基于移動計算的GIS研究

【摘 要】隨著移動計算、移動定位、無線通信互聯等相關技術的發展以及地理空間信息在各行各業的普遍應用，移動GIS將成為未來GIS發展的新方向，信息服務也必將進一步拓展和完善。移動GIS的發展具有了深遠意義以及廣闊的前景，它說蘊含的巨大商機也將在各行各業中日益顯現出來。本文主要說明了移動GIS的概念，在討論傳統GIS和WebGIS的優缺點的基礎上，分析了移動GIS的特點，并探討了實現移動GIS的關鍵技術。

【關鍵詞】移動GIS；傳統GIS；WebGIS；關鍵技術

0.引言

GIS，自1963年由加拿大測量學家R.F.Tom linson提出并建立以來，隨著計算機軟硬件技術的不斷突破以及網絡通信技術的完善而的迅猛的發展，并逐漸滲透在社會大眾的生產和生活中。在GIS發展中，從組件GIS到WebGIS，都具有其各自的優點，它們不斷的使傳統的GIS技術日趨完善，但是傳統的GIS仍然存在著許多的弊端。為了解決這些弊端，網絡GIS，移動GIS等新技術的產生成為必然，大大增強了地理信息系統的的實用性以及時效性。而移動GIS可以說是最新的，也可能是最有用的一種，它所具有的信息處理智能化、個性化、信息來源多樣化等優點以及與周圍世界直接交互的能力正在逐漸的改變著我們的生活工作的方式，本文主要闡述了移動GIS發展趨勢進行總結和分析。

1.基于移動計算的GIS的概念

20世紀90年代初期，國外的一些對野外工作進行管理的相關部門為了便于作業人員與公司總部通信以及公司的管理而開始了對移動GIS進行研究。20世紀90年代中期，移動GIS進入了GIS與GPS結合的發展階段，應用面得到了極大地拓寬，涉及的應用行業也更為廣泛。近幾年，隨著無線定位技術的形成，衍生出一種新的服務—LBS，使移動GIS真正實現GeoInformation for Anyone、Anything、Anywhere、Anytime。

移動GIS是一個建立在移動計算環境、以移動計算設備為終端(智能手機、PCA、Palm PC、平板電腦)，并以北斗、GPS或基站為定位手段的GIS系統。它是一種集GIS、GNSS（衛星導航定位系統）、移動通信、互聯網服務、多媒體技術等多種技術于一體的集成系統。移動GIS，是繼桌面GIS、WEBGIS之后又一新的熱潮，隨著我國移動定位技術日漸成熟，部分產品已投入使用。

2.主流GIS

2.1傳統的GIS

傳統的GIS多以工作站的GIS與單機/固定網絡GIS的構造模式為主，由于早期受到了信息技術發展水品的限制，傳統GIS的體系結構較簡單，系統的數據分析能力比較弱。隨著空間信息的不斷增加，傳統GIS已經不能滿足人們的需求，一些弊端慢慢的暴露出來。

對于傳統GIS存在著如下缺點：

（1）不能實時實地的將空間信息傳輸給服務器GIS數據共享能力弱。

（2）GIS的終端是不可移動的。

2.2 WebGIS

WebGIS是在Internet的平臺上實現信息共享以及地理信息的發布的GIS系統，是傳統的GIS在網絡上的發展，其應用軟件采用TCP/IP和HTTP協議，它采用的是分布式模型的結構，通過WWW協議實現客戶端與服務器端數據連接和交互處理。

WebGIS存在著如下的缺點：

（1）運行平臺僅僅在Internet網絡中，地理空間信息沒有很好體現出來。

（2）單一的數據源，移動用戶的位置是不斷變化的，需要的信息多種多樣，我們必須提供地理上分布的各種數據源。

（3）信息載體單一，WebGIS主要是通過超鏈接形成超文本，提供給用戶的信息形式單一。

3.基于移動計算的GIS的優勢

隨著計算機整體性能的不斷改進以及人們新的應用需求，移動GIS以，移動GIS表現出很多的優勢。

3.1移動性

移動GIS是的終端的可移動的，同時通過無線通信技術與服務器交互獲取空間地理空間信息。

3.2實時性

移動GIS最大的優點是系統能夠實時的響應用戶的請求，并能不受限制的將采集到的信息及時的處理反饋給用戶。

3.3終端的多樣性

移動GIS的終端指的是可移動的電子設備，范圍比較廣比如智能手機、PCA、Palm PC、掌上電腦等等。這意味著移動GIS需要更加靈活的擴展能力和開放的體系結構，來適應移動GIS客戶端的多樣性。

3.4信息載體的多樣性

移動GIS的客戶端與服務器的交互手段比較豐富，包括定位服務、視頻、語音、圖像、圖形、文本等。

除了上述的優點外，移動GIS在很多地方表現出它的優勢，例如頻繁斷接性、弱可靠性、非對稱性、資源有限性等等。

4.基于移動計算的GIS進一步發展所需的技術

4.1嵌入式技術

移動GIS的無線終端是一種嵌入式系統，主要是由嵌入式處理器和相關支持硬件、嵌入式操作系統和嵌入式GIS軟件組成。嵌入式處理器具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高等優點。嵌入式操作系統具有實時高效性、硬件的相關依賴性、軟件態化以及應用的專用性等特點。嵌入式GIS是移動GIS的核心，它的的發展成功地將GIS帶到了戶外，實現了移動GIS。嵌入式系統具有的特點：高可靠性；即使在惡劣的環境或突發情況下，系統都能夠正常的工作；實時處理能力等。

4.2無線通信網絡技術

無線網絡技術是建立在移動用戶和有線網絡的橋梁，擺脫了線纜約束，真正實現了隨時隨地的無線接入。在移動通信領域中，無線接入技術可以分為廣域蜂窩網絡的接入技術、基于局域網的接入技術、數字微波通信、衛星通信、蜂窩移動通信和紅外線通信。

4.3移動數據庫技術

移動數據庫系統是移動GIS體系結構中的關鍵技術之一， 是指移動環境的分布式數據庫，是分布式數據庫的延伸和發展。移動數據庫要求支持用戶在多種網絡條件下都能夠有效地訪問、完成移動查詢和事務處理。移動數據庫層次化的系統結構增加了系統的靈活性與可移植性；采用組件化的開發方式，使系統具有伸縮性；完整的同步方案，支持雙向數據復制；支持傳統及移動環境下的查詢和移動處理。

4.4 GPS定位技術

GPS定位技術可為用戶提供隨時隨地的準確位置信息服務。基本原理是衛星不斷發送衛星的空間位置和時間信息，GPS接收機接收到的信號經過誤差處理后，解算得到位置信息，再將位置信息傳給用戶，經過計算求出三維方向以及運動速度和時間信息。GPS與GIS的結合為GIS提供了強大地具有時間維的數據源 ，使實現人類對空間數據的動態管理成為可能。

5.結束語

當無線互聯網技術日趨成熟，計算機軟硬件發展迅速，以及人們的數據需求增多，移動GIS也隨之發展并流行起來。移動GIS是集地理信息技術，無線通訊技術以及移動定位技術為一體的新技術。它已經在公眾服務、個人服務、商業服務以及國防建設方面得到了廣泛的應用。移動GIS充分的利用了無線網絡的方便性和靈活性，體現了大量的信息與位置相關的客觀事實，拉近了空間地理信息與人們生活的距離，推動GIS的應用發展進入了一個全新的時期。可以肯定的說，移動GIS是GIS產業發展的一個亮點。 [科]

【參考文獻】

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