物流信息技術(shù)Logistics Information Technology.pptx

1、1,物流信息技術(shù)Logistics Information Technology,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院,2,第八章 GPS和GIS技術(shù),3,第一節(jié) GIS概述,一、地理信息系統(tǒng)的定義與特征 1.地理信息系統(tǒng)的定義,4,地理信息系統(tǒng)簡(jiǎn)稱GIS(Geographical Information System)。地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，采用地理模型分析方法，適時(shí)提供多種空間的和動(dòng)態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。,數(shù)據(jù)輸入,用戶界面,數(shù)據(jù)庫(kù)及管理系統(tǒng),結(jié)果顯示和輸出,空間數(shù)據(jù)處理與分析,5,2.地理信息系統(tǒng)的特征 （1）地理信息系統(tǒng)使用了空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)

2、，并通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)將兩者聯(lián)系在一起共同管理、分析和應(yīng)用，從而提供了認(rèn)識(shí)地理現(xiàn)象的一種新的思維方法。 （2）地理信息系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)空間分析，通過(guò)利用空間解析式模型來(lái)分析空間數(shù)據(jù)，地理信息系統(tǒng)的成功應(yīng)用依賴于空間分析模型的研究與設(shè)計(jì)。 （3）地理信息系統(tǒng)的成功應(yīng)用不僅取決于技術(shù)體系，而且依靠一定的組織體系（包括實(shí)施組成、系統(tǒng)管理員、技術(shù)操作員、系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)者等）。,6,二、地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展 1.地理信息系統(tǒng)的開拓期(20世紀(jì)60年代) 2.地理信息系統(tǒng)鞏固期(20世紀(jì)70年代) 3.地理信息系統(tǒng)技術(shù)突破期(20世紀(jì)80年代) 4.地理信息系統(tǒng)全面應(yīng)用期(20世紀(jì)90年代) 三、地

3、理信息系統(tǒng)的分類 1.工具型GIS與應(yīng)用型GIS 2.專題GIS與區(qū)域GIS、全國(guó)性GIS 3.矢量型GIS、柵格型GIS和混合型GIS,7,四、GIS的構(gòu)成與功能 1.地理信息系統(tǒng)的組成 硬件 GIS計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成部分：計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)輸入設(shè)備、 數(shù)據(jù)輸出設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備 軟件 GIS軟件組成部分：ManInfo、AutoCAD Map和Autodesk World等國(guó)外軟件及GeoStar、MapCAD、CityStar等國(guó)產(chǎn)軟件 數(shù)據(jù) 地理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫(kù)和地理數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)組成。 人員 低級(jí)技術(shù)人員業(yè)務(wù)操作人員軟件技術(shù)人員科研人員管理人員用戶 方法,8,2.地理信息系統(tǒng)的功能 數(shù)據(jù)輸入

4、 數(shù)據(jù)編輯與處理 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理 空間查詢與分析 可視化表達(dá)與輸出 五、GIS開發(fā) GIS開發(fā)一般有 系統(tǒng)調(diào)查 系統(tǒng)分析 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)實(shí)施 系統(tǒng)維護(hù) 系統(tǒng)評(píng)價(jià)六個(gè)階段,9,六、地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用 （一）地理信息系統(tǒng)主要應(yīng)用領(lǐng)域 1.進(jìn)行地理信息查詢和分析 2.改進(jìn)機(jī)構(gòu)集成 3.做出好的決策 4.提高制圖效率 （二）GIS在物流中的應(yīng)用 1.設(shè)施定位模型 2.車輛路線模型 3.網(wǎng)絡(luò)物流模型 4.配送區(qū)域劃分模型 5.空間查詢模型,10,（三）GIS與IT技術(shù)的綜合應(yīng)用 1.GIS與CAD 2.GIS和遙感 3.GIS和GPS 4.GIS和INTERNET 5.GIS和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),11,第二節(jié)

5、 GPS概述,一、GPS的概念 1、GPS即全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System），它利用衛(wèi)星星座（通信衛(wèi)星）、地面控制部分和信號(hào)接收機(jī)對(duì)對(duì)象進(jìn)行動(dòng)態(tài)定位的系統(tǒng)。GPS能對(duì)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)對(duì)象進(jìn)行動(dòng)態(tài)空間信息的獲取，快速、精度均勻、不受天氣和時(shí)間的限制反饋空間信息，使在地球上任何地方GPS系統(tǒng)的用戶，都能計(jì)算出他們所處的方位(三維空間位置)。,12,2、 GPS主要特點(diǎn) （1）全球，全天候工作。 （2）定位速度快，精度高。 （3）功能多、應(yīng)用廣。 （4）抗干擾性能好、保密性強(qiáng)。 二、GPS的組成 GPS系統(tǒng)包括三大部分：空間部分GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分地面監(jiān)控系統(tǒng)；用

6、戶設(shè)備部GPS信號(hào)接收機(jī)。,13,（一）GPS空間部分 空間衛(wèi)星系統(tǒng)由均勻分布在6個(gè)軌道平面上的24顆高軌道(距地面約20000km)工作衛(wèi)星構(gòu)成，其中三顆是用來(lái)及時(shí)更換老化或損壞的衛(wèi)星，保障整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。 該衛(wèi)星系統(tǒng)能夠保證地球上任一地點(diǎn)的GPS用戶都能連續(xù)地觀測(cè)到至少4顆衛(wèi)星，從而提供全球范圍從地面到20000km高空之間任一載體高精度的三維位置、三維速度和系統(tǒng)時(shí)間信息。,14,（二）GPS地面監(jiān)控部分 （1）主控站。 主控站擁有大型電子計(jì)算機(jī)，接收各監(jiān)測(cè)站的GPS衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)、衛(wèi)星工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、各監(jiān)測(cè)站和注入站自身的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。 （2）監(jiān)測(cè)站。 它的主要任務(wù)是對(duì)每顆衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)，

7、精確測(cè)定衛(wèi)星在空間的位置，定時(shí)向主控站提供觀測(cè)數(shù)據(jù)。 (3)注入站 它的作用是接受主控站送達(dá)的改正后的衛(wèi)星導(dǎo)航電文，并將電文注入飛越其上空的每顆衛(wèi)星。,15,（三）用戶接收系統(tǒng) 1、GPS接收機(jī)。 GPS的用戶設(shè)備主要由接收機(jī)硬件和處理軟件組成，用于接收GPS衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)，經(jīng)信號(hào)處理而獲得用戶位置，速度等信息，再通過(guò)數(shù)據(jù)處理完成導(dǎo)航和定位。GPS系統(tǒng)只接收而不必發(fā)射信號(hào)。因此用戶數(shù)量不受限制。 2、GPS數(shù)據(jù)處理軟件。,16,GPS數(shù)據(jù)處理軟件是GPS用戶系統(tǒng)的重要部分，其主要功能是對(duì)GPS接收機(jī)獲取的衛(wèi)星測(cè)量記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行“粗加工”、“預(yù)處理”，并對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行平差計(jì)算、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及分析綜合處理

8、。從而求得觀測(cè)站的三維坐標(biāo)，觀測(cè)體的坐標(biāo)、運(yùn)動(dòng)速度、方向及精確時(shí)刻。 四、 GPS的定位原理 1.GPS常用術(shù)語(yǔ) （1）坐標(biāo)。 （2）2維和3維坐標(biāo)。 （3）路旁標(biāo)記和航路點(diǎn)。,17,（4）位置。 （5）路線。 （6）高度。 （7）航向。 （8）方位角。 2.GPS的定位原理 GPS接收機(jī)可接收到可用于授時(shí)的準(zhǔn)確至納秒級(jí)的時(shí)間信息；用于預(yù)報(bào)未來(lái)幾個(gè)月內(nèi)衛(wèi)星所處概略位置的預(yù)報(bào)星歷；用于計(jì)算定位時(shí)所需衛(wèi)星坐標(biāo)的廣播星歷，精度為幾米至幾十米（各個(gè)衛(wèi)星不同，隨時(shí)變化）；以及GPS系統(tǒng)信息，如衛(wèi)星狀況等。,18,GPS接收機(jī)對(duì)碼的量測(cè)就可得到衛(wèi)星到接收機(jī)的距離，由于含有接收機(jī)衛(wèi)星鐘的誤差及大氣傳播誤差，

9、故稱為偽距。對(duì)0A碼測(cè)得的偽距稱為UA碼偽距，精度約為20米左右，對(duì)P碼測(cè)得的偽距稱為P碼偽距，精度約為2米左右。 按定位方式，GPS定位分為單點(diǎn)定位和相對(duì)定位（差分定位）。 五、 GPS的應(yīng)用模式 1.常規(guī)靜態(tài)測(cè)量,19,這種模式采用兩臺(tái)(或兩臺(tái)以上)GPS接收機(jī)，分別安置在一條或數(shù)條基線的兩端，同步觀測(cè)4顆以上衛(wèi)星，每時(shí)段根據(jù)基線長(zhǎng)度和測(cè)量等級(jí)觀測(cè)45分鐘以上的時(shí)間。這種模式常用于控制網(wǎng)的建立及其加密、工程測(cè)量等。 2.準(zhǔn)動(dòng)態(tài)測(cè)量 這種測(cè)量模式又稱為走走停停測(cè)量，適用于精度要求較低的場(chǎng)合。 3.實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量：DGPS和RTK,20,DGPS（實(shí)時(shí)差分測(cè)量）精度為亞米級(jí)到米級(jí)，這種方式是基準(zhǔn)

10、站將基準(zhǔn)站上測(cè)量得到的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)揭苿?dòng)站，移動(dòng)站接收后，自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)算，得到經(jīng)差分改正以后的坐標(biāo)。 RTK（載波相位差分技術(shù)）則是以載波相位觀測(cè)量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量，它的工作思路與DGPS相似，只不過(guò)是基準(zhǔn)站將觀測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到移動(dòng)站（而不是發(fā)射坐標(biāo)數(shù)據(jù)），移動(dòng)站接收機(jī)再采用更先進(jìn)的實(shí)時(shí)處理方法處理，從而得到精度比DGPS高得多的實(shí)時(shí)測(cè)量結(jié)果。這種方法的精度一般為2cm左右,21,第二節(jié) GPS在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用,一、GPS在貨物運(yùn)輸管理中的應(yīng)用 1.導(dǎo)航功能 2.車輛跟蹤功能 3.提供出行路線規(guī)劃功能 4.信息查詢功能 5.話務(wù)指揮功能 6.緊急援助功能,22,二、 GPS在貨物運(yùn)

11、輸管理中的應(yīng)用 1.導(dǎo)航功能 2.車輛跟蹤功能 3.提供出行路線規(guī)劃功能 4.信息查詢功能 5.話務(wù)指揮功能 6.緊急援助功能,23,第三節(jié) 網(wǎng)絡(luò)GPS,一、網(wǎng)絡(luò)GPS的概念和特點(diǎn) 1.網(wǎng)絡(luò)GPS的概念： 就是指在互聯(lián)網(wǎng)上建立起來(lái)的一個(gè)公共GPS監(jiān)控平臺(tái)，它同時(shí)融合了衛(wèi)星定位技術(shù)、GSM數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)以及國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多種目前世界上先進(jìn)的科技成果。 2.網(wǎng)絡(luò)GPS的特點(diǎn) （1）功能多、精度高、覆蓋面廣，在全球任何位置均可進(jìn)行車輛的位置監(jiān)控工作，充分保障網(wǎng)絡(luò)GPS所有用戶的要求都能夠得到滿足。 （2）定位速度快，有力地保障了物流運(yùn)輸企業(yè)能夠在業(yè)務(wù)運(yùn)作上提高反應(yīng)速度，降低車輛空駛率，降低運(yùn)作成

12、本，滿足客戶需要。,24,（3）信息傳輸采用GSM公用數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)，具有保密性高、系統(tǒng)容量大、抗干擾能力強(qiáng)，漫游性能好、移動(dòng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可靠等優(yōu)點(diǎn)。 （4）構(gòu)筑在國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)這一最大的網(wǎng)上公共平臺(tái)上，具有開放度高、資源共享程度高等優(yōu)點(diǎn)。 二、網(wǎng)絡(luò)GPS的工作流程 1：車載終端接收到GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)，通過(guò)GSM通信模塊傳輸給信息監(jiān)控中心，再送到系統(tǒng)服務(wù)器，中心處理器與GIS系統(tǒng)的數(shù)字地圖相匹配，在數(shù)字地圖上實(shí)時(shí)現(xiàn)實(shí)車輛準(zhǔn)確位置。,25,2：網(wǎng)絡(luò)GPS用戶可以根據(jù)權(quán)限在網(wǎng)上進(jìn)行車輛信息的收發(fā)和查詢工作。 3：客戶提出要求時(shí)，監(jiān)控中心根據(jù)客戶擁有的權(quán)限允許其在網(wǎng)頁(yè)頁(yè)面上對(duì)車輛進(jìn)行管理。并通過(guò)Web服務(wù)

13、器轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端并以Web頁(yè)面形式顯示出來(lái) 三、網(wǎng)絡(luò)GPS對(duì)物流產(chǎn)業(yè)所起的作用 1.實(shí)時(shí)監(jiān)控功能： 2.雙向通訊功能： 3.動(dòng)態(tài)調(diào)度功能： 4.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析功能：,26,四、網(wǎng)絡(luò)GPS發(fā)展的現(xiàn)狀 面對(duì)GPS為其帶來(lái)如此之多的效用與便利，很多物流運(yùn)輸企業(yè)躍躍欲試。據(jù)近期一項(xiàng)業(yè)內(nèi)人士的調(diào)查，91%的企業(yè)認(rèn)為GPS投資費(fèi)用偏高且市場(chǎng)條件不成熟，60%的企業(yè)認(rèn)為GPS自身技術(shù)及配套設(shè)施不夠完善，50%的企業(yè)認(rèn)為缺乏售后服務(wù)的支持，20%的企業(yè)認(rèn)為操作簡(jiǎn)便性不夠。正是這些原因把物流運(yùn)輸企業(yè)擋在了GPS的門外，成為GPS推廣應(yīng)用的絆腳石。其中投資費(fèi)用偏高，是最主要的因素。,27,五、通過(guò)相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用將網(wǎng)絡(luò)GPS轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的便捷工具 網(wǎng)