嵌入式GIS数据采集与导航系统设计技术与功能_陈颖彪.docx

嵌入式ＧＩＳ数据采集与导航系统设计技术与功能陈颖彪,千庆兰,陈健飞(广州大学地理科学学院,广州　510006)摘要:嵌入式ＧＩＳ软件是一个主要技术发展的新方向。目前,在国内外得到广泛的应用,本文以北京超图地理信息技术有限公司的ｅＳｕｐｅｒＭａｐＧＩＳ+ＥｍｂｅｄｄｅｄＶｉｓｕａｌＣ++技术进行了嵌入式ＧＩＳ数据采集与导航系统的设计开发。文章首先对嵌入式ＧＩＳ数据采集与导航系统的实现作了分析,指出移动计算、嵌入式技术及移动接入与访问技术是系统实现的关键技术。在系统设计中,重点分析了ＥＶＣ及ｅＳｕｐｅｒＭａｐＧＩＳ技术体系,并对矢量数据分层组织方法、空间数据显示比例控制、数据模型及ＳＩＴ影像压缩技术做了具体的分析。在此基础上,结合应用系统开发,对ＥＶＣ主要开发接口进行了分析描述。另结合ｅＳｕｐｅｒＭａｐＧＩＳ+ＥｍｂｅｄｄｅｄＶｉｓｕａｌＣ++技术进行了原型系统的设计开发,实现了地图显示和浏览功能、地图数据管理与地图量算、属性管理与查询功能、对象编辑与移动目标计算、最佳路径分析与轨迹回放及ＧＰＳ数据接收及移动数据终端处理等功能。在ＧＩＳ数据采集与导航系统开发中,移动计算、嵌入式技术及移动接入与访问技术是系统实现的关键技术。在系统设计中,矢量数据分层组织方法、空间数据显示比例控制、数据模型及ＳＩＴ影像压缩技术是系统实现的技术关键。通过Ｍｉ-ｃｒｏｓｏｆｔｅＭｂｅｄｄｅｄＣ++结合ＳｕｐｅｒＭａｐ嵌入式ＧＩＳ开发工具,对解决上述关键技术提供了有效解决方法。通过本案例开发实践,我们认为研发一套实用、方便、有针对性的工具软件十分重要。该软件系统对车载导航、军事应用、公安消防等方面的应用具有重要的实践意义和理论参考价值。关键词:嵌入式ＧＩＳ;数据采集;导航系统;ＷｉｎｄｏｗＣＥ;嵌入式Ｃ++1　引言随着科技的发展,移动技术的不断成熟,定位导航的广泛应用,开辟了一个重要的新兴市场。据欧盟预测,到2008年左右,定位导航服务占据卫星定位应用的70%。随着社会信息化发展的不断深入,车辆对车载信息设备的需求也越来越迫切,通过车载信息设备向客户提供越来越多的综合信息服务将是社会信息化的一个组成部分,是一个很有发展前途的新领域。车辆导航系统是指通过在车辆上安装ＧＰＳ接收器(或其他定位系统)、电子地图、ＬＣＤ荧屏等软硬件设备,将车辆的实时位置与相关路线显示出来,以供驾驶者进行地点查询、最佳行车路线选择以及行车导航等功能,并可根据实时交通资讯调整行车路线和估计到达目的地时间的系统。它能提高交通的安全水平、提高交通设施的利用率、减少交通阻塞、增加交通的机动性。现在,车辆导航系统作为智能交通系统的重要组成部分,已经成为当今社会研究的一个热门方向[1]。而在开发车辆导航系统中,嵌入式数据采集与导航系统是ＧＰＳ定位系统实现的基础,因此深入研究其前端数据采集技术与集成方法具有重要理论意义和应用价值。2　数据采集与导航系统的关键技术应用分析2.1　传统空间数据采集处理过程将空间实体的几何数据和属性数据输入到地理数据库中,是传统ＧＩＳ数据采集和空间数据建库过程。ＧＩＳ需要输入两方面的数据,即几何数据与属性数据。至于拓扑数据一般可在已有的几何数据基础上,按需要“挖掘”生成[2]。对此需进行三方面的工作,即:几何数据的采集;属性数据的采集;几何数据与属性数据的连接。在ＧＩＳ的几何数据采集中,如果几何数据已存在于其他的ＧＩＳ或专题数据库中,那么只要经过转换装载即可;对于由测量仪器获取的几何数据,只要把测量仪器的数据传输进入数据库即可,测量仪器如何获取数据的方法和过程,通常与ＧＩＳ无关,属性数据在ＧＩＳ中是空间数据的组成部分[2]。为了把空间实体的几何数据与属性数据联系起来,必须在几何数据与属性数据之间有一公共标识符,标识符可以在输入几何数据或属性数据时手工输入,也可以由系统自动生成(如用顺序号代表标识符)。只有当几何数据与属性数据有一共同的数据项时,才能将几何数据与属性数据自动地连接起来;当几何数据或属性数据没有公共标识码时,只有通过人机交互的方法,如选取一个空间实体,再指定其对应的属性数据表来确定两者之间的关系,同时自动生成公共标识码。2.2　嵌入式ＧＩＳ数据采集与导航系统关键技术(1)移动计算技术移动计算是一种新型的技术,它使得计算机或其他信息设备在没有与固定的物理连接设备相连的情况下能够传输数据。移动计算的作用在于将有用、准确、及时的信息与中央信息系统相互作用,分担中央信息系统的计算压力,使有用、准确、及时的信息能提供给在任何时间、任何地点需要它的任何用户[3]。移动计算的发展克服了有线网络接入的局限性,提高了数据信息接入的普遍性,使其能够吸引更多的用户,大大提高了数据通信覆盖的人群比例,从而将更有效地推动电子信息化的发展;由于移动计算使得管理者和移动的工作人员都能够更