嵌入式GIS是GIS发展的一个新的方向.docx

1、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）Windows CE.开发工具主要有EVC,VC+

2、 2005,.NET CF ,Java.开发GUI主要用MFC,WTL和.NET CF.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

3、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（Windows CE,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

4、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Mobile Mapx ，e

5、SumperMap,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_gis500)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）500)this.resized=true;this.style.width=500;图2 直接用“触笔”勾画多边形（Polygon）500)this.resized=true;this.style.width=50

6、0;图3 勾画的多边形（Polygon）对应的属性数据500)this.resized=true;this.style.width=500;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

7、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_gisGPS接收机能提供ASCII和二进制两种格式。其中ASCII码为NMEA0

8、183，NMEA0183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Ver 2.00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,dddddd,*hh。AA为识别符，XXX为语句名，dddddd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，

9、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 GPS SPS 格式（SPS为商业用途格式），已定位；2 为偏差修正GPS（即DGPS）

10、，SPS 格式，已定位；3 为GPS PPS 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 - Main Sea Level公海平面）高程(海平面，9999.999999.9，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(999.99999.9，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(00001023)，实时GPS时无:无。 （

11、12）总和校验域（hh ），总和校验数为65。NMEA0183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.w

12、idth=500;小弟email:cyg_gisGPS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,HT转换为空间直角坐标系X,Y,ZT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,ZT是WGS-84下的坐标，而不是我国的坐标。其次，把WGS-84下X,Y,ZT84的坐标

13、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,ZT84坐标系下的坐标可以转换为54或80下的坐标X,Y,ZT54或X,Y,ZT80。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,ZT54或X,Y,ZT80再次转换为大地坐标系下的坐标B,L,HT54或B,L,HT80。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,HT54或B,L,HT80转换为高斯平面上的坐标x,yT。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。