GPS在GIS數(shù)據(jù)采集中的應用

GPS在GIS數(shù)據(jù)采集中的應用摘要：由于GIS技術(shù)的先進性和發(fā)展性，被廣泛應用于各個領(lǐng)域。因此，有必要對基于GIS技術(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行研究。在這方面，本文從GIS技術(shù)入手，提出了系統(tǒng)設(shè)計的要點，并結(jié)合GPS定位技術(shù)進行了探討。關(guān)鍵詞：GPS；GIS數(shù)據(jù)米集；應用刖言GIS是地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystem)的簡稱，是一種極其重要的空間信息系統(tǒng)。GIS主要利用計算機硬件及軟件系統(tǒng)的支持，對地球表層當中存在的關(guān)于地理分布數(shù)據(jù)開展采集、存儲等一系列工作。1GIS技術(shù)的定義及特征1.1開放性特征GIS技術(shù)在系統(tǒng)當中能夠支持各方面的數(shù)據(jù)庫管理，其中不乏具有多種大型數(shù)據(jù)庫，如美國甲骨文軟件系統(tǒng)公司生產(chǎn)的ORACLE關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、美國賽貝斯公司生產(chǎn)的SYBASE系統(tǒng)等。同時還可支持多種計算機編程語言、開發(fā)工具以及各類型的操作系統(tǒng)平臺，從而為各應用系統(tǒng)提供標準化接口，具有較強的開放性特征。1.2先進性特征GIS平臺所采用的技術(shù)皆與世界同步，如計算機圖形技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等。該系統(tǒng)在設(shè)計方面也均是采用最新技術(shù)，能夠充分支持遠程數(shù)據(jù)以及圖紙查詢。GIS系統(tǒng)中具有強大圖標輸出功能，利用該功能能夠?qū)崿F(xiàn)地圖的直接打印、統(tǒng)計報表以及各類數(shù)據(jù)等目的。同時系統(tǒng)中還具有較為完善的測量工具，能夠?qū)ΜF(xiàn)場數(shù)據(jù)進行勘查以及線路桿塔的設(shè)計，并且無需通過其他環(huán)節(jié)就可對線路設(shè)備的遷移以及相關(guān)的計算等，從而對線路輔助設(shè)計以及設(shè)備檔案進行修改。GIS系統(tǒng)還具有判斷分析方位或者區(qū)域的功能，以此為用戶提供可靠依據(jù)，具有極強的先進性特征。1.3發(fā)展性特征在GIS技術(shù)的開發(fā)過程中，為了考慮其今后的進一步發(fā)展，開發(fā)工具選用J2EE技術(shù)架構(gòu)以及XML可擴展標記語言。以此便于系統(tǒng)今后的維護及功能的擴展，同時也保障了與其他應用系統(tǒng)的完美連接，具有發(fā)展性特征。根據(jù)以上對GIS技術(shù)的特征分析中可以見得，其所具備的開放性、先進性以及發(fā)展性特征均符合電力數(shù)據(jù)采集的需求，因此，本文將對基于GIS技術(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行設(shè)計。2基站和GPS的混合定位(AGPS)AGPS技術(shù)是一種結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)基站信息和GPS信息對移動臺進行定位的技術(shù)，可以在各類移動網(wǎng)絡(luò)中使用。該技術(shù)需要在手機內(nèi)部添加一個GPS接收機模塊，并且改造手機天線，還要在移動網(wǎng)絡(luò)上增加位置服務器、差分GPS基準站等通信設(shè)備。使用APGS技術(shù)的手機會先將本身基站地址通過移動網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)轿恢梅掌鳎晃恢梅掌鲿鶕?jù)該手機的大致位置傳輸與該位置相關(guān)的GPS輔助信息到手機；該手機的AGPS模塊根據(jù)輔助信息接收GPS原始信號；手機在接收到GPS原始信號后解調(diào)信號，計算手機到衛(wèi)星的偽距，并將相關(guān)信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)轿恢梅掌鳎晃恢梅掌鞲鶕?jù)傳來的GPS偽距信息和來自其他定位設(shè)備的輔助信息完成對GPS信息的處理，進行估算出該手機的位置；位置服務器將該手機的位置通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)蕉ㄎ痪W(wǎng)關(guān)或應用平臺。AGPS解決方案的優(yōu)勢主要在其定位精度上，在正常GPS工作環(huán)境下，可達十米左右，并且定位速度較快。3基站+WIFI+GPS的混合定位基站+W舊+GPS的混合定位方式是最常用的定位方式之一，在使用手機地圖通常會提示打開GPS或者WIFI。假設(shè)在室外環(huán)境下，打開其中任意一個選項都可以極大的提高定位精度，當打開WIFI時會迅速提高定位精度。目前手機地圖的定位方式基本都是這樣的混合定位方式。原來運用的是IP定位，在手機接入WIFI時會獲取到路由的硬件地址，在手機處于在線情況下，就可以通過這唯一地址得到路由的位置坐標，再通過對WIFI的強度信息獲取手機用戶的距離信息組來提高相應的位置精度。4基站軌跡定位算法由于技術(shù)限制，于戶外遼闊地帶，傳統(tǒng)的GPS衛(wèi)星定位才可精確定位，而若在戶內(nèi)地帶，其可能會因搜索衛(wèi)星未果而不能定位。上述的這種缺陷使得以手機基站的定位為基礎(chǔ)的技術(shù)任意發(fā)展。由于基站覆蓋范圍大的這一限制，很難獲得較高精度的位置。通過研究，可以利用基站軌跡來提升定位精確程度。在基站覆蓋范圍內(nèi)的任意一個地方，用戶都有概率出現(xiàn)。假設(shè)前期通過的基站ID序列能被我們獲悉，即可大約判斷用戶運動軌跡，可憑此提高精確度。馬爾可夫鏈是很常用的預測模型，此模型已得到了廣泛的應用。在隱馬爾可夫模型中，依賴于狀態(tài)的輸出是可見的。每一種狀態(tài)在可能的輸出令牌上都有一個概率分布。通過了解，我們知道隱馬爾可夫鏈中有兩種序列，一種是明序列，一種是隱序列。在這次的研究中，明序列代表了用戶經(jīng)過的基站序列，隱序列是用戶的實際位置序列。我們要完成的是通過基站序列，從而來推測用戶的實際位置序列。5系統(tǒng)設(shè)計5.1系統(tǒng)總體架構(gòu)本文中所設(shè)計的基于GIS的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由硬件及軟件兩部分組成。其中硬件的設(shè)計又分為兩個方面:一方面為由無線網(wǎng)絡(luò)通信、藍牙連接以及RFID掃描等多種功能的移動設(shè)備所組成，在硬件系統(tǒng)中加入加載電力GIS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件，以此實現(xiàn)電網(wǎng)資源的采集、管理等一系列工作;另一方面由有網(wǎng)絡(luò)RTK的GPS接收機組成，以此達到以最快速度獲取電力設(shè)備點的空間信息。軟件方面的設(shè)計主要由五大模塊所組成，分別為工程管理、數(shù)據(jù)采集、點位測量、圖形操作以及數(shù)據(jù)管理，以此為系統(tǒng)提供各方面支持。5.2功能模塊設(shè)計5.2.1數(shù)據(jù)采集本次系統(tǒng)的設(shè)計初衷為數(shù)據(jù)采集，采集對象包括多方面的數(shù)據(jù)信息，其中最具代表的為備唯一條碼、設(shè)備地理位置、設(shè)備拓撲關(guān)系等。因此，系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集功能模塊主要作用于相關(guān)身邊信息的快速采集。在進行數(shù)據(jù)采集的過程中，首先要從掃描設(shè)備條碼中獲取到現(xiàn)有設(shè)備數(shù)據(jù)信息，并對其中缺失掉屬性的信息進行填補。其次并不是現(xiàn)有數(shù)據(jù)就一定準確，還需根據(jù)實際情況出發(fā)，對現(xiàn)有數(shù)據(jù)開展進一步校準工作。最后在一切數(shù)據(jù)信息均校準的情況下，對現(xiàn)有數(shù)據(jù)信息進行保存，并將設(shè)備點展示于圖上，在根據(jù)圖中所指明的起到設(shè)備及重點設(shè)備，創(chuàng)建設(shè)備之間的拓撲關(guān)系。5.2.2數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理功能模塊主要用于對采集成果信息進行查看、編輯以及輸出的作用。該系統(tǒng)將會并未用戶提供較多查看方式，其中包括列表查看、條件查詢查看等。在面對粗差或是異常值的情況下，用戶可利用數(shù)據(jù)管理中的編輯功能對這些偏差進行更正，并且將更正信息存儲于數(shù)據(jù)庫中。5.2.3系統(tǒng)設(shè)置系統(tǒng)設(shè)置功能模塊由各種配置所組成，其中最具代表的由藍牙連接配置、GNSS參數(shù)配置等。其中藍牙連接配置主要作用與移動設(shè)備與GPS接收機間的連接，利用藍牙配對將兩者建立起數(shù)據(jù)通信；GNSS參數(shù)配置主要作用于對CORS站接入點、數(shù)據(jù)源及CORS賬號等相關(guān)信息進行設(shè)置，以此便于高精度定位網(wǎng)絡(luò)RTK的順利進行。結(jié)語基于移動定位技術(shù)所提供的大規(guī)模行為數(shù)據(jù)可以應用于各個領(lǐng)域，如一個城市的區(qū)域規(guī)劃、旅游地區(qū)的管理規(guī)劃、城市交通的規(guī)劃等領(lǐng)域，具有較為廣