WebGIS原理及開發(fā)-基于開源框架的WebGIS技術(shù) 課件 09-移動GIS

基于開源框架的WebGIS技術(shù)WebGIS原理及開發(fā)1.WebGIS概述2.WebGIS基礎(chǔ)技術(shù)3.WebGIS技術(shù)原理4.WebGIS的Web服務(wù)8.OpenLayers進(jìn)階9.移動GIS10.三維WebGIS5.地圖發(fā)布6.WebGIS客戶端開發(fā)7.OpenLayers多源數(shù)據(jù)匯聚11.WebGIS應(yīng)用案例12.未來展望與研究熱點第9章

移動GIS移動GIS展望9.4移動GIS概述9.1移動GIS支撐技術(shù)9.2移動GIS開發(fā)基礎(chǔ)9.39.1移動GIS概述誕生和發(fā)展20世紀(jì)90年代中期，移動GIS誕生。早期的移動GIS主要應(yīng)用于野外測量和調(diào)查等專業(yè)領(lǐng)域，改變了傳統(tǒng)的紙質(zhì)手工作業(yè)模式，極大地提高了野外數(shù)據(jù)采集、編輯和更新的效率，提升了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精度，因此，普遍受到外業(yè)人員的青睞。進(jìn)入21世紀(jì)，半導(dǎo)體技術(shù)飛速發(fā)展，移動定位技術(shù)日益成熟，移動通信技術(shù)突飛猛進(jìn)，移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來的革命性變革，使得移動GIS及其應(yīng)用軟件迅猛發(fā)展，成為WebGIS應(yīng)用的重要客戶端。無論是面向行業(yè)用戶定制的各種基于位置服務(wù)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)查詢、軌跡記錄、業(yè)務(wù)分析等功能；還是面向公眾用戶提供的POI查詢、路線規(guī)劃、位置導(dǎo)航等服務(wù)，凡是需要空間位置服務(wù)的地方，都能看到移動GIS的身影，移動GIS應(yīng)用已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的部分。９.１.１什么是移動GIS？9.1移動GIS概述定義移動GIS，即移動地理信息系統(tǒng)（MobileGIS）。作為一種信息系統(tǒng)，傳統(tǒng)定義將移動GIS分為狹義和廣義兩種。狹義的移動GIS是指運行在移動終端上（主要是智能手機、平板、車載電腦以及特種移動終端等）且具有部分桌面GIS功能的GIS，它可以與桌面端GIS無縫結(jié)合和數(shù)據(jù)交互，但它不與服務(wù)器直接交互，一般采用離線工作模式。廣義的移動GIS是指集成了GIS、GNSS、移動通信、移動互聯(lián)網(wǎng)和多媒體等技術(shù)的應(yīng)用，能夠為用戶提供移動環(huán)境下的在線GIS服務(wù)的集成系統(tǒng)。我們現(xiàn)在所說的移動GIS通常是指廣義上的移動GIS，它是以移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動通信技術(shù)為支撐，以智能手機或平板電腦為終端，以北斗、GPS或基站等為定位手段的GIS，是GIS發(fā)展的又一技術(shù)熱點。９.１.１什么是移動GIS？9.1移動GIS概述技術(shù)體系移動GIS是空間信息技術(shù)與移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。運行在智能移動終端上，這些移動技術(shù)設(shè)備所處的環(huán)境為移動計算環(huán)境。移動互聯(lián)網(wǎng)：“互聯(lián)網(wǎng)+移動通信”，即將移動通信技術(shù)與Internet平臺、技術(shù)、模式及應(yīng)用融合起來形成的一種含有終端、網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)的應(yīng)用體系。９.１.１什么是移動GIS？9.1移動GIS概述技術(shù)體系

空間移動服務(wù)：主要包括GIS、RS、GNSS、移動通信、INS（慣性導(dǎo)航）、互聯(lián)網(wǎng)通信等技術(shù)，如LBS（基于位置服務(wù)）、MLS（移動位置服務(wù)），具體的“我在哪兒？”，“我的車子停哪？”，“我怎么能快速的到達(dá)目的地？”等。LBS和MLS對與地理空間位置相關(guān)的大量信息進(jìn)行深入加工實現(xiàn)為用戶提供高效空間移動服務(wù)的目的。當(dāng)用戶與現(xiàn)實世界中的一個模型交互時，在不同時間、不同地點，該模型會動態(tài)地向不同的用戶按需提供個性化、智能化、多樣化的空間移動服務(wù)。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：擺脫線纜的約束，實現(xiàn)隨時隨地的無線接入。無線接入包括：基于CPN（數(shù)字蜂窩移動電話移動，如2G、3G、4G、5G）的接入技術(shù)（即移動通信技術(shù)），基于局域網(wǎng)（如藍(lán)牙、WLAN無線局域網(wǎng)（如Wi-Fi）、紅外線等）的接入技術(shù)。９.１.１什么是移動GIS？9.1移動GIS概述技術(shù)體系

空間LBS：無線定位技術(shù)的衍生服務(wù)，是Internet、無線通信、移動定位技術(shù)（包括衛(wèi)星定位、手機定位等定位技術(shù)）、GIS相結(jié)合的技術(shù)，實現(xiàn)GeoInformationforAnyone、Anything、AnyWhere、AnyTime（實時的地理空間信息“4A服務(wù)”）。移動GIS可以充分利用這一點，實現(xiàn)實時定位，并將位置信息反饋給系統(tǒng)的相關(guān)功能模塊。我附近的POI搜索、路徑規(guī)劃導(dǎo)航、車輛調(diào)度、緊急救援、與位置有關(guān)的計費等都是基于LBS的移動GIS應(yīng)用功能。各大地理信息產(chǎn)品和服務(wù)提供商不斷加大對移動GIS的支持力度，研發(fā)了許多基于移動端的App，從而為大眾用戶和專業(yè)用戶提供了豐富的移動GIS服務(wù)。例如，高德地圖、百度地圖、谷歌地圖等都極大地方便了人們的出行，也促進(jìn)了移動GIS的迅速發(fā)展。９.１.１什么是移動GIS？9.1移動GIS概述與WebGIS的關(guān)系WebGIS的大眾化應(yīng)用—移動GIS：移動GIS已然成了WebGIS的重要客戶端，它一方面可以使GIS用戶隨時、方便、雙向互動地獲取網(wǎng)絡(luò)提供的各種地理信息數(shù)據(jù)和服務(wù)；另一方面可以使地理信息隨時隨地為任何人、任何事提供服務(wù)，為人類的工作和生活提供諸多便利。移動GIS雖然有個性化的特點，但早已與WebGIS相互融合、密不可分。９.１.１什么是移動GIS？9.1移動GIS概述移動GIS的特點１、移動性。移動GIS客戶端與服務(wù)器通過無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互，隨時隨地訪問空間信息服務(wù)，實時獲取空間數(shù)據(jù)；同時，也可以脫離服務(wù)器與傳輸介質(zhì)的約束，以離線數(shù)據(jù)包的形式獨立使用。２、服務(wù)實時性。移動GIS是一種實時性最高的GIS應(yīng)用，它能夠不受限制地實時獲取并傳輸最新的位置信息及與位置相關(guān)的其他信息。諸如在野外進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時，帶有GNSS設(shè)備采集的地理位置信息、屬性信息和多媒體信息等，都能通過無線網(wǎng)絡(luò)將信息實時地傳遞給服務(wù)器，也能夠?qū)崟r地接收服務(wù)器處理后的數(shù)據(jù)。實時性是移動GIS的最大特點。３、對空間位置的依賴性。移動GIS提供的服務(wù)在很大程度上取決于它所處的位置，該位置坐標(biāo)可以通過衛(wèi)星定位、基站定位或其他定位手段獲得，主要解決我在哪兒、我附近有什么、怎么從當(dāng)前位置到達(dá)目的地等問題。９.１.２移動GIS的特點與優(yōu)勢9.1移動GIS概述移動GIS的特點１、移動終端多樣性。動GIS的表達(dá)呈現(xiàn)于移動終端上，目前移動終端的類型異常豐富，包括智能手機、平板電腦、車載終端和特種裝備等。智能移動終端的屏幕小、易攜帶，同時計算能力十分強大，特別便于戶外使用。２、信息載體多樣性。隨著移動操作系統(tǒng)的發(fā)展，移動終端的功能越來越豐富，移動終端與服務(wù)器及其他用戶的交互手段也更加豐富，包括影像功能、拍照功能、文字編輯等，移動GIS也可以使用音頻、視頻、圖像、地理信息以及文本信息等，使移動GIS的可用信息更加多樣化。３、數(shù)據(jù)資源分散、多樣性。由于移動用戶的位置是不斷變化的，同時，移動GIS運行平臺向無線網(wǎng)絡(luò)的延伸又進(jìn)一步拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域，因此移動GIS需要的信息是分散多源、異構(gòu)多樣的，單一的數(shù)據(jù)源無法滿足所有的移動數(shù)據(jù)需求。９.１.２移動GIS的特點與優(yōu)勢9.1移動GIS概述移動GIS的優(yōu)勢１、將GIS功能集成到數(shù)據(jù)采集過程中。將一些外部數(shù)據(jù)采集設(shè)備（如GPS、激光地圖制圖儀、數(shù)碼相機、聲音識別系統(tǒng)、激光雷達(dá)掃描儀、無人機等）與移動GIS集成，移動GIS可以實時、實地實現(xiàn)領(lǐng)域數(shù)據(jù)的采集、數(shù)字化和管理。２、提供在線GIS空間分析與決策支持功能。移動GIS為外業(yè)人員提供了實時的在線空間分析與決策支持功能，這在現(xiàn)場數(shù)據(jù)采樣和管理工作中有很大的應(yīng)用價值。３、可進(jìn)行多端協(xié)作的數(shù)據(jù)處理、分析和展現(xiàn)。由于無線通信技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，使得不同領(lǐng)域數(shù)據(jù)的通信和共享成為現(xiàn)實。移動GIS客戶端、服務(wù)器和WebGIS客戶端之間的數(shù)據(jù)共享和功能協(xié)作，使得空間信息的處理和展現(xiàn)做到了“所見即所得”，大大提升了相關(guān)領(lǐng)域的工作效率。９.１.２移動GIS的特點與優(yōu)勢9.1移動GIS概述體系架構(gòu)圖９.１.３移動GIS的體系架構(gòu)9.1移動GIS概述體系架構(gòu)組成

移動GIS的體系結(jié)構(gòu)主要由移動終端、無線通信網(wǎng)絡(luò)、地理應(yīng)用服務(wù)器和空間數(shù)據(jù)庫四部分構(gòu)成。

移動終端主要是便攜式設(shè)備和車載終端等，用于快速、精確地進(jìn)行定位和地理識別，包括硬件和軟件。

無線通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)建立移動終端與地理應(yīng)用服務(wù)器間的通信并傳輸數(shù)據(jù)。

地理應(yīng)用服務(wù)器由GIS服務(wù)器和Web服務(wù)器組成，提供數(shù)據(jù)管理、查詢和分析等服務(wù)，是移動GIS的關(guān)鍵部分。GIS服務(wù)器訪問空間數(shù)據(jù)庫，為移動GIS用戶提供空間信息獲取和空間分析算法等服務(wù)。Web服務(wù)器訪問GIS服務(wù)器的服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)向移動終端提供數(shù)據(jù)服務(wù)和功能服務(wù)。

空間數(shù)據(jù)庫是移動GIS數(shù)據(jù)的存儲與管理中心，包括地理數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)庫為移動設(shè)備與多種數(shù)據(jù)源的交互提供了技術(shù)保障。９.１.３移動GIS的體系架構(gòu)9.1移動GIS概述體系架構(gòu)分層移動GIS的體系結(jié)構(gòu)可分為三層，分別為表現(xiàn)層、邏輯層和數(shù)據(jù)層。

表現(xiàn)層是移動終端的承載層，直接與用戶打交道，是面向用戶提供GIS服務(wù)的窗口，該層支持多種移動終端，包括智能手機、平板電腦、車載終端等。

邏輯層是移動GIS的核心，系統(tǒng)的服務(wù)器都集中在該層，主要負(fù)責(zé)傳輸和處理空間數(shù)據(jù)、執(zhí)行移動GIS的功能等。邏輯層包括無線通信網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)關(guān)、Web服務(wù)器、GIS服務(wù)器等。

數(shù)據(jù)層是移動GIS各類數(shù)據(jù)的集散地，是確保GIS功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)和支撐。９.１.３移動GIS的體系架構(gòu)9.1移動GIS概述軟件系統(tǒng)組成移動GIS的軟件系統(tǒng)包括地理應(yīng)用服務(wù)器的空間數(shù)據(jù)管理與服務(wù)系統(tǒng)、無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、移動終端軟件系統(tǒng)和定位導(dǎo)航系統(tǒng)。1．空間數(shù)據(jù)管理與服務(wù)系統(tǒng)移動GIS的地理應(yīng)用服務(wù)器存儲了大批量、多尺度的空間數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)管理與服務(wù)系統(tǒng)提供了這些數(shù)據(jù)的查詢、檢索、統(tǒng)計、分析及類型變換等空間數(shù)據(jù)管理功能。該系統(tǒng)能夠響應(yīng)來自不同移動終端的并發(fā)服務(wù)請求，經(jīng)過計算后將結(jié)果及時返回給移動終端進(jìn)行呈現(xiàn)。2．無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)地理應(yīng)用服務(wù)器和移動終端之間主要依靠無線方式傳輸數(shù)據(jù)。移動終端向地理應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送的請求數(shù)據(jù)量較小，但地理應(yīng)用服務(wù)器響應(yīng)請求并返回的空間數(shù)據(jù)量卻十分龐大，尤其是柵格切片數(shù)據(jù)和三維模型數(shù)據(jù)等。在早期的移動通信中，數(shù)據(jù)傳輸速率無法滿足前端加載的時效要求，只能通過在服務(wù)器引入壓縮技術(shù)、移動終端引入解壓技術(shù)來解決，但效率依然低下。隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，尤其是4G、5G的普及，數(shù)據(jù)傳輸速率不再是束縛。3．移動終端軟件系統(tǒng)在移動終端中，移動目標(biāo)衛(wèi)星定位坐標(biāo)的獲得、精準(zhǔn)定位與查詢分析，以及靜態(tài)目標(biāo)的迅速顯示等功能模塊，是移動終端軟件系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分。獲得移動目標(biāo)的衛(wèi)星定位坐標(biāo)，并時刻對該目標(biāo)與其他靜態(tài)目標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)查詢和分析，這些都比較容易。但當(dāng)移動目標(biāo)處在兩個衛(wèi)星定位坐標(biāo)獲得時刻之間時，如移動目標(biāo)進(jìn)入隧道后，它的位置及其與周邊目標(biāo)空間關(guān)聯(lián)的查詢就會變得比較復(fù)雜，需要根據(jù)移動目標(biāo)的運動速率、方位及特性等展開仿真模擬、預(yù)測分析，這就需要依賴移動終端軟件系統(tǒng)，并基于其進(jìn)行移動應(yīng)用軟件的開發(fā)。移動操作系統(tǒng)是移動終端軟件系統(tǒng)的核心，也是移動應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)。當(dāng)前移動終端的主流操作系統(tǒng)包括Android、iOS、HarmonyOS。4．定位導(dǎo)航系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)主要是通過紅外或串口獲取衛(wèi)星定位的位置信息，轉(zhuǎn)換到導(dǎo)航地圖的坐標(biāo)系，并進(jìn)行坐標(biāo)的保密技術(shù)處理等。９.１.３移動GIS的體系架構(gòu)9.1移動GIS概述軟件系統(tǒng)組成3．移動終端軟件系統(tǒng)

在移動終端中，移動目標(biāo)衛(wèi)星定位坐標(biāo)的獲得、精準(zhǔn)定位與查詢分析，以及靜態(tài)目標(biāo)的迅速顯示等功能模塊，是移動終端軟件系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分。

獲得移動目標(biāo)的衛(wèi)星定位坐標(biāo)，并時刻對該目標(biāo)與其他靜態(tài)目標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)查詢和分析，這些都比較容易。但當(dāng)移動目標(biāo)處在兩個衛(wèi)星定位坐標(biāo)獲得時刻之間時，如移動目標(biāo)進(jìn)入隧道后，它的位置及其與周邊目標(biāo)空間關(guān)聯(lián)的查詢就會變得比較復(fù)雜，需要根據(jù)移動目標(biāo)的運動速率、方位及特性等展開仿真模擬、預(yù)測分析，這就需要依賴移動終端軟件系統(tǒng)，并基于其進(jìn)行移動應(yīng)用軟件的開發(fā)。

移動操作系統(tǒng)是移動終端軟件系統(tǒng)的核心，也是移動應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)。當(dāng)前移動終端的主流操作系統(tǒng)包括Android、iOS、HarmonyOS。4．定位導(dǎo)航系統(tǒng)

定位導(dǎo)航系統(tǒng)主要是通過紅外或串口獲取衛(wèi)星定位的位置信息，轉(zhuǎn)換到導(dǎo)航地圖的坐標(biāo)系，并進(jìn)行坐標(biāo)的保密技術(shù)處理等。９.１.３移動GIS的體系架構(gòu)9.1移動GIS概述功能劃分移動GIS的功能從應(yīng)用角度概括起來主要集中在以下幾個方面：

基于空間位置信息的查詢展示；

基于空間位置信息的數(shù)據(jù)采集；

基于空間位置信息的輔助分析；

基于空間位置信息的路徑規(guī)劃和導(dǎo)航；

基于空間位置信息的動態(tài)監(jiān)管。從用戶的角度主要分為兩類：

面向?qū)I(yè)領(lǐng)域的專業(yè)移動GIS應(yīng)用；

面向大眾用戶的大眾移動GIS應(yīng)用。９.１.4移動GIS的功能與應(yīng)用9.1移動GIS概述應(yīng)用-專業(yè)用戶專業(yè)移動GIS廣泛應(yīng)用于測繪、軍事、公安、交通、地質(zhì)礦產(chǎn)、國土、交通運輸、城市規(guī)劃、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、海洋、環(huán)保、氣象、石油等領(lǐng)域，提供了涵蓋地圖操作、數(shù)據(jù)采集、繪制編輯、移動量測、路徑導(dǎo)航等專業(yè)移動GIS應(yīng)用功能。９.１.4移動GIS的功能與應(yīng)用（1）在線地圖瀏覽（2）離線地圖瀏覽（3）在線服務(wù)訪問（4）多源數(shù)據(jù)聚合（5）空間定位與查詢（6）空間分析與路徑導(dǎo)航（7）數(shù)據(jù)采集與編輯（8）動態(tài)專題圖制作（9）三維地圖瀏覽（10）動態(tài)巡查監(jiān)管9.1移動GIS概述應(yīng)用-公眾用戶一般與大眾生活息息相關(guān)的GIS則以用戶位置信息為關(guān)聯(lián)點，提供通用的地圖瀏覽、地圖信息檢索、生活信息檢索和路徑規(guī)劃導(dǎo)航等內(nèi)容?；谝苿覩IS的日常生活應(yīng)用，已日益普遍和重要，如汽車導(dǎo)航、周邊搜索、物流快遞、位置游戲、汽車遠(yuǎn)程監(jiān)控和信息推送等９.１.4移動GIS的功能與應(yīng)用（1）路線規(guī)劃導(dǎo)航（2）查詢檢索功能（3）實時交通報道（4）個人移動位置信息服務(wù)（5）個人安全和緊急救助（6）物流配送（7）戶外信息采集和傳輸9.2移動GIS支撐技術(shù)移動GIS四大支撐技術(shù)：移動終端技術(shù)、移動通信技術(shù)、移動定位技術(shù)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。移動GIS移動終端技術(shù)移動通信技術(shù)移動定位技術(shù)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)移動硬件平臺智能手機。智能手機具有優(yōu)秀的操作系統(tǒng)、可自由安裝各類軟件、完全大屏的全觸屏式操作感這三大特。平板電腦。平板電腦的最大特點是觸摸屏和手寫識別輸入功能，以及強大的手寫輸入識別、語音識別、手勢識別能力，并且具有移動性。車載終端。車載終端主要實現(xiàn)五大類功能：導(dǎo)航定位、網(wǎng)絡(luò)功能、信息指示、娛樂功能、安防功能，同時也能實現(xiàn)可視倒車、故障檢測等特定功能，并具有強大的可擴展性。９.2.１移動終端技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)移動操作系統(tǒng)現(xiàn)行的智能手機操作系統(tǒng)主要有谷歌的Android、蘋果公司的iOS和華為的HarmonyOS。安卓系統(tǒng)。安卓（Android）系統(tǒng)是一種基于Linux內(nèi)核（不包含GNU組件）的自由及開放源代碼的操作系統(tǒng)，主要用于移動設(shè)備，如智能手機和平板電腦，由美國谷歌公司和開放手機聯(lián)盟領(lǐng)導(dǎo)及開發(fā)。安卓系統(tǒng)的最大優(yōu)勢是開放性和便于開發(fā)，因此，也是目前應(yīng)用最廣泛的移動操作系統(tǒng)。iOS系統(tǒng)。iOS是由蘋果公司開發(fā)的移動操作系統(tǒng)，是一個類UNIX的商業(yè)操作系統(tǒng)。相比于安卓系統(tǒng)，iOS是封閉的，但這并沒有影響其使用群體的數(shù)量。由于iOS的高性能和高安全性，配合蘋果手機超前的設(shè)計理念，使得其用戶群體也相當(dāng)龐大。９.2.１移動終端技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)移動操作系統(tǒng)鴻蒙系統(tǒng)。鴻蒙系統(tǒng)（HarmonyOS）是華為公司開發(fā)的一款基于微內(nèi)核、面向5G物聯(lián)網(wǎng)和全場景的分布式操作系統(tǒng)。鴻蒙系統(tǒng)架構(gòu)的底層集成了Linux內(nèi)核、鴻蒙系統(tǒng)微內(nèi)核與LiteOS。鴻蒙系統(tǒng)創(chuàng)造了一個超級虛擬終端互聯(lián)的世界，用統(tǒng)一的操作系統(tǒng)打通手機、計算機、平板電腦、電視機、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)、無人駕駛、車機設(shè)備、智能可穿戴設(shè)備等消費者在全場景生活中接觸的多種智能終端，將人、設(shè)備、場景有機聯(lián)系在一起，實現(xiàn)了極速發(fā)現(xiàn)、極速連接、硬件互助、資源共享，用合適的設(shè)備提供場景體驗，實現(xiàn)了真正的萬物互聯(lián)。鴻蒙系統(tǒng)是與安卓系統(tǒng)、iOS不一樣的操作系統(tǒng)，性能更好、兼容性更強大，能兼容幾乎所有的安卓應(yīng)用。此外，安卓應(yīng)用如果基于鴻蒙系統(tǒng)重新編譯，其運行性能將提升超過60%。由于鴻蒙系統(tǒng)微內(nèi)核的代碼量只有Linux宏內(nèi)核的千分之一，故其受攻擊的概率也大幅降低，安全性得到了大幅提升。９.2.１移動終端技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)無線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)分類移動通信技術(shù)擺脫了線纜的束縛，使得移動GIS隨時隨地接入互聯(lián)網(wǎng)成為現(xiàn)實。在無線網(wǎng)絡(luò)中，接入技術(shù)主要分三類：

基于移動通信網(wǎng)絡(luò)的接入技術(shù)；

基于無線局域網(wǎng)的接入技術(shù)，如藍(lán)牙、Wi-Fi等。

寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)。９.2.2移動通信技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)９.2.2移動通信技術(shù)移動通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2G（第二代移動通信網(wǎng)絡(luò)）GSM、CDMA3G（第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)）WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA（我國）4G（第四代移動通信網(wǎng)絡(luò)，3G和WLAN的結(jié)合）TD-LTE、FDD-LTE5G（第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)）5GNR6G（第六代移動通信網(wǎng)絡(luò)）未知9.2移動GIS支撐技術(shù)移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)1G：第一代移動通信網(wǎng)絡(luò)，主要采用模擬和頻分多址（FDMA）技術(shù)，只能提供語音服務(wù)，不支持移動GIS應(yīng)用。2G：第二代移動通信網(wǎng)絡(luò)，采用時分多址技術(shù)（TDMA），可以傳輸包括短消息在內(nèi)的數(shù)據(jù)信息，傳輸速率為8kbps。在第二代移動通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，又形成了通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS，2.5G），理論傳輸速率可達(dá)到171.2kbps，能夠支持移動GIS應(yīng)用，但由于傳輸速率低，移動GIS應(yīng)用的體驗并不好。3G：第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)，它能提供更高的容量、更快的傳輸速率及多媒體業(yè)務(wù)。3G技術(shù)的國際標(biāo)準(zhǔn)主要有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA，其中TD-SCDMA是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)。3G在理論上可以提供2Mbps的傳輸速率，能夠為用戶提供較為流暢的移動GIS體驗。９.2.2移動通信技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)4G：第四代移動通信網(wǎng)絡(luò)，在2G、3G的基礎(chǔ)上添加了一些新技術(shù)，使得移動通信的信號更穩(wěn)定、傳輸速率更高、兼容性更好。4G的靜態(tài)傳輸速率理論上可以達(dá)到1Gbps，高速移動狀態(tài)下的傳輸速率可達(dá)到100Mbps。正是4G技術(shù)促進(jìn)了移動GIS應(yīng)用的蓬勃發(fā)展和大眾普及。5G：第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)，具有高速率、低時延和大連接特點，傳輸速率可達(dá)1Gbps，時延低至1ms，用戶連接能力達(dá)100萬連接/平方千米。5G有三大類應(yīng)用場景，即增強移動寬帶（eMBB）、超高可靠低時延通信（uRLLC）和海量機器類通信（mMTC）。5G是實現(xiàn)萬物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，它的傳輸速率和連接能力為基于高精度地圖的自動駕駛和大場景的三維移動GIS渲染提供了技術(shù)支撐。９.2.2移動通信技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)6G：第六代移動通信網(wǎng)絡(luò)，目前是一個概念性的移動通信網(wǎng)絡(luò)，尚處于研究階段。6G將是一個地面無線網(wǎng)絡(luò)與衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)集成的全連接世界，實現(xiàn)全球無縫覆蓋。6G的傳輸速率可能達(dá)到5G的50倍，時延縮短到5G的1/10，在峰值傳輸速率、時延、流量密度、連接數(shù)密度、移動性、頻譜效率、定位能力等方面遠(yuǎn)優(yōu)于5G。９.2.2移動通信技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)無線局域網(wǎng)絡(luò)無線局域網(wǎng)（WirelessLocalAreaNetworks，WLAN）是在一定的局部范圍內(nèi)，由計算機網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合建立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其覆蓋范圍為幾十米到幾千米。Wi-Fi就是典型的無線局域網(wǎng)技術(shù)。無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（WirelessPersonalAreaNetworks，WPAN）通常應(yīng)用在一個活動半徑較小、業(yè)務(wù)類型豐富、面向特定群體的環(huán)境中。與廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)相比，它的覆蓋范圍更小，其缺點是速率低、安全性差、性價比低等。藍(lán)牙與紅外傳輸是無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的兩種主要應(yīng)用模式。９.2.2移動通信技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)最活躍的領(lǐng)域。寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)主要分為高軌道高通量衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)和低軌道寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)兩種。高軌道高通量衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)因其具備大網(wǎng)絡(luò)接入帶寬和低單位帶寬成本的優(yōu)勢，正在得到廣泛部署和應(yīng)用，未來將主要集中于寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入、商業(yè)航線、石油作業(yè)現(xiàn)場的移動通信、云服務(wù)、智慧控制和無人機應(yīng)用等諸多方向。近年來，以低軌道巨型衛(wèi)星星座為特征的低軌道寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，Starlink、OneWeb、Lightspeed等的低軌道巨型星座的出現(xiàn)為太空網(wǎng)絡(luò)提供了全新的選項，通過數(shù)千乃至數(shù)萬顆衛(wèi)星提供了全球范圍的低時延寬帶接入。９.2.2移動通信技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)以星鏈（Starlink）為例，它將信號直接由地面發(fā)射到太空中的衛(wèi)星，然后在衛(wèi)星與衛(wèi)星之間進(jìn)行傳輸，最終由地面移動設(shè)備接收?？梢岳斫鉃?，星鏈把基站放到了太空中，它的優(yōu)勢是在偏遠(yuǎn)的地方也能獲得穩(wěn)定的、高速率的Web服務(wù)。此外，星鏈除了能提供全球覆蓋的寬帶連接，還能提供全球定位功能、天氣監(jiān)測功能、紅外預(yù)警（導(dǎo)彈跟蹤）、空間環(huán)境監(jiān)測、星際間通信等功能。此外，以寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為基礎(chǔ)，實現(xiàn)多軌道協(xié)同衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)也是重點發(fā)展方向，這必將進(jìn)一步增強面向網(wǎng)絡(luò)運營商、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商和政府的服務(wù)，不但可以使單波束覆蓋區(qū)域容量增至20Gbps，還將支持用戶終端在高軌道高通量衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)和低軌道寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)之間無縫切換。毫無疑問，寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是目前最先進(jìn)的無線通信技術(shù)之一，具有巨大的發(fā)展前景。９.2.2移動通信技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)移動定位技術(shù)主要有衛(wèi)星定位、基站定位、Wi-Fi定位、混合定位、慣性導(dǎo)航定位、射頻識別定位、室內(nèi)導(dǎo)航定位等。衛(wèi)星定位技術(shù)。衛(wèi)星定位技術(shù)是利用人造地球衛(wèi)星進(jìn)行點位測量的技術(shù)。全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS）是能夠?qū)ξ挥诘厍虮砻婊蚪乜臻g任何地點的用戶提供全天候的三維坐標(biāo)、速度以及時間信息的空基無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。目前，全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)供應(yīng)商包括中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）、美國的全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯的格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）和歐盟的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GALILEO）。GPS是世界上第一個全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；BDS是我國自主建設(shè)運營的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)。９.2.3移動定位技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)衛(wèi)星定位技術(shù)。優(yōu)點：具有采集數(shù)據(jù)快，可全天候作業(yè)和單人作業(yè)，無須考慮視距條件，可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離、大范圍的測量，且定位精度高，誤差在10m左右。在配合實時差分修正的情況下，精度可以達(dá)到分米級。甚至厘米級。缺點：受天頂方向遮蓋影響極大，不能在室內(nèi)、隧道內(nèi)等作業(yè)。９.2.3移動定位技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基站定位技術(shù)。早期為單基站定位，現(xiàn)在發(fā)展成基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的三角運算定位技術(shù)，如根據(jù)手機接收到不同基站發(fā)出的信號到達(dá)該手機的時間差來計算用戶所在的位置。優(yōu)點：

通過手機等移動終端進(jìn)行定位，比較方便。

只要獲取并計算三個及以上信號的差異，就可以利用三角公式估計等算法計算出手機所在的位置。

只要手機處于移動通信網(wǎng)絡(luò)的有效覆蓋范圍內(nèi)，就可以隨時進(jìn)行定位，而且不受天氣、高樓、位置等的影響。缺點：

依賴于基站信號，如果沒有基站信號或者基站不足，就無法定位。

定位精度較低，誤差通常在幾十米到幾千米不等。９.2.3移動定位技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)Wi-Fi定位技術(shù)。每一個無線AP（路由器）都有一個全球唯一的MAC地址。設(shè)備在開啟Wi-Fi時，即可掃描并收集周圍的無線AP信號，無論是否加密、是否已連接，甚至信號強度不足以顯示在無線信號列表中，都可以獲取無線AP廣播出來的MAC地址，并可向位置服務(wù)器請求查詢該AP的坐標(biāo)位置。優(yōu)點：

定位精度較高，Wi-Fi密集人流多的地方相當(dāng)精確，可以達(dá)到米級。

定位速度快。

即使連不上周圍的Wi-Fi也能定位。缺點：

依賴于Wi-Fi，設(shè)備沒有開啟Wi-Fi就不能定位。

設(shè)備必須處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)。

需要密集部署無線AP。９.2.3移動定位技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)混合定位技術(shù)?；旌隙ㄎ皇侵妇C合利用衛(wèi)星定位、基站定位和Wi-Fi定位等技術(shù)進(jìn)行混合定位，彌補它們在不同環(huán)境下的不足，從而提高定位的速度和準(zhǔn)確性。慣性導(dǎo)航定位技術(shù)。慣性導(dǎo)航（InertialNavigation）定位技術(shù)是通過測量移動物體的加速度，并自動進(jìn)行積分運算，獲得物體的瞬時速度和瞬時位置數(shù)據(jù)的技術(shù)。慣性導(dǎo)航定位技術(shù)是自動駕駛的核心技術(shù)之一，通常與衛(wèi)星定位技術(shù)組合使用，可方便準(zhǔn)確地獲取用戶的實時位置信息。射頻識別（RFID）定位技術(shù)。RFID是一種通過交變磁場或電磁場耦合的無線通信方式，屬于自動識別技術(shù)的范疇。通過RFID技術(shù)，可在不與被跟蹤目標(biāo)直接接觸的條件下完成定位。RFID定位技術(shù)在安全、管理、生產(chǎn)、物流等領(lǐng)域比較受歡迎，不適合實時跟蹤定位。９.2.3移動定位技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)室內(nèi)導(dǎo)航定位技術(shù)。室內(nèi)導(dǎo)航定位是指通過Wi-Fi、藍(lán)牙、RFID、UWB（超寬帶）、航跡推算等定位方式計算人和物體在室內(nèi)的實時位置。室內(nèi)導(dǎo)航定位技術(shù)主要包括無線信號交叉、指紋數(shù)據(jù)和航跡推算等技術(shù)，其主要應(yīng)用方向為大型公共場所的室內(nèi)定位與導(dǎo)航。智能手機定位。智能手機定位是通過基站、Wi-Fi、GPS、AGPS來進(jìn)行定位的。比如安卓智能手機中的LocationManager對象實現(xiàn)了對定位功能的封裝，方便開發(fā)者直接使用。Geolocation。Geolocation是HTML5提出的綜合應(yīng)用當(dāng)前各種定位手段（通常包括IP、GPS、Wi-Fi、基站等）獲取用戶瀏覽器所在設(shè)備位置的一組開發(fā)API。Geolocation既支持獲取一次位置，也支持連續(xù)獲取多次位置以實現(xiàn)對移動終端的連續(xù)跟蹤，因此基于HTML5的Web頁面和移動Web頁面均可通過該API獲取用戶設(shè)備位置。９.2.3移動定位技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)概述移動互聯(lián)網(wǎng)是移動通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)融合的產(chǎn)物，它繼承了移動通信的隨時、隨地、隨身優(yōu)勢和互聯(lián)網(wǎng)的開放、分享、互動優(yōu)勢，是一個以寬帶IP為技術(shù)核心的、可同時提供數(shù)據(jù)、圖片、音頻、視頻等服務(wù)的新一代開放的電信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，由運營商提供無線接入，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)提供各種成熟的應(yīng)用。移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持用戶通過移動終端和高速的移動通信網(wǎng)絡(luò)，在移動狀態(tài)下隨時訪問互聯(lián)網(wǎng)以獲取信息，使用包括位置服務(wù)、瀏覽服務(wù)和下載服務(wù)等在內(nèi)的各種Web服務(wù)。９.2.4移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)移動互聯(lián)網(wǎng)通過代理技術(shù)、隧道技術(shù)和移動IP技術(shù)等，實現(xiàn)了在運動中對互聯(lián)網(wǎng)的高效切換和穩(wěn)定連接。移動性管理。移動互聯(lián)網(wǎng)支持全球漫游，移動性管理是移動互聯(lián)網(wǎng)中最具挑戰(zhàn)性的技術(shù)之一，包含位置管理、切換管理。位置管理使得移動互聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)σ苿咏K端進(jìn)行定位及傳遞呼叫，并在移動過程中保持連接。切換管理解決了移動終端在同一個小區(qū)內(nèi)或不同小區(qū)之間的信道切換問題，涉及的技術(shù)包括同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的水平切換和不同網(wǎng)絡(luò)間的垂直切換等。對移動性的支持需要通過不同層的協(xié)議來實現(xiàn)，考慮到網(wǎng)絡(luò)層采用的是IP協(xié)議，因此對IP協(xié)議進(jìn)行移動性管理有助于實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的各種移動性管理。在移動IPv6中引入擴展的IP協(xié)議后，移動互聯(lián)網(wǎng)可以對單一移動終端和子網(wǎng)進(jìn)行移動性管理，并且在移動過程中支持移動終端和子網(wǎng)的快速切換，以及統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動性管理。９.2.4移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)9.2移動GIS支撐技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)IP協(xié)議的透明性。移動互聯(lián)網(wǎng)支持全球漫游，移動性管理是移動互聯(lián)網(wǎng)中最具挑戰(zhàn)性的技術(shù)之一，包含位置管理、切換管理。位置管理使得移動互聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)σ苿咏K端進(jìn)行定位及傳遞呼叫，并在移動過程中保持連接。切換管理解決了移動終端在同一個小區(qū)內(nèi)或不同小區(qū)之間的信道切換問題，涉及的技術(shù)包括同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的水平切換和不同網(wǎng)絡(luò)間的垂直切換等。對移動性的支持需要通過不同層的協(xié)議來實現(xiàn)，考慮到網(wǎng)絡(luò)層采用的是IP協(xié)議，因此對IP協(xié)議進(jìn)行移動性管理有助于實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的各種移動性管理。在移動IPv6中引入擴展的IP協(xié)議后，移動互聯(lián)網(wǎng)可以對單一移動終端和子網(wǎng)進(jìn)行移動性管理，并且在移動過程中支持移動終端和子網(wǎng)的快速切換，以及統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動性管理。９.2.4移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)9.3移動GIS開發(fā)基礎(chǔ)移動GIS的開發(fā)模式主要有三種：原生應(yīng)用開發(fā)模式、Web開發(fā)模式和混合開發(fā)模式原生應(yīng)用開發(fā)模式是指基于移動操作系統(tǒng)原生SDK進(jìn)行開發(fā)的模式。在原生應(yīng)用開發(fā)模式下，移動GIS的開發(fā)和運行都和平臺緊密相關(guān)，開發(fā)人員必須根據(jù)不同的移動平臺選擇不同的開發(fā)工具和框架。目前，幾乎所有主流GIS廠商提供的移動GIS平臺都是基于這種模式進(jìn)行開發(fā)的，面向不同的移動平臺提供不同的移動GIS開發(fā)包，這里面既有技術(shù)發(fā)展的歷史原因，也有性能考慮等因素。優(yōu)點：

能很好地調(diào)用系統(tǒng)API，利用平臺特性，程序運行速度快，用戶交互流暢，在效率和性能上能達(dá)到最優(yōu)缺點：

需要掌握不同的開發(fā)技術(shù)，面向不同的移動平臺開發(fā)多個版本的移動GIS軟件，應(yīng)用的可移植性差，界面適配復(fù)雜，代碼無法復(fù)用，大大增加了開發(fā)難度，提高了開發(fā)、測試和維護(hù)的成本。９.3.1移動GIS的開發(fā)模式9.3移動GIS開發(fā)基礎(chǔ)Web開發(fā)模式Web開發(fā)模式是指利用移動終端的瀏覽器和Web技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，將移動GIS功能以Web頁面的形式呈獻(xiàn)給用戶。Web開發(fā)模式通常會借助移動Web框架來實現(xiàn)，如jQueryMobile、Cordova（即早期的PhoneGap）、ReactNative、Weex等。優(yōu)點：

開發(fā)模式比較便捷，能較好地實現(xiàn)代碼復(fù)用，降低開發(fā)成本和縮短開發(fā)周期。缺點：

HTML5頁面在瀏覽器上展示存在性能瓶頸，移動Web框架在訪問硬件時存在復(fù)雜跨橋調(diào)用等問題，都導(dǎo)致GIS平臺性能較原生應(yīng)用開發(fā)模式有一定的差距，而且在功能、外觀和用戶操作體驗方面也欠佳，往往存在響應(yīng)速度慢、交互性較差等問題。另外，直接調(diào)用網(wǎng)頁也無法滿足移動終端的適配問題，美觀性較差。對于移動終端硬件（如攝像頭、GPS定位等）的訪問，Web開發(fā)模式也比較困難，要么單獨處理，要么有很多無法跨越的技術(shù)障礙。９.3.1移動GIS的開發(fā)模式9.3移動GIS開發(fā)基礎(chǔ)混合開發(fā)模式混合開發(fā)模式是指采用多種方式相結(jié)合的開發(fā)模式，常見的混合開發(fā)模式包括C/C++加原生、Web加原生等開發(fā)方式。優(yōu)點：

混合開發(fā)模式的優(yōu)點是在兼顧移動GIS功能的同時，能復(fù)用部分代碼，在一定程度上降低了代碼開發(fā)和維護(hù)的成本。。缺點：

非完全的跨平臺方案，無法真正做到代碼一次開發(fā)，多處運行，開發(fā)和維護(hù)成本相對還較高，且基于Web方式實現(xiàn)的功能從視覺感受和操作體驗來講都有欠缺。９.3.1移動GIS的開發(fā)模式9.3移動GIS開發(fā)基礎(chǔ)Flutter跨平臺開發(fā)框架Flutter是谷歌推出的跨平臺、開源移動端UI框架，它允許開發(fā)者通過編寫一套代碼來開發(fā)界面優(yōu)美且性能卓越的iOS和Android應(yīng)用，是谷歌未來全新的Fuchsia操作系統(tǒng)的默認(rèn)開發(fā)平臺。Flutter擁有基于C/C++的Skia渲染引擎，配合DartVM與libtxt，實現(xiàn)了原生級別的用戶體驗。相比于ReactNative、Cordova等移動Web框架，F(xiàn)lutter不需要額外的JavaScriptAPI橋接訪問移動設(shè)備底層，因而性能更好、UI渲染更流暢。另外，F(xiàn)lutter使用了類似ReactNative、SwiftUI的基于狀態(tài)管理的聲明式開發(fā)方式，提供支持熱重載的JIT與高性能的AOT兩種運行方式，為開發(fā)者提供了極大的便利。目前國內(nèi)基于Flutter開發(fā)的App越來越多，F(xiàn)lutter的跨平臺特性受到越來越多開發(fā)者的追捧。到2020年，F(xiàn)lutter開發(fā)者人數(shù)就已經(jīng)超過了ReactNative。Flutter無疑是目前最適合做跨平臺移動GIS軟件開發(fā)的工具，且國內(nèi)已有GIS廠商展開了相關(guān)探索，如ZGISMobile就是一款基于Flutter框架開發(fā)的、具有跨平臺特性的移動GIS，且在多個行業(yè)積累了大量的跨平臺移動GIS應(yīng)用開發(fā)案例。９.3.２跨平臺移動GIS開發(fā)框架9.3移動GIS開發(fā)基礎(chǔ)離線地圖包現(xiàn)場采集和存儲數(shù)據(jù)，對保密性和安全性的要求較高時，通常采用離線方式，地圖數(shù)據(jù)為離線地圖包。離線地圖包的最常用格式為MBTiles。MBTiles是一種存儲地圖切片的規(guī)范，可大大提高海量地圖切片的讀取速度，比通過切片文件方式的讀取要快很多，適用于Android系統(tǒng)、iOS等智能手機的離線地圖存儲。對于覆蓋面積大的純藍(lán)色海洋或其他純色的空地等區(qū)域，地圖切片會造成大量的冗余數(shù)據(jù)。例如，地圖中一張?zhí)幱谔窖笾虚g位置的第3級藍(lán)色圖片，在第16級時可能存在數(shù)以百萬計的藍(lán)色圖片，它們完全一樣。而MBTiles通過視圖，就可以重復(fù)使用冗余的地圖切片，從而大大減少了地圖切片占用的空間。MBTiles格式的地圖切片是通過Metadata元數(shù)據(jù)表、Map數(shù)據(jù)表、Image數(shù)據(jù)表和Tile視圖一起管理地圖切片的。９.3.3離線地圖方案9.3移動GIS開發(fā)基礎(chǔ)離線地圖包Metadata元數(shù)據(jù)表是采用鍵-值對的形式來存儲地圖切片的相關(guān)設(shè)置的，包含兩個文本類型的字段，即name和value。９.3.3離線地圖方案namevaluebounds121.2849,29.0916,121.4813,29.6875minzoom12maxzoom16nameshenhaigaosudescriptionshenhaigaosuversion1.0.09.3移動GIS開發(fā)基礎(chǔ)離線地圖包Map數(shù)據(jù)表，Map數(shù)據(jù)表包含了用于定位地圖切片的行列號和切片ID。Images數(shù)據(jù)表，Images數(shù)據(jù)表用于存儲地圖切片，包含切片ID和切片數(shù)據(jù)（二進(jìn)制數(shù)據(jù)類型）。９.3.3離線地圖方案字段名類型zoom_levelintegertile_columnintegertile_rowintegertile_idtext字段名類型tile_idtexttile_datablob9.3移動GIS開發(fā)基礎(chǔ)離線地圖包Tile視圖，Tile視圖是基于Map數(shù)據(jù)表和Images數(shù)據(jù)表生成的，包括所有的地圖切片和用于定位地圖切片的一些值，MBTiles通過拆分地圖切片索引和地圖切片原始圖像的存儲，使用視圖的方式來關(guān)聯(lián)二者，這樣成千上萬的地圖切片索引就可以指向同一個地圖切片圖像，從而大大減少純色地圖切片的冗余存儲，如地圖中像海洋或者空曠的土地等區(qū)域，提升磁盤利用率以及地圖切片檢索效率。９.3.3離線地圖方案字段名創(chuàng)建語句zoom_levelCREATEVIEWtilesASSELECTmap.zoom_levelaszoom_level,map.tile_columnastile_column,map.tile_rowastile_row,images.tile_dataastile_dataFROMmapJOINimagesonimages.tile_id=map.tile_id;tile_columntile_rowtile_data9.3移動GIS開發(fā)基礎(chǔ)常見的移動GIS開發(fā)平臺目前常見的移動GIS開發(fā)平臺，除了傳統(tǒng)GIS廠商（如MapGIS的MapGISMobile、SuperMap的SuperMapiMobile、ESRI的ArcGISMobile、MapInfo的MapXMobile、MapBox的Mobile、ZGISMobile等）的移動GIS開發(fā)平臺，一些互聯(lián)網(wǎng)廠商也提供了強大的互聯(lián)網(wǎng)移動GIS開發(fā)平臺，如高德地圖App及SDK、百度地圖App及SDK、騰訊地圖App及SDK等。移動GIS開發(fā)者可以根據(jù)自己的實際情況，選擇對應(yīng)的開發(fā)平臺。上述廠家的官網(wǎng)中都有對應(yīng)的SDK下載鏈接和使用說明，有非常詳盡的集成和調(diào)用步驟，以及實現(xiàn)常用GIS功能的代碼示例，非常方便。開發(fā)者僅需下載并集成移動GIS開發(fā)平臺提供的二次開發(fā)SDK，獲得相應(yīng)的授權(quán)后（如購買許可或者申請開發(fā)者Key），參照示例代碼調(diào)用對應(yīng)的API，即可進(jìn)行移動GIS的開發(fā)，如集成地圖視圖、覆蓋物圖層疊加展示、POI搜索定位、路線規(guī)劃導(dǎo)航、矢量圖層繪制編輯和自定義的擴展功能等。請感興趣的讀者自行查閱相關(guān)資料。９.3.4常用的移動GIS開發(fā)平臺9.4移動GIS展望發(fā)展趨勢伴隨著無線通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動定位技術(shù)的飛速發(fā)展，以及物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、AR、VR、AI等新興技術(shù)的快速崛起，移動GIS必將向著全空間立體化、精準(zhǔn)化和智能化的方向發(fā)展。全空間立體化。隨著移動硬件、5G、VR、AR等技術(shù)的發(fā)展，真三維終將在移動GIS應(yīng)用中大放異彩，數(shù)字孿生地圖、數(shù)字孿生戰(zhàn)場等終將發(fā)揮巨大的作用。精準(zhǔn)化。5G、6G甚至更高級別通信技術(shù)、高精度定位技術(shù)、傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和星鏈技術(shù)等一系列先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，必將支持移動GIS向著精準(zhǔn)化的方向發(fā)展，使得移動GIS能為各種行業(yè)提供高精度和高準(zhǔn)確度的