基于ＷＩＭＡＸ技術的移動ＧＩＳ研究

摘要：隨著3G時代來臨和移動通訊技術的迅速發展，基于3G通信技術的移動GIS的開發和應用已經成為重點關注的焦點。該文首先介紹了Windows Mobile移動通信設備操作系統，然后分析了WIMAX通信技術的特點，最后一個實例闡述了基于WIMAX技術的移動GIS的開發。

關鍵詞：Windows Mobile；移動GIS；WIMAX

中圖分類號：TN929文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)35-2115-01

WIMAX Technology-based Mobile GIS Research

WANG Wei， LI Li

(College of Information Science and Technology， Southwest Jiaotong University， Chengdu 610031， China)

Abstract: With the mobile communication technology developed rapidly. Based on 3G mobile communication technology development and application of GIS has become a key focus of attention. This article first introduced the Windows Mobile operating system ，and then analyzes the characteristics of the WIMAX communication technology， the last instance based on WIMAX technology， mobile GIS development.

Key words：windows mobile; mobile GIS; WIMAX

1 引言

隨著移動通訊技術，無線互連網技術和各種終端技術的發展，傳統的GIS已發展到移動GIS階段[1]。尤其是在3G通信技術的發展為移動GIS的發展提供了一個良好的基礎。WIMAX是3G移動通信技術中的發展較快的技術。國內外正在大規模建設WIMAX網絡。Windows Mobile是微軟公司推出的基于Microsoft Windows CE內核的新一代主流移動通信設備操作系統。現在很多移動GIS的研究與開發都是基于Windows Mobile。兩者的結合是一種趨勢，會有廣闊的發展和應用前景。

2 Windows Mobile操作系統

本系統為移動設備提供了微軟的Windows操作系統相似的視窗界面和操作方式，同時具備與Windows操作系統同樣強大的功能。簡言之，Windows Mobile是微軟為手持設備推出的“移動版 Windows”，它將熟悉的Windows桌面擴展到了個人設備中，使用Windows Mobile操作系統的設備主要有手機、PDA，隨身音樂播放器等。Windows Mobile主要包括Pocket PC、SmartPhone以及Pocket PC Phone三大平臺體系針對中國用戶而言，Windows Mobile的中文操作系統已經比較成熟[2]。

3 移動GIS開發

3.1 移動GIS

移動GIS（Mobile GIS）是建立在移動計算環境、有限處理能力的移動終端條件下，提供移動中的，分布式的，隨遇性的移動地理信息服務的GIS，是一個集GIS、GPS、移動通信三大技術于一體的系統。它通過GIS完成空間數據的管理分析、GPS進行定位和跟蹤，借助移動通信技術完成圖像，文字，聲音等數據傳輸[3]。移動GIS具有的特點是移動性、客戶端多樣性、服務時實性和信息載體多樣性等。

3.2 主流開發平臺

Autodesk公司的Autodesk OnSite。它是移動企業級解決方案，包括軟件，應用設計、開發服務、維護、培訓和技術支持。OnSite能夠持續同步或脫機工作，可以采用命令通過有線或無線方式同步[4]。OnSite并不是簡單的平面柵格影像，而是傳輸矢量數據及相關數據。用戶可以查詢、拉申、修改、標注地圖。

ESRI公司的ArcPad。它支持多種數據接口，不需要轉換。ArcPad在移動環境中提供一種實時的地圖制圖和GIS手段。ArcPad可與GPS結合進行實時的數據采集和動態目標跟蹤，也可以動態的編輯和修改空間數據。

MapInfo公司的MapX Mobile。MapX Mobile是為Pocket PC開發用戶化地圖軟件的開發工具。使用MapX Mobile建立地圖軟件可以單獨在設備上運行，并能夠和Pocket PC的Windows CE操作系統兼容，不需要無線連接。

北京超圖公司的eSuperMap。eSuperMap產品，其結構清晰，功能強大。二次開發靈活。除放大，縮小，漫游等外還有特色功能，如旋轉、路徑分析和自動導航等。

3.3 移動設備開發語言

在開發部署智能設備上的應用程序、控件或庫時，有四種語言可以選擇：Visual C#、Visual Basic、Visual C++和eMbedded Visual C++。Visual C# for Smart Devices包括大量用于快速創建圖形用戶界面的控件。eMbedded Visual C++是Microsoft專門為Windows CE應用程序而專門開發的一個集成開發環境，但不支持多文檔界面[5]。

4 WIMAX技術

WiMAX全稱為Worldwide Interoperability for Microwave Access，即全球微波互聯接入。它是一項新興的寬帶無線接入技術，能提供面向互聯網的高速連接，數據傳輸距離最遠可達50km。還具有QoS保障、傳輸速率高、業務豐富多樣等優點。WiMAX采用了代表未來通信技術發展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先進技術。尤其2007年10月19日，在國際電信聯盟在日內瓦舉行的無線通信全體會議上，經過多數國家投票通過，WiMAX正式被批準成為繼WCDMA、CDMA2000和TD－SCDMA之后的第四個全球3G標準。在不不遠的將來肯定有大規模應用。

4.1 WiMax的優勢

1) 實現更遠的傳輸距離。WiMax所能實現的50公里的無線信號傳輸距離是無線局域網所不能比擬的，只要少數基站建設就能實現全城覆蓋，這樣就使得無線網絡應用的范圍大大擴展。

2) 提供更高速的寬帶接入。據悉，WiMax所能提供的最高接入速度是70M，這個速度是其他3G所能提供的寬帶速度的30倍。對無線網絡來說，這的確是一個驚人的進步。

3) 提供多媒體通信服務。由于WiMax具有更好的可擴展性和安全性，從而能夠實現電信級的多媒體通信服務。

4.2WINMAX技術的應用場景

固定應用場景，固定接入業務是802.16運營網絡中最基本的業務模型，包括用戶因特網接入、傳輸承載業務等。

游牧應用場景，游牧式業務是固定接入方式發展的下一個階段。終端可以從不同的接入點接入到一個運營商的網絡中。

便攜應用場景，在這一場景下，用戶可以步行連接到網絡，除了進行小區切換外，連接不會發生中斷。

簡單移動應用場景，在這一場景下，用戶在使用寬帶無線接入業務中能夠步行、駕駛或者乘坐公共汽車等，但當終端移動速度達到60~120km/h時，數據傳輸速度將有所下降[6]。

全移動應用場景，在這一場景下，用戶可以在移動速度為120km/h甚至更高的情況下無中斷地使用寬帶無線接入業務。

5 基于WIMAX的移動GIS系統

這個系統的構建，其目的是為了一般移動設備持有者實現位置服務。本系統是在VC++ 8.0語言開發環境。采用esupermap為GIS二次開發平臺，編寫基于Windows Mobile操作系統的智能設備應用程序。通過WIMAX通信技術實現移動GIS系統的高速移動性和數據快速下載。實現了一般移動設備持有者的簡單位置服務。

5.1系統構架

如圖1整個系統數據同步互操作，用戶查詢信息時，應用程序通知GPS模塊，發送用戶位置信息到服務器，服務器查詢數據庫，發送用戶位置所在地圖信息和相關數據。WIMAX接收相關信息交給應用程序進行位置服務。

6 結束語

目前，雖然移動GIS的發展上面遇到了能量持久的動力供給設備和低能耗的數據顯示算法等問題，WIMAX在國內也是剛剛起步階段，但由于WIMAX技術上的優勢和應用領域，移動GIS與WIMAX的結合將給移動GIS的發展提供更好的基礎。兩者的結合必定有廣闊的發展前景。隨著GIS與其他學科的結合和相互滲透，GIS在越來越多的方面得到了應用和研究。尤其是隨著國際化交流的增多，以及城市化進程的加快，移動GIS的應用在公共事務中越來越得到體現，在公共安全方面的實用價值也逐漸的增強。

參考文獻

[1] 梅曉丹.基于Windows Mobile的移動GIS開發[J].黑龍江科技信息，2005(1):2-5.

[2] 俞曉瑩.基于PDA的GPS/GIS移動計算關鍵技術研究[J].經濟地理，2004(9):2-6.

[3] 熊慶文.基于嵌入式數據庫系統的移動GIS應用體系結構研究[J].武漢大學學報:信息科學版，2006(1):4-5.

[4] 葉雷.空間信息移動用戶應用服務系統中的GIS關鍵技術介紹[J].地理信息世界，2005(8):4-7.

[5] 張永忠.美國當代GIS研究的19個方向[J].學術動態，2001(3):45-45.

[6] 申礫.嵌入式WIMAX終端系統設計[D].北京:北京郵電大學碩士畢業論文，2007:5-25.