基于移動(dòng)GIS的GPS定位導航系統的設計與實(shí)現

　　以下為模型的具體形式：

　　其中： , 通過(guò)采集兩坐標系下至少三對的公共點(diǎn)數據，使用最小二乘原理，列出誤差方程，求解出四個(gè)轉換參數。有了轉換參數，就能夠通過(guò)上式，求解出其它點(diǎn)在地方獨立坐標系下的平面坐標。

　　5 實(shí)例開(kāi)發(fā)

　　實(shí)例硬件條件為HTC Touch HD 智能手機和內置嵌入式GPS 模塊（定位精度10m）；坐標系為阜新獨立坐標系；開(kāi)發(fā)平臺為Visual Studio.NET（2008），加載ArcGIS Mobile SDK 組件。

　　系統作為移動(dòng)GIS 的一部分，采用與移動(dòng)GIS相同的開(kāi)發(fā)架構，即Smart Client（智能客戶(hù)端）架構，架構如圖2 所示：

圖2 Smart Client 系統開(kāi)發(fā)架構圖

　　該模式繼承并結合C/S、B/S 模式的優(yōu)點(diǎn)，在充分利用客戶(hù)端資源的同時(shí)支持與服務(wù)器的實(shí)時(shí)雙向同步。PDA 電子地圖數據既可以直接部署在智能設備的地圖緩存中，也可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )下載到客戶(hù)端存儲卡里。

　　系統實(shí)現的主要功能如圖3 所示，其中地圖管理和地圖操作為通用功能，主要包括放大、縮小、漫游；GPS 設置和GPS 操作主要包括端口、波特率設定、GPS 端口的打開(kāi)和關(guān)閉；衛星信息顯示功能，主要包括顯示經(jīng)緯度坐標、接收衛星數、衛星位置和信號強度。

圖3 系統功能設計圖。

為了驗證系統的穩定性、可行性和數據傳輸的可靠性，系統實(shí)地測試為安裝了本系統的智能手機，加載制作的遼寧工程技術(shù)大學(xué)PDA 電子地圖，測試PDA通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)Internet的連通性，開(kāi)啟GP S端口，從遼寧工程技術(shù)大學(xué)荃蕙路西起點(diǎn)出發(fā)，東行到達街道口，經(jīng)莘銘路、紫蔭路到達學(xué)校南門(mén)。測試所經(jīng)過(guò)的路線(xiàn)具有利用GPS 采集地理數據和導航的典型代表性。

　　GPS 中間件技術(shù)通過(guò)調用以下方法設置端口號和波特率：

圖4 地圖在PDA 端顯示。

圖5 可用衛星位置分布。

圖6 GPS 定位。

圖7 GPS 導航。

　　通過(guò)URL（統一資源定位符）和緩存存儲的路徑，來(lái)唯一確定地圖數據的位置：

　　通過(guò)以下代碼確定坐標參考框架，加載端口接收的GPS 數據，進(jìn)行坐標轉換：

　　由以上調用主要函數的過(guò)程可以看出，GPS 中間件技術(shù)擁有更高的數據安全性，具有更強的可視化表達能力。

　　6 結論

　　使用GPS 中間驅動(dòng)技術(shù)能夠簡(jiǎn)潔、清晰、高效的開(kāi)發(fā)出一套性能穩定、功能全面的定位導航系統。

　　系統可以做進(jìn)一步的擴展和定制。當系統擴展應用到車(chē)載導航，系統的服務(wù)對象變更為路面行駛車(chē)輛時(shí)，就應在系統中加入地圖匹配技術(shù)和導航地圖數據庫；GPS 的定位導航精度也可以依據不同行業(yè)的需求加以靈活定制。例如，PDA 或智能手機可以集成差分GPS 模塊，定位精度可達到分米級。