專利名稱：移動式空間數(shù)據(jù)采集、處理及發(fā)布方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動空間信息通訊領(lǐng)域，特別是涉及一種移動式空間數(shù)據(jù)采集、處理及發(fā)布方法。
背景技術(shù)：
GPS(Global Positioning System)-全球定位系統(tǒng)，主要是通過多個(gè)衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)對移動終端的定位。移動終端接收到GPS信息，通過其本身或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心進(jìn)行處理，從而確定移動終端所在的實(shí)際位置。自從美國前總統(tǒng)克林頓頒布法令2000年5月1日起停止S/A政策，對民用碼不加干擾，使民用定位精度大大提高，同時(shí)這也加快和擴(kuò)展了GPS在各行各業(yè)的應(yīng)用。GPS技術(shù)的廣泛應(yīng)用與發(fā)展，出現(xiàn)了多種不同類型的GPS接收機(jī)。目前GPS接收機(jī)類型主要有二種測量型、導(dǎo)航型。從測量方式上主要有單點(diǎn)定位、實(shí)時(shí)動態(tài)RTK、靜態(tài)差分定位、信標(biāo)差分定位等方式。從體積上從較大體積的測量型接收機(jī)到適合于掌上電腦的各種CF型GPS接收機(jī)，再到現(xiàn)在的與PDA集成的GPS接收機(jī)等等。GPS的發(fā)展為相關(guān)行業(yè)的應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的支持。在綠化調(diào)查與管理中，GPS以全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點(diǎn)為綠化信息的采集提供了較為成熟的定位技術(shù)。
移動GIS掌上電腦的移動性及便攜性，為地理信息系統(tǒng)的發(fā)展帶來了契機(jī)，通過掌上電腦，人們可以突破基于個(gè)人電腦的地理信息系統(tǒng)使用的限制，自由地使用獲得個(gè)性化的地理信息。移動地理信息系統(tǒng)把地理信息作為載體，集成了社會、經(jīng)濟(jì)、文化等方面的信息，實(shí)現(xiàn)了信息的動態(tài)更新。移動GIS建立在嵌入和無線通訊基礎(chǔ)之上，不僅僅指隨物理載體移動的GIS系統(tǒng)，也不僅僅指可以提供移動目標(biāo)信息，也不是常規(guī)GIS的精簡以便于能夠在小計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)GIS操作，它是一個(gè)使用根本性不同的事例所構(gòu)建的系統(tǒng)，與地理信息服務(wù)緊密聯(lián)系在一起，是技術(shù)、信息、服務(wù)的集成。
GPS測量模式和精度目前GPS測量的模式主要有單點(diǎn)定位、實(shí)時(shí)動態(tài)RTK、靜態(tài)差分定位、信標(biāo)差分定位等方式。目前單點(diǎn)的定位精度為15米左右，測量應(yīng)用中主要采用差分模式。
1)GPS RTK模式實(shí)時(shí)動態(tài)(RTK)定位技術(shù)是以載波相位觀測值為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS(RTDGPS)技術(shù)，它是GPS測量技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新突破。實(shí)時(shí)動態(tài)定位(RTK)系統(tǒng)由基準(zhǔn)站和流動站組成，建立無線數(shù)據(jù)通訊是實(shí)時(shí)動態(tài)測量的保證，其原理是取點(diǎn)位精度較高的首級控制點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，安置一臺接收機(jī)作為參考站，對衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測，流動站上的接收機(jī)在接收衛(wèi)星信號的同時(shí)，通過無線電傳輸設(shè)備接收基準(zhǔn)站上的觀測數(shù)據(jù)，隨機(jī)計(jì)算機(jī)根據(jù)相對定位的原理實(shí)時(shí)計(jì)算顯示出流動站的三維坐標(biāo)和測量精度。這樣用戶就可以實(shí)時(shí)監(jiān)測待測點(diǎn)的數(shù)據(jù)觀測質(zhì)量和基線解算結(jié)果的收斂情況，根據(jù)待測點(diǎn)的精度指標(biāo)，確定觀測時(shí)間，從而減少冗余觀測，提高工作效率。特點(diǎn)精度高可達(dá)厘米級測量精度。效率高，每個(gè)放樣點(diǎn)只需要停留1～2秒。但是費(fèi)用較高。
2)差分GPS模式包括后處理差分模式和實(shí)時(shí)差分模式。通過架設(shè)一個(gè)基準(zhǔn)站和若干個(gè)流動采集站構(gòu)成。每個(gè)基準(zhǔn)站的作用范圍為方圓200公里，流動站(GPS手持機(jī))在每個(gè)基準(zhǔn)站作用范圍內(nèi)的數(shù)量不受限制，可以根據(jù)采集的進(jìn)度隨時(shí)增加，最高可達(dá)到20厘米。GPS手持機(jī)沿著某個(gè)待測區(qū)域的邊界點(diǎn)走一圈，則測量得到這些點(diǎn)的坐標(biāo)，即可將邊界點(diǎn)所圍的面積計(jì)算出來。實(shí)時(shí)差分模式是在進(jìn)行測量的同時(shí)，差分計(jì)算在移動站上實(shí)時(shí)進(jìn)行，而后處理差分模式則是在外業(yè)測量結(jié)束時(shí)，在內(nèi)業(yè)進(jìn)行靜態(tài)差分計(jì)算處理。特點(diǎn)基準(zhǔn)站架設(shè)點(diǎn)的精確位置信息需要已知；精度為亞米級，最高為20cm；成本相對較低。
3)基于信標(biāo)臺的差分GPS模式利用GPS信標(biāo)接收機(jī)實(shí)時(shí)接收測量區(qū)域附近的信標(biāo)臺廣播的GPS差分信息，集成GPS功能的PDA通過藍(lán)牙與信標(biāo)機(jī)通訊，讀取實(shí)時(shí)的GPS差分信息，對GPS定位結(jié)果進(jìn)行差分。特點(diǎn)不需要架設(shè)基準(zhǔn)站，只需要一套設(shè)備(信標(biāo)機(jī)、GPS接收機(jī))就能進(jìn)行較為精確的定位。定位精度為亞米級，最高為20cm，成本相對較低。目前閘北區(qū)展開了此種模式的試點(diǎn)與應(yīng)用。
遙感(remote sensing)是60年代初由美國Pruitt提出的名稱，1962年美國地理學(xué)會正式公開使用。1972年美國陸地衛(wèi)星發(fā)射成功，MSS圖像獲得巨大效益，得到世界范圍的認(rèn)可和支持，使遙感成為一門高新技術(shù)并得以長足發(fā)展。遙感用于實(shí)時(shí)地或準(zhǔn)實(shí)時(shí)地、快速地提供目標(biāo)及其環(huán)境的語義或非語義信息，發(fā)現(xiàn)地球表面上的各種變化，及時(shí)地對GIS進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。遙感技術(shù)朝著多傳感器、多遙感圖像的空間分辨率、多光譜分辨率和多時(shí)間分辨率，以及對遙感圖像自動判讀的精確性、可靠性和定量量測的精度都在不斷地提高，使之不僅用于觀測和監(jiān)測地面變化狀況，而且將主要用于地表信息的采集和更新，成為地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)中空間數(shù)據(jù)獲取與更新的基本手段之一。遙感技術(shù)將進(jìn)一步與GIS和GPS結(jié)合，廣泛應(yīng)用于數(shù)字城市建設(shè)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、自然災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)報(bào)以及資源調(diào)查與評估等領(lǐng)域。
地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，簡稱GIS)是一門集地球科學(xué)、空間科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地理信息學(xué)、自動制圖技術(shù)等最新成就的新興邊緣學(xué)科。它以計(jì)算機(jī)為手段，用于采集，存儲、管理、分析、描述和表達(dá)空間數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)。自從地理信息系統(tǒng)在20世紀(jì)60年代逐步形成以來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、遙感技術(shù)、數(shù)字圖形圖像技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)已逐步在測繪、地質(zhì)、遙感、礦山、環(huán)境、水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、土地管理、氣象、海洋、城市規(guī)劃、航空、區(qū)域可持續(xù)發(fā)展、軍事、政府辦公管理及決策中得到廣泛應(yīng)用。
“3S”集成是指將GPS、RS、GIS有機(jī)地集成在一起，通過與通信技術(shù)的集成，構(gòu)成整體的、實(shí)時(shí)的和動態(tài)的對地觀測、分析和應(yīng)用的運(yùn)行系統(tǒng)。在這種集成中，GPS主要用于實(shí)時(shí)、快速地提供目標(biāo)，包括各類傳感器和運(yùn)載平臺(車、船、飛機(jī)、衛(wèi)星等)的空間位置；RS用于實(shí)時(shí)地或準(zhǔn)實(shí)時(shí)地、快速地提供目標(biāo)及其環(huán)境的語義或非語義信息，發(fā)現(xiàn)地球表面上的各種變化，及時(shí)地對GIS進(jìn)行數(shù)據(jù)更新；GIS則是對多種來源時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理、集成管理、動態(tài)存取，作為新的集成系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
J2EE體系結(jié)構(gòu)J2EE(Java 2 Platform Enterprise Edition)是SUN公司推出的一種基于Java技術(shù)的、適合于創(chuàng)建服務(wù)器端應(yīng)用程序和服務(wù)的Java 2平臺企業(yè)版。它提供了多層分布式的應(yīng)用模型、組件復(fù)用、一致化的安全模型以及靈活的事務(wù)控制。在此基礎(chǔ)上開發(fā)的系統(tǒng)具有較高的可用性、安全性、可擴(kuò)展性和可移植性等優(yōu)點(diǎn)。
在J2EE體系結(jié)構(gòu)中，EJB組件技術(shù)是最重要的部分。SUN公司對EJB(Enterprise JavaBeans)的定義是EJB是應(yīng)用于開發(fā)和部署多層結(jié)構(gòu)的、分布式的、面向?qū)ο蟮腏ava應(yīng)用系統(tǒng)的、跨平臺的構(gòu)件體系結(jié)構(gòu)。EJB組件技術(shù)是基于標(biāo)準(zhǔn)分布式對象技術(shù)、CORBA和RMI的服務(wù)器端Java組件。EJB組件被部署在EJB容器中，并且在服務(wù)器端運(yùn)行，客戶端應(yīng)用通過遠(yuǎn)程方法調(diào)用(RMI)來調(diào)用它。EJB組件的出現(xiàn)，使分布式應(yīng)用的開發(fā)變得簡單，開發(fā)人員可以將更多的精力投入到具體業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)上而不必關(guān)心底層的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。
為了對綠化數(shù)據(jù)進(jìn)行更新與數(shù)字化，目前國內(nèi)外主要采用如下三種方式1)傳統(tǒng)的綠化調(diào)查方法皮尺丈量，粗略估計(jì)，紙質(zhì)圖上描繪，紙質(zhì)介質(zhì)上記錄屬性(品種、規(guī)格等)，再進(jìn)行數(shù)字化，輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這種方法最為原始，由于測量手段落后，調(diào)查時(shí)浪費(fèi)了大量的人力和物力，同時(shí)調(diào)查的數(shù)據(jù)精度很低，而且調(diào)查的原始資料再進(jìn)行數(shù)字化時(shí)，重復(fù)了勞動。這種方法的整個(gè)工作模式浪費(fèi)太多的人力和物力，工作效率低。
2)外業(yè)數(shù)據(jù)采集，如通過全站儀或GPS單點(diǎn)定位進(jìn)行位置測量，無圖形界面，只形成數(shù)據(jù)文件，在紙質(zhì)介質(zhì)上記錄屬性；內(nèi)業(yè)通過數(shù)據(jù)連接線連接全站儀或GPS，將位置數(shù)據(jù)文件傳到計(jì)算機(jī)上，然后對位置數(shù)據(jù)文件進(jìn)行處理形成圖形文件，對紙質(zhì)介質(zhì)上記錄的屬性輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這種方法在測量方法和精度上有所進(jìn)步，但不能實(shí)時(shí)的將測量結(jié)果以圖形的方式顯示出來，也不能實(shí)時(shí)地對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，縱然外業(yè)進(jìn)行了大量工作，但也不能減少內(nèi)業(yè)的工作量，同時(shí)屬性數(shù)據(jù)的輸入也是重復(fù)勞動，整個(gè)工作模式的效率也較低。
3)外業(yè)采集，內(nèi)業(yè)處理。數(shù)據(jù)的采集，通過筆記本電腦、掌上電腦等與測量工具(全站儀、GPS)連接，形成電子平板，進(jìn)行位置測量，屬性也是記錄在紙質(zhì)介質(zhì)上。內(nèi)業(yè)進(jìn)行屬性的輸入與圖形的整合。這種方法在工作模式上有所進(jìn)步，但筆記本配置費(fèi)用較貴、電池供電時(shí)間較短，對綠化調(diào)查實(shí)際使用上是一種限制，這種方式下即使使用供電時(shí)間較長的掌上電腦，由于屬性數(shù)據(jù)是記錄在紙質(zhì)介質(zhì)上，在室內(nèi)進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理與匹配時(shí)也重復(fù)了勞動，工作效率較低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種移動式空間數(shù)據(jù)采集、處理及發(fā)布方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)移動式空間數(shù)據(jù)采集、處理及發(fā)布方法，其特征在于，該方法采用桌面Windows操作系統(tǒng)及其提供的開發(fā)環(huán)境、移動設(shè)備內(nèi)置的嵌入式Windows CE操作系統(tǒng)及其提供的內(nèi)嵌式開發(fā)環(huán)境，包括數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)集成層、數(shù)據(jù)服務(wù)層，所述的數(shù)據(jù)采集層采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)集成層進(jìn)行處理，然后通過無線傳輸將處理的結(jié)果傳輸給數(shù)據(jù)服務(wù)層進(jìn)行發(fā)布。
所述的數(shù)據(jù)采集層包括衛(wèi)星定位(GPS)、遙感(RS)及移動設(shè)備的嵌入式地理信息系統(tǒng)(GIS)、移動設(shè)備、全站儀，所述層采用GPS、RS、GIS的集成，并通過移動設(shè)備與全站儀的集成進(jìn)行輔助，利用已經(jīng)由GPS RTK技術(shù)定位出來的測量點(diǎn)作為已知點(diǎn)，并在這些點(diǎn)上架設(shè)全站儀對由GPS技術(shù)不能定位的信息進(jìn)行測量。
所述移動設(shè)備的嵌入式GIS包括GIS數(shù)據(jù)模型，該模型基于面向?qū)ο蟮姆椒ǎ捎每臻g實(shí)體封裝一地物基類，然后在地物類的基礎(chǔ)上主要派生出點(diǎn)狀地物類、線狀地物類和面狀地物類，且其它復(fù)雜地物類亦在這些類的基礎(chǔ)上派生，同時(shí)，將對具有同一性質(zhì)與用途的地物的管理封裝為圖層類；整個(gè)GIS內(nèi)核由實(shí)體對象和圖層對象構(gòu)成；該實(shí)體對象對地理實(shí)體進(jìn)行了封裝，封裝的數(shù)據(jù)包括圖形和屬性數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)分為點(diǎn)、線、面圖形，其中線圖形又包括多線圖形，面圖形又包括多面圖形，圖形數(shù)據(jù)不僅包括圖形的坐標(biāo)串?dāng)?shù)據(jù)，還包括圖形的外界矩形、顏色、線型、填充等描述圖形本身特征的數(shù)據(jù)；實(shí)體對象下面又派生出點(diǎn)、線、面對象，分別用來管理圖形數(shù)據(jù)的點(diǎn)、線、面圖形；所述的圖層對象中封裝了該圖層中所有地理實(shí)體的屬性字段的字段定義，包括字段名稱、類型；所述的基于移動設(shè)備的嵌入式GIS數(shù)據(jù)模型中還增加了復(fù)合圖層。
所述的GIS數(shù)據(jù)模型在邏輯上，是以圖層為單位對空間對象進(jìn)行操作的；首先，獲得圖層對象集合的大小，然后從中遍歷，獲得每一圖層對象指針；其次，在每一圖層中，分別獲得點(diǎn)對象集合、線對象集合和面對象集合大小，對點(diǎn)對象的操作，即從點(diǎn)對象集合中遍歷，獲得每一點(diǎn)對象，對線、面對象的操作，即從線對象集合、面對象集合中遍歷，獲得每一線對象、面對象指針，并從每一線對象、面對象中獲得點(diǎn)結(jié)構(gòu)實(shí)體集合大小，從中遍歷，獲得每一線對象、面對象端點(diǎn)的坐標(biāo)，達(dá)到對每一個(gè)空間對象的操作；同時(shí)圖層對象保存了圖形元素的公共信息，包括顏色、線型，圖形元素重建時(shí)只要取所在圖層的這些屬性值即可。
所述的GIS數(shù)據(jù)模型在物理上，包括管理整個(gè)空間數(shù)據(jù)的主文件即GIS工程，該GIS工程包括整個(gè)GIS工程的配置、數(shù)據(jù)庫連接信息、影像數(shù)據(jù)的文件路徑等工程管理信息，也包括GIS空間數(shù)據(jù)；在面向地理實(shí)體的整體GIS數(shù)據(jù)組織模型中，圖形和屬性數(shù)據(jù)都存放到一個(gè)二進(jìn)制文件中，空間數(shù)據(jù)按圖層依次存放，每個(gè)地理實(shí)體構(gòu)成一個(gè)相對獨(dú)立的數(shù)據(jù)段，在該數(shù)據(jù)段里，先存放圖形數(shù)據(jù)再存放格式化的屬性數(shù)據(jù)，只需要存放一個(gè)文件即能將整個(gè)空間數(shù)據(jù)存儲起來；系統(tǒng)也支持對屬性的擴(kuò)展，與圖形數(shù)據(jù)所關(guān)聯(lián)的屬性數(shù)據(jù)可以存儲到Pocket Access數(shù)據(jù)庫中，其圖形與屬性數(shù)據(jù)通過唯一標(biāo)識ID號連接，遙感影像數(shù)據(jù)采用Bmp位圖文件管理；對屬性數(shù)據(jù)操作時(shí)，利用唯一標(biāo)識ID的連接對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問；在工程文件中，空間數(shù)據(jù)的存儲也是按照概念與邏輯一致的存儲結(jié)構(gòu)，在空間數(shù)據(jù)存儲部分，按圖層個(gè)數(shù)，將空間數(shù)據(jù)分成不同的數(shù)據(jù)段，每一層的空間數(shù)據(jù)放在同一個(gè)數(shù)據(jù)段內(nèi)；在同一層空間數(shù)據(jù)段內(nèi)，先存儲圖層對象的數(shù)據(jù)，圖層對象包含了同一圖層空間對象的公共信息，再按照空間對象的類型分成不同類型空間對象的數(shù)據(jù)段，屬于同一類型的空間對象存儲到同一數(shù)據(jù)段內(nèi)。
所述的移動設(shè)備與全站儀的集成包括Windows將串行口和其他通信設(shè)備如傳真、Modem等統(tǒng)一視作文件，對串行口的打開、關(guān)閉、讀寫等操作與操作普通文件的API函數(shù)相同，并且采用多線程模式，主線程除完成串口通信資源的打開、參數(shù)配置以及關(guān)閉的工作外，還要完成串口數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收線程的創(chuàng)建及關(guān)閉、多線程的協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)的中間處理與前端的人機(jī)交互等工作；串口數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收線程主要完成對串口的監(jiān)視、有數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)讀取數(shù)據(jù)并發(fā)信息給主線程，主線程對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；利用函數(shù)GetSafeHwnd()獲得窗口句柄，CreateThread()創(chuàng)建線程，CloseHandle()關(guān)閉線程；利用SuspendThread()、ResumeThread()、GetExitCodeThread()、ExitThread()掛起、繼續(xù)、退出線程；線程間的通信可以通過全局變量、自定義消息、和事件對象三種方式實(shí)現(xiàn)；建立同步機(jī)制，使得在一個(gè)時(shí)候只能進(jìn)行一種操作；在進(jìn)行串口通信時(shí)采用了事件驅(qū)動方式。
所述的數(shù)據(jù)采集層的數(shù)據(jù)都存放到一個(gè)二進(jìn)制文件中，包括(*.tgf)格式，所述的數(shù)據(jù)處理層包括臺式機(jī)、桌面管理GIS，在該GIS和移動設(shè)備GIS中建立文件數(shù)據(jù)存取協(xié)議，以相同的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，以相同的存取類型進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲和讀取，兩個(gè)軟件以數(shù)據(jù)存取協(xié)議為紐帶，進(jìn)行數(shù)據(jù)的共享；所述的數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層分別采用VC、EVC中的對象串行化技術(shù)；串行化在文件保存時(shí)，保存對象必要的信息，打開時(shí)利用對象的信息重新構(gòu)造對象；所述的桌面管理GIS主要對移動設(shè)備GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，桌面管理GIS與移動設(shè)備GIS具有相同的GIS內(nèi)核，包括坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、圖形顯示、圖形編輯與處理、輔助繪圖、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出；所述的移動設(shè)備通過ActiveSync3.7與臺式機(jī)同步。
所述的數(shù)據(jù)服務(wù)層包括基于J2EE的Web GIS，該GIS充分利用了J2EE體系結(jié)構(gòu)的平臺無關(guān)性，以EJB封裝Web GIS的應(yīng)用功能，實(shí)現(xiàn)Web GIS應(yīng)用層的可移植性；對于J2EE在業(yè)務(wù)邏輯上的劃分，將Web GIS在三層業(yè)務(wù)邏輯上擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)Web GIS的應(yīng)用；Web GIS可分為GIS數(shù)據(jù)表現(xiàn)層、GIS應(yīng)用服務(wù)層、GIS數(shù)據(jù)服務(wù)層；所述的GIS數(shù)據(jù)表現(xiàn)層包括各種GIS數(shù)據(jù)格式的顯示，地圖基本操作，包括漫游、放大、縮小，GIS查詢和分析結(jié)果的表現(xiàn)，同時(shí)支持GIS分析結(jié)果的制圖的輸出；利用Java Bean對客戶端的地圖基本功能進(jìn)行封裝。
所述的GIS應(yīng)用服務(wù)層的應(yīng)用服務(wù)包括數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換服務(wù)、GIS空間分析服務(wù)、數(shù)據(jù)獲取服務(wù)，投影變換服務(wù)，所述服務(wù)可以使用EJB組件實(shí)現(xiàn)封裝；所述的GIS應(yīng)用服務(wù)層使用多線程的連接池機(jī)制和數(shù)據(jù)緩存服務(wù)，并且對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，或把用戶所需要的矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的傳輸。
所述的GIS數(shù)據(jù)服務(wù)層為GIS應(yīng)用服務(wù)層提供所需的數(shù)據(jù)服務(wù)，包括空間數(shù)據(jù)庫的存取管理功能；海量空間采用空間數(shù)據(jù)庫進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的管理；對于分布式Web GIS應(yīng)用而言，要實(shí)時(shí)獲取用戶某一時(shí)刻所請求的空間數(shù)據(jù)需要建立海量空間數(shù)據(jù)的索引；在進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取和空間查詢服務(wù)時(shí)，需要在GIS數(shù)據(jù)服務(wù)層中對空間數(shù)據(jù)庫建立數(shù)據(jù)訪問的連接，在J2EE平臺中可以采用Java數(shù)據(jù)庫訪問的多種方式，包括特定數(shù)據(jù)庫的專用連接(Oracle9i)的數(shù)據(jù)庫連接池技術(shù)。
采用以上技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的移動式空間數(shù)據(jù)采集、處理及發(fā)布方法，在綠化調(diào)查與更新技術(shù)方法和管理模式上進(jìn)行了創(chuàng)新，提出了基于3S集成的綠化調(diào)查方法與管理模式。通過與GPS集成的掌上電腦，裝上自行開發(fā)的野外數(shù)據(jù)采集移動GIS軟件，可以將數(shù)據(jù)采集區(qū)域的電子底圖以及遙感影像等數(shù)據(jù)預(yù)先裝入軟件，在具有圖形化的界面上進(jìn)行專業(yè)數(shù)據(jù)位置信息的采集，在位置數(shù)據(jù)采集的同時(shí)進(jìn)行屬性的輸入。實(shí)現(xiàn)掌上電腦、GPS、GIS、RS、無線通信的集成，體現(xiàn)了信息的采集、處理與應(yīng)用發(fā)布一體化流程。野外采集的數(shù)據(jù)不需要進(jìn)行任何形式的轉(zhuǎn)換就可以傳輸?shù)阶烂婀芾淼乩硇畔⑾到y(tǒng)軟件中進(jìn)行編輯與修飾。在經(jīng)過桌面管理地理信息系統(tǒng)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的整合后，就可以在WebGIS平臺中進(jìn)行綠化信息的發(fā)布服務(wù)和網(wǎng)格化管理。這種方法與工作模式不僅節(jié)省了內(nèi)業(yè)處理的工作量，而且減少了重復(fù)勞動，大大提高了工作的效率，并節(jié)省了人力和物力，同時(shí)可以對綠化信息進(jìn)行網(wǎng)格化管理。目前，對于建立專業(yè)網(wǎng)格管理來說，有些關(guān)鍵技術(shù)只處于研究階段，只是實(shí)驗(yàn)室研究產(chǎn)品，離實(shí)際應(yīng)用差距較大，實(shí)際行業(yè)推廣應(yīng)用較少。而對于本發(fā)明基于3S集成的綠化調(diào)查與更新項(xiàng)目來說，其成功應(yīng)用到上海市閘北區(qū)綠化管理局的綠化調(diào)查、更新與管理工作中，取得了顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
圖1為本發(fā)明的示意圖；圖2為GIS數(shù)據(jù)模型的概念模型一；圖3為GIS數(shù)據(jù)模型的概念模型二；圖4為GIS數(shù)據(jù)模型的概念模型三；圖5為本發(fā)明的嵌入式GIS概念模型；
圖6為根據(jù)圖4概念模型所設(shè)計(jì)的掌上電腦GIS邏輯與物理數(shù)據(jù)模型；圖7為基于移動的嵌入式GIS數(shù)據(jù)模型；圖8為GPS RTK采集實(shí)體的GIS表達(dá)；圖9為最優(yōu)鄰近點(diǎn)算法的示意圖；圖10為GIS實(shí)時(shí)測圖功能示意圖；圖11為基于J2EE的Web GIS的實(shí)現(xiàn)模式示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1～11所示，本實(shí)施例采用GPS RTK、差分GPS、遙感、全站儀、移動GIS、網(wǎng)絡(luò)通訊、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)集成管理GIS、WEBGIS、PDA(掌上電腦)等設(shè)備和軟件，開發(fā)基于PDA的GIS軟件，開發(fā)平臺級內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)集成與管理GIS對進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理與管理，構(gòu)建空間信息網(wǎng)上發(fā)布的WEBGIS系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)布，實(shí)現(xiàn)空間信息測量、屬性調(diào)查和數(shù)據(jù)管理與發(fā)布于一體，總體上分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)集成層和數(shù)據(jù)服務(wù)層，如圖1。
GPS坐標(biāo)轉(zhuǎn)換在進(jìn)行GPS定位測量應(yīng)用中，由于GPS定位結(jié)果是基于WGS-84坐標(biāo)系，而我國測繪成果普遍表示在北京54坐標(biāo)系中，并且大部分城市為了避免Gauss投影變形帶來的不便，而采用地方獨(dú)立坐標(biāo)系。因此需要將GPS坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的坐標(biāo)系統(tǒng)中。根據(jù)已知控制點(diǎn)的起算數(shù)據(jù)的不同和應(yīng)用領(lǐng)域?qū)鹊囊蟮牟煌鄳?yīng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型也不同。本實(shí)施例采用的集成GPS功能的掌上電腦，CPU運(yùn)算速度低，內(nèi)存較小，而坐標(biāo)轉(zhuǎn)換往往需要進(jìn)行較多的計(jì)算。為了克服硬件平臺資源的緊缺，本實(shí)施例提出了一種適合于移動環(huán)境下的GPS坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型。利用最小二乘法進(jìn)行了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的求取與平差。
移動環(huán)境下，為了避免在硬件資源有限的掌上電腦上進(jìn)行大量的計(jì)算，本實(shí)施例提出了這樣的轉(zhuǎn)換步驟，首先將目標(biāo)坐標(biāo)系下的大地坐標(biāo)(B1L1H1)T根據(jù)高斯投影原理將目標(biāo)坐標(biāo)系下的大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為目標(biāo)坐標(biāo)系下的高斯坐標(biāo)，其次將控制點(diǎn)WGS84大地坐標(biāo)(B2L2H2)T根據(jù)高斯投影原理將大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為WGS84高斯平面坐標(biāo)。然后將控制點(diǎn)WGS84高斯平面坐標(biāo)與控制點(diǎn)在目標(biāo)坐標(biāo)系的高斯坐標(biāo)一一對應(yīng)，根據(jù)四參數(shù)平面轉(zhuǎn)換模型求取平面轉(zhuǎn)換參數(shù)，然后將該轉(zhuǎn)換參數(shù)應(yīng)用到測區(qū)其它移動點(diǎn)的轉(zhuǎn)換。對于起算數(shù)據(jù)是控制點(diǎn)在目標(biāo)坐標(biāo)系下的高斯坐標(biāo)或地方坐標(biāo)的情況，則可省去目標(biāo)坐標(biāo)系下的大地坐標(biāo)(B1L1H1)T投影到目標(biāo)坐標(biāo)系下的高斯坐標(biāo)這一步。在起算數(shù)據(jù)是目標(biāo)坐標(biāo)系下的地方坐標(biāo)的情況，充分考慮投影變形的影響，合理設(shè)定測區(qū)的投影中央子午線。一般得到的城市或測區(qū)的投影中央子午線只是一個(gè)近似值，如果近似值也不知道，則可選定在測區(qū)中央實(shí)測一點(diǎn)，取其經(jīng)度作為中央子午線。最后根據(jù)控制點(diǎn)在WGS84坐標(biāo)系下的高斯坐標(biāo)與在目標(biāo)坐標(biāo)系下的高斯坐標(biāo)或地方坐標(biāo)之間建立一一對應(yīng)關(guān)系，再根據(jù)4參數(shù)平面轉(zhuǎn)換模型求取平面轉(zhuǎn)換參數(shù)，并將轉(zhuǎn)換步驟與轉(zhuǎn)換參數(shù)應(yīng)用到其它GPS移動點(diǎn)上。
基于PDA和Windows CE環(huán)境下嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)原理掌上電腦(PDA)是近年來發(fā)展迅速的移動式便攜計(jì)算機(jī)，內(nèi)置強(qiáng)大的嵌入式Windows CE操作系統(tǒng)，提供內(nèi)嵌式開發(fā)環(huán)境用以程序設(shè)計(jì)。它集中了計(jì)算、管理個(gè)人信息與一體，可以通過有線或無線方式接入Internet，滿足人們隨時(shí)獲得信息的需求，是移動數(shù)字化測圖的理想平臺。掌上電腦不僅具備良好的軟硬件可擴(kuò)充能力，同時(shí)還具備移動性，這為移動地理信息處理與服務(wù)發(fā)展提供了良好的支持，WINCE系列的掌上電腦一般的配置有32M的ROM和32M的RAM，處理器的處理能力已經(jīng)可以相當(dāng)與PC中奔騰的處理能力，如果需要大范圍的城市信息服務(wù)，可以通過FLASH或SDK卡來擴(kuò)展掌上電腦的存儲能力。
Windows CE是Microsoft公司W(wǎng)indows家族的新成員。它是開放、可升級的32位與處理器無關(guān)的嵌入式操作系統(tǒng)，可以滿足多種設(shè)備的需要。Windows CE支持多種外設(shè)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括鍵盤、光筆、觸摸屏、串行口、并行口、以太網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器、USB設(shè)備、打印機(jī)、音頻設(shè)備和存儲設(shè)備(如PCMCIA卡)。本實(shí)施例中采用的WindowsCE開發(fā)環(huán)境包括(1)WindowsCE嵌入式開發(fā)工具包(eMbedded VB，eMbedded VC)。
(2)Windows CE Platform SDK軟件包，Windows CE Service軟件包。
(3)臺式機(jī)的Windows2000，Office2000，Visual Studio工具包(VB，VC等)；(4)ActiveSync 3.7(PDA與臺式機(jī)同步化)。
Windows CE支持ATL和MFC，但不支持STL。程序開發(fā)雖然與普通Windows開發(fā)類似，但也有很多不同之處。
在本實(shí)施例開發(fā)的PDA GIS中實(shí)現(xiàn)了地圖的繪制及編輯、地圖瀏覽、圖形與屬性的連接、以及地理信息查詢等功能。GIS繪圖功能包括基本矢量元素的繪制與地理要素的繪制，其基本矢量元素包括點(diǎn)、直線、折線、圓、橢圓、矩形等，而地理要素主要包括道路、房屋、樹、綠地等。在本系統(tǒng)中地圖的繪制以不同的圖層處理，同時(shí)能夠進(jìn)行地圖編輯與修改。圖形的編輯與修改包括圖形元素的選擇、刪除、端點(diǎn)移動、元素整體移動、圖形元素點(diǎn)的捕捉功能、圖形元素拷貝等。地理要素除了具備基本矢量元素的編輯功能外，還具備地理要素符號的自動生成等特性。
基于移動設(shè)備的嵌入式GIS數(shù)據(jù)模型當(dāng)前主要存在圖2、圖3、圖4所示的三種GIS數(shù)據(jù)模型。概念模型一如圖2所示。將每一個(gè)圖形元素都看作一個(gè)對象，不論是點(diǎn)對象、線對象、面對象或其它，都存放到一個(gè)對象集合里。每個(gè)對象可記錄為唯一標(biāo)識號、坐標(biāo)串、圖層號、是否顯示等屬性。對每個(gè)對象屬性的修改，只需要找到需要修改的對象，對其修改就可以了。對每個(gè)對象顯示的控制，就是對其“是否顯示”屬性的控制。對對象圖層的控制，也是對其圖層號屬性的控制。
概念模型二如圖3所示。即點(diǎn)、線、面模型。每個(gè)圖形元素都是一個(gè)對象，不過要分別為點(diǎn)、線、面對象建立不同的對象集合。點(diǎn)元素對象存儲到點(diǎn)對象集合中，線元素對象存儲到線對象集合中，面元素對象存儲到面對象集合中。這樣，將概念模型一的一個(gè)對象集合按類別分為三個(gè)對象集合。
數(shù)據(jù)模型三如圖4所示。即基于圖層的數(shù)據(jù)模型。這種數(shù)據(jù)模型以圖層為單位對圖形進(jìn)行管理。即一個(gè)圖層是一個(gè)對象，現(xiàn)實(shí)世界由不同的圖層組成，不同的圖層疊加在一起構(gòu)成完整的地理景觀。不同的圖層對象由一個(gè)圖層對象集合管理起來。每個(gè)圖層對象下有點(diǎn)對象，線對象，面對象，但不加區(qū)分的都將其存放到一個(gè)對象集合里。每個(gè)圖形元素對象不再有“是否顯示”這一屬性。取而代之的是圖層對象具有“是否顯示”以及圖層代碼等屬性。屬于這個(gè)圖層對象的點(diǎn)、線、面對象都存儲到這個(gè)圖層對象的對象集合里。屬于另一個(gè)圖層對象的點(diǎn)、線、面對象都存儲到另一個(gè)圖層對象的對象集合里。
針對掌上電腦的硬件技術(shù)特性，本實(shí)施例提出了如圖5所示的嵌入式GIS概念模型。采用面向?qū)嶓w對象的概念模型中，人們所看到的地理場景，不是幾何意義上的點(diǎn)，線、面等幾何圖形，而是具有實(shí)際意義的河流、旅館、書店等實(shí)體。因此，GIS系統(tǒng)所處理的圖形元素首先是一個(gè)個(gè)對象，然后這個(gè)對象是具有實(shí)在意義的實(shí)體。用面向?qū)嶓w對象的觀點(diǎn)來描述現(xiàn)實(shí)世界地理實(shí)體或現(xiàn)象(當(dāng)作對象)的概念抽象和邏輯組織，符合人們對現(xiàn)實(shí)世界的認(rèn)識模式，并且提供了有效的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。它既可以用來建立GIS概念模型，又可以當(dāng)作邏輯數(shù)據(jù)模型，把人們對地理空間的認(rèn)識模式與計(jì)算機(jī)內(nèi)部的地理數(shù)據(jù)表達(dá)自然地統(tǒng)一起來。圖6為根據(jù)圖5概念模型所設(shè)計(jì)的掌上電腦GIS邏輯與物理數(shù)據(jù)模型。
在邏輯上，嵌入式GIS數(shù)據(jù)模型在程序內(nèi)部是以圖層為單位對空間對象進(jìn)行操作的。首先，獲得圖層對象集合的大小，然后從中遍歷，獲得每一圖層對象指針。其次，在每一圖層中，分別獲得點(diǎn)對象集合、線對象集合和面對象集合大小。對點(diǎn)對象的操作，即從點(diǎn)對象集合中遍歷，獲得每一點(diǎn)對象。對線、面對象的操作，即從線對象集合、面對象集合中遍歷，獲得每一線對象、面對象指針，并從每一線對象、面對象中獲得點(diǎn)結(jié)構(gòu)實(shí)體集合大小，從中遍歷，獲得每一線對象、面對象端點(diǎn)的坐標(biāo)，達(dá)到對每一個(gè)空間對象的操作。同時(shí)圖層對象保存了圖形元素的公共信息，如顏色、線型等，圖形元素重建時(shí)只要取所在圖層的這些屬性值即可。避免了同一圖層中所有的圖形元素都保存重復(fù)信息。同時(shí)為了避免針對一種目的的分層，在面對其它目的時(shí)，缺乏適應(yīng)性問題，在嵌入式GIS數(shù)據(jù)模型中還增加了一個(gè)特殊的圖層，那就是復(fù)合圖層。復(fù)合圖層允許用戶將需要進(jìn)行特殊用途的地物加到復(fù)合圖層中，以便進(jìn)行相應(yīng)的空間分析與操作。
如圖7所示的基于移動的嵌入式GIS數(shù)據(jù)模型，整個(gè)GIS內(nèi)核由實(shí)體對象和圖層對象構(gòu)成。實(shí)體對象對地理實(shí)體進(jìn)行了封裝，封裝的數(shù)據(jù)包括圖形和屬性數(shù)據(jù)。地理實(shí)體中描述其人文、環(huán)境等相關(guān)信息的屬性數(shù)據(jù)由實(shí)體對象封裝。點(diǎn)、線、面對象不需要各自建立屬性數(shù)據(jù)，只需從實(shí)體對象繼承數(shù)據(jù)即可。實(shí)體對象封裝的屬性數(shù)據(jù)根據(jù)需要可以動態(tài)增減，主要描述的是格式化的數(shù)據(jù)項(xiàng)，例如對于點(diǎn)實(shí)體(樹)，可以是樹的樹種、胸徑、養(yǎng)護(hù)等級等字段項(xiàng)的值。實(shí)體對象封裝的屬性數(shù)據(jù)不是存儲在數(shù)據(jù)庫中，而是與實(shí)體對象封裝的圖形數(shù)據(jù)在一起構(gòu)成整體的數(shù)據(jù)塊—“地理實(shí)體”。這就意味著在進(jìn)行對地理實(shí)體的各項(xiàng)GIS操作時(shí)，只要獲得了地理實(shí)體的對象指針，就可以獲得該地理實(shí)體的所有數(shù)據(jù)，包括圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)。這樣不需要根據(jù)地理實(shí)體對象的唯一標(biāo)識符ID與數(shù)據(jù)庫記錄進(jìn)行關(guān)聯(lián)，避免了每次獲取屬性數(shù)據(jù)時(shí)都要從數(shù)據(jù)庫中檢索。這對于資源有限的掌上電腦來說，大大減少了系統(tǒng)訪問和操作數(shù)據(jù)庫的時(shí)間，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。當(dāng)然為了保持系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，系統(tǒng)也可以根據(jù)地理實(shí)體對象的唯一標(biāo)識符ID與外掛數(shù)據(jù)庫記錄進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)的擴(kuò)展。圖層對象是具有相同屬性字段的地理實(shí)體集。在圖層對象中封裝了該圖層中所有地理實(shí)體的屬性字段的字段定義，例如字段名稱、類型。因?yàn)樵趯?shí)體對象中封裝的屬性數(shù)據(jù)項(xiàng)只是具體屬性項(xiàng)的值而沒有屬性項(xiàng)的定義，例如對于點(diǎn)實(shí)體(樹)，實(shí)體對象存儲字段“樹種”的值“銀杏”，而不存儲字段名稱“樹種”，即對于動態(tài)定義的屬性項(xiàng)，實(shí)體對象本身并不知道各個(gè)屬性值的含義。但只要知道了地理實(shí)體所在層就能根據(jù)層中定義的字段名稱知道各個(gè)屬性字段值的含義。在同一圖層的地理實(shí)體按照圖層定義的字段順序保存字段的具體值，圖層對象不僅存儲層中對象屬性值的字段定義，而且存儲層中對象共有的信息，如圖層顏色、可見性等，從而避免每個(gè)實(shí)體都重復(fù)存儲這些信息，這大大降低了掌上電腦上GIS數(shù)據(jù)的存儲量。
在物理上，在圖6所示的嵌入式GIS數(shù)據(jù)模型中，GIS工程是管理整個(gè)空間數(shù)據(jù)的主文件，其即包含整個(gè)GIS工程的配置、數(shù)據(jù)庫連接信息、影像數(shù)據(jù)的文件路徑等工程管理信息，也包括GIS空間數(shù)據(jù)。由于掌上電腦文件管理比較弱，而且沒有數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)，所以在面向地理實(shí)體的整體GIS數(shù)據(jù)組織模型中，圖形和屬性數(shù)據(jù)都存放到一個(gè)二進(jìn)制文件中?？臻g數(shù)據(jù)按圖層依次存放，每個(gè)地理實(shí)體構(gòu)成一個(gè)相對獨(dú)立的數(shù)據(jù)段，在該數(shù)據(jù)段里，先存放圖形數(shù)據(jù)再存放格式化的屬性數(shù)據(jù)。這樣在沒有外掛數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)展屬性數(shù)據(jù)的情況下，只需要存放一個(gè)文件即能將整個(gè)空間數(shù)據(jù)存儲起來，在掌上電腦上操作起來非常方便。為了通用，系統(tǒng)也支持對屬性的擴(kuò)展，與圖形數(shù)據(jù)所關(guān)聯(lián)的屬性數(shù)據(jù)可以存儲到Pocket Access數(shù)據(jù)庫中，其圖形與屬性數(shù)據(jù)通過唯一標(biāo)識ID號連接，遙感影像數(shù)據(jù)采用Bmp位圖文件管理。對屬性數(shù)據(jù)操作時(shí)，利用唯一標(biāo)識ID的連接對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問。在工程文件中，空間數(shù)據(jù)的存儲也是按照概念模型與邏輯模型一致的存儲結(jié)構(gòu)。在空間數(shù)據(jù)存儲部分，按圖層個(gè)數(shù)，將空間數(shù)據(jù)分成不同的數(shù)據(jù)段，每一層的空間數(shù)據(jù)放在同一個(gè)數(shù)據(jù)段內(nèi)；在同一層空間數(shù)據(jù)段內(nèi)，先存儲圖層對象的數(shù)據(jù)，圖層對象包含了同一圖層空間對象的公共信息，再按照空間對象的類型(點(diǎn)、線、面等)分成不同類型空間對象的數(shù)據(jù)段，屬于同一類型的空間對象存儲到同一數(shù)據(jù)段內(nèi)。在對數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問和操作時(shí)，可以避免訪問和操作不需要的數(shù)據(jù)段，大大加快了數(shù)據(jù)的訪問和操作。
因此，嵌入式GIS數(shù)據(jù)模型極大地提高了圖形檢索、繪制、選擇的速度并減少了相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲。對于處理能力有限的掌上電腦來說，這種模型無疑是一種適應(yīng)性較強(qiáng)的數(shù)據(jù)模型。
GPS與掌上電腦接口與數(shù)據(jù)處理目前與掌上電腦進(jìn)行連接的GPS種類很多，有實(shí)時(shí)動態(tài)RTK GPS接收機(jī)、CF卡插槽式GPS、SD卡插槽式GPS、藍(lán)牙GPS、信標(biāo)差分機(jī)等等。無論用什么型號的GPS接收機(jī)，在進(jìn)行與掌上電腦連接時(shí)，都將接口統(tǒng)一識為COM口，所以本實(shí)施例在進(jìn)行與GPS接收機(jī)連接時(shí)，統(tǒng)一將對串口操作的API函數(shù)都封裝到一個(gè)動態(tài)鏈接庫中，并在動態(tài)鏈接庫中將對串口的操作封裝成一個(gè)串口類，所有對串口操作的API函數(shù)都封裝到這個(gè)類中，這樣就不需要在進(jìn)行不同的GPS連接時(shí)，重復(fù)進(jìn)行代碼的編寫，使得軟件的代碼保持了較高的通用性和靈活性。當(dāng)用到動態(tài)鏈接庫時(shí)，主程序調(diào)用動態(tài)鏈接庫中封裝的類以及函數(shù)，不用時(shí)則不調(diào)用，減少了系統(tǒng)內(nèi)存的消耗。
在GPS模塊動態(tài)鏈接庫中，主要完成的是對GPS接收機(jī)端口數(shù)據(jù)的讀取，而不涉及對端口的寫操作。GPS接收機(jī)有通過串口連接線與PDA連接的，也有通過CF卡插槽與PDA連接的。不同的GPS接收機(jī)和不同的PDA，在進(jìn)行連接時(shí)映射不同的串口。為了方便用戶對GPS接收機(jī)進(jìn)行串口的測試，本實(shí)施例軟件提供了COM口測試界面。測試好所用的GPS接收機(jī)串口，才能正常接收到GPS定位信息，進(jìn)行GPS定位的相關(guān)應(yīng)用?，F(xiàn)在大多數(shù)GPS接收機(jī)端口輸出符合NMEA-0183導(dǎo)航協(xié)議格式的GPS數(shù)據(jù)，因此需要從這些輸出數(shù)據(jù)中解析出GPS定位信息以及其它所需的數(shù)據(jù)。
目前，本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了GPS接收機(jī)與掌上電腦GIS的集成，即不需要在PDA上另外連接GPS，移動設(shè)備本身是一個(gè)PDA的同時(shí)，也是一個(gè)GPS接收機(jī)，掌上電腦GIS軟件只需要操作PDA內(nèi)部GPS接收機(jī)輸出的數(shù)據(jù)就能獲GPS定位信息。特別是采用了GPS信標(biāo)機(jī)對GPS定位數(shù)據(jù)進(jìn)行差分，這樣不但減少了移動設(shè)備的外圍設(shè)備，而且不需要另外架設(shè)GPS基站，同時(shí)GPS的定位精度也得到了很大的提高，也提高了實(shí)際綠化調(diào)查與更新的作業(yè)效率。
對于更高精度應(yīng)用來說，本實(shí)施例提供了對動態(tài)RTK GPS定位模式的支持。圖8為GPS RTK采集實(shí)體的GIS表達(dá)。GPS采集數(shù)據(jù)是離散的定位點(diǎn)，需要根據(jù)實(shí)際采集情況構(gòu)成地理實(shí)體，例如樹、綠地等。在利用GPS RTK技術(shù)進(jìn)行實(shí)測時(shí)，首先在已知控制點(diǎn)上架設(shè)GPS基站，在移動點(diǎn)上采用GPS移動站，掌上電腦通過串口與GPS移動站連接。在基站上配備無線電臺，實(shí)時(shí)廣播GPS相位差分信息。移動站配備無線電臺接收模塊，實(shí)時(shí)接收相位差分信息。GPS移動站在實(shí)時(shí)差分處理GPS接收數(shù)據(jù)后，輸出符合NMEA-0183導(dǎo)航協(xié)議格式的GPS數(shù)據(jù)。掌上電腦接收來自GPS移動站的GPS數(shù)據(jù)，并遵循NMEA-0183協(xié)議其進(jìn)行實(shí)時(shí)解析，解析后獲得WGS84坐標(biāo)系的大地坐標(biāo)。根據(jù)實(shí)際采用的目標(biāo)坐標(biāo)系，確定橢球參數(shù)，如橢球長半徑等；確定投影參數(shù)，如投影中央子午線等；確定轉(zhuǎn)換參數(shù)，如四參數(shù)等。利用這些參數(shù)將WGS84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成實(shí)際所采用的坐標(biāo)系坐標(biāo)。
掌上電腦GIS與GPS集成系統(tǒng)利用GIS操作時(shí)，根據(jù)采集的實(shí)體類型將GPS采集的離散點(diǎn)構(gòu)成地理實(shí)體。在采集點(diǎn)狀實(shí)體(樹)時(shí)，首先創(chuàng)建一個(gè)點(diǎn)狀地理實(shí)體對象，然后利用轉(zhuǎn)換后的GPS坐標(biāo)構(gòu)造點(diǎn)對象的圖形數(shù)據(jù)，在GPS測量的同時(shí)也可以輸入這個(gè)點(diǎn)地理實(shí)體的屬性數(shù)據(jù)。在采集面狀實(shí)體(綠地)時(shí)，有兩種方法一種方法是先按點(diǎn)對象采集，等面狀實(shí)體上所有的點(diǎn)都采集完所后，執(zhí)行GIS操作將創(chuàng)建一個(gè)以這些點(diǎn)串為圖形數(shù)據(jù)的面狀地理實(shí)體，然后輸入屬性數(shù)據(jù)；另一種方法是在采集面狀實(shí)體上的第一點(diǎn)時(shí)即創(chuàng)建一個(gè)面狀地理實(shí)體，并以這一點(diǎn)為圖形數(shù)據(jù)，在采集面狀實(shí)體上的其它點(diǎn)時(shí)，面狀地理實(shí)體實(shí)時(shí)將新采集的點(diǎn)加到其圖形數(shù)據(jù)的坐標(biāo)串里并更新圖形，在采集的同時(shí)可以輸入屬性數(shù)據(jù)。在GIS的圖形界面里將實(shí)時(shí)顯示所測的地理實(shí)體的圖形及位置。地理實(shí)體對象創(chuàng)建完成后GIS將其加入到所屬的實(shí)體圖層里，然后在GIS環(huán)境里就可以對其進(jìn)行任何GIS操作，如圖形瀏覽、圖形和屬性的編輯等。
掌上電腦與遙感(RS)數(shù)據(jù)的集成及處理為了進(jìn)行多源數(shù)據(jù)的共享與融合以及進(jìn)行基于遙感的相關(guān)應(yīng)用，本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了遙感影像的加載，遙感影像與矢量圖的疊加，以及基于柵格影像的GIS數(shù)據(jù)數(shù)字化等功能。為了保留最原始的圖像信息，而不造成圖像信息的損失，不對其原始圖像信息進(jìn)行更改，只建立其與實(shí)際圖像信息的映射關(guān)系，在文件保存時(shí)，也只是附加保存其與實(shí)際圖像的映射信息。
為了使影像與矢量圖一體化瀏覽，以及提高影像放縮過程的顯示質(zhì)量，在具體實(shí)現(xiàn)圖像放縮過程中，運(yùn)用最優(yōu)鄰近點(diǎn)法對圖像進(jìn)行重采樣處理，大大提高了圖像的顯示效果。最優(yōu)鄰近點(diǎn)法進(jìn)行重采樣的核心思想，就是在圖像放大過程中，由于圖像的放大而使一些像素沒有了顏色值，這些沒有顏色值的像素就用與它最近的那個(gè)像素的顏色值填充。如圖9為該算法的示意圖。為4個(gè)像素的圖像，其放大2倍后就變成了16個(gè)像素，如圖9右圖所示。如不進(jìn)行重采樣，那么放大后的16個(gè)像素的圖像就有12個(gè)像素沒有了顏色值。如簡單地將同一像素放后映射的4個(gè)像素賦予同一顏色值，那么在圖像放到一定倍數(shù)時(shí)，顯示效果非常差。為了使圖像在放大時(shí)，像素顏色之間能夠平滑地過度，那些在放大后沒有顏色值的像素就用離其最近一像素的顏色值，如有多個(gè)像素與其離的最近，就用這些像素里的任一像素的顏色值。這樣在圖像放大后，例如放大10倍后，對于圖9來說，第1行第10列的像素的顏色值就不再用原來第1行第1列的像素的顏色值，而是采用離它最近的顏色值，也即放大后第1行第11列的顏色值，同時(shí)也是放大前第1行第2列的顏色值。
運(yùn)用這個(gè)算法，將有關(guān)遙感圖像的操作封裝成一個(gè)設(shè)備無關(guān)圖類，圖像的顏色設(shè)置與顯示都在其繪圖函數(shù)里。在顯示圖像過程中，判斷圖像是否在顯示區(qū)域，如不在顯示區(qū)域則不顯示，這在一定程度上提高了顯示速度。在對圖像的操作方式上，與普通的空間對象操作方式一樣，通過獲得圖像的對象指針，再利用圖像對象類的方法完成圖像的操作。為了與矢量圖一體化瀏覽，在圖像類的繪圖函數(shù)里設(shè)置了與矢量圖一樣的圖形變換。這樣在圖像放大縮小時(shí)，始終與矢量圖疊加在一起。
掌上電腦GIS與全站儀的集成在進(jìn)行具體的GPS綠化調(diào)查中發(fā)現(xiàn)GPS定位技術(shù)由于茂密樹木的遮蓋會對GPS的定位產(chǎn)生一些影響。在這種情況下，進(jìn)行其它測量方式的輔助是必不可少的。由于GPS RTK定位精度是厘米級，所以本實(shí)施例利用已經(jīng)由GPS RTK技術(shù)定位出來的測量點(diǎn)作為已知點(diǎn)，并在這些點(diǎn)上架設(shè)全站儀對那些由GPS技術(shù)不能定位的綠化信息進(jìn)行測量。實(shí)現(xiàn)掌上電腦集成全站儀實(shí)時(shí)測圖，如圖10。
1)PDA與全站儀的通信編程實(shí)現(xiàn)Windows將串行口和其他通信設(shè)備如傳真、Modem等統(tǒng)一視作文件，對串行口的打開、關(guān)閉、讀寫等操作與操作普通文件的API函數(shù)相同，如CreateFile()，ReadFile()，WriteFile()，CloseHandle()。
2)編程模式由于在測圖的過程中需要進(jìn)行其它操作，如屬性的輸入，所以集成系統(tǒng)采用了多線程模式。應(yīng)用程序主線程除完成串口通信資源的打開、參數(shù)配置以及關(guān)閉的工作外，還要完成串口數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收線程的創(chuàng)建及關(guān)閉、多線程的協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)的中間處理與前端的人機(jī)交互等工作。串口數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收線程主要完成對串口的監(jiān)視、有數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)讀取數(shù)據(jù)并發(fā)信息給主線程，主線程對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。利用函數(shù)GetSafeHwnd()獲得窗口句柄，CreateThread()創(chuàng)建線程，CloseHandle()關(guān)閉線程。利用SuspendThread()、ResumeThread()、GetExitCodeThread()、ExitThread()掛起、繼續(xù)、退出線程。線程間的通信可以通過全局變量、自定義消息、和事件對象三種方式實(shí)現(xiàn)。不同的線程對資源同時(shí)訪問時(shí)，可能造成沖突，例如串口通信中，每個(gè)串口對象，只有一個(gè)緩沖區(qū)，發(fā)送和接收都要用到，必須建立起同步機(jī)制，使得在一個(gè)時(shí)候只能進(jìn)行一種操作，否則通信就會出錯(cuò)。在進(jìn)行串口通信時(shí)采用了事件驅(qū)動方式。
3)全站儀通信常用命令集本系統(tǒng)所用全站儀為索佳全站儀。全站儀為五針接口，有一個(gè)五針與九針轉(zhuǎn)接線(DOC27)，PDA有一個(gè)九針線通信線，這樣PDA就可與全站儀連接上。全站儀有標(biāo)準(zhǔn)觀測命令5個(gè)、數(shù)據(jù)輸出命令20個(gè)、輸入命令9個(gè)。標(biāo)準(zhǔn)命令有″00H″、″11H″、″12H″、″13H″、″14H″，主要用于獲得觀測的距離、水平角、豎直角和停止距離觀測。數(shù)據(jù)輸出命令有″A″、″B″、″Da″、″Db″、″Dd″、″De″、″Df″、″Ea″、″Eb″、″Ec″、″Ed″、″Ea″、″Ef″、″Eg″、″Ga″、″Gb″、″Gc″、″Gd″、″Ge″、″Gf″，發(fā)出這些命令，主要是獲得儀器信息、觀測參數(shù)信息、斜距、平距、高差、水平角、豎直角、測站高、目標(biāo)高、測站坐標(biāo)、后視點(diǎn)坐標(biāo)、觀測點(diǎn)坐標(biāo)、放樣、偏心、懸高等數(shù)據(jù)。
基于J2EE的Web GIS開發(fā)基于J2EE的Web GIS充分利用了J2EE體系結(jié)構(gòu)的平臺無關(guān)性，以EJB封裝Web GIS的應(yīng)用功能，實(shí)現(xiàn)Web GIS應(yīng)用層的可移植性。對于J2EE的從業(yè)務(wù)邏輯的劃分，將Web GIS在3層業(yè)務(wù)邏輯上擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)Web GIS的應(yīng)用。WebGIS可分為①數(shù)據(jù)表現(xiàn)層，即實(shí)現(xiàn)Web GIS在客戶端的表現(xiàn)；②應(yīng)用服務(wù)層，是Web GIS的核心層，集中處理事務(wù)處理以及GIS的應(yīng)用服務(wù)；③數(shù)據(jù)服務(wù)層，提供對數(shù)據(jù)的獲取功能。
(1)數(shù)據(jù)表現(xiàn)層主要是實(shí)現(xiàn)Web GIS數(shù)據(jù)的表現(xiàn)，包括各種GIS數(shù)據(jù)格式的顯示；地圖基本操作，如漫游、放大、縮小等功能；GIS查詢和分析結(jié)果的表現(xiàn)。同時(shí)支持GIS分析結(jié)果的制圖的輸出。對于數(shù)據(jù)表現(xiàn)層，可以利用Java Bean對客戶端的地圖基本功能進(jìn)行封裝，提供給用戶進(jìn)行Web GIS的快速、方便的二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)Web GIS的客戶端的表現(xiàn)。
(2)應(yīng)用服務(wù)層應(yīng)用服務(wù)層是Web GIS建立的核心。GIS應(yīng)用服務(wù)層主要實(shí)現(xiàn)GIS的應(yīng)用服務(wù)，如數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換服務(wù)、GIS空間分析服務(wù)、數(shù)據(jù)獲取服務(wù)，投影變換服務(wù)等。對于這些服務(wù)可以使用EJB組件實(shí)現(xiàn)封裝。在GIS應(yīng)用層的設(shè)計(jì)中，需要重點(diǎn)考慮多用戶的并發(fā)處理以及網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸兩個(gè)問題。特別是對于數(shù)據(jù)庫訪問的并發(fā)處理。對此，GIS應(yīng)用層的設(shè)計(jì)中，需要使用多線程的連接池機(jī)制和數(shù)據(jù)緩存服務(wù)，從而提高GIS應(yīng)用服務(wù)器處理的效率。在解決網(wǎng)絡(luò)帶寬的問題上，通常對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，目前對于柵格數(shù)據(jù)的壓縮有比較成熟的算法的實(shí)現(xiàn)，即實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)無損壓縮。矢量數(shù)據(jù)由于其復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還沒有比較有效的矢量數(shù)據(jù)的壓縮。但是在一些商業(yè)化的Web GIS軟件中，使用了一種矢量柵格化的技術(shù)。即在Web GIS的應(yīng)用服務(wù)層上對用戶所需要的矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的傳輸。經(jīng)過這樣的處理后，可以大大縮短WebGIS客戶端對地圖的放大、縮小和漫游的響應(yīng)時(shí)間。
(3)數(shù)據(jù)服務(wù)層數(shù)據(jù)服務(wù)層為應(yīng)用服務(wù)層提供所需的數(shù)據(jù)服務(wù)，包括空間數(shù)據(jù)庫的存取管理功能。海量空間采用空間數(shù)據(jù)庫進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的管理。對于分布式Web GIS應(yīng)用而言，用戶在客戶端某一時(shí)刻所請求的空間數(shù)據(jù)是一定的，相對于整個(gè)海量空間數(shù)據(jù)又是局部的。因此如何實(shí)時(shí)獲取用戶某一時(shí)刻所請求的空間數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)分布式Web GIS應(yīng)用的關(guān)鍵之一。對此需要建立海量空間數(shù)據(jù)的索引，這也是數(shù)據(jù)服務(wù)層的核心。在進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取和空間查詢服務(wù)時(shí)，需要在數(shù)據(jù)服務(wù)層中對空間數(shù)據(jù)庫建立數(shù)據(jù)訪問的連接，在J2EE平臺中可以采用Java數(shù)據(jù)庫訪問的多種方式，如特定數(shù)據(jù)庫的專用連接(Oracle9i)的數(shù)據(jù)庫連接池技術(shù)等。綜上所述，基于J2EE的Web GIS的實(shí)現(xiàn)模式如圖11。
權(quán)利要求
1.移動式空間數(shù)據(jù)采集、處理及發(fā)布方法，其特征在于，該方法采用桌面Windows操作系統(tǒng)及其提供的開發(fā)環(huán)境、移動設(shè)備內(nèi)置的嵌入式WindowsCE操作系統(tǒng)及其提供的內(nèi)嵌式開發(fā)環(huán)境，包括數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)集成層、數(shù)據(jù)服務(wù)層，所述的數(shù)據(jù)采集層采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)集成層進(jìn)行處理，然后通過無線傳輸將處理的結(jié)果傳輸給數(shù)據(jù)服務(wù)層進(jìn)行發(fā)布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動式空間數(shù)據(jù)采集、處理及發(fā)布方法，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集層包括衛(wèi)星定位(GPS)、遙感(RS)及移動設(shè)備的嵌入式地理信息系統(tǒng)(GIS)、移動設(shè)備、全站儀，所述層采用GPS、RS、GIS的集成，并通過移動設(shè)備與全站儀的集成進(jìn)行輔助，利用已經(jīng)由GPS RTK技術(shù)定位出來的測量點(diǎn)作為已知點(diǎn)，并在這些點(diǎn)上架設(shè)全站儀對由GPS技術(shù)不能定位的信息進(jìn)行測量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動式空間數(shù)據(jù)采集、處理及發(fā)布方法，其特征在于，所述的移動設(shè)備的嵌入式GIS包括GIS數(shù)據(jù)模型，該模型基于面向?qū)ο蟮姆椒?，采用空間實(shí)體封裝一地物基類，然后在地物類的基礎(chǔ)上主要派生出點(diǎn)狀地物類、線狀地物類和面狀地物類，且其它復(fù)雜地物類亦在這些類的基礎(chǔ)上派生，同時(shí)，將對具有同一性質(zhì)與用途的地物的管理封裝為圖層類；整個(gè)GIS內(nèi)核由實(shí)體對象和圖層對象構(gòu)成；該實(shí)體對象對地理實(shí)體進(jìn)行了封裝，封裝的數(shù)據(jù)包括圖形和屬性數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)分為點(diǎn)、線、面圖形，其中線圖形又包括多線圖形，面圖形又包括多面圖形，圖形數(shù)據(jù)不僅包括圖形的坐標(biāo)串?dāng)?shù)據(jù)，還包括圖形的外界矩形、顏色、線型、填充等描述圖形本身特征的數(shù)據(jù)；實(shí)體對象下面又派生出點(diǎn)、線、面對象，分別用來管理圖形數(shù)據(jù)的點(diǎn)、線、面圖形；所述的圖層對象中封裝了該圖層中所有地理實(shí)體的屬性字段的字段定義，包括字段名稱、類型；所述的基于移動設(shè)備的嵌入式GIS數(shù)據(jù)模型中還增加了復(fù)合圖層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的的移動式空間數(shù)據(jù)采集、處理及發(fā)布方法，其特征在于，所述的GIS數(shù)據(jù)模型在邏輯上，是以圖層為單位對空間對象進(jìn)行操作的；首先，獲得圖層對象集合的大小，然后從中遍歷，獲得每一圖層對象指針；其次，在每一圖層中，分別獲得點(diǎn)對象集合、線對象集合和面對象集合大小，對點(diǎn)對象的操作，即從點(diǎn)對象集合中遍歷，獲得每一點(diǎn)對象，對線、面對象的操作，即從線對象集合、面對象集合中遍歷，獲得每一線對象、面對象指針，并從每一線對象、面對象中獲得點(diǎn)結(jié)構(gòu)實(shí)體集合大小，從中遍歷，獲得每一線對象、面對象端點(diǎn)的坐標(biāo)，達(dá)到對每一個(gè)空間對象的操作；同時(shí)圖層對象保存了圖形元素的公共信息，包括顏色、線型，圖形元素重建時(shí)只要取所在圖層的這些屬性值即可。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的的移動式空間數(shù)據(jù)采集、處理及發(fā)布方法，其特征在于，所述的GIS數(shù)據(jù)模型在物理上，包括管理整個(gè)空間數(shù)據(jù)的主文件即GIS工程，該GIS工程包括整個(gè)GIS工程的配置、數(shù)據(jù)庫連接信息、影像數(shù)據(jù)的文件路徑等工程管理信息，也包括GIS空間數(shù)據(jù)；在面向地理實(shí)體的整體GIS數(shù)據(jù)組織模型中，圖形和屬性數(shù)據(jù)都存放到一個(gè)二進(jìn)制文件中，空間數(shù)據(jù)按圖層依次存放，每個(gè)地理實(shí)體構(gòu)成一個(gè)相對獨(dú)立的數(shù)據(jù)段，在該數(shù)據(jù)段里，先存放圖形數(shù)據(jù)再存放格式化的屬性數(shù)據(jù)，只需要存放一個(gè)文件即能將整個(gè)空間數(shù)據(jù)存儲起來；系統(tǒng)也支持對屬性的擴(kuò)展，與圖形數(shù)據(jù)所關(guān)聯(lián)的屬性數(shù)據(jù)可以存儲到Pocket Access數(shù)據(jù)庫中，其圖形與屬性數(shù)據(jù)通過唯一標(biāo)識ID號連接，遙感影像數(shù)據(jù)采用Bmp位圖文件管理；對屬性數(shù)據(jù)操作時(shí)，利用唯一標(biāo)識ID的連接對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問；在工程文件中，空間數(shù)據(jù)的存儲也是按照概念與邏輯一致的存儲結(jié)構(gòu)，在空間數(shù)據(jù)存儲部分，按圖層個(gè)數(shù)，將空間數(shù)據(jù)分成不同的數(shù)據(jù)段，每一層的空間數(shù)據(jù)放在同一個(gè)數(shù)據(jù)段內(nèi)；在同一層空間數(shù)據(jù)段內(nèi)，先存儲圖層對象的數(shù)據(jù)，圖層對象包含了同一圖層空間對象的公共信息，再按照空間對象的類型分成不同類型空間對象的數(shù)據(jù)段，屬于同一類型的空間對象存儲到同一數(shù)據(jù)段內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動式空間數(shù)據(jù)采集、處理及發(fā)布方法，其特征在于，所述的移動設(shè)備與全站儀的集成包括Windows將串行口和其他通信設(shè)備如傳真、Modem等統(tǒng)一視作文件，對串行口的打開、關(guān)閉、讀寫等操作與操作普通文件的API函數(shù)相同，并且采用多線程模式，主線程除完成串口通信資源的打開、參數(shù)配置以及關(guān)閉的工作外，還要完成串口數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收線程的創(chuàng)建及關(guān)閉、多線程的協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)的中間處理與前端的人機(jī)交互等工作；串口數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收線程主要完成對串口的監(jiān)視、有數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)讀取數(shù)據(jù)并發(fā)信息給主線程，主線程對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；利用函數(shù)GetSafeHwnd()獲得窗口句柄，CreateThread()創(chuàng)建線程，CloseHandle()關(guān)閉線程；利用SuspendThread()、ResumeThread()、GetExitCodeThread()、ExitThread()掛起、繼續(xù)、退出線程；線程間的通信可以通過全局變量、自定義消息、和事件對象三種方式實(shí)現(xiàn)；建立同步機(jī)制，使得在一個(gè)時(shí)候只能進(jìn)行一種操作；在進(jìn)行串口通信時(shí)采用了事件驅(qū)動方式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的移動式空間數(shù)據(jù)采集、處理及發(fā)布方法，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集層的數(shù)據(jù)都存放到一個(gè)二進(jìn)制文件中，包括(*.tgf)格式，所述的數(shù)據(jù)處理層包括臺式機(jī)、桌面管理GIS，在該GIS和移動設(shè)備GIS中建立文件數(shù)據(jù)存取協(xié)議，以相同的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，以相同的存取類型進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲和讀取，兩個(gè)軟件以數(shù)據(jù)存取協(xié)議為紐帶，進(jìn)行數(shù)據(jù)的共享；所述的數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層分別采用VC、EVC中的對象串行化技術(shù)；串行化在文件保存時(shí)，保存對象必要的信息，打開時(shí)利用對象的信息重新構(gòu)造對象；所述的桌面管理GIS主要對移動設(shè)備GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，桌面管理GIS與移動設(shè)備GIS具有相同的GIS內(nèi)核，包括坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、圖形顯示、圖形編輯與處理、輔助繪圖、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出；所述的移動設(shè)備通過ActiveSync3.7與臺式機(jī)同步。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動式空間數(shù)據(jù)采集、處理及發(fā)布方法，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)服務(wù)層包括基于J2EE的Web GIS，該GIS充分利用了J2EE體系結(jié)構(gòu)的平臺無關(guān)性，以EJB封裝Web GIS的應(yīng)用功能，實(shí)現(xiàn)Web GIS應(yīng)用層的可移植性；對于J2EE在業(yè)務(wù)邏輯上的劃分，將Web GIS在三層業(yè)務(wù)邏輯上擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)Web GIS的應(yīng)用；Web GIS可分為GIS數(shù)據(jù)表現(xiàn)層、GIS應(yīng)用服務(wù)層、GIS數(shù)據(jù)服務(wù)層；所述的GIS數(shù)據(jù)表現(xiàn)層包括各種GIS數(shù)據(jù)格式的顯示，地圖基本操作，包括漫游、放大、縮小，GIS查詢和分析結(jié)果的表現(xiàn)，同時(shí)支持GIS分析結(jié)果的制圖的輸出；利用Java Bean對客戶端的地圖基本功能進(jìn)行封裝。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的移動式空間數(shù)據(jù)采集、處理及發(fā)布方法，其特征在于，所述的GIS應(yīng)用服務(wù)層的應(yīng)用服務(wù)包括數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換服務(wù)、GIS空間分析服務(wù)、數(shù)據(jù)獲取服務(wù)，投影變換服務(wù)，所述服務(wù)可以使用EJB組件實(shí)現(xiàn)封裝；所述的GIS應(yīng)用服務(wù)層使用多線程的連接池機(jī)制和數(shù)據(jù)緩存服務(wù)，并且對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，或把用戶所需要的矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的傳輸。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的移動式空間數(shù)據(jù)采集、處理及發(fā)布方法，其特征在于，所述的GIS數(shù)據(jù)服務(wù)層為GIS應(yīng)用服務(wù)層提供所需的數(shù)據(jù)服務(wù)，包括空間數(shù)據(jù)庫的存取管理功能；海量空間采用空間數(shù)據(jù)庫進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的管理；對于分布式Web GIS應(yīng)用而言，要實(shí)時(shí)獲取用戶某一時(shí)刻所請求的空間數(shù)據(jù)需要建立海量空間數(shù)據(jù)的索引；在進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取和空間查詢服務(wù)時(shí)，需要在GIS數(shù)據(jù)服務(wù)層中對空間數(shù)據(jù)庫建立數(shù)據(jù)訪問的連接，在J2EE平臺中可以采用Java數(shù)據(jù)庫訪問的多種方式，包括特定數(shù)據(jù)庫的專用連接(Oracle9i)的數(shù)據(jù)庫連接池技術(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種移動式空間數(shù)據(jù)采集、處理及發(fā)布方法，該方法采用桌面Windows操作系統(tǒng)及其提供的開發(fā)環(huán)境、移動設(shè)備內(nèi)置的嵌入式Windows CE操作系統(tǒng)及其提供的內(nèi)嵌式開發(fā)環(huán)境，包括數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)集成層、數(shù)據(jù)服務(wù)層，所述的數(shù)據(jù)采集層采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)集成層進(jìn)行處理，然后通過無線傳輸將處理的結(jié)果傳輸給數(shù)據(jù)服務(wù)層進(jìn)行發(fā)布。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明應(yīng)用于綠化調(diào)查、更新與管理，不僅節(jié)省了內(nèi)業(yè)處理的工作量，而且減少了重復(fù)勞動，大大提高了工作的效率，并節(jié)省了人力和物力。
文檔編號G01S1/00GK101051076SQ20061002540
公開日2007年10月10日 申請日期2006年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月3日
發(fā)明者童小華, 胡廣杰, 田根, 唐德昌, 蔡杰 申請人:上海市閘北區(qū)綠化管理局, 同濟(jì)大學(xué)