精品資料（2021-2022年收藏的）電子導(dǎo)游系統(tǒng)初探

1、 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué) 畢業(yè)論文 論文題目 電子導(dǎo)游系統(tǒng)初探 專業(yè)名稱 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 班 級(jí) 03級(jí)2班 學(xué)生姓名 苑 超 指導(dǎo)教師 梁曉林 完成時(shí)間 2007年5月21日 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文 I摘 要 隨著信息技術(shù)的發(fā)展旅游產(chǎn)業(yè)信息化已成為一種必然趨勢。近年來中國旅游業(yè)發(fā)展迅速但旅游業(yè)的信息化尚處于發(fā)展初期。加入世貿(mào)組織(WTO)后入境旅游市場將進(jìn)一步擴(kuò)大。日益強(qiáng)調(diào)個(gè)性需求的旅游呼喚一個(gè)能集介紹、導(dǎo)游、組織為一體的電子導(dǎo)游系統(tǒng)。 從需求角度看無論是宏觀上的決策支持、綜合經(jīng)營分析還是具體業(yè)務(wù)層面的一個(gè)目標(biāo)的定位、一條線路的規(guī)劃都離不開地理信息的支持從技術(shù)角度看隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展尤其是近年來

2、移動(dòng)計(jì)算領(lǐng)域和空間數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域技術(shù)的不斷更新地理信息技術(shù)GIS也在很多方面融入了新的特征。 本文首先對電子導(dǎo)游概念和國內(nèi)外應(yīng)用狀況進(jìn)行闡述.然后分析了位置服務(wù)LBS技術(shù)和GPRS通信技術(shù)的特點(diǎn)和技術(shù)現(xiàn)狀論述了它們與地理信息技術(shù)GIS相結(jié)合的必要性和可行性。在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)進(jìn)行需求分析得出了本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求和初步的功能需求同時(shí)提出了結(jié)合GPS定位與GPRS通信的電子導(dǎo)游系統(tǒng)的解決方案。最后比較和分析了旅游地理信息系統(tǒng)中尋求最佳路徑的兩種算法。 由于電子導(dǎo)游系統(tǒng)涉及的范圍很廣需要綜合考慮游客實(shí)現(xiàn)旅游行為的各個(gè)環(huán)節(jié)因此本系統(tǒng)還有許多需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善的地方。但我們相信在全球數(shù)字化的趨勢下這種基于 G

3、PS定位的電子導(dǎo)游系統(tǒng)必將成為新一代旅游信息系統(tǒng)發(fā)展的走向。 關(guān)鍵詞 電子導(dǎo)游位置服務(wù)地理信息技術(shù)GPRS通信 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文 IIAbstract Tourism has developed rapidly in the past decades. With the development of information technology, the informationization of tourism industry has already become a kind of inevitable trend. In recent years, China's tour

4、ism industry has developed rapidly, but its informationization is still at an early stage of development. After joining in the WTO, the international tourist market will further expand. As a result of emphasizing on individualization by international tourists, an Auto-guide System that provides inte

5、grated multiple functions such as recommending, guiding and organizing is strongly expected. Looking from the demand, regardless of is the macroscopic on policy-making support, the comprehensive management analysis, or a concrete service stratification plane goal localization, a line plan, all canno

6、t leave the geography information support; Looking from the technology that, along with the computer information technology development, in recent years moved the computation domain and the spatial database domain technology unceasing renewal in particular, the geography information technology (GIS)

7、 also in very variously melts into the new characteristic. This thesis firstly prospects what is an auto-guide and the usage of the auto-guide at home and abroad. Secondly, some analysis and discussion on the characteristics of location based service and GPRS(General Packet Radio Service) wireless c

8、ommunication. When they combined with the GIS technology, it will provide a great opportunity and market potential for all sides. According to the analysis of the system's requirements we have got the data requirements and the elementary function requirements. Based on this, we set up a sample f

9、ramework solution for the application of combination of GPS and GPRS. At last, two different algorithms are discussed to make out the best path on the e-map. Because auto-guide system concerns a lot of fields, the system still has many parts need to be consummated. But we believe that auto-guide sys

10、tem 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文 IIIbased on GPS technology, which implements the function of Internet Publication, will be the trend of modern ciceroni field. Keywords Auto-guideLocation Based Service(LBS)Geography Information TechnologyGeneral Packet Radio Service 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文 I目 錄 1 緒論 . 1 1.1 電子導(dǎo)游系統(tǒng)的研究背景-信息化對旅游業(yè)的重要

11、性 . 1 1.2 導(dǎo)游服務(wù)與信息化的結(jié)合-電子導(dǎo)游系統(tǒng) . 2 1.3 國內(nèi)外電子導(dǎo)游系統(tǒng)的研究狀況 . 3 1.3.1 國外電子導(dǎo)游系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 . 3 1.3.2 我國電子導(dǎo)游的發(fā)展現(xiàn)狀 . 3 2 開發(fā)電子導(dǎo)游系統(tǒng)的技術(shù)支持 . 5 2.1 位置服務(wù) . 5 2.1.1 位置服務(wù)定義 . 5 2.1.2 實(shí)現(xiàn)LBS的前提定位技術(shù) . 5 2.2 地理信息系統(tǒng)GIS . 7 2.2.1 地理信息系統(tǒng)GIS簡介 . 7 2.2.2 GIS技術(shù)簡介 . 7 2.3 通用分組無線業(yè)務(wù)GPRS . 10 2.3.1 GPRS系統(tǒng)簡介 . 10 2.3.4 GPRS的技術(shù)優(yōu)勢 . 12 3 系統(tǒng)總

12、體設(shè)計(jì) . 13 3.1 設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 . 13 3.1.1 注重系統(tǒng)的開放性 . 13 3.1.2 以數(shù)據(jù)為核心 . 13 3.1.3 遵循科學(xué)的設(shè)計(jì)原則 . 13 3.2 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) . 13 3.2.1 總體框架 . 13 3.2.2 游客端模塊組成與功能 . 15 4 電子導(dǎo)游系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) . 20 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文 II4.1 旅游信息數(shù)據(jù)庫的建立 . 20 4.1.1 基礎(chǔ)圖庫的建立 . 20 4.1.2 屬性數(shù)據(jù)庫的建立 . 21 4.2 游客機(jī)終端和監(jiān)控中心服務(wù)器的通信協(xié)議 . 22 4.2.1 規(guī)范說明 . 22 4.2.2 命令包格式 . 22 4.2.3 GPS

13、數(shù)據(jù)格式 . 23 4.2.4 上傳命令 . 24 4.2.5 下發(fā)命令 . 26 4.3 監(jiān)控中心主機(jī)和游客機(jī)的導(dǎo)游主程序流程 . 27 4.3.1 主機(jī)端的主程序流程 . 27 4.3.2 客戶端的主程序流程 . 28 4.4 最佳路徑搜索算法 . 30 4.4.1 建立數(shù)學(xué)模型 . 30 4.4.2 公路線段屬性權(quán)值的模型設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 30 4.4.3 最佳路線的算法描述 . 30 4.4.4 景區(qū)道路網(wǎng)最短路徑算法 . 31 5 總結(jié) . 36 致謝 . 37 參考文獻(xiàn) . 38 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文 1 電子導(dǎo)游系統(tǒng)初探 1 緒論 隨著人們生活水平的提高外出旅游漸漸成為人們充實(shí)生活

14、、放松自己的一種重要方式。旅游業(yè)也成為世界最具活力和發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)。由于中國多元文化以及豐富的自然環(huán)境對外國游客的巨大吸引力國內(nèi)的旅游業(yè)發(fā)展勢頭旺盛目前中國旅游業(yè)的收入已占國內(nèi)生產(chǎn)總值的5%。根據(jù)世界旅游組織的預(yù)測中國將在2020年發(fā)展成為世界第一旅游接待大國和第四旅游輸出大國。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展信息成為旅游業(yè)的命脈信息化成為推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)全面發(fā)展的關(guān)鍵因素。 旅游業(yè)發(fā)展的同時(shí)游客和景點(diǎn)管理部門對旅游質(zhì)量的要求也越來越高。文明旅游、安全旅游和輕松旅游已經(jīng)是旅游業(yè)發(fā)展的一個(gè)新趨勢。雖然配置導(dǎo)游是個(gè)不錯(cuò)的解決辦法但導(dǎo)游的存在也在某種程度上影響了游客游覽的自主性。如何運(yùn)用信息技術(shù)解決這一問題提高

15、旅游信息化程度提高旅游質(zhì)量和效益以促使我國旅游業(yè)面向市場走向世界已成為當(dāng)務(wù)之急。 1.1 電子導(dǎo)游系統(tǒng)的研究背景-信息化對旅游業(yè)的重要性 當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展正處于一個(gè)由工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代向知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代過渡的大背景下經(jīng)濟(jì)的高度信息化與全球化已成為一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢信息技術(shù)革命與信息化建設(shè)正使資本經(jīng)濟(jì)變?yōu)樾畔⒔?jīng)濟(jì)并將迅速改變傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)過程和方式。1979 年美國學(xué)者 Gunn 提出了旅游功能系統(tǒng)的概念在這個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中“信息與引導(dǎo)”是連接旅游者與目的地的關(guān)鍵環(huán)節(jié)如圖 1.l 所示。 圖1.1 旅游功能系統(tǒng) 旅 游 者 信息與引導(dǎo) 交 通 吸引物 與集聚 服務(wù)與 設(shè)施 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文 2 信息與引導(dǎo)在

16、旅游功能系統(tǒng)中雖然不是直接創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的環(huán)節(jié)但對開發(fā)旅游市場實(shí)際上是至關(guān)重要的。隨著旅游業(yè)的日趨成熟游客的要求日趨多樣客觀上使的這種信息的提供越來越重要也越來越困難。因此應(yīng)不斷加強(qiáng)旅游業(yè)的信息化強(qiáng)化旅游行業(yè)各個(gè)主體之間的信息溝通。其中改善游客與景點(diǎn)管理部門的信息溝通是核心環(huán)節(jié)。因此加強(qiáng)導(dǎo)游服務(wù)的信息化提高導(dǎo)游服務(wù)的質(zhì)量和效率顯得尤為重要。 1.2 導(dǎo)游服務(wù)與信息化的結(jié)合-電子導(dǎo)游系統(tǒng) 信息技術(shù)的飛速發(fā)展帶動(dòng)了各個(gè)行業(yè)的信息化的同時(shí)催生了許多新事物、新概念人們對信息產(chǎn)品的需求與依賴也不斷提高。旅游業(yè)的信息化步伐也在不斷加快?！半娮訉?dǎo)游系統(tǒng)”就是在這一背景下提出的一種新的概念。電子導(dǎo)游是相對于人工

17、導(dǎo)游而言的目前對電子導(dǎo)游的理解是指利用電子技術(shù)原理制造的各種導(dǎo)游講解設(shè)備系統(tǒng)用于改變原有的人工導(dǎo)游講解方式和方法稱之為電子導(dǎo)游英文譯為Audio Guide或E-Guide。它集計(jì)算機(jī)技術(shù)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、位置服務(wù)Location Based Services,LBS和電子智能控制技術(shù)于一體打破了常規(guī)的由一名導(dǎo)游帶領(lǐng)一隊(duì)游客按預(yù)定游覽路線進(jìn)行游覽的傳統(tǒng)觀念提出了自主旅游、輕松旅游的概念使游客不必死板地跟隨著導(dǎo)游進(jìn)行游覽而是自由地享受自助游覽的樂趣。如表1.1所示。 表 1.1 電子導(dǎo)游與人工導(dǎo)游比較 形式 人工導(dǎo)游 電子導(dǎo)游 景點(diǎn)介紹 人工介紹噪雜、相互干擾 視頻音頻并茂清晰明了 服務(wù)質(zhì)量

18、受導(dǎo)游水平影響 優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定服務(wù) 游覽自由度 順序游覽 自由游覽 組團(tuán)人數(shù) 限制 無限制 語種 單語種 多語種選擇 費(fèi)用 高50元/人 低10元/人 環(huán)保 噪音污染 無污染 人力資源問題 復(fù)雜離職、罷工、工資、培訓(xùn) 無 維護(hù) 需不斷培訓(xùn) 操作簡單維護(hù)容易 經(jīng)濟(jì)利潤 導(dǎo)游費(fèi)用支付導(dǎo)游 由景點(diǎn)賺取相關(guān)利潤 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文 3游客可根據(jù)隨身攜帶的導(dǎo)游機(jī)上的電子地圖自由地選擇自己喜歡的游覽線路電子地圖上標(biāo)明了景區(qū)內(nèi)每一個(gè)景點(diǎn)和各種服務(wù)設(shè)施的準(zhǔn)確位置并為游客提供方便的查詢功能游客每到達(dá)一個(gè)景點(diǎn)導(dǎo)游機(jī)就會(huì)自動(dòng)播放相應(yīng)景點(diǎn)的語音或視頻介紹省去了人工導(dǎo)游帶來的不便詳細(xì)的景點(diǎn)介紹使游客對景點(diǎn)有更生動(dòng)、更深入的

19、認(rèn)識(shí)提高了游覽的質(zhì)量。電子導(dǎo)游系統(tǒng)在方便游客游覽的同時(shí)也方便了景區(qū)管理部門對游客及景區(qū)設(shè)施的管理導(dǎo)游機(jī)上的高性能的GPRS無線通訊模塊可將游客位置信息及其它服務(wù)請求信息實(shí)時(shí)傳達(dá)到景點(diǎn)監(jiān)控中心的主機(jī)上可以使景區(qū)管理部門更方便快捷地掌握景區(qū)內(nèi)的狀況合理地引導(dǎo)游客以使景區(qū)設(shè)施得到充分利用。主機(jī)中強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)管理功能還可為景區(qū)管理者提供輔助決策和管理如進(jìn)行游客管理旅游資源評(píng)價(jià)旅游景區(qū)規(guī)劃旅游銷售預(yù)測等。 1.3 國內(nèi)外電子導(dǎo)游系統(tǒng)的研究狀況 1.3.1 國外電子導(dǎo)游系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 上世紀(jì)80年代西方一些發(fā)達(dá)國家的博物館開始采用了非導(dǎo)游講解的電子講解器在博物館等室內(nèi)展館取代了人工導(dǎo)游以及因噪音大而

20、影響它人游覽的高音喇叭。游客在展館入口處領(lǐng)取一臺(tái)講解器和一份說明書游覽結(jié)束后自覺放回原處以便下一位游客繼續(xù)使用。這就是電子導(dǎo)游系統(tǒng)的雛形。 隨著信息技術(shù)的進(jìn)步電子導(dǎo)游此后得到逐步發(fā)展。美國馬薩諸塞州一家公司發(fā)明了一種便攜式電子導(dǎo)游它儲(chǔ)存了包括美國大陸主要高速公路在內(nèi)的35000項(xiàng)數(shù)據(jù)資料。游人只要只需輸入所在州名、高速公路、方向及最近的里程碑便可獲得餐館、加油站、醫(yī)院、旅游景點(diǎn)等信息。除此之外它還能提供地方高速公路交警的電話號(hào)碼以及當(dāng)?shù)靥鞖?、旅游公司、汽車旅館等有關(guān)情況。 現(xiàn)在在美國、英國、法國、加拿大等國的一些旅游城市都有出租最先進(jìn)的電子導(dǎo)游這種電子導(dǎo)游看上去和普通掌上電腦差不多當(dāng)游客經(jīng)過相

21、關(guān)景點(diǎn)時(shí)這款電子導(dǎo)游就會(huì)播放一段該景點(diǎn)的語音介紹告訴游客相關(guān)的歷史和故事。另外電子導(dǎo)游還可以告訴你如何行車到達(dá)目的地前方有什么景點(diǎn)、餐館或者酒店。這種電子導(dǎo)游最受外國游客和自駕游的朋友歡迎。 1.3.2 我國電子導(dǎo)游的發(fā)展現(xiàn)狀 在國內(nèi)電子導(dǎo)游還是一個(gè)新事物2000年在廣西桂林漓江開始出現(xiàn)電子導(dǎo)游近幾年來國內(nèi)各個(gè)著名景點(diǎn)都開始引進(jìn)。但這些電子導(dǎo)游技術(shù)相對落后河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文 4主要還停留在數(shù)碼按鍵播放機(jī)和觸摸式視頻講解系統(tǒng)上。手持按鍵式導(dǎo)游機(jī)游客每到一個(gè)新的景點(diǎn)按一下相應(yīng)的鍵才能聽到導(dǎo)游詞。而觸摸式視頻講解系統(tǒng)是一臺(tái)臺(tái)固定的導(dǎo)游點(diǎn)游客通過觸摸屏上的按鈕得到景區(qū)景點(diǎn)、售貨店鋪、餐館、旅館、交通

22、出行等各方面的咨詢服務(wù)。 這些電子導(dǎo)游只是一個(gè)聲音播放器或者一個(gè)信息搜索臺(tái)真正意義上的電子導(dǎo)游應(yīng)該具有智能性能夠完全取代人工導(dǎo)游。基本的智能功能至少要包括智能引導(dǎo)功能和自動(dòng)講解功能智能引導(dǎo)功能可由提供路徑查詢的電子地圖來實(shí)現(xiàn)電子地圖上標(biāo)有景區(qū)內(nèi)各個(gè)景點(diǎn)和服務(wù)設(shè)施的位置自動(dòng)講解功能可通過GPS定位實(shí)現(xiàn)游客每到一個(gè)景點(diǎn)定位模塊就可檢測到游客位置和景點(diǎn)位置距離小于某一范圍從而準(zhǔn)確的為游客介紹。 目前國內(nèi)此類智能化電子導(dǎo)游還未普及產(chǎn)品性能還未成熟。只有北京的故宮、頤和園、北海公園等著名景區(qū)為游客提供智能導(dǎo)游機(jī)智能電子導(dǎo)游的開發(fā)和應(yīng)用在國內(nèi)還處于起步階段。研究電子導(dǎo)游系統(tǒng)使其更加智能化、實(shí)用化、商品化趕

23、超國際水平對提高導(dǎo)游服務(wù)的質(zhì)量促進(jìn)我國旅游業(yè)市場化進(jìn)程具有重要意義。 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文 52 開發(fā)電子導(dǎo)游系統(tǒng)的技術(shù)支持 2.1 位置服務(wù) 2.1.1 位置服務(wù)定義 位置服務(wù)的英文全稱是Location Based Service簡稱LBS。在國外也稱“Mobile Location ServiceMLS”以突出其為移動(dòng)用戶服務(wù)的特點(diǎn)。 關(guān)于位置服務(wù)的定義許多通訊運(yùn)營商、內(nèi)容提供商、專業(yè)公司以及學(xué)術(shù)研究人員都分別從不同角度進(jìn)行描述例如 1位置服務(wù)跟據(jù)用戶的即時(shí)需求和位置發(fā)布應(yīng)用Autodesk2000。 2位置服務(wù)定義于這樣的移動(dòng)商業(yè)服務(wù)即利用用戶移動(dòng)終端當(dāng)前位置提供的信息服務(wù)Mobile

24、info2002。 3移動(dòng)位置服務(wù)又稱定位服務(wù)是通過GSM網(wǎng)絡(luò)獲取移動(dòng)終端用戶的位置信息經(jīng)緯度坐標(biāo)在電子地圖平臺(tái)的支持下為用戶提供相應(yīng)服務(wù)的一種增值業(yè)務(wù)GO2MAP2001。 4無線定位服務(wù)就是通過手機(jī)終端與無線網(wǎng)絡(luò)GSM、CDMA相互配合獲取用戶當(dāng)前的位置信息并根據(jù)用戶需求提供個(gè)性化的位置服務(wù)信息中國聯(lián)合通信有限公司2002。 5位置服務(wù)是通過移動(dòng)通信網(wǎng)獲取移動(dòng)用戶的位置信息經(jīng)緯度然后提供相應(yīng)服務(wù)的一種增值業(yè)務(wù)中國移動(dòng)通信有限公司2002。 綜合以上定義可以得出四點(diǎn)結(jié)論 1、 確定用戶當(dāng)前位置是提供服務(wù)的基礎(chǔ) 2、 服務(wù)的內(nèi)容與位置密切相關(guān)是基于地理信息分析的結(jié)果 3、 用戶利用移動(dòng)終端獲取

25、服務(wù) 4、 服務(wù)內(nèi)容通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送到終端。 因此位置服務(wù)是一種移動(dòng)通信服務(wù)它采用定位技術(shù)確定移動(dòng)用戶的當(dāng)前地理位置利用地理信息分析和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向用戶提供與其位置相關(guān)的信息服務(wù)。 2.1.2 實(shí)現(xiàn)LBS的前提定位技術(shù) 定位是指在一個(gè)時(shí)空參照系中確定物力實(shí)體的位置。對移動(dòng)終端的定位過程大致分為兩步一是測量二是計(jì)算。根據(jù)參照系統(tǒng)的不同空間位置的描述分為三種相對關(guān)系、地理坐標(biāo)和地址。 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文 52 開發(fā)電子導(dǎo)游系統(tǒng)的技術(shù)支持 2.1 位置服務(wù) 2.1.1 位置服務(wù)定義 位置服務(wù)的英文全稱是Location Based Service簡稱LBS。在國外也稱“Mobile Locati

26、on ServiceMLS”以突出其為移動(dòng)用戶服務(wù)的特點(diǎn)。 關(guān)于位置服務(wù)的定義許多通訊運(yùn)營商、內(nèi)容提供商、專業(yè)公司以及學(xué)術(shù)研究人員都分別從不同角度進(jìn)行描述例如 1位置服務(wù)跟據(jù)用戶的即時(shí)需求和位置發(fā)布應(yīng)用Autodesk2000。 2位置服務(wù)定義于這樣的移動(dòng)商業(yè)服務(wù)即利用用戶移動(dòng)終端當(dāng)前位置提供的信息服務(wù)Mobileinfo2002。 3移動(dòng)位置服務(wù)又稱定位服務(wù)是通過GSM網(wǎng)絡(luò)獲取移動(dòng)終端用戶的位置信息經(jīng)緯度坐標(biāo)在電子地圖平臺(tái)的支持下為用戶提供相應(yīng)服務(wù)的一種增值業(yè)務(wù)GO2MAP2001。 4無線定位服務(wù)就是通過手機(jī)終端與無線網(wǎng)絡(luò)GSM、CDMA相互配合獲取用戶當(dāng)前的位置信息并根據(jù)用戶需求提供個(gè)性

27、化的位置服務(wù)信息中國聯(lián)合通信有限公司2002。 5位置服務(wù)是通過移動(dòng)通信網(wǎng)獲取移動(dòng)用戶的位置信息經(jīng)緯度然后提供相應(yīng)服務(wù)的一種增值業(yè)務(wù)中國移動(dòng)通信有限公司2002。 綜合以上定義可以得出四點(diǎn)結(jié)論 1、 確定用戶當(dāng)前位置是提供服務(wù)的基礎(chǔ) 2、 服務(wù)的內(nèi)容與位置密切相關(guān)是基于地理信息分析的結(jié)果 3、 用戶利用移動(dòng)終端獲取服務(wù) 4、 服務(wù)內(nèi)容通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送到終端。 因此位置服務(wù)是一種移動(dòng)通信服務(wù)它采用定位技術(shù)確定移動(dòng)用戶的當(dāng)前地理位置利用地理信息分析和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向用戶提供與其位置相關(guān)的信息服務(wù)。 2.1.2 實(shí)現(xiàn)LBS的前提定位技術(shù) 定位是指在一個(gè)時(shí)空參照系中確定物力實(shí)體的位置。對移動(dòng)終端的定位

28、過程大致分為兩步一是測量二是計(jì)算。根據(jù)參照系統(tǒng)的不同空間位置的描述分為三種相對關(guān)系、地理坐標(biāo)和地址。 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文 62.1.2.1 GPS簡介 基于移動(dòng)終端的定位最常用的是GPS定位這種定位方案的技術(shù)基礎(chǔ)是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)Global Positioning SystemGPS。GPS是隨著現(xiàn)代航天及無線通信科學(xué)技術(shù)的發(fā)展建立起來的一個(gè)高精度、全天候和全球性的無線導(dǎo)航定位、定時(shí)的多功能系統(tǒng)。 GPS由空間衛(wèi)星系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)和用戶接收機(jī)三個(gè)部分構(gòu)成。GPS地面監(jiān)控系統(tǒng)由一個(gè)主控站、五個(gè)監(jiān)測站和三個(gè)上行數(shù)據(jù)傳送站組成。GPS接收機(jī)接到衛(wèi)星發(fā)來的定位信號(hào)經(jīng)解擴(kuò)、解調(diào)和譯碼得到衛(wèi)星星歷根

29、據(jù)星歷算出衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)時(shí)刻在空間的位置X1X1、Y1、Z1接收機(jī)還以自己的時(shí)鐘用戶鐘為基準(zhǔn)測量信號(hào)到達(dá)的時(shí)間T1。用戶鐘和衛(wèi)星鐘是獨(dú)立時(shí)鐘事先也未進(jìn)行同步兩鐘的計(jì)時(shí)起點(diǎn)差為T實(shí)際上測得的時(shí)間T1是定位信號(hào)從衛(wèi)星到接收機(jī)的傳播時(shí)間加上T即為 電波傳送速度為光速C因此可得到距離R為 R并非衛(wèi)星和用戶間的真實(shí)距離而是偽距離。假設(shè)原點(diǎn)位于地球球心Z軸指向北極X軸指向格林威治子午線Y軸垂直于XOZ面。R1可表示為 X、Y、Z是用戶或接收機(jī)在宇宙直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)由此可得 X1、Y1、Z1可由衛(wèi)星星歷求得R通過測量得到這樣式中只有四個(gè)未知量X、Y、Z和T這正是要求的用戶坐標(biāo)及用戶鐘對衛(wèi)星鐘的時(shí)間差如測量用

30、戶到4顆衛(wèi)星的偽距離即可得到4個(gè)未知數(shù)的解。 2.1.2.2 輔助GPSAssisted GPSA-GPS定位方式 現(xiàn)在對定位技術(shù)的精度要求越來越高因此真正實(shí)用的定位技術(shù)是輔助GPSAssisted GPSA-GPS定位方式。其原理是網(wǎng)絡(luò)收到GPS輔助信息并將輔助信息發(fā)送到終端終端得到GPS信息計(jì)算并得出自身的精確位置然后將位置信息返回到網(wǎng)絡(luò)。這種解決方案是將傳統(tǒng)GPS接收器的大部分功能轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)。該方式需要天線、位置測量單元LMU和數(shù)據(jù)處理器等設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)向終端發(fā)送一串極短的輔助信息包括時(shí)間、可視衛(wèi)星清單、衛(wèi)星信號(hào)多普河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文 7勒參數(shù)和碼相位搜索窗口。這些參數(shù)有助于內(nèi)

31、置GPS模塊減少GPS信號(hào)獲得時(shí)間。輔助數(shù)據(jù)來自經(jīng)終端GPS模塊處理后產(chǎn)生的偽距離數(shù)據(jù)且可持續(xù)數(shù)分鐘。收到這些偽距離數(shù)據(jù)后相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)處理器或定位服務(wù)器能大致估算出終端的位置。網(wǎng)路增加必要的修正后可提高定位精度。這種定位方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以簡化終端GPS設(shè)備縮短GPS 定位時(shí)間并提高定位靈敏度在較低信噪比也能成功進(jìn)行定位。 2.2 地理信息系統(tǒng)GIS 2.2.1 地理信息系統(tǒng)GIS簡介 地理信息系統(tǒng)Geographic Information SystemGIS是當(dāng)前快速發(fā)展的新興邊緣學(xué)科GIS 是地理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、遙感科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)與管理科學(xué)等交叉一體的學(xué)科平臺(tái)。GIS

32、在計(jì)算機(jī)軟件、硬件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持下將地學(xué)空間數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合采用地理模型與空間分析方法以空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、采集、存儲(chǔ)、檢索、管理、操作、綜合分析、模擬、顯示與更新為地理研究、宏觀決策與多目標(biāo)開發(fā)服務(wù)可進(jìn)行多時(shí)相、多數(shù)據(jù)源、時(shí)空相結(jié)合、定性與定量相結(jié)合的分析。在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下可構(gòu)建現(xiàn)實(shí)空間信息模型可從視覺、計(jì)量和邏輯上對現(xiàn)實(shí)空間從功能上進(jìn)行模擬對各類信息變化進(jìn)行仿真。它以高效的數(shù)據(jù)管理能力成為目前一種有效的信息管理和決策工具廣泛應(yīng)用于城市土地管理、城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測、防災(zāi)減災(zāi)、軍事等各個(gè)領(lǐng)域。 2.2.2 GIS技術(shù)簡介 地理信息系統(tǒng)是用于采集、存儲(chǔ)、處理、分析和顯

33、示地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 2.2.2.1 GIS 的特點(diǎn) 1)所有的相關(guān)信息均按特定的坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的坐標(biāo)定位對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的存儲(chǔ)和管理。 2)將多源的空間數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)分類、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化編碼使其適應(yīng)計(jì)算機(jī)輸入輸出的要求便于進(jìn)行社會(huì)經(jīng)濟(jì)和自然資源、環(huán)境要素之間的對比和相關(guān)分析。 3)具有圖形與數(shù)據(jù)雙向查詢檢索的基本功能即既可實(shí)現(xiàn)圖形查屬性又可實(shí)現(xiàn)屬性查圖形并可提供用戶需要的空間分析數(shù)據(jù)。 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文 84)向用戶提供空間數(shù)據(jù)多因素空間分析、復(fù)合評(píng)價(jià)、預(yù)測預(yù)報(bào)和模擬優(yōu)化等技術(shù)手段。 5)GIS 與一般數(shù)據(jù)庫應(yīng)用有關(guān)但又有較大的區(qū)別。在一個(gè) GI

34、S 里的所有信息都與空間位置有關(guān)。一般數(shù)據(jù)庫也可能會(huì)包含位置信息(如礦點(diǎn)位置)但是一般數(shù)據(jù)庫只使用地理參照來做存儲(chǔ)和訪問信息的主要方法。 6)GIS 與其他的信息系統(tǒng)的主要區(qū)別在于其存儲(chǔ)處理的信息是經(jīng)過地理編碼的地理位置和該位置有關(guān)的地物屬性信息成為信息檢索的重要部分。 2.2.2.2 GIS 的組成 GIS 以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ)由計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)和用戶四大要素組成。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)包括執(zhí)行程序的中央處理器(CPU)、保存數(shù)據(jù)和程序的存儲(chǔ)設(shè)備、數(shù)據(jù)輸入、顯示和輸出的外圍設(shè)備(如顯示器、打印機(jī)等)。軟件是支持?jǐn)?shù)據(jù)信總的采集、管理、再現(xiàn)和回答用戶問題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。數(shù)據(jù)是系統(tǒng)分析和處理的對象也

35、是構(gòu)成系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)。用戶則包括系統(tǒng)的開發(fā)、管理和使用人員。 2.2.2.3 GIS 的數(shù)據(jù) GIS 中的數(shù)據(jù)可分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。空間數(shù)據(jù)又稱地圖數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、空間信息描述的是地理空間實(shí)體的位置、大小、形狀、方向等幾何特征以及與相鄰物體的拓?fù)潢P(guān)系由點(diǎn)、線、面組成如地圖、工程圖、規(guī)劃圖、航空與遙感影像等。屬性數(shù)據(jù)也稱屬性信息是定義空間數(shù)據(jù)或特征所表示的內(nèi)容描述該空間現(xiàn)象的其他特征如地形地貌、溫濕度、降雨量、土地利用、居住人口、動(dòng)植物種類及其密度等。所有數(shù)據(jù)必須轉(zhuǎn)換成數(shù)字化形式。 2.2.2.4 GIS 的功能 作為自動(dòng)信息處理和分析系統(tǒng)GIS 具有以下幾大功能 1數(shù)據(jù)采集主要用于獲取數(shù)據(jù)

36、包括現(xiàn)成的數(shù)字化數(shù)據(jù)、人工編碼、數(shù)字化地圖等并保證數(shù)據(jù)在內(nèi)容上、空間上的完整性和一致性 2數(shù)據(jù)整理包括數(shù)據(jù)核查、糾錯(cuò)、格式化和轉(zhuǎn)換等 3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)將不同來源、不同屬性的數(shù)據(jù)以恰當(dāng)?shù)男问酱鎯?chǔ)于數(shù)據(jù)庫中以方便查詢和分析 4數(shù)據(jù)查詢以特定的請求來再現(xiàn)數(shù)據(jù)信息 5空間分析進(jìn)行數(shù)據(jù)的地理操作和轉(zhuǎn)換及統(tǒng)計(jì)分析如緩沖區(qū)分析、空間插值分析、疊置分析領(lǐng)域分析、網(wǎng)絡(luò)分析等 6結(jié)果展示通過屏幕、打印、拷貝等形式來展示 GIS 所產(chǎn)生地圖、圖像、表格等多種形式的結(jié)果。因此通過 GIS 能獲得以下信息對象定位、特河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文 9定條件、變化趨勢、空間模式及模擬結(jié)果 2.2.2.5 組件式地理信息系統(tǒng) 地理信息系統(tǒng)

37、GIS在發(fā)展過程中充分吸取和利用其他領(lǐng)域的成熟技術(shù)其中基于ActiveX組件式地理信息系統(tǒng)因其價(jià)格低廉、使用方便、兼容性好、利于集成等優(yōu)點(diǎn)很快受到各界的關(guān)注和青睞。所謂組件式GIS是指基于組件對象平臺(tái)以一組具有某種標(biāo)準(zhǔn)通信接口的、允許跨語言應(yīng)用的組件提供的GIS這種組件稱為GIS組件。GIS組件之間以及GIS組件與其他組件之間可以通過標(biāo)準(zhǔn)的通信接口實(shí)現(xiàn)交互這種交互甚至可以跨計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。 組件式GIS具有二次開發(fā)方便、易于集成、無限擴(kuò)展等特點(diǎn)。組件式GIS軟件平臺(tái)帶來了GIS應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)方式的變革有利于提高二次開發(fā)的效率增強(qiáng)GIS系統(tǒng)中各子系統(tǒng)之間的集成度便于與其他信息系統(tǒng)集成為其他信息系統(tǒng)提供

38、地理信息處理功能。組件式GIS的基本思想是把GIS的各大功能模塊劃分為幾個(gè)控件每個(gè)控件完成不同的功能。各個(gè)GIS控件之間以及GIS控件與其它非GIS控件之間可以方便地通過可視化的軟件開發(fā)工具集成起來形成最終的GIS應(yīng)用。把GIS的功能適當(dāng)抽象以組件形式供開發(fā)者使用將會(huì)帶來許多傳統(tǒng)GIS工具無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。 1小巧靈活、價(jià)格便宜。組件化的GIS平臺(tái)集中提供空間數(shù)據(jù)管理能力并且能以靈活的方式與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)連接。在保證功能的前提下系統(tǒng)表現(xiàn)得小巧靈活而其價(jià)格僅是傳統(tǒng)GIS開發(fā)工具的十分之一甚至更少。這樣用戶便能以較好的性能價(jià)格比獲得或開發(fā)GIS應(yīng)用系統(tǒng)。 2無須專門GIS開發(fā)語言直接嵌入開發(fā)工具。組件式

39、GIS建立在嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)之上不需要額外的GIS二次開發(fā)語言只需實(shí)現(xiàn)GIS的基本功能函數(shù)按照Microsoft的ActiveX控件標(biāo)準(zhǔn)開放接口。這有利于減輕GIS軟件開發(fā)者的負(fù)擔(dān)而且增強(qiáng)了GIS軟件的可擴(kuò)展性。 3強(qiáng)大的GIS功能。新的GIS組件都是基于32位系統(tǒng)平臺(tái)的采用了InProc直接調(diào)用形式所以無論是管理大數(shù)據(jù)的能力還是處理速度方面均不比傳統(tǒng)GIS軟件遜色。小小的GIS組件完全能提供拼接、裁剪、疊合、緩沖區(qū)等空間處理能力和豐富的空間查詢與分析能力。 4開發(fā)簡捷。由于GIS組件可以直接嵌入MIS開發(fā)工具中對于廣大開發(fā)人員來講就可以自由選擇他們熟悉的開發(fā)工具。而且GIS組件提供的API形式非常

40、接近MIS工具的模式開發(fā)人員可以像管理數(shù)據(jù)庫表一樣熟練的管理地圖等空間數(shù)據(jù)無須對開發(fā)人員進(jìn)行特殊的培訓(xùn)。在GIS或GMIS的開發(fā)過河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文 10程中開發(fā)人員可的素質(zhì)與熟練程度是十分重要的因素這將使大量的MIS開發(fā)人員能夠較快地過渡到GIS或GMIS的開發(fā)工作中從而大大加速GIS的發(fā)展。 5 更加大眾化。組件式技術(shù)已經(jīng)成為了業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)用戶可以像使用其他ActiveX控件一樣使用GIS軟件使非專業(yè)的普通用戶也能夠開發(fā)和集成GIS應(yīng)用系統(tǒng)推動(dòng)了GIS的大眾化進(jìn)程。組件式GIS的出現(xiàn)使GIS不僅是專家們的專業(yè)分析工具同時(shí)也成為普通用戶對地理相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的可視化工具。 2.3 通用分組無線

41、業(yè)務(wù)GPRS 2.3.1 GPRS系統(tǒng)簡介 GPRS是通用無線分組業(yè)務(wù)General Packet Radio System的縮寫是介于第二代和第三代之間的一種技術(shù)通常稱為2.5G。GPRS采用與GSM相同的頻段、頻帶寬度、突發(fā)結(jié)構(gòu)、無線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)、跳頻規(guī)則以及相同的TDMA幀結(jié)構(gòu)。因此在GSM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上構(gòu)建GPRS系統(tǒng)時(shí)GSM系統(tǒng)中的絕大部分部件都不需要作硬件改動(dòng)只需作軟件升級(jí)。有了GPRS用戶的呼叫建立時(shí)間大大縮短幾乎可以做到“永遠(yuǎn)在線”。此外 GPRS是以營運(yùn)商傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量而不是連接時(shí)間為基準(zhǔn)來計(jì)費(fèi)從而令每個(gè)用戶的服務(wù)成本更低在不過多增加通訊費(fèi)用的基礎(chǔ)上達(dá)到數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。該方案要求主機(jī)

42、端通信服務(wù)器有一個(gè)公共的IP地址用于接收和發(fā)送GPRS數(shù)據(jù)。 2.3.2 GPRS網(wǎng)絡(luò)基本工作原理 GPRS是在原有的基于電路交換CSD方式的GSM網(wǎng)絡(luò)上引入兩個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)和網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)GGSN。SGSN和MSC在同一等級(jí)水平并跟蹤單個(gè)MS的存儲(chǔ)單元實(shí)現(xiàn)安全功能和接入控制并通過幀中繼連接到基站系統(tǒng)。GGSN支持與外部分組交換網(wǎng)的互通并經(jīng)由基于IP的GPRS骨干網(wǎng)和SGSN連通。圖2.1給出了GPRS與Internet連接原理框圖。GPRS終端通過接口從客戶系統(tǒng)取得數(shù)據(jù)處理后的GPRS分組數(shù)據(jù)發(fā)送到GSM基站。分組數(shù)據(jù)經(jīng)SGSN封裝后SGSN通過GPRS骨干網(wǎng)與

43、網(wǎng)關(guān)支持接點(diǎn)GGSN進(jìn)行通信。GGSN對分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理再發(fā)送到目的網(wǎng)絡(luò)如Internet或X.25網(wǎng)絡(luò)。 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文 11 圖2.1 GPRS與Internet連接原理圖 若分組數(shù)據(jù)是發(fā)送到另一個(gè)GPRS終端則數(shù)據(jù)由GPRS骨干網(wǎng)發(fā)送到SGSN再經(jīng)BSS發(fā)送到GPRS終端。 2.3.3 GPRS協(xié)議模型 GPRS網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議目前主要采用Phase1 階段提供的TCP/IP和X.25協(xié)議。移動(dòng)臺(tái)MS與SGSN之間的GPRS分層協(xié)議模型如圖2.1所示。 圖2.1 GPRS的協(xié)議模型 1、 Um接口的物理層為射頻接口部分而物理鏈路層負(fù)責(zé)提供空中接口的各種邏輯信道。 2、 MAC層的

44、主要作用是定義和分配空中接口的GPRS 邏輯信道使這些信道能被不同的移動(dòng)臺(tái)共享。 3、 LLC層為邏輯鏈路控制層。它是一種HDLC的無線鏈路協(xié)議。LLC層基于高速數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程生成完整的LLC幀。 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 MSSNDC LLC MAC 物理鏈路 RF接口 SNDC LLC LAPD 物理鏈路 LLR MAC LAP物理鏈路 RF接口 物理 鏈路 Um RSSGbSGSN 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文 124、 SNDC為子網(wǎng)依賴結(jié)合層。它的主要作用是確定TCP/IP地址和加密方式以及完成傳送數(shù)據(jù)的分組、打包等任務(wù)。 2.3.4 GPRS的技術(shù)優(yōu)勢 作為第二代移動(dòng)通信技術(shù)GSM向第三代移動(dòng)通信

45、3G的一個(gè)過渡技術(shù)GPRS的技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面 1、資源利用率高GPRS引入了分組交換的傳輸模式使原來采用電路交換模式的GSM 傳輸數(shù)據(jù)方式發(fā)生了根本性的變化這在無線資源緊缺的情況下顯得尤為重要。按電路交換模式來說在整個(gè)連接期中用戶無論是否傳送數(shù)據(jù)都將獨(dú)自占用信道。而對于分組交換模式用戶只在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)期間才占用資源這意味著多個(gè)用戶可高效率地共享同一信道從而提高資源的利用率。GPRS 用戶的計(jì)費(fèi)以通信的數(shù)據(jù)量為主要依據(jù)體現(xiàn)了“得到多少支付多少”的原則。在實(shí)際應(yīng)用中如電子導(dǎo)游的游客終端與通信服務(wù)器的GPRS 無線連接用戶的連接時(shí)間可能長達(dá)數(shù)小時(shí)卻只需支付相對低廉的連接費(fèi)用。 2、傳輸速率高GPRS可提供高達(dá)115Kbps的傳輸速率最高值為171.2Kbps不包括FEC-前向糾錯(cuò)控制這意味著通過便攜式計(jì)算機(jī)GPRS用戶能與ISDN用戶一樣快速地上網(wǎng)瀏覽同時(shí)使一些對傳輸速率敏感的移動(dòng)多媒體應(yīng)用成為可能。 3、接入時(shí)間短分組交換接入時(shí)間縮短為少于1s能提供快速即時(shí)的連接可大幅度提高一些事務(wù)的效率并可使已有的因特網(wǎng)應(yīng)用如E-mail、網(wǎng)頁瀏覽等操作更為便捷、流暢。 4、支持協(xié)議GPRS 支持因特網(wǎng)應(yīng)