基于位置的服務(wù)在3G系統中的應用（下）

3　應用領(lǐng)域

　　GIS的應用領(lǐng)域非常廣泛，以下給出了一些比較典型的實(shí)例。

　　(1)數字城市。以GIS為核心的空間信息技術(shù)是數字城市的核心應用技術(shù)，它與無(wú)線(xiàn)通信、寬帶網(wǎng)絡(luò )和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )日趨融合在一起，為城市生活和商務(wù)提供了一種立體的，多層面的信息服務(wù)體系。

　　數字城市建設包括4部分內容，即基礎設施、電子政務(wù)、電子商務(wù)及公眾信息服務(wù)。而GIS應用貫穿上述4個(gè)部分和各個(gè)層面，從城市基礎地理信息數據庫到政府空間數據共享、電子商務(wù)物流配送以及基于網(wǎng)絡(luò )的公眾地理信息服務(wù)，GIS都發(fā)揮著(zhù)不可缺少的作用。

　　從具體的應用來(lái)說(shuō)，GIS已經(jīng)廣泛應用于構成數字城市的眾多行業(yè)，如城市規劃、城市地下管網(wǎng)、電力、電信、公安、消防、急救等方面。GIS在各行各業(yè)中的廣泛應用，產(chǎn)生了各具特色的行業(yè)專(zhuān)題GIS，這電正是我們建設數字城市的基礎。數字城市只能是在這些專(zhuān)題GIS的基礎上，進(jìn)行綜合、共享和擴充。

　　(2)LBS。通過(guò)LBS業(yè)務(wù)，移動(dòng)用戶(hù)可以方便地獲知自己目前所處的位置，并用終端查詢(xún)或收取附近各種場(chǎng)所的信息。同時(shí)，它還可以對特定用戶(hù)或組織進(jìn)行定位，根據用戶(hù)的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監測、跟蹤，結合共享的電子地圖，實(shí)現監控與調度。LBS業(yè)務(wù)和目前在國際上比較受關(guān)注的Telematics和ITS有著(zhù)非常密切的關(guān)系，由于篇幅有限，就不再描述了。

　　(3)行業(yè)應用

　　·油田。石油行業(yè)應用GIS技術(shù)由來(lái)已久。在選擇鉆孔位置，跟蹤一條管線(xiàn)進(jìn)行故障分析，或者新建一個(gè)煉油廠(chǎng)等方面都十分依賴(lài)于對地理的理解以作出明智的商業(yè)決策。GIS在石油行業(yè)的應用非常廣泛，根據應用類(lèi)別以及業(yè)務(wù)范圍，GIS的應用大致可以歸納為石油勘探、生產(chǎn)開(kāi)發(fā)、設備管理、管道管理、運輸管理、銷(xiāo)售規劃、地面建設、附屬設施等幾個(gè)方面。

　　·電信。GIS為電信業(yè)者提供了將地圖和其他數據綜合分析的能力。通過(guò)對基于空間位置的數據進(jìn)行分析，為電信網(wǎng)絡(luò )的規劃和施工、移動(dòng)信號的覆蓋區域分析、市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)決策分析、管理當前用戶(hù)信息，甚至于發(fā)現新用戶(hù)等提供最佳的方案。通過(guò)地圖方式展示數據將比傳統的列表方式更直觀(guān)、并能更迅速地作出決策。

　　·公安。公安現代化建設需要地理信息系統(GIS)以及計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的支持。GIS技術(shù)在公安方面的應用很多，例如消防指揮系統、安防指揮管理系統、110指揮管理系統、戶(hù)籍管理系統、公安交通指揮系統、緊急情況下公安指揮管理系統、安全保衛系統、治安情況匯報系統等。

　　·水利。GIS在水利上的應用已經(jīng)擴展到了水資源、水環(huán)境、水土保持、農田水利、水利工程規劃與管理等許多方面，具有廣泛的生長(cháng)點(diǎn)和良好的成長(cháng)性，為我國的水利建設發(fā)揮了重大作用。

　　·交通。GIS在交通方面可以應用于公路規劃設計及管理、運輸調度、公共交通管理、鐵路規劃設計及管理、港口和水運管理、智能交通系統(ITS)等。

　　4　GIS系統在3G網(wǎng)絡(luò )中的業(yè)務(wù)功能

　　在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )中使用GIS，可以向外提供的主要服務(wù)具體如下：

　　(1)地圖繪制(Mapping)

　　地圖繪制是GIS系統提供的最基本的功能。GIS系統根據客戶(hù)端的請求(地圖范圍、圖層和繪制樣式等)，返回地圖數據。地圖數據可以是柵格形式的地圖，也可以是特定格式的矢量數據。地圖柵格化定義多種圖片格式輸出支持，例如GIF，JPEG，PNG，WMP，BMP等。地圖圖片可以通過(guò)BASE-64編碼文檔的方式在XML文檔里返回，也可以只返回URL。“地圖繪制”還可以在“原始”的地圖上“繪制”各種幾何元素或地理對象。

　　矢量地圖與柵格地圖相比，具有較大的優(yōu)勢。首先，同樣一幅地圖，矢量格式的文件是柵格格式文件大小的1/7左右，大大節約了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中使用的資源。同時(shí)，終端通過(guò)矢量地圖瀏覽器操作矢量地圖的靈活度與柵格地圖相比很高，地圖多比例尺的放大、縮小等在終端本地即可完成，而且在導航應用方面也具有優(yōu)勢。但由于矢量地圖數據格式目前各個(gè)廠(chǎng)家不統一，因此如果在網(wǎng)絡(luò )中存在多個(gè)GIS系統時(shí)，就不得不考慮兼容的問(wèn)題。由于終端的能力有限，因此目前還沒(méi)有一個(gè)較好的解決辦法。另一方面，向外發(fā)布矢量地圖還需要考慮地圖的安全性和加密問(wèn)題。

　　(2)目錄服務(wù)(Directory)

　　主要是指POI(興趣點(diǎn))的查找，包括距離最近查找、一定范圍內查找和根據屬性(如名稱(chēng)、電話(huà)號碼等)查找。查找的內容可以包括商場(chǎng)、酒店、加油站等。

　　(3)路徑搜索(Route)

　　主要提供兩點(diǎn)之間的各種方式(自駕車(chē)、公交車(chē)、步行)的行駛路線(xiàn)。路徑搜索服務(wù)是LBS業(yè)務(wù)中非常重要的一種服務(wù)，也是體現移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )優(yōu)勢和特點(diǎn)的業(yè)務(wù)，是實(shí)現導航服務(wù)的基礎。

　　路徑搜索服務(wù)對地圖數據的要求較高，如要地圖數據提供商提供完全和準確的路網(wǎng)數據，包括各種規則，如單行、禁左、車(chē)道數量等。路徑搜索服務(wù)可以支持如下的操作：

　　·全路徑：依據請求指定的信息(自駕車(chē)、步行、公交車(chē)方式，最短、最快以及不走高速公路，途經(jīng)多點(diǎn)等等方式)返回整個(gè)路徑的信息。

　　·途經(jīng)多點(diǎn)方式：依據請求指定的點(diǎn)序列(缺省的情況下首末點(diǎn)為起止點(diǎn))，搜索經(jīng)過(guò)所有指定點(diǎn)的路徑。

　　·排除條件：基于不同的道路類(lèi)型、地域類(lèi)型，可以指定是否走高速公路、城區，還可以指定不走的道路。

　　·時(shí)間與距離信息：服務(wù)將返回多個(gè)基于起點(diǎn)、終點(diǎn)和分段路線(xiàn)的時(shí)間和距離計算結果。

　　(4)地理編碼(GeoCode)，把一個(gè)街道地址或郵編編碼成一個(gè)地理位置。

　　(5)逆地理編碼(Reverse Geocode)，把一個(gè)地理位置反編碼成一個(gè)街道地址或郵編。

　　(6)測算(Cogo)，進(jìn)行幾何要素的測算。目前，該服務(wù)支持的操作包括計算兩點(diǎn)之間的直線(xiàn)距離，判定點(diǎn)是否在某個(gè)指定的區域內。測算服務(wù)可以通過(guò)一次請求完成多個(gè)測算操作。

　　(7)導航(Navigation)。導航服務(wù)也可以看作是路徑搜索服務(wù)中的一種，但由于導航服務(wù)有其自身的特點(diǎn)，因此在OGC(Open GIS Consortium)制訂的位置業(yè)務(wù)規范中將其獨立出來(lái)。導航服務(wù)可以分成靜態(tài)導航和動(dòng)態(tài)導航。

　　·靜態(tài)導航是指用戶(hù)在出發(fā)前獲取出發(fā)地和目的地的最佳路徑信息，出發(fā)后不再有提示信息給用戶(hù)；

　　·動(dòng)態(tài)導航則是用戶(hù)在行駛過(guò)程中由GIS系統(網(wǎng)絡(luò )側或用戶(hù)本地)根據當前用戶(hù)所在位置動(dòng)態(tài)的提示用戶(hù)前進(jìn)的方向(如提前通知用戶(hù)左轉，地圖上動(dòng)態(tài)顯示當前用戶(hù)所在位置，以及與目的地在行駛路線(xiàn)上的距離等)，這種服務(wù)對系統的處理能力、定位的準確度、定位的時(shí)延和地圖的準確度等要求較高。

　　五、LBS業(yè)務(wù)的相關(guān)標準化工作

　　前面已經(jīng)提到，LBS業(yè)務(wù)實(shí)現可以分成兩個(gè)層面，即位置的獲取和信息的提供。相應地，標準化工作也對應不同的標準組織。

　　(1)對于位置的獲取也就是定位技術(shù)的標準，目前主要在3GPP和3GPP2中進(jìn)行標準化工作。相關(guān)的用戶(hù)在業(yè)務(wù)層面的認證授權、業(yè)務(wù)漫游以及隱私管理等內容的標準工作，目前主要是在OMA中進(jìn)行，但由于3GPP和3GPP2在OMA中對LBS的流程、網(wǎng)絡(luò )結構等方面存在分歧，所以標準化的進(jìn)度可能會(huì )放慢。同時(shí)，也應注意到，在3GPP2中實(shí)際上也在做與OMA相同的工作。

　　(2)對于地理信息提供層面上的標準工作，目前主要由OGC負責制訂，并且已經(jīng)基本完成了除導航服務(wù)之外的其他業(yè)務(wù)。

　　在我國，目前已經(jīng)完成了Le/L1接口(客戶(hù)端與定位服務(wù)器之間的接口)的行業(yè)標準，以及WCDMA和cdma2000系統中的定位技術(shù)行業(yè)標準。與GIS相關(guān)的標準，目前也有了的GIS接口，SPACCESS接口的企業(yè)標準。對應于OMA的基于IP層面的定位技術(shù)標準也將要啟動(dòng)。

　　六、LBS業(yè)務(wù)在我國的應用

　　1　應用前景

　　LBS業(yè)務(wù)是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的一個(gè)特色業(yè)務(wù)，尤其是隨著(zhù)今后3G系統的使用，為L(cháng)BS的應用提供了網(wǎng)絡(luò )帶寬的保障。由于LBS業(yè)務(wù)在我國也剛剛開(kāi)始發(fā)展，影響其發(fā)展的因素也非常多，因此本文也只是就目前可以遇到的有發(fā)展潛力的LBS業(yè)務(wù)作一個(gè)簡(jiǎn)單的分析。

　　(1)手持終端的LBS應用

　　手持終端的LBS應用范圍很廣，可以基于話(huà)音，短信，WAP，Java/BREW和多媒體短信/郵件向大眾用戶(hù)提供各種服務(wù)，包括信息查詢(xún)、地圖服務(wù)、手持終端的導航、弱勢群體的跟蹤和區域告警(如老人和兒童)等。

　　(2)個(gè)人汽車(chē)的LBS應用

　　導航是LBS應用在汽車(chē)中的主要方式，目前我國已經(jīng)有汽車(chē)導航的實(shí)際應用，這種應用是GPS接收機+簡(jiǎn)化版的GIS引擎+地圖數據的模式，這種模式有其自身的局限性，如成本較高(對車(chē)載臺的要求較高，如處理能力、存儲能力)，地圖資源不能共享(如需要存儲大量的地圖數據，對于駕車(chē)者偶爾經(jīng)過(guò)的地區也需要存儲)，不能做到動(dòng)態(tài)的地圖更新，業(yè)務(wù)組織靈活性也受限。而這些問(wèn)題通過(guò)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )結合可以解決。隨著(zhù)汽車(chē)市場(chǎng)的不斷增加，汽車(chē)導航業(yè)務(wù)是需要移動(dòng)運營(yíng)商關(guān)注的一個(gè)業(yè)務(wù)增長(cháng)點(diǎn)，可以結合運營(yíng)商目前已經(jīng)有的話(huà)音、短信等業(yè)務(wù)，向用戶(hù)提供更豐富多樣的LBS業(yè)務(wù)，如汽車(chē)防盜、跟蹤、求救等。

　　LBS業(yè)務(wù)和目前在國際上比較受關(guān)注的Telematics有著(zhù)非常密切的關(guān)系，Telematics的目的是構建一個(gè)車(chē)內的通信平臺通過(guò)與網(wǎng)絡(luò )的交互，為駕駛者和乘坐者提供各種服務(wù)。韓國在這方面比較積極，目前已經(jīng)有類(lèi)似的應用，主要是提供汽車(chē)導航、郵件服務(wù)。

　　(3)行業(yè)應用

　　行業(yè)應用的范例很多，包括汽車(chē)調度(如出租車(chē)的調度)、物流管理、員工的跟蹤(如郵遞員的跟蹤)等，這里不再一一描述。

　　2　實(shí)現LBS業(yè)務(wù)面臨的問(wèn)題

　　LBS業(yè)務(wù)具有廣闊的應用市場(chǎng)，但與其他基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的增值業(yè)務(wù)相比，其業(yè)務(wù)實(shí)現涉及的方面更多，難度更大，因此LBS業(yè)務(wù)要真正達到廣泛應用，還面臨一些問(wèn)題需要解決。

　　(1)定位的精度

　　目前，LBS應用所能用到的精度最高的定位技術(shù)是GPS定位技術(shù)，但GPS定位存在局限性，如在深度室內環(huán)境下將無(wú)法進(jìn)行GPS定位。如果采用基于網(wǎng)絡(luò )的定位，精度則大大降低，目前還沒(méi)有其他更好的解決方案。因此，比較實(shí)際可行的作法是，對業(yè)務(wù)進(jìn)行劃分，將各種不同業(yè)務(wù)對定位精度的要求進(jìn)行分類(lèi)。對于精度要求高的業(yè)務(wù)，由網(wǎng)絡(luò )側判斷是否能夠滿(mǎn)足要求，并進(jìn)行相應的處理。當然，最終的解決方案是能提出一種更先進(jìn)和受地理環(huán)境限制小的定位技術(shù)，目前已經(jīng)開(kāi)始研究在室內實(shí)現高精度定位的技術(shù)。

　　(2)位置信息的收集和組織

　　LBS最終向用戶(hù)提供與位置有關(guān)的內容，位置信息主要包括各個(gè)層面電子地圖和POI信息。在電子地圖方面，我國的各個(gè)部門(mén)都有某些層面的數據，但這些數據沒(méi)有整合在一起，地圖的現勢性在各個(gè)地域也參差不齊，這一問(wèn)題的解決不是運營(yíng)商和地圖數據提供商單方所能夠辦到的，需要國家統一進(jìn)行組織，將各種地理信息資源整合在一起，為各個(gè)行業(yè)使用。對于POI信息，其豐富程度直接影響著(zhù)用戶(hù)對業(yè)務(wù)的滿(mǎn)意度，因此需要內容提供商提供豐富的POI信息。但信息搜集的工作量是相當大的，需要實(shí)地去一一采集。因此，需要運營(yíng)商將各種CP提供的POI信息進(jìn)行整合，統一提供給用戶(hù)，這部分工作需要運營(yíng)商和各個(gè)內容提供商協(xié)調統一來(lái)做。

　　(3)矢量地圖瀏覽器

　　導航業(yè)務(wù)，尤其是實(shí)時(shí)導航業(yè)務(wù)，如果通過(guò)網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現地圖的實(shí)時(shí)下載，那么數據不能太大，否則用戶(hù)使用的成本會(huì )很高，不利于推廣。矢量地圖是解決這一問(wèn)題的方案，但矢量地圖與各個(gè)GIS廠(chǎng)商系統內容矢量數據的格式密切相關(guān)，目前無(wú)法統一成相同的格式。因此，如果存在多種GIS系統共存時(shí)，業(yè)務(wù)的覆蓋范圍將存在局限性，這可以通過(guò)終端支持多個(gè)矢量地圖瀏覽器來(lái)解決，但對終端的處理能力和存儲能力要求較高。因此，這一問(wèn)題也是值得注意的。圖2為矢量地圖工作方式的示意圖。

圖2　矢量地圖服務(wù)的工作方式示意圖 本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201706/357982.htm

　　七、結束語(yǔ)

　　LBS業(yè)務(wù)具有廣闊的發(fā)展前景，目前商用的LBS業(yè)爭也達到了相當程度的滲透率。LBS業(yè)務(wù)涉及的領(lǐng)域很多，需要移動(dòng)通信領(lǐng)域與GIS領(lǐng)域相結合來(lái)共同實(shí)現。我國目前很重視GIS領(lǐng)域的發(fā)展，國內已經(jīng)有相當多具有一定實(shí)力和發(fā)展潛力的GIS廠(chǎng)商。相信隨著(zhù)今后LBS業(yè)務(wù)需求的不斷增長(cháng)，以及我國GIS領(lǐng)域的不斷發(fā)展完善，LBS業(yè)務(wù)將得到更廣泛的應用。