嵌入式GIS是GIS发展的一个新的方向.docx

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嵌入式GIS是GIS发展的一个新的方向

嵌入式GIS是GIS发展的一个新的方向。

市场前景广泛。

利用嵌入式系统体积小携带方便的特点。

在很多行业都有发展前途。

小弟从研究生学生时代即开始作这方面的工作。

有点体会，放上来和大家共享。

系统已经从底层开发了快3年了。

最近大部分的功能都已经实现了。

包括开发的数据格式（shape文件）、遥感图像的支持、GPS、点线面的勾画都已经完成。

发几张图片和大家共享。

有兴趣的可以联系我。

email:

cyg_gis@

嵌入式GIS是同其它软件相同，都是一种应用软件。

也就是说离不开系统平台的支持。

嵌入式系统现在主要有以下几种：

（1）WindowsCE.开发工具主要有EVC,VC++2005,.NETCF,Java.开发GUI主要用MFC,WTL和.NETCF.因为有良好的开发工具支持，在所有的平台当中是最简单的平台。

（2）Symbian:

是由Nokia为主的一个操作系统，现在在市场上占有的份额最多。

开发工具是C++,和Java.开发工具支持不是很好，系统的调试很麻烦。

（3）eLinux:

是免费的系统。

开发工具主要是c++和Java.GUI有QT,gdk还有我们国内的miniGUI.

（3）Palm:

是原来嵌入式操作系统的老大。

但风光不在市场在下滑。

最近刚被日本的ACCESS收购。

开发很麻烦。

运行嵌入式GIS还是有点问题。

已经是第三篇嵌入式GIS的内容。

这次小弟结合这几年来的经验谈谈嵌入式GIS开发的一些关键问题。

不论在何种平台（WindowsCE,eLinux,Symbian,Plam）.嵌入式GIS开发的最大问题是“资源受限”。

内存不足，处理能力太弱，屏幕太小，开发工具支持不够等等。

一系列问题。

所以开发嵌入式GIS系统的关键是，代码要小巧精干，各方面的开销要小。

如在进行加载矢量数据和影像数据的时候，要尽量采用”索引“机制。

呵呵，看来大学时候的《数据结构》可不是白学的，当然各种“树”的使用要用上了。

这是系统最关键的一环。

因为系统是小弟从底层做起，感慨很多。

最近一直想办法推广。

因为一个产品一个东西是不是成功是要让它去到市场去使用，而不是坐在家里说如何如何的高级。

现在在做在“林业”上的应用。

因为要用到遥感图像，然而，遥感图像的数据量都是非常大的。

所以，”索引“是非常重要的。

现在在可以在系统上使用500多M的数据，如果没有索引，这是根本不可能的。

（呵呵，如果有感兴趣的同仁，可以和我联系合作）。

前几篇，小弟简单的写了一些开发嵌入式GIS的心得和体会。

可能大家早就看的不耐烦了。

都是理论和说教，没有一点形象的（成了刚说不练，买狗皮膏药的了）

500）{this.resized=true;this.style.width=500;}">。

好！

小弟就贴几张小弟开发的系统的截图。

希望大家给点意见。

毕竟是小弟几年来的心血。

捧个人场了。

更重要是除了MobileMapx，eSumperMap,ArcPad等天价产品之外，小弟有了自己弄的一套（支持GPS,开放的数据格式和遥感影像支持）。

500）{this.resized=true;this.style.width=500;}">小弟emial:

cyg_gis@

500）{this.resized=true;this.style.width=500;}">

图1大数据量测试（这是一个实际地方的森林数据，多边形有3千多个）

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图2直接用“触笔”勾画多边形（Polygon）

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图3勾画的多边形（Polygon）对应的属性数据

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嵌入式GIS--开发之C++

C++开发视乎成了神话，很多人认为C＋＋太难了，MFC太大了太丑陋了。

小弟一直想从底层开发一套同时可以运行在手机和PPC上的系统。

但是，遗憾的是MFC根本不能在SmartPhone上运行。

而且用MFC开发出来的嵌入式GIS的体积都是比较大，效率也不高。

API丑陋的令人难受。

WTL是个不错的选择。

利用WTL来开发可以同时运行在SmartPhone和PPC的嵌入式GIS系统，并且速度高速。

小弟已经对GDI进行了完全面向对象的包装（模仿c#下的GDI+）,内存的问题也得到了很好的解决。

绘图引擎也做了起来。

（

500）{this.resized=true;this.style.width=500;}">小弟手头的钱不多，大约有2万。

如果多的话，做成产品前途一片大好，嗨.........无语）

嵌入式GIS开发（6）----之GPS导航

嵌入式GIS没有GPS导航的功能，也是死水一滩。

下面我就简单的说说GPGGA这个格式吧。

至于其它的坐标等问题，以后在谈。

内容有点多。

不过是不难的。

500）{this.resized=true;this.style.width=500;}">

小弟email:

cyg_gis@

GPS接收机能提供ASCII和二进制两种格式。

其中ASCII码为NMEA－0183，NMEA－0183是美国国家海洋电子协会为海用电子设备制定的标准格式。

它是在过去海用电子设备的标准格式0180和0182的基础上，增加了GPS接收机输出的内容而完成的。

目前广泛采用的是Ver2.00版本。

现在除少数GPS接收机外，几乎所有的接收机均采用了这一格式。

各条语句都以$开头，格式为：

$AAXXX,ddd…ddd,*hh。

AA为识别符，XXX为语句名，ddd…ddd为发送的数据内容，*后hh为校验和，回车、换行符。

GPS接收机可以输出多种数据格式。

如GGA、ZDA、GLL、GSA、GSV、VTG等格式。

其中$GPGGA是最常用的一种数据格式。

下面是$GPGGA的一个例子。

＄GPGGA，050901，3931.4449，N，11643.5123，E，1，07，1.4，76.2，M，－7.0，M，，＊65

说明如下：

（1）GGA表示定位语句。

（2）定位UTC时间：

050901表示05时09分01秒

（3）接收机所在纬度值（格式ddmm.mmmm），N/S（北纬或南纬）。

3931.4449，N表示北纬39度31.4449分。

（4）经度（格式dddmm.mmmm），E/W（东经或西经）。

11643.5123，E表示东经116度43.5123分。

（5）定位代号（0为未定位或无效的定位；1为GPSSPS格式（SPS为商业用途格式），已定位；2为偏差修正GPS（即DGPS），SPS格式，已定位；3为GPSPPS格式（PPS为军用格式），已定位）。

1表示使用SPS定位服务而且是有效的定位。

（6）可使用的卫星数。

07表示可使用的卫星数为7颗。

（7）水平精度因子（HDOP），1.4表示水平精度因子为1.4。

（8）天线MSL（MSL-MainSeaLevel公海平面）高程（海平面，－9999.9～99999.9，单位：

m），76.2为天线MSL高程。

（9）大地椭球面相对海平面的高度（－999.9～9999.9，单位：

m），－7.0m。

（10）差分GPS数据年龄，实时GPS时无:

无。

（11）差分基准站号（0000～1023），实时GPS时无:

无。

（12）＊总和校验域（hh），总和校验数为65。

NMEA－0183的串行通讯协议为：

波特率为4800，无校验位，8个数据位，开始位和停止位各为1。

嵌入式GIS开发（7）----之GPS导航（坐标问题）

从GPS硬件中取得了坐标（经纬度），但此时的坐标是在大地经纬度坐标系下，而我国常用的地图是在平面坐标系下（高斯－克

吕格坐标系）。

另外，GPS的参考椭球是WGS-84椭球，而我国的地图是在克氏椭球和IAG75椭球下的（北京54和西安80坐标）。

这就涉及到一系列的坐标变换问题。

下面就是相关的步骤和原理。

内容挺多，小弟不才,如有问题，请大家指正。

500）{this.resized=true;this.style.width=500;}">小弟email:

cyg_gis@

GPS测出的点的坐标和我国的现有坐标系是不同的。

GPS系统使用的是WGS-84坐标系。

我国现阶段有54和80两种坐标系。

54坐标系的参考椭球为克拉索夫斯基椭球。

80坐标系的参考椭球为IAG--75椭球。

需要在这些坐标系中进行相互的变换。

首先,把从接收机接收到的接收机的大地坐标系坐标[B,L,H]T转换为空间直角坐标系[X,Y,Z]T坐标。

公式如下，

500）{this.resized=true;this.style.width=500;}">

注意，此时的空间坐标系值[X,Y,Z]T是WGS-84下的坐标，而不是我国的坐标。

其次，把WGS-84下[X,Y,Z]T84的坐标转换为我国的坐标系下。

常用方法为七参数法，模型为布尔莎公式。

布尔莎公式如下：

500）{this.resized=true;this.style.width=500;}">

通过此公式的转换[X,Y,Z]T84坐标系下的坐标可以转换为54或80下的坐标[X,Y,Z]T54或[X,Y,Z]T80。

然后，把克拉索夫斯基椭球或IAG--75椭球下的空间直角坐标系[X,Y,Z]T54或[X,Y,Z]T80再次转换为大地坐标系下的坐标[B,L,H]T54或[B,L,H]T80。

其转换公式如下:

500）{this.resized=true;this.style.width=500;}">

最后，利用高斯正算将大地坐标系下的坐标[B,L,H]T54或[B,L,H]T80转换为高斯平面上的坐标[x,y]T。

其转换公式如下:

500）{this.resized=true;this.style.width=500;}"resized="true">

通过多步坐标转换，GPS接收机接收下来的点位坐标最终可以表示在平面的地图上了。