LBS在嵌入式GIS中的應(yīng)用研究
引言
智能交通系統(tǒng)（IntelligentTransportSystem,簡(jiǎn)稱ITS）智能交通系統(tǒng)將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、電子控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系，而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸和管理系統(tǒng)。ITS是國(guó)家“十五”期間科技發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，已列入《國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十五”規(guī)劃》。為了有效提升北京的國(guó)際化大都市形象，北京市將ITS新型交通理念和高新技術(shù)手段運(yùn)用到交通管理與運(yùn)營(yíng)實(shí)踐中，率先開展了交通綜合信息平臺(tái)的建設(shè)。
GIS-T作為地理和交通數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及應(yīng)用的支持系統(tǒng)，是整個(gè)交通綜合信息平臺(tái)的核心模塊之一。為交通管理各部門提供GIS支持，充分發(fā)揮GIS技術(shù)特點(diǎn)，通過公共共享數(shù)據(jù)庫(kù)，將全市道路交通信息置于同一平臺(tái)和操作環(huán)境下集中管理和調(diào)度，完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和動(dòng)態(tài)顯示，服務(wù)信息組織管理、信息抽取、GIS交通應(yīng)用運(yùn)算和信息分發(fā)，提供基于GIS的可視化信息表達(dá)功能。GIS-T分為兩部分：GIS-T1和GIS-T2。GIS-T1為整個(gè)交通綜合信息平臺(tái)的與位置有關(guān)的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)服務(wù)，它直接為有線用戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)，并經(jīng)過服務(wù)端的GIS-T2-DB為移動(dòng)終端用戶提供數(shù)據(jù)支持和服務(wù)；GIS-T2面向廣大的移動(dòng)終端用戶（包含車載終端、手持等），充分利用經(jīng)過整合和處理的多源數(shù)據(jù)，逐步深入地提供基于位置服務(wù)為主的信息服務(wù)。GIS-T1與GIS-T2的關(guān)系如圖1所示。
1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
1.1 子系統(tǒng)的劃分
本方案中，由于車載終端、PDA以及兩類手機(jī)終端在硬件設(shè)備、運(yùn)營(yíng)模式、使用對(duì)象等方面存在差異，因此，本方案中將這四種終端按三類GIS軟件（車載、PDA/多模手機(jī)、普通手機(jī)）分別進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)。這三類終端GIS軟件既有共性，也存在明顯區(qū)別。
1.2 系統(tǒng)的開發(fā)方案
各子系統(tǒng)開發(fā)方案如表2。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了合理的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。如何有效管理涉及的大量空間數(shù)據(jù)如地圖數(shù)據(jù)和交通數(shù)據(jù)等，是系統(tǒng)能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵之一。
1.3 不同種類的移動(dòng)終端設(shè)備的數(shù)據(jù)下載
不同的移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)下載途徑存在差異（如表3），所以要求GIS-T2軟件系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌臄?shù)據(jù)下載方案予以支持。
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1.4 不同種類的移動(dòng)終端設(shè)備的定位方案
如表4,不同的移動(dòng)終端的定位方式存在差異，所以要求GIS-T2軟件系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌亩ㄎ环绞接枰灾С帧?/font>
1.5 FLEX數(shù)字廣播的形式發(fā)布實(shí)時(shí)交通事件表信息
從方便、快速、經(jīng)濟(jì)等方面考慮，對(duì)于實(shí)時(shí)交通事件信息，將采用數(shù)字廣播的形式發(fā)布。交通事件通過交通事件表來描述，一條或多條交通事件表發(fā)送到移動(dòng)終端后，應(yīng)用程序?qū)ζ溥M(jìn)行解碼，轉(zhuǎn)換成應(yīng)用程序可理解的數(shù)據(jù)格式，并將事件信息關(guān)聯(lián)到空間對(duì)象，最后顯示在地圖上，如圖3所示?；谏鲜隹紤]，本方案在參考國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)帶有空間位置屬性或者空間位置關(guān)聯(lián)屬性的交通數(shù)據(jù)表規(guī)范。
2 車載終端軟件子系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 車載終端軟件系統(tǒng)
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2.2 車載終端軟件系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程
根據(jù)總體結(jié)構(gòu)模塊的劃分、相關(guān)的處理流程以及與硬件設(shè)備關(guān)系進(jìn)行模塊外部和內(nèi)部設(shè)計(jì)如表5、表6。
2.3 PDA軟件子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
PDA導(dǎo)航設(shè)備軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容可以包括：顯示模塊、通信模塊、定位模塊、路徑規(guī)劃模塊、信息查詢模塊、用戶設(shè)置模塊。設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)略，具體實(shí)現(xiàn)見圖6。
PDA移動(dòng)終端軟件系統(tǒng)的使用對(duì)象為普通PDA用戶，因此操作界面應(yīng)簡(jiǎn)捷、易懂，且符合我國(guó)和北京市的所有法律、規(guī)章和條例，滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。[!--empirenews.page--]
PDA終端軟件系統(tǒng)與服務(wù)端的接口主要完成兩個(gè)方面的功能，一是支持硬件提供的通信方式，通過系統(tǒng)通信設(shè)備向服務(wù)端發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求（主要是數(shù)據(jù)下載請(qǐng)求）；二是服務(wù)端數(shù)據(jù)到本地后的數(shù)據(jù)解壓縮，以及向本地存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行傳輸存儲(chǔ)。系統(tǒng)采用高效的自行開發(fā)的解壓縮算法完成解壓縮任務(wù)。
3 手持終端軟件子系統(tǒng)
3.1 多模手機(jī)子系統(tǒng)
多模手機(jī)子系統(tǒng)在PDA軟件子系統(tǒng)基礎(chǔ)上形成。這里核心部分是插件式軟件組合方式。手持終端軟件子系統(tǒng)的平臺(tái)可以有以下幾種：BREW,JAVA,WAP。本軟件適合的多模手機(jī)類型如表6（2）所示，基本包括：以手機(jī)特征為主，在具備PDA基礎(chǔ)上，分為高中低三檔。
3.2 普通手機(jī)子系統(tǒng)
交互界面主要以HTML頁(yè)面為基礎(chǔ)。無論存儲(chǔ)在本地或者從服務(wù)器端下載，界面都為HTML頁(yè)面。其中支持HTML的按鈕、CheckBox、RadioButton、文本框、超鏈接等頁(yè)面元素。
地圖為另一種主要的人機(jī)交互界面形式，地圖可以縮放、平移及旋轉(zhuǎn)，用戶應(yīng)可以在地圖上點(diǎn)擊某處獲取該處的信息。
3.3 交通事件表（TrafficialIncidentTable）與元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
交通事件表（參見表7）是根據(jù)信息熵基本原理，將交通事件分類；采用變結(jié)構(gòu)自組織數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效存儲(chǔ)、壓縮與無線傳輸。系統(tǒng)元數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)參照FGDC元數(shù)據(jù)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，將元數(shù)據(jù)內(nèi)容分為幾個(gè)部分如圖8。
4 結(jié)論
本文得到了如下成果：
?、偬岢隽似脚_(tái)GIS（GIS-T1）與移動(dòng)GIS（GIS-T2）的概念，并確定了其關(guān)系圖；
②對(duì)移動(dòng)GIS進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，確定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，提出了各子系統(tǒng)開發(fā)方案，移動(dòng)終端設(shè)備數(shù)據(jù)下載、定位方案，大量交通信息服務(wù)的數(shù)字廣播方式；
?、厶岢隽塑囕d終端軟件結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)流程和內(nèi)外模塊接口；
?、芙榻B了PDA的功能實(shí)現(xiàn)；
⑤對(duì)多模手持終端的組合方式進(jìn)行了規(guī)范，對(duì)普通手機(jī)LBS功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了介紹；
?、拮詈髮?duì)交通事件表和元數(shù)據(jù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析。
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