

二、GIS在移动智能终端应用的发展

   1,发展的组成部分

  从15,000年前,在拉斯考克(Lascaux)附近的洞穴墙壁上,法国的Cro Magnon猎人画下了他们所捕猎动物的图案。与这些动物图画相关的是一些描述迁移路线和轨迹线条和符木。这些早期记录符合了现代地理资讯系统的二元素结构:一个图形文件对应一个属性数据库。到20世纪80年代和90年代产业成长刺激了应用了GIS的UNIX工作站和个人计算机飞速增长。至20世纪末,在各种系统中迅速增长使得其在相关的少量平台已经得到了巩固和规范。直到现在的GIS应用成熟,GS不但是印证着计算机的发展,更是见证了人类利用数据和图来诠释这个世界的发展历程。

  但是移动智能终端的发展却并不是随着GIS的出现而出现的,要知道,在GIS诞生时移动智能终端还不是人们进行智能计算的首选,抑或还没出现智能终端。所以在某段时间内,移动智能终端的GIS是一片空白。但是这并不意味着GIS在移动智能终端的发展是肤浅的,短暂的,要知道,其发展速度是惊人的。但是,这也是建立在GIS飞速发展的基础上的。

 可以说,近代GIS的发展可以用ESRI公诉的发展来从侧面印证。美国环境系统研究所公司(Environmental Systems Research Institute, Inc. 简称ESRI公司)成立于1969年,总部设在美国加州RedLands市,是世界最大的地理信息系统技术提供商。在全美各地都设有办事处,世界各主要国家均设有分公司或者代理,全球员工总数超过4000名。其商业合作伙伴计划,在全球有超过2000个领域开发商、咨询服务商、增值代理以及数据提供商,与分布在80个国家的国际代理一起,构成了ESRI公司强大的技术支持与服务网络。但是这也只是GIS发展的冰山一角,要知道几乎每个国家都在发展自己的GIS技术,因为对于一个国家而言,准确的掌握自己国家信息对于国防以及经济发展都是至关重要的。所以GIS在近代的飞速发展也就不足为奇了。

  那么GIS的发展是怎样促进骑在智能终端上的发展呢?显然这不是仅仅依靠GIS单纯的大战就可以达到的,移动智能终端的发展举足轻重。

  随着移动电话在上世纪八十年代出现,人们怎么也不回想到他会发挥在那的如此迅速,让人难以想象,谁有能想到三十年的短短时间内,移动电话能发展到如今的境界。更让人意想不到的是,GIS可以应用在移动智能终端。可以说要是没有移动智能知道的发展,移动智能GIS应用将失去载体,而如果没有GIS的发展,其将时却灵魂,可以说移动智能终端和GIS是移动智能终端GIS应用的肉体和灵魂。

   2,质的飞跃

  著名的摩尔定律指出:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18个月翻两倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。使得信息技术的发展在不断促进硬件的发展,但是在、更重要的是,他同时促进了软件的发展。

  随着硬件的不断发展,轻巧的智能手机具备了其最根本的要素。再到2005以后手机操作系统的快速发展,也就是android和IOS的出现,使得GIS应用在智能手机上出现了可能。其实在早期的时候也有一些GIS移动终端,但是和智能手机相比,其与用户的交互能力显然不及智能手机。所以可以说,智能手机的发展大大促进了GIS移动智能的发展。

  可以这样说,GIS的发展是GIS在移动智能终端发展的基石,而智能手机的发展为其质的飞跃提供了条件。

三、GIS在移动智能终端应用关键技术

  1.智能手机操作系统

   如果说没有操作系统的支持,那么移动GIS只能是空谈,因为只有在操作系统的完备架构上,GIS才能顺利运行。

   现行的智能手机操作系统主要是apple公司的IOS以及谷歌的android,前者是基于object C来编写的,而后者是Java为基础的,两种语言的可移植性为GIS在其上运行提供了前提。当然还有Symbian和windows phone,但是其系统优化远远不及前两者。早期时间,windows引入GPS中间驱动程序GPS IntermediateDriver (GPSID),使得开发基于GPS的WindowsMobile应用程得简单,开发人员不需要通过串口直接访问GPS设备,而是访问GPSID提供的API

函数,GPSID再去访问GPS设备。而现在只有举措依然被谷歌和apple沿用,使得GIS在其操作系统上能稳定运行,可以说,智能操作系统是移动GIS实现的基础。

  2. 移动数据库技术

移动数据库是指移动环境的分布式数据库。移动数据库支持用户在多种网络条件下能够有效地访问、完成移动查询和事务处理。移动数据库的关键技术包括复制和缓存技术、数据广播技术、位置管理、查询处理及优化、移动事务处理等。

  3.移动定位技术

移动定位技术主要包括基于CELL ID的定位技术、基于AOA的定位技术、基于TOA的定位技术、基于TDOA的定位技术、GPS以及结合GPS和移动通信网络的A-GPS 技术。智能手机GPS接收的NMEA格式数据为WGS-84坐标系下的大地坐标,用经纬度和高程表示位置坐标,而实际显示的电子地图通常使用国家大地坐标系或地方独立坐标系,因此需要进行投影变换,将GPS信号坐标转换为和显示地图匹配的坐标。转换方法是利用高斯正算将WGS-84椭球下的经纬度坐标转换为目标椭球下的坐标,再通过解析变换转换为国家大地坐标系或地方独立坐标系坐标。

4.移动GIS技术

地理信息系统(GIS)是面向地理空间信息的数据处理和管理信息系统。移动GIS是基于移动终端,能够随时随地提供基于位置的地理信息服务的GIS,是GIS、GPS和移动通信技术集成系统的核心。GIS管理和分析地理空间数据,处理和显示GPS定位和跟踪数据,借助移动通信技术实现图形、文字、声音等数据的传输。

5.无线网络技术

在移动通信领域,无线接入技术主要分两类:一是基于数字蜂窝移动电话网络接入技术,二是基于局域网的接入技术,如蓝牙、WIFI等。无线网络技术摆脱了线缆约束,使得随时随地无线接入成为现实。移动通信技术正处在从2G向3G发展的过程中,3G标准主要包括WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。3G网络具有传输速度更高、网络容量更大、覆盖面更广、保密性更好等特点。

四、应用实例

随着智能手机的普及,人们开始发现手机不仅仅是用来打电话和发短信的,我们可以在手机上做的事还有很多。并且,更多的人发觉,运用智能手机上的GIS软件是非常方便和匀速的。就拿现在最为普遍的LBS软件而言,人们更喜欢在手机上去寻找自己想要的,和想去的,而不是拿着纸质的地图,因此基于LBS的软件被越来越多的人所使用。但这也只是GIS在移动智能终端应用的冰山一角,目前已经有很多更为成熟的应用运行在移动智能终端了。

1.  SuperMap

 

SuperMap iMobile forAndroid/iOS基于SuperMap跨平台 GIS内核构建,与智能移动终端系统有机结合,在移动终端提供了涵盖地图操作、数据采集、绘制编辑、路径导航等二三维一体化的专业移动GIS应用功能,可以在终端应用中提供多源地图组合和专题数据的浏览,实现空间信息的查询与分析,进行基于终端数据采集的数据编辑与管理。

SuperMap iMobile forAndroid/iOS是为构建专业移动GIS应用系统设计的开发平台,它具备全面的功能和特性用于简单快速的构建满足实际需求的应用系统:

1)  灵活多选的数据接入,可直接与PC、服务器产品互用数据;

2)  强大的离线应用支持;

3)  全面支持云服务解决方案;

4)  全面融合导航与GIS;

5)  二三维一体化;

6)  灵活快速的应用定制;

可能有人会问,一般的用户还需要这么先进的软件吗?但是你要知道,超图最早版本的软件为政府单位和企事业单位信息化建设提供了专业的GIS平台。SuperMap GIS系列软件已经广泛应用于数字城市、国土、水利、环保、海洋、测绘、农业、林业、应急、交通、能源、市政管线、金融、通信、电力、自来水、石油石化等数十个行业,在中国大陆和港、澳、台地区构建了数千个大型成功应用案例。而现在SuperMap iMobile for Android/iOS则完全是面向普通用户的,可以说,普通人操作GIS的梦想已经成为现实。

2.  LBS(Location Based Service)应用

说到LBS,相信到家都不会陌生,从最早的在智能手机上运行的位置服务,如大众点评,街旁,再到现在风靡的微信、签到以及附近的人等等,我们无处不见LBS应用。

从总体上看,LBS是由移动通信网络和计算机

网络结合而成,两个网络之间通过网关实现

交互。移动终端通过移动通信网络发出请求,

经过网关传递给LBS服务平台;服务平台根据

用户请求和用户当前位置进行处理。并将结果

通过网关返回给用户。其中移动终端可以是移

动电话、个人数字助理(PersonalDigital Assistant,PDA)、 LBS手持计算机(Pocket PC),也可以是通过Internet通讯的台式计算机(desktop PC)。服务平台主要包括WEB服务器(Web Server)、定位服务器(Location Server)和LDAP(Lightweight Directory Access Protocol)服务器。

3.  GPS导航

作为与GIS息息相关的技术GIS而言,GIS可以说是为其提供了很大的帮助。

首先来说,GIS所需要的数据以及对数据的分析是需要GIS来搜集、整理和提供的,如果没有GIS,而只有GPS,那么GPS就只剩下一个空壳,我们只能观察,但是不能分析。

另一方面,GPS产品从某种意义上来说是对GIS的促进发展。在越来越的人将办公和生活从桌面注意到移动智能终端时,位置服务便显得异常重要。这时GPS在移动智能终端率先诞生。但是只有这些信息显然是远远不够的,因为对于大多数人来说,很多东西我们是不能从中得到我们想要的信息的,所以我们需要对数据进行分析和整理,来得出我们想要的结论和数据。这时GIS则显示出了其重要性。GIS为GPS应用提供分析和数据整理,使得其功能面向大众化,这时,GIS与GPS边合二为一,变成了我们想要的,能够提供有效信息的系统。

 

五、GIS在移动智能终端的应用面临的问题

虽然移动智能终端GIS应用突飞猛进,但是这也不能避免其要面临一些重大的问题。

1.  技术问题

在移动智能终端,GIS虽然取得了不小的成就,但是和与运行在PC上的ESRI产品比较,其功能以及运行性能显然远远不及前者。这种问题是来源于两方面的。其一,智能终端运算性能有待提高。现在主流的智能终端其处理性能也不过是1~2G,这种运算速度和PC比起来相差虽然不远,但不要知道其系统架构显然是不能喝PC比的,所以说,开发人员所要做的是,不仅仅提高终端的运算性能,更重要的是改善其系统的运行性能,这才是最重要的。其二,GIS软件本身的技术问题。前面已经说过GIS技术的五个关键技术,其中非常重要的一个就是移动数据库技术,这不仅仅要求软件和硬件能够允许更多的数据载入,更为重要的是能够采取一种合理的算法以及数据结构来实现数据的运算和存储,可以说开发人员要在GIS软件本上下的功夫还很多。

2.  个人信息安全问题

随着越来越多的LBS应用运行在个人智能手机上,随之而来的问题便是信息安全问题。这其中最为重要和严重的就是位置信息泄漏问题。当我们在使用这些软件的时候,网络提供工商或者软件开发商可能已经将你的位置信息有意或者无意地泄露出去了,但是你却并未发现。使用者可能以为这些信息对于自己而言也没什么重要的,有人想要就给他,反正对自己也没有伤害。但是这就忽略了重要的一点这些信息可能包含着你得日常作息时间,以及你急常去的地方,这可能就是你的工作地点或者住所的位置,犯罪分子极可能可利用这些无形中泄露的信息进行犯罪。

 当然,越来越多的人一经发现这个问题了,甚至因为位置信息泄露导致的起诉和官司也已经不少,但是很多都是以不了了之结束了。当然国家法规对这些问题的法律缺失以及不严密,是其中一个原因,但更为重要的还是应用本身的问题,如何才能做到数据的严密处理以及数据管理的警惕性,对于开发者和运营商来说又是一个不小的难题。

六、GIS在移动智能终端应用的发展前景和趋势

虽然说GIS在移动智能终端应用面临着很多问题,但是其发展依然是乐观的。

移动GIS 经历了于20 世纪90 年代的初期和中期的发展,基本满足了准也人员的需求。

但是随着移动计算的发展和完善,移动网络的兼容以及下代基于IPV6 协议的通信网

络建立,移动GIS 的移动计算环境会在更深一层意思上促使移动GIS 的全面发展,而且开始走进了普通用户的阶层,其发展趋势有以下几点:

1) 移动GIS 实现标准化。

2) 进一步提高和完善航空摄影测量中的三角测量技术。三角测量技术可以消除GPS 的盲区,并且能够实现控制点的自动选择

及自动匹配。

3) 开发研制高效的空间实体自动提取以及图像处理算法,实现快速处理、传输、显示,充分利用海量的高分辨率空间数据。

4) 降低移动GIS 设备各组件的生产成本,加速移动GIS 技术的普及。

5) 设计定位精度更高、接收信息更丰富的传感设备,借以提高空间信息定位的精确性,并改变移动GIS 数据显示的单调性,使

得在显示空间图像的同时还可以查询相关的属性数据。

6) 必须研制具有快速补给、方便灵巧、能量持久的动力供给设备和低能耗的数据显示算法。

             

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