基于LBS的校园定位系统设计与实现讲解.pptx

基于LBS的校园定位系统设计与实现 组员：张培，尹亮，陈光，郭相君，李超，方昕玥，陈雯 As the world of work is changing, so do our digital mediums… 为了解决目前智能手机中位置服务 LBS( Location Based Service) 类移动应用在小环境区域不能准确提供位置服务的问题，以校园为例提出了一种基于室内外定位的 LBS 系统设计方案。 基于LBS的校园定位系统设计与实现 …and so your connections are more important than ever. 系统架构图 基于LBS的校园定位系统设计与实现 基于LBS的校园定位系统设计与实现 1.系统设计 1.1 系统需求分析 本系统所追求的理想结果是在室外环境中，地图服务功能能够让用户在终端设备上查看校园环境地图，通过放大缩小、上下移动等操作全面熟悉校园环境。实时定位用户位置、查询从当前位置前往目的地的最优路径并标记在校园环境地图上; 在室内环境中，根据用户的选择显示相应的室内环境地图。定位时，将用户相对于室内环境的位置标记在室内环境地图上，并且能够获取该位置相应的服务信息，例如，空教室信息、课程信息等等。 1.2系统总体设计 根据系统的需求分析，整个系统在逻辑上分为客户端、服务器端与数据库三层架构。 ( 1) 客户端: 安装于 Android 系统的智能手机上，完成核心功能与数据的前台显示，是与用户进行交互的重要层。系统核心功能主要包括地图服务、室外 GPS 定位、校园路径指引、室内 WiFi 定位、课程信息查询、空教室查询。 ( 2) 服务器端: 运行于 PC 端，主要分为 GIS 服务器、Web 服务器和定位服务器。将 ArcGIS Desktop 软件创建的校园地图利用 ArcGIS Server 发布于 Web 服务器，并实现管理和更新。 ( 3) 数据库: 负责向服务层提供数据支持。客户端使用 SQLite 和文件方式存储少量本地数据; 定位服务器采用 Mysql 数据库存储室内定位中离线训练阶段的位置指纹库、空闲教室信息和课程信息。GIS 服务器采用 Geodatabase 地理数据库存储校园地图的空间数据和属性数据。 基于LBS的校园定位系统设计与实现 2 .校园地图系统设计 针对校园环境的地图系统的设计过程就是将校园地理信息矢量化为地图并完成发布和管理的过程，由 ArcGIS Desktop 软件来完成空间数据的采集、编辑、分析、更新等操作，ArcGIS Server 实现地图服务和网络分析服务发布，在 Android 平台上结合ArcGIS for Android 插件访问自行发布的地图，获取地图服务和网络分析服务。 2.1空间数据的采集 空间数据的采集是将纸质地图像、外业、遥感影观测数据、文本资料等不同来源的数据转换成计算机可以接收与处理的数字形式。本地图中，主要包括以下几种数据: ( 1) 地图数据。( 2 ) 影像地图。( 3) 实测数据。 2．2 地理配准 本地图中选择地理坐标系GCS_WGS_1984，通过 GPS 获得的坐标信息都是按这个坐标系提供的经纬度。ArcGIS 中地理配准使用 Geo-referencing工具条，一般要经过坐标系的选择 添加控制点、检查残差、校正及重采样等几个步骤。 2.3 空间数据的编辑 根据系统的设计要求，将校园地图的空间数据分为 5 个图层，涉及点要素、线要素和面要素 3 种图层类型，完成对不同属性地物的矢量化。ArcGIS 中空间数据的编辑使用 Editor 工具条，依次对各个图层的地物进行编辑。进行数据编辑时需要注意各个数据元素之间的拓扑规则。 2.4空间数据的分析 ArcGIS 中使用网络分析功能模拟解决现实世界的多种网络问题。根据网络问题的不同类型，可以采取不同的建模方式。对于定向网络，通常采用几何网络分析方式建模。对于非定向网络 通常采用网络数据集的方式建模。 2.5地图服务与网络分析服务发布 ArcGIS Server 服务器上发布服务之前需先安装 IIS，它是允许在网络( 包括互联网和局域网)上发布信息的 Web 服务器。校园地图服务和网络分析服务发布成功之后，可在 ArcGIS Online 上实现在线访问，通过 IIS 供不同的移动终端调用。Android 平台使用 ArcGIS for Android 插件调用自行发布的地图，执行最短路径分析操作。 基于LBS的校园定位系统设计与实现 3 基于 WiFi 信号强度的位置指纹定位 在复杂多变的室内环境中，无线信号传播衰减模型难以准确的描述具有较强时变特性的 WiFi 信号强度与