基于J2ME平台的GPS导航系统毕业设计论文.docx

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基于J2ME平台的GPS导航系统毕业设计论文

基于J2ME平台的GPS导航系统

摘要

本文系统将在J2ME平台下，利用J2ME的JSR179定位开发包与Google静态地图实现定位、兴趣点添加、路线规划以及离线地图定位等功能。

在用户手机硬件支持J2ME和定位功能的情况下，用户只要支付少量的GPRS流量费即可对用户的位置进行定位、路线规划等功能。

另外为了节省用户的GPRS流量，设计中也特定开发了离线地图模式，在不联网的情况下，用户依然可以进行GPS定位。

本篇论文将分为七章进行介绍。

第一章绪论，介绍课题研究的背景、手机GPS导航发展现状以及课题研究的主要内意和意义；第二章主要对本文系统用的相关技术进行介绍；第三、四、五章为本篇论文的重点，详细阐述了本文系统的需求、详细设计以及存在的问题等；第六章为GPS手机的发展前景展望；第七章则是本篇论文的总结。

【关键词】J2ME，MIDP，GPS，JSR179，Google静态地图

Abstract

ThispapersystemwillbeinJ2MEflat,weusetheJSR179positioningandJ2MEsetupsstaticmaprealizepositioning,Googleaddedinterestpoints,routeplanningandofflinemaplocationetc.Function.InthemobilephoneuserstolocatefunctionalandJ2MEhardwaresupportforthecase,aslongastheuserspayasmallfeetotheGPRSflowcanbeuserlocationpositioning,routeplanningetc.Function.InordertosavetheuserofGPRSflow,designalsodevelopedofflinemapspecificmodel,notconnectedtotheInternetuserscanstillfortheGPSpositioning.

Thispaperwillbedividedintosevenchapterwasintroduced.Thefirstchaptertheintroduction,thispaperintroducesthebackgroundofthesubjectresearch,mobileGPSnavigationdevelopmentpresentsituationandthemainresearchtopicinmeaningandsignificance;Thesecondchaptertothearticlewiththerelevanttechnologyofthesystemareintroduced;Chapter3,4,5inthekeyforthispaper,thispaperexpoundsthesystemdemand,andthedetaileddesignandtheexistingproblemandsoon;ThesixthchapterfortheGPSphoneprospect;Thispaperistheseventhrulessummary.

【KeyWords】J2ME，MIDP，GPS，JSR179，GoogleStaticMap

引言

手机是人们日常生活中使用非常频繁的通信工具，虽然现在其费用比有线电话高，但是其随时随地的沟通优势，使人们摆脱了电话线路的束缚。

目前在大部分地区，几乎人手一部或几部手机，正是由于手机的高普及率，才使得无线移动商务迅速普及和发展。

JAVA技术已经从一种最初用来编写与硬件无关的嵌入式系统的编程语言变成了一种与厂商无关、与硬件无关的健壮的服务器端技术，它使整个企业界可以全面发掘以Web为核心的应用程序的巨大潜力。

随着JAVA技术的不断更新与提高，特别是J2ME技术的出现，使得手机应用程序越来越成为人们关注的焦点。

J2ME技术目前最流行的就是在制作手机应用程序方面，JAVA手机的出现使得这一技术更有它的用武之地，发挥着灵活、轻便、快捷的作用。

本文就将详细的介绍J2ME这一技术在手机软件制作方面的具体过程以及其重要的作用。

第一章　绪论

本章主要介绍本文系统研究的背景、手机GPS导航发展现状以及课题研究的主要内容和意义。

1.1课题研究背景

1967年加拿大测量学家R.T.Tomlinso提出并建立了世界上第一个实用的地理信息系统，随后从1973年美国国防部开始制定全球定位系统（GlobalPositioningSystem:

GPS）计划后，历经了整整二十年的时间，才架构起二十四颗卫星（二十一颗工作卫星，三颗备用卫星）的全球GPS网络，能提供全方位的即时导航和定位能力。

这二十四颗卫星布置完之初，一直都是由军方或国家量测单位在使用这套系统，即使对民间开放，定位的精确度也相当有限，但随着技术的发展和市场民情的需求，GPS开始向民间渗透,现在已在个人化、生活化、大众化的市场取得了一席之地。

随着移动通信技术的发展，我国移动用户数量也在快速增长。

2007年我国的手机用户约为5.40亿，而根据中国三大移动运营商公布的数据显示，截至2011年8月底，中国手机用户总数却已达9.2726亿户，手机上网用户已超3亿户。

与此同时人们对手机所赋予的功能也已经扩展到空间定位、分布式计算等高端领域。

人们的社会活动等也越来越希望突破时间和空间的约束，这使得手机上GPS应用的必然性。

目前中高端智能手机都已经装载了GPS导航模块，手机GPS导航领域的发展前途一片光明。

1.2手机GPS导航发展现状

目前手机GPS导航模式主要有两种，一种是本地模式，另一种则是客户端/服务器模式。

本地模式，即手机利用自身存储能力将空间地图保存到手机里，定位导航时只需要调用本地数据即可。

但这种方式对手机的存储空间和数据处理能力都有很大的要求，使得导航系统的分析功能和服务不能过于复杂，地图数据也不能太大，导致GPS应用服务在一般手机上受到限制。

当然本地模式的好处就是不产生GPRS流量费，可以说是绝对的免费了。

未来手机存储能力和数据处理能力的提升，这种方式GPS导航应该会得到广泛应用。

客户端/服务器模式则是将地图信息的相关数据保存在服务器端，手机通过HTTP等协议请求服务器来获取相关的地图数据信息。

这种模式使得手机客户端的压力大大减小，不必再存储庞大的地图数据信息，可以将手机的数据处理能力用来提升用户体验等更重要的方面。

这样一种模式对手机网络访问速度有一定要求以及会产生GPRS流量费，但以目前来看这已经不是问题，一般手机的网络访问速度都是能达到要求，GPRS流量费用户也应该可以接受的，相当于发几个短信罢了。

目前的地图数据信息描述和表现主要有两种方式：

栅格图片和矢量图片。

栅格电子地图是各比例尺的纸介质地形图和各种专业使用的彩图的数字化产品，就是每幅图片经扫描、几何纠正及色彩校正后，形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格数据文件。

矢量地图是每幅经扫描、几何纠正的影像图，是对一种或多种地图要素进行矢量化形成的一种矢量化数据文件，是一种更为方便的放大、漫游、查询、检查、量测、叠加地图。

这两种实现各有优缺点，栅格电子地图生成比较方便，图像比较细致，和人们日常使用的地图类似，容易被用户接受。

但是，栅格电子地图数据量比较大，存储不方便，放大过程中会产生失真，数据不是很准确，很难进行全局或者局部校正，更新起来也比较费事。

矢量电子地图生成相对费事，但是数据经过压缩，结构紧湊，数据量小，冗余度低；有利于网络和检索分析；图形显示质量好，精度高；但数据结构复杂，多边形叠加分析比较困难。

矢量电子地图可以随意缩放，缩放过程中不会失真，可以进行全局或者局部校正，更新起来也很方便。

Google静态地图API将地图以图片形式展现，使用http接口进行图片地图的创建，无需使用java脚本实现，适用于手机或定制客户端系统的服务调用。

开发者无需再考虑地图数据信息的制作、传输、存储等，开发者只需要通过HTTP请求，便可以获取想要的地图图片。

通过静态地图调用API，可以进一步增加电子地图的应用范围，同时也使获得地图的方法变得更为简洁直接。

本文系统也将采用此方法进行GPS导航系统的开发。

1.3课题主要内容和意义

目前市场上手机GPS导航较为成熟的系统都为本地模式的GPS导航系统，将地图数据信息下载到用户的手机自身存储空间，具有响应快速的优点，但却过于消耗手机的存储空间，又手机处理能力有限，使得做出来的导航软件不能够处理过于复杂的分析和服务，应用十分受限。

因此客户端/服务器模式的研究与开发成了近年来的研究热点。

Google公司推出的Google静态地图API为手机开发者提供了通过HTTP请求便能得到想要地图的服务。

开发者只需要将定位的信息以及想获取到地图图片的相关信息通过URL传递给Google服务器，便可以得到相应的地图图片。

Google公司的这项服务完全符合客户端/服务器模式,用户不需要存储地图数据到手机自身存储里，开发者也不需要过多设备软件制作复杂的栅格地图或矢量地图，只需要掌握相关API的使用便可高效地获取想要的地图，完全可以满足普通用户的GPS导航需求。

本文系统也将采用Google静态地图API，在满足一般手机用户基准上，利用J2ME的JSR179规范为大家带来一款手机GPS导航软件。

该软件主要实现了实时定位、兴趣点相关操作、路线规划等，也可以作为利用Google静态地图API进行手机GPS导航软件开发的其他手机开发者参考。

第二章　相关技术概览

本章主要介绍本文系统用到的相关技术知识，包括位置服务、移动地理信息系统、J2ME平台的简介、J2ME的JSR179开发包介绍、GoogleAPI简介以及做路线规划时的技术介绍和选择。

2.1基于位置的服务

基于位置的服务（LocationBasedService，LBS），它是通过电信移动运营商的无线电通讯网络（如GSM网、CDMA网）或外部定位方式（如GPS）获取移动终端用户的位置信息（地理坐标，或大地坐标），在GIS（GeographicInformationSystem，地理信息系统）平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务。

2.1.1基于位置服务的应用范围

基于位置的服务（LocationBasedService，LBS）的应用非常广泛，可以渗透到任何行业，为任何群体提供服务。

LBS的应用服务可以归为以下几类：

（1）个人应用领域

个人应用领域，LBS主要服务有：

定位、路径规划、查找目标、旅游导航、基于定位的一些游戏等。

最常用的是为游客提供定位服务，为初到某地的用户提供路径规划，为用户提供公交路线，为用户提供兴趣点的搜索，如酒店旅馆等的位置。

（2）公共服务领域

LBS在公共服务领域中主要提供公共安全服务应用和智能交通管理及引导。

公共安全服务主要涉及危机情况下当事人位置的准确掌握，为救护、消防、公安等紧急服务提供快速准确的定位指引，对保障人民生命产生安全起到了至关重要的作用。

LBS在智能交通管理领域也对缓解城市的交通压力起到了重要的作用，通过监控道路段的路况和车流量让驾车人员能即时了解路段交通状况，从而有效地选择行车路线。

（2）商业应用领域

在商业领域，LBS