摘要
论文研究的GPS定位系统主要分为四大部分： GPS定位，STM32f103rbt6,GPRS 传输及PC机用户界面部分。
GPS定位使用的是NEO-6M模块，而GPRS数据传输部分的核心部件GPRS模块采用了Siimcom公司SIM900A模块，MCU则使用ST公司推出的基于ARM Cortex-M3内核的STM32f103rbt6。在整个硬件系统中STM32f103rbt6作为系统的主控制芯片，接受由 GPS 模块采集到的位置信息并对 GPRS 模块进行控制，将坐标信息通过GPRS 模块发到 Internet 上的监控电脑主机。利用UDP使用谷歌地图实时显示移动对象的位置信息，这样设计者可以在电脑上方便的监控移动对象的位置。
本文完成基于 GPS 和 GPRS轨迹记录系统的硬件电路和软件程序的设计。
硬件部分主要包括STM32f103rbt6外围电路设计，PCB 电路板设计制作。软件部分则是包含了 STM32f103rbt6控制 GPS 和 GPRS 模块的程序，上位机部分主要对GPRS传送得到的数据的接收。
关键词：GPS；GPRS；STM32f103rbt6
目录
1 引言[3] (1)
2 概述 (2)
2.1GPS轨迹记录系统概述 (2)
2.2系统设计方案思路 (2)
2.3 研究方向及相关技术 (2)
2.3.1研究方向 (2)
2.3.2 GPS相关技术[29] (2)
2.3.3 GPRS相关技术[19] (5)
2.3.4上位机软件相关技术 (7)
3 系统总体设计 (8)
3.1 总体结构 (8)
3.2 芯片的选择 (8)
3.3.1 GPS模块：NEO-6M (8)
3.3.2主控芯片:STM32f103rbt6 (8)
3.3.3 数据传输模块：SIM900A[13] (8)
3.3其他说明 (9)
4 硬件电路设计 (10)
4.1 STM32F103RBT6电路设计 (10)
4.1.1 STM32F103RBT6介绍[6] (10)
4.1.2 STM32F103RBT6外围电路 (10)
4.2 GPS模块电路设计 (13)
4.3 GPRS模块电路设计 (14)
4.3.1 GPRS模块介绍[12] (14)
4.3.2 GPRS模块外围电路 (15)
5 软件设计 (18)
5.1 软件总述 (18)
5.2 单片机STM32F103RBT6软件设计 (19)
5.2.1 单片机读取GPS数据 (19)
5.2.2单片机发送GPS数据 (19)
5.3 GPS软件设计 (20)
5.4 GPRS软件设计 (20)
5.5 PC机软件设计 (20)
5.5.1数据的标注 (20)
5.5.2数据的存储 (20)
5.5.3数据的调用 (20)
6 系统的总体组装与调试 (21)
6.1系统组装 (21)
6.2 实测 (22)
7 结束语 (23)
参考文献 (24)
附录 (26)
1原理图 (26)
2源程序 (28)
1 引言[3]
GPS系统的前身是美军研制的一种子午仪卫星定位系统（Transit），最初的GPS计划在联合计划局的领导下诞生了，该方案将24颗卫星放置在互成120度的三个轨道上。每个轨道上有8颗卫星，地球上任何一点均能观测到6至9颗卫星。这样，粗码精度可达100m，精码精度为10m。由于预算压缩，GPS计划不得不减少卫星发射数量，改为将18颗卫星分布在互成60度的6个轨道上。然而这一方案使得卫星可靠性得不到保障。1988年又进行了最后一次修改：21颗工作星和3颗备用星工作在互成30度的6条轨道上。这也是现在GPS卫星所使用的工作方式。
GPS的应用都是基于两个基本服务
1）空间位置服务
①.定位：如汽车防盗、地面车辆跟踪和紧急救生。
②.导航：如船舶远洋导航和进港引水、飞机航路引导和进场降落、
智能交通、汽车自主导航及导弹制导。
③.测量：主要用于测量时间、速度、及大地测绘，如水下地形测量、
地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测及浮动车数据，利用
GPS定期记录车辆的位置和速度信息。从而计算道路的拥堵情况。
2）时间服务
①.系统同步：如CDMA通信系统和电力系统
②.授时：准确时间的授入、准确频率的授入
2010年，中国GPS市场发展迅速，无论是车载产品还是便携式产品，销量均较2009年有明显上升。另外，GPS产品价格在2010年出现明显下降，许多知名品牌也纷纷加大对低端市场的重视程度。从行业整体情况看，导航功能、相关增值服务正逐渐成为新的市场增长点，售后保障服务也更加规范，市场呈现良性发展趋势。
随着汽车、手机等高档消费品的普及，中国正在成为全球卫星定位导航系统（GPS）产业增长最快的市场之一。中国投资咨询网《2007年中国GPS导航市场分析及投资咨询报告》称，截至2005年底，中国安装车载导航设备的车辆不足10万辆，普及率不到1%。随着中国市场的高速发展及新品牌的层出不穷，预计GPS 产业产值在2007年可接近10亿元。“十一五”期间，GPS在航空、海路、铁路、建筑、电信、电力等领域的应用都会有很大的发展空间。
2 概述
2.1GPS轨迹记录系统概述
论文研究的GPS定位系统主要分为三大部分： GPS定位，GPRS传输及PC机用户界面部分。
GPS定位使用的是NEO-6M模块，而GPRS数据传输部分的核心部件GPRS模块采用了Siimcom公司SIM900A模块，MCU则使用STM32f103rbt6。在整个硬件系统中STM32f103rbt6作为系统的主控制芯片，接受由 GPS 模块采集到的位置信息并对 GPRS 模块进行控制，将坐标信息通过 GPRS 模块发到 Internet 上的监控电脑主机。PC 机用户部分利用UDP使用谷歌地图实时显示移动对象的位置信息，这样设计者可以在电脑上方便的监控移动对象的位置。
2.2系统设计方案思路
实际设计的主要思路是：
首先是硬件电路的设计制作：将GPS定位、GPRS通信模块、STM32f103rbt6、电源模块集成到一个系统板中；
然后是软件方面的设计制作：
1．通过GPS模块获取移动物体的位置信息，并将数据发送给单片机，用单片机解析GPS定位数据（因为GPS数据是一大串的，要提取里边有用的）；
2.将单片机处理以后的定位数据通过GPRS无线通信方式发送到指定的电脑终端（每台电脑都有一个特定的WEB端口，将这个端口的信息写入程序中，就可以实现信息的定点传递）；
3.PC部分需要一个上位机软件界面来调用谷歌地图标注GPS定位信息，显示移动对象的运动轨迹。
2.3 研究方向及相关技术
2.3.1研究方向
设计一种GPS轨迹记录仪器，要求测量经纬度坐标，能与地图连接，实时在地图上显示位置，并记录运动轨迹，也可以根据需要查询某时间点的位置。
2.3.2 GPS相关技术[29]
GPS 概述
GPS（ Global Positioning System），中文译为“全球定位系统”。是美国从 20世纪 70 年代开始研制，耗资 300 亿美元，于 1994 年全面建成，是具有对海上、陆地、空中进行全方位实时三维导航与定位能力的卫星导航与定位系统。
GPS可在全球范围内、全天候、实时地为各类用户提供高精度的三维位置（经度、纬度、高度），三维速度和时间信息。GPS 是导航技术领域内的一项重大革命。它实质上是一种无线电导航系统，但因它吸取了现代最新科技成果，不但为载体导航和定位提供了最有效的手段，同时还具有精确授时功能[4]。GPS 初期只对军用领域开放，克林顿政府时期开始向民用领域开放，此后展现了广阔的应用前景，在大地测量、地质勘探、车辆导航定位和人员定位等领域都表现出了极大地应用价值。
GPS 组成
GPS 系统包括三大部分[5]：
1.空间部分—GPS 卫星星座。
2.地面控制部分—地面监控系统。
3.用户设备部分—GPS 信号接收机。
图 2.3.2.1 GPS 星座图
GPS 卫星星座：由24颗卫星组成，其中包含21颗工作卫星， 3颗备用卫星。
24 颗卫星均匀分布在 6 个轨道平面内，每个轨道四颗卫星，轨道倾角为 55度，各个轨道平面之间相距 60 度。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差 90 度，一轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前 30 度。当地球对恒星自转一周时，它们绕地球运行二周，即绕地球一周的时间为 12 恒星时。对于地面用户来说，每天将提前 4 分钟见到一颗 GPS 卫星。位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同，最少可见到 4 颗，最多可见到 11颗。GPS 卫星星座示意图如图 2.1 所示。
地面监控系统：主要由分布在全球的 1 个地面主控站，5 个地面监测站，3个信息注入站组成。主控站是地面监控部分的中心，它位于美国科罗拉多州的Falcon 空军基地，主控站除负责管理和协调整个地面监控系统的工作外，其主要任务是根据本站和其他监测站的所有跟踪观察数据，计算卫星的轨道参数，钟差参数以及大气层的修正参数，编制成导航电文并传送至各个注入站。主控站还负责调整偏离轨道的卫星，使之沿预定的轨道运行，必要时启用备用卫星代替失效
的工作卫星。5 个监测站分布在美国本土和三大洋的美军基地上，其主要任务是为主控站提供卫星的观测数据。监测站是一个数据自动采集中心，监测站包含双（L1/L2）GPS 接收机，接收机天线的相对位置是精确已知的。每个监测站均用 GPS 接收机对视界内每颗卫星进行连续观测，所有观测数据连同气象数据传送到主控站，用以更新主控站的精密卡尔曼滤波器对每颗卫星位置、速度和时间的统计估计值。3 个注入站分别设在南大西洋的阿松森群岛，印度洋的迪戈加西亚岛和南太平洋的卡瓦加兰岛。其主要任务是将主控站发过来的导航电文注入到相应的卫星存储器，每天注入三至四次，此外，注入站能自动向主控站发射信号，每分钟报告一次自己的工作状态。地面监控系统示意图如下图所示：
图2.3.2.2 GPS地面监控系统
GPS信号接收机:GPS信号接收机就是用户接收设备，它处理由卫星发射来的L 波段信号以确定用户的PVT(位置、速度和时间)。对于GPS接收机的要求是能迅速的捕获按一定卫星截止高度角所选择的待测卫星信号，并跟踪这些卫星的运行，对接收到的卫星信号进行变换、放大和处理，以便测定出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时的计算出监测站的三维坐标、三维速度和时间等所需的数据。
GPS原理
GPS卫星是利用测距交会的原理确定点位的。GPS卫星发射测距信号和导航电文，导航电文中含有卫星的位置信息。用户使用GPS接收机在某一时刻同时接收三颗以上的GPS卫星信号，测量出测站点(接收机天线中心)至三颗以上GPS卫星的距离并解算出该时刻GPS卫星的空间坐标，据此利用距离交会法解算出测站点的位置[[6]。其定位数学模型如下图所示:
图2.3.2.3 卫星定位数据模型
GPS 定位是根据高速运动的卫星瞬间位置作为己知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置，假设T 时刻在地面待测点上安置GPS 接收机，可以测定GPS 信号到达接收机的时间为t ，再加上接收机所接收到的卫星星历等其他数据可以确定以下四个方程:
()()()
[]
()1
012
/1212
121d V V C Z Z Y Y
X
X
t t =-+-+-+- (2-1)
()()()[]()2022
/122
2
2
22
d V V C Z Z Y Y X X
t t =-+-+-+- (2-2)
()()()[]()3
032
/12323
2
3
d V V C Z Z Y Y
X X
t t =-+-+-+- (2-3)
()()()[]
()4
042
/124
2
4
2
4
d V V C Z Z Y Y
X
X
t t =-+-+-+- (2-4)
其中，待测点坐标为X, Y, Z 以及Vto 为未知参数，其中di=C*t}(i=1,2,3,4}。di （i=1,2,3,4)分别为卫星1,2,3,4到接收机之间的测码伪距。ti(i=1,2,3,4)分别为卫星1,2,3,4的信号到达接收机所经历的时间传播延时，C 为光速。方程中其他参数的含义如下:X,Y,Z 分别为待测点坐标的空间直角坐标。Xi,Yi, Zi(i=1,2,3,4)分别为卫星1,2,3,4在t 时刻的空间直角坐标，可由卫星导航电文求的。Vti(i=1,2,3,4)分别为卫星1,2,3,4的卫星钟的钟差，由卫星星历提供，Vto 为接收机的钟差。
由以上四个方程即可解出待测点的坐标X,Y,Z 和接收机的钟差Vto 。 2.3.3 GPRS 相关技术[19]
? GPRS 概述
GPRS 的英文全称是General Packet Radio Service ，就是常说的通用分组无线服务，是一种基于GSM 系统的无线分组交换技术，提供了端到端的，广域的无线IP 技术连接。GPRS 经常被描述成“2.5G"，也就是说这项技术位于第二代（2G)和第三代(3G)移动通讯技术之间。它通过利用GSM 网络中未使用的TDMA 信道，提供中速的数据传递，理论上的传输速度能达到171kbs 。
? GPRS 网络结构
GPRS 突破了GSM 网络只能提供电路交换的思维方式，只通过增加GGSN(Gateway GPRS Support Node ，网关GPRS 支持节点)和SGSN(Serving GPRS Support Node ，GPRS 服务支持节点)以及对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换。其系统结构图如下图所示:
图2.3.3.1 GPRS系统机构图
其主要由以下几部分组成:
1.移动台MS
完整的GPRS移动台由移动设备(ME)和SIM卡组成，ME又包含移动终端（MT)和终端设备(TE)，移动终端是具有TE接口，含有GPRS功能软件，可以把终端设备连接到GPRS网络。终端设备是GPRS系统用来发送和接收终端用户分组数据的部件。
2.BSS基站子系统
BSS由基站系统控制器(BSC)和一个或多个基站收发信机(BTS)组成，GPRS网络共享GSM系统的基站，但BSC需要增加处理分组数据及无线分组信道管理的PCU(分组控制单元)模块，同时还要增加新的移动性管理软件。由于GPRS采用了新的编码方案，还需要对GSM网络的BTS进行改造。
3.SGSN GPRS服务支持节点
在GPRS网络结构中，SGSN是GSM网络结构中的一个节点，它与MSC处于网络体系的同一层。SGSN通过帧中继与基站收发信机(BTS)相连，是GSM网络结构与移动台之间的接口。SGSN的主要作用是记录移动台(MS)的当前位置信息，并且在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收。
4.GGSN网关GPRS支持节点
GGSN通过基于IP协议的GPRS骨干网络连接到SGSN，是连接GPRS网络和外部分组交换网(如因特网和局域网)的网关。GGSN主要是接收移动台发送的数据，选路到相应的外部网络，或接收外部网络的数据，根据其地址选择GPRS网内的传输通道，传给相应的SGSN。
在GGSN和SGSN之间，利用隧道协议(GTP)对IP或X.25分组进行封装，实现二者之间的数据传输。
当运行GPRS业务时可能涉及到其他任何网络，这时GPRS网络通过Gi参考点和Gp接口实现同其他网络的互通。GGSN到外部网络(如Internet和其他网络X.25 , X.75是通过Gi参考点连通的，而连接其他GPRS网络是通过Gp接口连通的。Um
接口是移动终端(MT)和GPRS网络进行无线连接的空间接口，并用于无线通信接入。R参考点把移动终端(MT)和终端设备(TE)结合成移动台（MS)。
图2.3.3.2 GPRS运行原理
上图所表示的是GPRS运行原理，GPRS移动台(MS)与GSM基站收发信机(BTS)通信，但与电路交换式数据呼叫不同，GPRS分组是从基站收发信机(BTS)通过基站系统控制器(BSC)的GPRS分组控制单元(PCU)发送到GPRS服务支持节点(SGSN)，而不是通过移动交换中心(MSC)连接到语音网络上。SGSN与GPRS网关支持节点(GGSN)进行通信;GGSN对分组数据进行相应的处理，再发送到目的网络。
GPRS优点
1. GPRS是在GSM网络基础上建设的，现在GSM网络基本实现了完全覆盖，基本可实现GPRS网络的完全覆盖。并且网络由国内大型运营商维护，出现故障后能够及时修复，可以保证网络稳定可靠的工作。
2. GPRS的核心网络层采用IP技术，底层可以使用多种传输技术，从而可很方便的实现与高速发展的IP网络的无缝连接。
3.传输速率高。GPRS第一阶段采用CS 1, CS2编码方案，可以提供高达115kbs 的接入速率，第二阶段采用CS3, CS4编码方案，速率能达到171kbso
4. GPRS网络资费比较合适，现在国内运营商提供了多种不同流量的套餐，针对不同需求的用户，最便宜的套餐基本上是5元包30M的GPRS流量，对于本文设计的系统，30M流量绰绰有余，每月5元的资费还是十分低廉的。
5. GPRS能够充分利用现有GSM网络的频谱资源，对于国内运营商来说很有价值，所以未来很长一段时间内仍然会维持GPRS服务的运营。
2.3.4上位机软件相关技术
上位机软件是物联网应用中收集感知节点信息,进行显示,控制的应用控制台。此软件是一款可以使用多种语言的编写的软件，主要有两部分组成,数据收发部分和显示部分。
PC 机用户部分利用UDP使用谷歌地图实时显示移动对象的位置信息，这样设计者可以在电脑上方便的监控移动对象的位置。
3 系统总体设计
3.1 总体结构
该定位系统主要由四大部分组成： GPS定位模块部分，单片机MPS430F149部分，GPRS通信模块部分及PC机用户界面部分。
GPS模块获取移动物体的位置信息，并将数据发送给单片机，用单片机解析GPS定位数据（因为GPS数据是一大串的，要提取里边有用的）；单片机处理以后的定位数据通过GPRS无线通信方式发送到指定的电脑终端（每台电脑都有一个特定的WEB端口，将这个端口的信息写入程序中，就可以实现信息的定点传递）；上位机软件从计算机WEB端口读取的数据处理后存储到数据库中，并通过上位机软件界面来调用百度地图标注GPS定位信息，显示移动对象的运动轨迹，并可以实现对某时刻的位置信息进行查询。
3.2 芯片的选择
3.3.1 GPS模块：NEO-6M
目前市场上的GPS模块很多，如全球市占率第一的SiRFIII系列，虽然这NEO-6M的很多参数都不如SiRFI II的高，但是这是一个封装好的集成GPS模块，稳定性好，不易受干扰，精度高（10m），符合要求，而且它提供了一个外接串口借口，方便的实现将GPS获得的位置信息通过串口传送给单片机。从性价比考虑，选择了NEO-6M这个GPS模块。
3.3.2主控芯片:STM32f103rbt6
当前市场上存在很多种微处理器，每种微处理器都各有其特色。针对不同的应用选择合适的微处理器非常重要。STM32是意法半导体（ST）公司推出的基于ARM Cortex-M3内核的主流产品之一，它是ST公司专门针对要求高性能、低功耗和低成本的嵌入式应用而设计的，目前已在各领域得到广泛的应用。SIM900A是SIMCom公司主推的一款紧凑型的GSM/GPRS双频模块产品，它以性能稳定、外观精巧及性价比高的优点深受广大工程师青睐，所以本设计选择这款芯片。
3.3.3 数据传输模块：SIM900A[13]
SIM900A是一个为全球市场设计的2频的GSM/GPRS模块，工作的频段为： EGSM 900MHz和DCS 1800MHz。SIM900A支持GPRS multi-slot class 10/ class 8（可选）和 GPRS 编码格式 CS-1, CS-2, CS-3 and CS-4。
由于尺寸只有24mm x 24mm x 3 mm，所以SIM900A几乎可以满足所有用户应用中的对空间尺寸的要求，例如M2M，数据传输系统等。
模块和用户移动应用的物理接口为68个贴片焊盘，提供了模块和客户电路板的所有硬件接口。
SIM900A采用省电技术设计，所以在SLEEP模式下最低耗流只有1.0mA。
SIM900A内嵌TCP/IP协议，扩展的TCP/IP AT命令让用户能够很容易使用TCP/IP协议，这些在用户做数据传输方面的应用时非常有用。
3.3其他说明
目前,随着社会的发展,交通的发展越来越快,道路、航线等变得越来越复杂,交通事故时有发生,在这种情况下,将用户的运行路线实时记录下来有助于分析事故原因。GPS行驶记录仪可以记录车辆的运行方向、速度、位置等基本信息,并可对车辆进行超速报警,可及时提醒驾驶员,提高驾驶员。
我们还可以将这种功能潜入到各种电子设备当中，如手表，手机等日常使用的电子产品，用于对人的实时定位和轨迹记录。当今的中国正步入人口老龄化社会，老年人空巢化严重，老人无人照顾，老人走失事件频频出现。这无疑也是一个巨大的市场，可以应用GPS对老年人的轨迹进行实时记录，这样，就可以避免老人走失问题。
4 硬件电路设计
4.1 STM32F103RBT6电路设计
4.1.1 STM32F103RBT6介绍[6]
STM32F103RBT6包含了中央处理器，程序储存器，数据存储器，定时器/计数器、内置128K字节的FLASH和20K字节的SRAM，同时具备丰富的增强I/O端口和外设：包含16通道12位的ADC、4个通用16位定时器、电机控制PWM接口、2个IIC、2个SPI/SSP、3个UART、1个USB Device、1路CAN总线接口等。STM32F103RBT6最小系统是由复位电路、晶振时钟电路、I/O口、串口的烧写擦除接口等组成。STM32F103RBT6最小系统图如图4.1.1.1所示。
图4.1.1.1STM32F103RBT6最小系统原理图
4.1.2 STM32F103RBT6外围电路
电源电路
电子产品中一个纯净稳定的电源是电路系统可靠工作的必要条件。本系统中各个不同的模块需要的电源电压不一样，在STM32F103RBT6单片机外围电路中需要+5V电源和+3.3V电源。系统总电源是由电池提供的，电池的电压为>=4.1V。我们通过LM1117芯片将电池的电压转换为3.3V，为单片机供电。电压转换如下图:
图4.1.2.1 电压转换图
LM1117芯片是一款正电压输出的低压降三端线性稳压电路，在1A输出电流下的压降为1.2V。分为两个版本，固定电压输出版本和可调电压输出版本。固定输出电压1.5V、1.8V、2.5V、3.3V、5.0V和可调版本的电压精度为1％；固定电压为1.2V的产品输出电压精度为2％。内部集成过热保护和限流电路，适用于各类电子产品。
特点
* 固定输出电压为1.5V、1.8V、2.5V、3.3V、5.0V 和可调版本的电压精度为1％* 固定电压为1.2V 的输出电压精度为2％
* 低漏失电压：1A 输出电流时仅为 1.2V
* 限流功能
* 过热切断
* 温度范围：40°C~ 125°C
其引脚图如下图所示：
图4.1.2.2 AM8827引脚图
其中3脚是输入端，1脚是地端，2脚是输出端。LM1117芯片的内部结构框图为：
图4.1.2.3 LM1117芯片原理图
?复位电路
复位电路是单片机电路中一个重要电路。本系统设计了一个手动复位端，如下图所示。无论单片机处于正常运行状态，还是单片机出现死循环时，按下手动复位端，系统将被强制复位。单片机的复位引脚RST低电平时工作，当系统刚上电的时候，单片机自动复位一次，之后，当按键S17按下时，由R6和R7分压，
R7上为低电平，RST端被拉低到低电平，产生复位信号[16]
图4.1.2.4 复位电路
?时钟电路
时钟电路是单片机工作所必须的电路，它为单片机提供准确的时钟信号。
图4.1.2.5 8MHZ时钟电路
8MHz晶振电路如图所示。8MHz晶振接在单片机的XT2IN和XT20UT两端，构成稳定的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部时钟电路，C1, C2两个22pf电容对频率有微调的作用。由于考虑到串口通信的波特率为9600bps为了能够准确的分频到9600bps，这里外接晶振频率选择了8MHz .
4.2 GPS模块电路设计
GPS模块作为轨迹记录系统中的重要组成部分，对其的选择十分重要，GPS模块性能的好坏直接决定了系统定位的速度以及精度。在本次设计的系统中，我们选择了NEO-6M模块。NEO-6M是一款布局紧凑，高性能，低功耗的GPS模块。它采用SiRF Star III芯片组可以同时跟踪20颗卫星，并在信号较弱的环境中也能够进行快速提供时间和定位[17]，NEO-6M适合于下系列领域的应用：
1 自动导航
2个人定位
3舰队管理
4手机导航
5航海导航
产品的特点：:
1.全天候提供精确标准位置服务。
2.体积小，可以使用应用系统设计方案。
3.高性能接收并跟踪20颗卫星，最快提供坐标，功耗小，稳定性高。
4.差分处理能力，利用实时RTCM校正产生低于5米的定位精度。
5.4Mb闪寸。
6.两通信信道和波特率选择可以使其充分发挥其接口能力和灵活性。
7.对于高精度的时间仪表有一个高精度的1PPS输出。
ET-662模块的技术参数如下表:
4.3 GPRS模块电路设计
4.3.1 GPRS模块介绍[12]
SIM900A是一个为全球市场设计的2频的GSM/GPRS模块，工作的频段为： EGSM 900MHz和DCS 1800MHz。SIM900A支持GPRS multi-slot class 10/ class 8（可选）和 GPRS 编码格式 CS-1, CS-2, CS-3 and CS-4。
由于尺寸只有24mm x 24mm x 3 mm，所以SIM900A几乎可以满足所有用户应用中的对空间尺寸的要求，例如M2M，数据传输系统等。
模块和用户移动应用的物理接口为68个贴片焊盘，提供了模块和客户电路板的所有硬件接口。
SIM900A采用省电技术设计，所以在SLEEP模式下最低耗流只有1.0mA。
SIM900A内嵌TCP/IP协议，扩展的TCP/IP AT命令让用户能够很容易使用TCP/IP协议，这些在用户做数据传输方面的应用时非常有用。
1.供电:单电源+3 . 4 V一+4. 5 V
2.低功耗:在SLEEP模式下，电流典型值为1.0mA
3.发射功率:Class 4 ( 2W)在EGSM900频段，Class l ( 1W)在DCS 1800
4.GPRS连接特性:GPRS multi-slot class 10,
GPRS multi-slot class 8,
GPRS mobile station class B。
5. GPRS特性:下行速率最大85.6kbps
上行速率最大42. 8kbps
编码方式:CS-1, CS-2, CS-3 , CS-4
内嵌TCP/IP协议栈。
6.短消息: MT,MO,CB，文本和PDU模式；
短消息存储设备：SIM卡
7.SIM卡接口:支持SIM卡1.8V, 3.0V
8.天线接口: 天线焊盘。
9.串行接口:支持标准的八线制串行接口；
自适应波特率范围1200bps至115200bps；
2线制串行接口，传输速率支持从1.2kbps到115.2kbps；
支持符合GSM7.10协议的串口复用功能；
模块的引脚图如下图所示:
图4.3.1.1 SIM900A引脚图
4.3.2 GPRS模块外围电路
供电
SIM900A采用VBAT为3.4V到4.5V的单电源供电。在一些情况下，信号传输的猝发会导致电压跌落，这时电流损耗的峰值会达到2A。因此，电源必须能提供足够到2A的电流。
从VBAT输入端来看，建议靠近使用一个旁路电容。该电容推荐值为100μF，低ESR。多层陶瓷片电容具有很低的ESR和很小的尺寸，但是价格比较贵。可以使用100 μF 钽电容（低 ESR)和一个(1 μF ~ 10μF) 的陶瓷电容并联来降低成本，布PCB板时，电容应尽可能靠近模块的VBAT引脚。推荐电路如下图所示：
图4.3.2.1VBAT输入参考电路
下图是+5V供电的参考设计电路。因为设计的输出为4V，所以可以采用线性
稳压器来实现。如果输入和输出（VBAT）的压差很大，应该采用开关稳压器。因为开关稳压器好的效率，尤其是在当模块在猝发时电流达到2A的情况下。也可以直接用3.6V的锂离子单电池给模块供电。但是由于镍镉或者镍锰电池的最大电压会超过模块的绝对最大电压并且损坏模块，所以在使用这类电池时要特别小心。
图4.3.2.2供电输入参考设计电路
SIM卡接口
用户可以使用AT 命令来得到SIM卡的相关信息，本SIM卡接口支持GSM Phase 1说明的功能，同时也支持新的GSM Phase 2+ 说明的功能和FAST 64 kbps SIM 卡(用于SIM 应用工具包)。支持1.8V和3.0V SIM 卡。SIM卡的接口电平由模块内部的电压稳压器提供，正常电压值为2.8V或者1.8V。复位后，所有引脚输出低电平。
表4.3.2.1：SIM卡接口引脚定义
功能
引脚名称引脚序
号
SIM_VDD 30 SIM供电根据SIM卡的类型自动选择输出电压，
可以为3.0V±10%或者为1.8V±10% ，输出电流约为10mA。SIM_DATA 31 SIM卡数据I/O
SIM_CLK 32 SIM卡时钟
SIM_RST 33 SIM卡复位
SIM_PRESENCE 34 SIM卡检测
下图是SIM 卡推荐接口电路。我们建议使用ST (https://www.doczj.com/doc/139433214.html, ) ESDA6V1W5 或者ON SEMI(https://www.doczj.com/doc/139433214.html, ) SMF05C来作静电保护。下图中，串在IO口线中的22Ω电阻用于匹配模块和SIM卡之间的阻抗，数据信号线SIM_DATA已在模块内部上拉。注意SIM 卡的外围电路的器件应该靠近SIM卡座。
SIM_PRESENCE脚主要用于SIM卡的插取动作的检测。可以使用AT命令“AT+CSDT” 来配置SIM卡的该引脚。更多相关该AT命令的信息，请参考文档[1]。
以使用8引脚的SIM卡座，对8个引脚卡座的推荐电路如下图：
题4.3.2.3 8引脚卡座的接口推荐电路
如果不使用SIM卡的检测功能，可以让SIM_PRESENCE悬空。6 引脚的SIM卡座的接口电路如下图：
图4.3.2.4 6引脚卡座的接口推荐电路
得分 JA V A程序设计课程设计论文 题目基于Android的Google地图设计 院系计算机与软件学院 专业计算机科学与技术 学生姓名江峰 学号20101308084 指导教师郑玉 二Ｏ一二年六月二十一日
目录 1系统概述 ....................................... 错误！未定义书签。 1.1背景资料 .........................................................................错误！未定义书签。 1.2项目简介 .........................................................................错误！未定义书签。 1.3系统功能需求 .................................................................错误！未定义书签。2系统功能描述 ..........................................................................错误！未定义书签。 2.1 功能简介 ........................................................................错误！未定义书签。 2.2 功能详解 ........................................................................错误！未定义书签。3心得体会 (6) 3.1 实践总结 (6)
新技术环境下三维电子地图设计方法研究 摘要： 随着网络技术地图技术等一系列高新技术的发展，电子地图从传统的二维平面地图发展到网络三维电子地图。笔者从三维电子地图的概念，方法，功能，表达，技术等方面对其做一个简要的介绍和概述。 关键词：网络地图三维电子地图地图符号地图技术 0 引言： 地图自从其出现之日起，便作为人类认识现实世界的工具，随着科学技术的进步而不断发展。从古巴比伦绘制在陶片上的地图开始，到如今形形色色的电子地图、网络地图、三维地图等，地图的表现形式和内容发生了很大的变化，其功能也在不断的变化。随着计算机技术，特别是计算机图形学、三维仿真技术、虚拟现实技术以及网络通信技术的飞速发展，三维电子地图获得了极大的发展，并在国土资源管理、城市规划、公安系统、电力电信部门、林业资源管理等众多领域得到了广泛的应用。三维地图是利用虚拟现实技术而建立的三维模型，它运用多媒体技术和三维可视化技术将图形、图像、文字、声音等纳入到统一的窗口系统下应用，使其具有虚拟、动态、交互和网络特征，因此其制作程序较为复杂。 目前较流行的三维地图可以分为实景三维地图和虚拟三维地图两种?。实景三维地图是以Google公司推出的GoogleEarth为代表的一类地图，它是利用卫星或激光技术直接扫描地面的物体，最终形成三维地图数据文件。虚拟三维地图是指人工获取地物的特征信息，建立3D模型，再将这些模型无缝集成，经虚拟美化渲染，统一到一个窗口环境下显示，形成三维地图数据文件，这类地图中具有代表性的是E都市和都市圈等网站上的三维地图。
1 三维电子地图简介 1.1 三维电子地图的定义 三维电子地图是以三维地图数据库为基础，按照一定比例对现实世界或其中一部分的一个或多个方面的三维、抽象的描述，其形象性、功能性远强于二维电子地图。结合目前发展迅速的网络通信技术和丰富的计算机网络资源。三维电子地图和通信网络技术相结合，就形成了简单易用的网络三维地图。网络三维地图通常运用网络拓扑技术、数据库管理系统对物体实体的坐标进行数学建模，并且基于GIS系统处理、WEB技术、计算机图形学、三维仿真技术和虚拟现实技术所实现。网络三维地图不仅通过直观的地理实景模拟表现方式，为用户提供地图查询、出行导航等地图检索功能，同时集成虚拟旅游、生活资讯、电子政务、电子商务、虚拟社区、出行导航等一系列服务。 1.2 三维电子地图特点 当今三维电子地图服务采用的客户／服务器模式，有三个特点：第一，它通过利用互联网络、个人电脑、关系型数据库、图形用户界面．将复杂信息系统的开发和管理化整为零。第二，由于网络三维地图是基于因特网的分布式的生存平台．使其在数据管理和组织方面具有支持超大型数据集、引人大型数据库管理系统、高性能的空间数据提取、分布式的数据管理、数据和系统紧密结合的特点。第三，伴随着计算机硬件、软件技术及因特网技术的飞速发展．地理信息的表现形式也更趋于丰富和多样化，地理数据与用户的交互性也越来越强。 1.3 三维电子地图分类 目前较流行的网络三维地图可以分为2．5维地图和真三维地图两种。2．5维地图仅仅提供三维地图的一个固定视角．最多只能看到建筑物固定的3个面，有一些立体感，总体感觉稍有欠缺，目前国内提供此类服务的主要有都市圈和E都市，它们主要依靠互联网浏览器来进行浏览。真三维地图具有全方位的视角浏览的功能．再结合精细的三维模型，令用户产生强烈的立体感。如身临其境。目前提供此类服务的有Google earth或者Google Maps等。
*****大学课程论文学院：****学院班级：******班姓名：****** 学号： 课程论文题目：*********校园认知地图研究课程名称：环境心理学 评阅成绩： 评阅意见： 成绩评定老师签名： 日期：年月日
湖南农业大学校园认知地图研究 学生：****** 摘要：本文通过对*****大学校园认知地图调研结果的分析，得出学校环境的公共意象范围、意象空间结构、同一性、一般意象元素和特殊意象元素。同时在调查中发现校园内的可意象性强与弱的环境并对这些环境从认知地图影响因素加以分析，找到环境建设中成功的和优待改善的方面，成功的方面在以后的环境建设中予以支持，对有待改善的方面提出合理的改进建议。且调查主要是通过开放性的问卷调查。 关键词：认知环境、校园内、意象、问卷调查、认知地图 正文： 一. 对研究对象的概述 本项研究的对象为校园环境及其使用者，重点在于环境特征。 校园环境：****大学 被试者： 被试人员上选择了10级刚入校半年的新生和09级已入校一年半的学生，在校园认知上具有不同的代表性。且被试者男女比例基本平衡，园林专业和非园林专业的被试，使校园认知的被试者更加全面，使调查内容也比较准确。研究采用认知地图法：要求被试者根据记忆迅速画出校园的平面草图并填写问卷，其内容包括识别特征，结构特征和校园评价，将为校园规划和设计提供原则性的建议。
二、范围、结构、同一性和意向元素 （一）公共意向范围 表一：学校的主要活动区域（同意率%） 以上调查表统计说明：公共意向范围主要集中在： 1.宿舍，食堂各个教学楼区域（80%以上） 2.图书馆和红旗市场（60%~80%） 3.车站（51.3%） 而**广场，**和运动场的同意率仅10%~30%，说明这三个地方对09级和10级的学生来说，使用率不高。 （二）意向空间结构 1. 方向 本校以南北为主导，东西略弱，以**路，**广场，图书馆和在建的**广场
智慧园区三维地图可视化管理建设方案 1.1.1概述 传统的园区管理方式是以单一静态地图形式绘制园区整体平面图，并将空间实体和园区相关信息分开管理。目前基于三维地理信息技术构建的三维智慧园区信息平台是基于数字园区的理念建立的新型园区信息系统，实现地图3维可视化，巡检远程化。 1.1.2系统结构 构建三维智慧园区管理系统，需要配置一台三维地图引擎服务器、一台三维地图数据服务器（选配，一般规模的园区可以将数据库部署在平台上）另外，园区三维地图数据需要现场勘查建模。 大屏 视频综合平台流媒体转智慧园区综磁盘阵列三维地图数据三维地图引擎 服务器 交换机 交换机交换机交换机 红外高清枪机红外高清枪机红外高清半球高清枪机高清枪机红外高清半球 高清枪机红外高清球机红外高清球机
三维地图系统拓扑图 1.1.3系统功能 1.1.3.1三维漫游 基于三维智慧园区管理系统，可实现各种方式的园区三维场景浏览、漫游，仿佛置身于真实的园区环境当中，对整个园区的内部建筑分布、设施摆放、建筑色彩等都能有一个全面、直观的了解。除了支持常规的鼠标拖拽、滑行等漫游方式外，还能够外接操纵杆、方向盘、触摸屏等各种外设，体验园区内漫游带来的真实感受。 1.1.3.2空间查询 通过与园区属性数据对接，平台上可直接点选对象查看相关属性，也可以通过关键字查询等方式查询园区内各建筑的
详细信息，方便使用者对园区有一个全面的了解。 1.1.3.3三维实景联动 为了更好的还原园区的本来面貌，在已构建园区三维场景的基础上，还可以进一步对部分建筑的室内或内部空间采用全景图的方式进行展示，实现三维建模场景与全景融合展示，最大程度还原园区真实面貌。 点击相机
分类号： 学校代码： 学号： *****学院本科生毕业设计基于Android平台和百度地图的应用系统 Application system based on Android baidu map 所属院(部)：数学与信息技术学院 学生姓名： 指导教师： 研究起止日期：二〇一五年三月至 二〇一五年五月
【摘要】 在电子信息技术的带动下，移动操作系统飞速发展，在手机、平板等移动终端上的定位系统应用更为普及，地图导航的功能和应用也得到不断延伸和拓展，GPS功能在手机上的开发应用一度成为开发的热点，能够大量的减少人们寻找地点的时间成本，不断满足人们快速生活节奏的客观需求，因此终端上的地点定位的地图的相关软件的应用能够产生很大的实际效用，尤其是在手机Android 系统上的地图系统的开发，比如百度地图就是在这样的大背景下被开发出来的。 在本文中介绍了选题背景，介绍了关键技术，对系统进行了需求分析，对系统进行了详细设计，系统的实现以及系统中的测试，对百度地图应用系统从分析到设计再到具体实现，有了详细的过程。 百度地图系统的开发运用了Java语言，主要针对Android和SDK系统的运用进行设计，用户可以通过在手机系统中，安装软件APP，然后快速的实现搜索地址的功能，使得用户出门更加方便，不需要担心迷路，使得用户对出门变得方便。 关键词:地图导航; 百度地图; Java; Android; API
[Abstract] With the rapid development of mobile platforms to extend the operating system and map navi gation applications, expanding GPS function on cell phones has become a hot mobile application d evelopment. In order to find a place, people often need to spend a lot of energy, so along with th e accelerating pace of modern life, real-time location information is becoming one of the informati on it is looking for. Therefore, the design and optimization map location services applications with very practical value, Baidu Maps Android-based application system thus arises. In this paper we introduce the background, the key technologies, the system needs analysis, d etailed design of the system, implementation, and system test system for Baidu map application sy stem from analysis to design to implementation , with the detailed process. The system uses the Java language, using the Android platform and SDK, use Baidu Maps A PI in Android system will search for Baidu map application systems and route planning have been achieved, so that the user is more convenient to go out, do not worry about getting lost, so that the user It becomes easy to go out. KeyWords：map navigation; Baidu map; Java,; Android; API
2017 数据可视化概览及其应 用计算机1406班宋世波20143753
目录 CONTENTS 数据可视化概述 Data visualization overview 数据可视化开发工具介绍 Introduction to data visualization development tools 数据可视化技术应用 Data visualization technology application 可视化应用及参考文献 Application and reference
数据可视化概述?Data visualization overview
可视化（Visualization ）是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。它涉及到计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计等多个领域，成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术。 高效 直观 标准 丰富 将海量数据进行抽取、度量、分析进行高效展现，为及时掌握全局动向和应对突发事件提供有效保障。 利用多维交互式报表、三维图形、大屏投影等高新技术，通过多维视角观察数据形态，显著提升对信息的认知。 通过制定可视化标准体系，实现可视化展现规范统一 从大屏投影到普通PC 桌面、Web 网再到移动终端，接收信息不受时间、空间限制。
明确问题 清晰的问题可以有助于避免数据可视化的一个常见毛病：把不相干的事物放在一起比较。假设我们有这样一个数据集(见表1)，其中包含一个机构的作者总数、出版物总数、引用总数和它们特定一年的增长率。图1是一个糟糕的可视化案例，所有的变量都被包含在一张表格中。在同一张图中绘制出不同类型的多个变量，通常不是个好主意。注意力分散的读者会被诱导着去比较不相干的变量。比如，观察出所有机构的作者总数都少于出版物总数，这没有任何意义，又或者发现Athena University、Bravo University、Delta Institution三个研究机构的出版物总数依次增长，也没有意义。拥挤的图表难以阅读、难以处理。在有多个Y轴时就是如此，哪个变量对应哪个轴通常不清晰。简而言之，槽糕的可视化项目并不澄清事实而是引人困惑。 从基本的可视化着手 确定可视化项目的目标后，下一步是建 立一个基本的图形。它可能是饼图、线 图、流程图、散点图、表面图、地图、 网络图等等，取决于手头的数据是什么 样子。在明确图表该传达的核心信息时， 需要明确以下几件事： 我们试图绘制什么变量? X轴和轴代表什么? 数据点的大小有什么含义吗? 颜色有什么含义吗? 我们试图确定与时间有关趋势，还 是变量之间的关系? 选择正确的图表类型 数据的规范化(如本例中的相对活跃 指数)是一个很常见也很有效的数据 转换方法，但需要基于帮助读者得 出正确结论的目的使用。如在此例 中，仅仅发现目标机构对某个小领 域非常重视没太大意义。 我们可以把出版量和活跃程度 在同一个图表中展示，以理解各领 域的活跃程度。使用图4的玫瑰图， 各块的面积表示文章数量，半径长 短表示相对活跃指数。注意在此例 中，半径轴是二次的(而图3中是典 型线性的)。图中可以看出，B领域 十分突出，拥有最大的数量(由面积 表示)和最高的相对活跃程度(由半 径长度表示)。 将注意力引向关键信息 用肉眼衡量半径长度可能并不容 易。由于在本例中，相对活跃指 数的1.0代表此领域的全球活跃 程度，我们可以通过给出1.0的 参照值来引导读者，见图5。这 样很容易看出哪些领域的半径超 出参考线。 我们还可以使用颜色帮助读者识 别出版物最多的领域。如图例所 示，一块的颜色深浅由出版物数 量决定。为了便于识别，我们还 可以把各领域名称作为标签(见图 6)。
梧州学院校园认知地图的调查和分析 学生：卢启建 摘要：本文通过对梧州学院校园认知地图的调查和分析，得出学校的公共意象范围、意象空间结构、同一性、认知意象元素和特殊意象元素。同时，在调查中发现校园内德可意象性强与弱的环境并对这些环境从认知地图影响因素加以分析，找到环境建设中成功的和优待改善的方面，成功的方面在以后的环境建设中给与支持，对有待改善的方面提出合理的改进建议。且调查主要是通过开放性的调查问卷。 关键词：认知环境、校园内、意象、认知地图 正文： 一、对研究对象的概述 梧州学院的前身是原广西大学梧州分校，创立于1985年。2006年2月经教育部批准，在原广西大学梧州分校的基础上建立梧州学院。学院由广西壮族自治区人民政府管理，由广西壮族自治区人民政府和梧州市人民政府共建，是一所多科性的全日制普通高等本科院校。 学院位于素有千年古城、百年商埠之称的梧州市桂江西畔，校园依山傍水、景色宜人。校园面积800多亩，现有三个校区，按地理位置分为北校区、西校区和东校区。校舍面积23万多平方米，综合教学大楼、体育馆、图书馆等标志性建筑处于广西高校前列。 学院占地面积将达1652亩，校舍面积将达46万平方米，另有发展预留用地1119亩。同时，梧州市人民政府还同意将梧州市体育场和梧州市游泳馆纳入《梧州学院扩建总体规划》整体建设，采取梧州市投资，梧州学
院管理，梧州市和梧州学院共用的建设模式。 学院以经济学、管理学、工学、文学等学科为主，适度发展法学、理学、教育学、农学等学科，设有32个本科专业，还设有19个高职高专专业。建有“十一五”期间广西高校重点建设学科、重点建设实验室和广西高校人文社会科学重点建设基地、自治区实验教学示范中心、自治区实验教学示范建设中心。 二、调查方法思路： 1.资料收集：调查的前期阶段，通过网络、图书馆等渠道对学院总体情况有所了解，包括建筑、道路、绿化、学校历史发展······ 2.开放式问卷调查：了解认知情况，和进一步完善公众认知地图。 3.认知草图调查：本调查和分析主要针对梧州学院北校区，通过调查发现根本问题，并进行认知草图的意象描绘。 三、认知草图调查 1.认知草图的问卷制定，以认知地图构成五要素理论为依托，考虑到非专业性，根据被试者的意象，由相关本专业的同学协助描绘出梧州学院的认知草图，区分出校园中的道路、建筑、标志物、节点、区域、边界等元素。 2.认知草图的调查方法：统计图上面的五要素被提及的频繁率和强度，整理合成公众认知地图。 四、认知草图调查结构统计 对不同个人的认知地图进行统计分析，用百分比表示不同要素在所有个人认知地图中德出现率，并结合图例绘出反应这一统计结果的平面图。得到“公众认知地图”按照图面显示结果看，标志要素的出现率达到100%，成为公共认知地图中最主要的元素，这其中包括在校园区域范围内具备象
智慧城市多源异构大数据处理框架 摘要：智慧城市建设的重心已由传统IT系统和信息资源共享建设，转变为数据的深度挖掘利用和数据资产的运营流通。大数据中心是数据资产管理和利用的实体基础，其核心驱动引擎是大数据平台及各类数据挖掘与分析系统。讨论了智慧城市大数据中心建设的功能架构，围绕城市多源异构数据处理的实际需要，对数据中心大数据平台的架构进行了拆分讲解，并以视频大数据处理为例，阐述了数据中心中大数据平台的运转流程。 关键词：智慧城市；大数据；多源异构；视频分析 1 引言 随着智慧城市建设逐步由信息基础设施和应用系统建设迈入数据资产集约利用与运营管理阶段，城市大数据中心已成为智慧城市打造核心竞争力、提升政府管理效能的重要工具。一方面政府借助大数据中心建设可以将有限的信息基础设施资源集中高效管理和利用，大幅降低各自为政、运维机关庞杂、财政压力过大的问题；另一方面，可以在国务院、发展和改革委员会大力支持的政策东风下，打破部门间数据壁垒，推动政府各部门职能由管理转为服务，提高数据共享利用率和透明度。以大数据中心为核心构建城市驾驶舱，实现城市运转过程的实时全面监控，提高政府决策的科学性和及时性。智慧城市大数据中心建设功能框架如图1所示，其中针对不同部门的数据源，由数据收集系统完成数据的汇聚，并根据数据业务类型和内容的差异进行粗分类。为避免过多“脏数据”对大数据平台的污染，对于批量数据，不推荐直接将数据汇入大数据平台，而是单设一个前端原始数据资源池，在这里暂时存储前端流入的多源异构数据，供大数据平台处理调用。
图1 智慧城市大数据中心功能框架 大数据平台是城市大数据中心运转的核心驱动引擎，主要完成多源数据导入、冗余存储、冷热迁移、批量计算、实时计算、图计算、安全管理、资源管理、运维监控等功能[1]，大数据平台的主体数据是通过专线连接或硬件复制各政府部门数据库的方式获得，例如地理信息系统（geographic information system，GIS）数据、登记信息等。部分数据通过直连业务部门传感监测设备的方式获得，例如监控视频、河道流量等。大数据平台的输出主要是结构化关联数据以及统计分析结果数据，以方便各类业务系统的直接使用。 不同部门间共享与交换的数据不推荐直接使用原始数据，一方面是因为原始数据内容密级存在差异，另一方面是因为原始数据内容可能存在错误或纰漏。推荐使用经过大数据平台分类、过滤和统计分析后的数据。不同使用部门经过政务信息门户统一需求申请和查看所需数据，所有数据的交换和审批以及数据的监控运维统一由数据信息中心负责，避免了跨部门协调以及数据管理不规范等人为时间的损耗，极大地提高了数据的流通和使用效率。另外，针对特定的业务需求，可以基于大数据平台拥有的数据进行定制开发，各业务系统属于应用层，建设时不宜与大数据平台部署在同一服务器集群内，并且要保证数据由大数据平台至业务系统的单向性，尽量设置业务数据过渡区，避免应用系统直接对大数据平台核心区数据的访问。 目前主流大数据平台都采用以Hadoop为核心的数据处理框架，例如Cloudera公司的CDH（Cloud er a Distribution for Hadoop）和星环信息科技（上海）有限公司（Transwarp）的TDH（Transwarp Data Hub）、Apache Hadoop等。以Hadoop为核心的大数据解决方案占大数据市场95%以上的份额，目前国内80%的市场被Cloudera占有，剩余20%的市场由星环信息科技（上海）有限公司、北京红象云腾系统技术有限公司、华为技术有限公司等大数据公司分享。随着数据安全意识的增强、价格竞争优势的扩大，国内企业在国内大数据市场的份额和影响力正在快速提升。大数据的应用历程可归纳为3个阶段：第一个阶段是面向互联网数据收集、处理的搜索推荐时代；第二个阶段是面向金融、安全、广播电视数据的用户画像和关系发现时代；第三个阶段是面向多数据源与多业务领域数据的融合分析与数据运营时代，并且对数据处理规模和实时性的要求大幅提高。 本文在智慧城市大数据中心建设方案的基础上，阐述了多源异构大数据处理的框架和流程，并以最典型的非结构化视频大数据处理为例，介绍了多源异构大数据处理框架运转的流程。 2 多源异构大数据处理框架 2.1 系统整体架构 多源异构是大数据的基本特征[2]，为适应此类数据导入、存储、处理和交互分析的需求，本文设计了如图2所示的系统框架，主要包括3个层面的内容：基础平台层、数据处理层、应用展示层。其中，基础平台层由Hadoop生态系统组件以及其他数据处理工具构成，除了提供基本的存储、计算和网络资源外，还提供分布式流计算、离线批处理以及图计算等计算引擎；数据处理层由多个数据处理单元组成，除了提供基础的数据抽取与统计分析算法外，还提供半结构化和非结构化数据转结构化数据处理算法、数据内容深度理解算法等，涉及自然语言处理、视频图像内容理解、文本挖掘与分析等，是与人工智能联系最紧密的层，该层数据处理效果的好坏直接决定了业务应用层数据统计分析的准确性和客户体验；应用展
一、引言 在当今社会，手机已经成为人们日常生活中不可或缺的工具，以用户体验为核心诉求的智能手机，使手机由单一的通信终端发展成为互联网终端。越来越多的互联网应用被移植到智能手机中来，导航软件在智能手机中的应用成为了研究热点之一。在目前大部分智能手机都提供GPS定位服务以及3G 无线网络越来越普及的双重驱动下，在Google 地图中实现导航服务，是具有可行性的。 本文提出并实现了一种基于Google Map Api 的Android导航应用，能够给用户提供人性化和智能化的地图导航服务。 二、系统体系结构 图1 系统体系结构 三、UI 界面设计 Android 应用程序的基本功能单元就是AcTIvity 类中的一个对象，Activity 主要功能为界面显示和事件处理。在Activity 中使用View和ViewGroup 控件配XML 样式来进行界面设计，使用事件处理进行人机交互，主要的事件处理为按钮事件、触屏事件以及一些高级控件的事件监听。通过设置控件与事件处理就形成了UI 界面。 1、GPS 定位信息的显示 通过textView控件显示定位信息。在程序打开时就显示目前用户的具体位置和邮编，门牌号等相关信息，若GPS 定位不成功或者出错，则显示“无法获取目前地址”。 2、用户输入导航起始地点 通过设置EditView控件，用户能在改控件中输入自己需要导航的起始地点，通过设置名为“导航”的ButtON 控件对输入信息进行提交，当监听到Button 按钮OnClick 时则分析起始地址，若起始地址都能被解析，则载入导航地图，若又一个地址解析失败，则通过对话框控件Dialog 提示用户“输入地址错误，请重新
安徽大学磬苑校区校园环境认知调研报告
安徽大学校园环境认知调研报告 摘要：本报告通过对安徽大学磬苑校区校园认知地图以及开放式调查问卷的调研结果的分析，得出学校环境的公共意象范围、意象空间结构、同一性、一般意象元素和特殊意象元素，从而让我们更好的了解认知地图和校园环境，并对校园环境设计做出指导性建议。 关键词：认知地图问卷调查校园环境意象 正文：首先我们要了解一个概念，什么叫意象。人们把曾经感知过的事物在记忆中重现的形象称为“意象”或“表象”，而具体空间环境的意象则被称为“认知地图”。 主要被试对象是分布在各个公寓的在校大学生。我们总共在学校各处随机调查了60人，其中男女比例1：1，高年级学生与低年级学生比例1:1。其中包含了多个专业的学生。调查的形式主要有两种：1、开放式问卷调查，问卷中涉及校园交通流线、景观节点、建筑使用率等问题。分析统计数据，然后制作表格进行解释说明。 2、手绘校园地图认知，通过调查人群手绘地图中对景观建筑道路等的描述详细程度进行分析。 通过以上两种形式的调查与归纳分析，得出以下这几部分内容：一、安徽大学磬苑校区公共认知地图
我们总共收到48位同学的安大校园认知地图的草图，通过总结、归纳和统计，我们把同学们所提及到的意象综合起来绘制了下面这张安徽大学磬苑校区公共认知地图。 通过这张公共认知地图，我们可以得到以下几个一般意象： （一）公共意象范围 如图所示，不同区域在认知草图中有着不同的出现频率。其中图书馆是出现的次数最多的地方，基本上每个同学的草图中都出现了图书馆。由于调查的对象是学生，所以教学区和公寓出现的频率也比较大。南门附近区域建筑物较少，出现率最低。 （二）意向空间结构 1. 方向
校园环境的认知地图研究分析 摘要：本次认知地图研究是以吉林建筑大学为调查对象，对学校进行更进一步地了解。在本次的调查结果中显示，影响校园意象的要素是：建筑、场所、道路、标志、边界、区域。 得出学校的公共意象范围、意象空间结构、同一性、认知意象元素和特殊意象元素。同时，在调查中发现校园内的可意象性强与弱的环境并对这些环境从认知地图影响因素加以分析，找到环境建设中成功的和有待改善的方面，成功的方面在以后的环境建设中给予支持，对有待改善的方面提出合理的改进意见。且调查主要是通过开放性的调查问卷与意向图。 关键词：认知环境、意象、校园、地图 正文： 一、调查对象概况: 吉林建筑大学是吉林省重点建设的普通高等学校, 坐落于吉林省长春净月国家高新技术产业开发区。学校始建于1956年，时为国家城市建设部设立的新中国首批十所建筑类专门学校之一。1960年经国务院批准学校定名为吉林建筑工程学院，开始举办本科教育。1997年学校通过国家教委本科教学工作合格评价，2003年取得硕士学位授予权，2008年接受教育部本科教学工作水平评估取得“优秀”等次。学校已成为吉林省城乡建设领域高级专门人才培养基地、科技研发基地和决策咨询与服务基地。2013年更名吉林建筑大学。 学校固定资产总额达到11亿元人民币，校区占地面积90万平方米，建筑面积40余万平方米，教学实验仪器设备总值超过1亿元人民币。学校设有图书馆、行政馆、公共教学馆、实验楼、土木教学馆、逸夫建筑艺术馆以及文体中心等教学中心。其中吉林建筑大学图书馆总建筑面积为37484.5平方米，设有7个阅览室，研究间一个，有阅览座位2800席。图书馆馆藏资源丰富，其中纸质图书为112万册，电子图书76万册；藏有中外文报刊1400种，其中中文期刊1008种，外文期
一、项目背景及必要性 (一)国内外现状和技术发展趋势 大数据是指海量的数据加上复杂的数据类型。从产业的发展角度看，我们对数据的利用经历了传输、传播、处理三个阶段，而今眼目下，对数据的利用正处在处理这个阶段，即如何处理、如何管理、如何应用，如何优化是现阶段的主要工作。 大数据的具体特点主要表现为四个“V”：一是体量浩大（Volume），数据集合的规模已从GB到TB再到PB级，甚至已经开始以EB和ZB来计算。著名咨询公司IDC的研究报告称，未来10年全球大数据将增加50倍，管理数据仓库的服务器的数量将增加10倍。二是类型复杂（Variety），大数据类型包括结构化数据、半结构化数据和非结构化数据。现代互联网应用呈现出非结构化数据大幅增长的特点，到20152年末非结构化数据将达到整个数据量的75%以上。三是生成迅速(Velocity)，大数据通常以数据流的形式动态、快速地产生，具有很强的时效性。数据自身的状态与价值也随时空变化而发生演变，数据的涌现特征明显。四是价值巨大但利用密度低(Value)，基于传统思维与技术让人们在实际环境中面临信息泛滥而知识匮乏的窘态。 当今社会，新摩尔定律得到验证，大数据以成为各行各业的焦点。数据的来源多样化：以多源异构数据为代表的非结构化数据占世界上信息总量的95%以上，剩下的5%为结构化数据，包括网页、文本、交易数据、邮件、高清视频、3D视频、语音、图片、地质勘测
数据、多源异构数据探测数据等等，这些数亿TB的数据正以超乎人们想象的速度增长，这对数据的存储系统的容量和实时计算速度提出了空前的要求。同时，大到智慧地球，小到智慧城市的数字化建设，使其越来越多的人、设备和传感器通过数字网络连接起来，产生、传送、分享和访问数据的能力也得到彻底变革。这些行业包括：互联网、制造业、医疗行业、媒体行业、零售销售行业、金融业、能源业、航空航天等等。预计2015年，超过40亿人（世界人口的60%）在使用各种智能终端，以全方位的方式与各行各业发生交互融合。其中大约12%拥有智能终端——其渗透率以每年20%以上的速度增长。如今，3000多万联网传感器节点分布在互联网、交通、汽车、工业、公用事业和零售部门，其数量正以每年30%以上的速度增长。预计到2020年，全球数据使用量预计暴增44倍，达到35.2ZB。35.2ZB也就是说全球大概需要376亿个1TB硬盘来存储数据。 人们对数据日益广泛的需求导致存储系统的规模变得越来越庞大，管理越来越复杂，数据的爆炸性增长和管理能力的相对不足之间的矛盾日益尖锐。同时，数据的高速增长也对存储系统的可靠性和扩展性提出了挑战，海量数据的共享、分析、搜索也显得越来越重要，充分挖掘海量数据中的有效价值。这就要求我们得实现一种有别于传统系统而全新的存储管理平台，该平台必须具备高扩展性、高可靠性、高时效性，同时也需要具备高经济性，只有这样才能更好的为国民经济和生活服务。 国外的大数据发展现状，以GOOGLE/FACEBOOK为代表的
基于Android系统的电子地图运动轨迹绘制的研究与实现 随着智能手机在人们的生活中的日益普及，基本是每个人都有属于自己的智能手机，于是手机软件的多样化日渐成为了一个重要的课题。为人们的日常生活进行导航的软件也逐渐占据了越来越重要的地位。如果研发一种具备通过百度地图和GSP定位来绘制运动轨迹，将提高用户手机更详细的信息。文章详细介绍了百度地图的机制，并介绍了定位的实现。而且通过两者的结合来绘制运动轨迹，极大地方便用户的使用。 标签：Android；百度地图；定位；轨迹绘制 1 引言 Android是以Linux为基础的开放源码操作系统，主要用于便携设备。作为谷歌企业战略的重要组成部分，基于Android的各种移动设备已被广大的用户使用。因此使得基于Android平台的开发得到了巨大的发展。 手机电子地图不仅仅是一种将数字化技术应用到传统地图当中而产生的新型地图模式，还是一种现代化的电子信息产品，其中融合了计算机技术、GIS 技术和网络技术。电子地图有效利用了GPS 导航系统的定位信号，在其基础功能上进行扩展，使得GPS 导航系统的功能呈现多样化；此外，电子地图将导航定位信号与周围的地理形势进行结合，动态并直观地对机动车终端进行管理，达到便捷交通、方便出行的目的。 在Android系统的移动设备上，Google地图和百度地图的应用最为广泛，对于开发者来说，百度地图更容易实现，然而百度开发没有现成的录制轨迹，则在运动过程中进行周期定位，绘制有型记录点，成为一条有方向的轨迹。 2 实现方法 2.1 电子地图的机制 电子地图是包含空间位置地理坐标的数字地图，能够利用空间定位系统的电子地图集数据集，它不但是整个系统与用户的交互接口，而且将导航定位信号与周围的地理形势进行结合，动态并直观地对机动车终端进行管理。 电子地图主要分为两个单元：图设计单元和地图浏览单元。地图设计单元主要是对数据进行采集、处理、存储以及管理，而电子浏览单元主要让用户能操作电子地图并使用电子地图的各个功能模块，该单元不仅能让用户浏览静态的电子地图，还能让用户了解基于电子地图的动态变化信息。 2.2 电子地图的实现
[摘要]认知地图是行为地理学中的一个重要研究领域，本文在梳理认知地图的概念体系、地理学与心理学对认知地图研究基础上，综述了近30年国内外旅游者认知地图的研究。研究发现：①旅游者认知地图是具有空间定位功能的、动态的、三维的旅游环境综合表象； ②受旅游活动特点和旅游地类型影响的旅游者形成了独特的认知地图类型与空间结构：③旅游者在环境习得速度和过程方面都与一般环境学习存在显著差异；④旅游者认知地图形成过程中的人类影响因素主要表现为游客类型影响因素；⑤旅游领域的研究多采用适合现场情境的方法和技术；⑥旅游者认知地图研究尚处于不成熟阶段，主要表现为研究思想、内容和方法技术等方面的缺陷。最后提出旅游者认知地图几个多学科的重要命题。旅游者认知地图研究对于旅游规划、旅游目的地营销和旅游空间行为研究具有一定理论和实践意义。 [关键词]旅游者认知地图；认知映射；综合表象；空间定位；环境学习 1引言 旅游者认知地图是编码和存储于游客大脑中的动态、立体的旅游环境综合表象，它在旅游活动中起着举足轻重的作用，能帮助游客有效组织空间离散的旅游信息，确定场所的空间位置和他们本人的当前位置，引导旅游者在有限时间内领略旅游地精华。了解旅游者认知地图不仅有助于研究者描述、分析和推测旅游者环境学习过程、景观知觉评价和旅游者行为规律，而且能帮助旅游地规划、管理人员合理评估旅游地空间结构、导引系统设计、景观和设施的区位条件与服务管理质量。先前研究虽记录了大量旅游者行为观测资料，但由于忽视了旅游环境和旅游者行为的中间变量(旅游者认知地图)，所以不能合理预测旅游者行为。因此，探讨旅游环境与旅游者空间行为的内在本质联系时，必须考虑这一中间变量。近30年来，研究者在零星的研究文献中对之进行了探讨，但究竟旅游者认知地图是什么，旅游者认知地图是怎样形成的以及如何测量旅游者认知地图这3个方面的基本问题仍缺乏系统的研究。这种研究现状不仅影响到不同学科间的交流和合作研究，甚至使认知地图对实践工作的指导意义不能得到充分地发挥。鉴于此，本文试图对研究渊源、旅游领域中的认知地图进行探索，进一步提出了研究的未来选题和实际意义，以期为多学科研究提供一些借鉴。 2旅游者认知地图研究渊源 由于心理学和地理学是旅游者认知地图的研究渊源，因此，有必要梳理认知地图的概念体系和地理学和心理学中的认知地图研究。 2.1认知地图概念体系 认知地图概念体系经历了由静态向动态转变的过程。美国新行为主义心理学家托尔曼(1948)在老鼠走迷宫实验中最早提出认知地图概念。托尔曼认为，认知地图是关于某一局部环境的综合表象①，它不仅包括事件的简单顺序，还包括方向、距离甚至时间关系。而位置学习就是根据对情景的认知，在当前情景与达到目的手段、途径间建立起一个完整的符号系统(彭聃龄，2004)。20世纪70年代认知心理学从信息加工角度审视了认知地图本质，提出认知地图实质是认知映射(cognitive mapping)，即一个包括获取、编码、存储、内部操作、解码和使用外部环境信息的动态过程，导航(navigation)和探路(wayiinding)是其中两种体验环境的方式。以上静态和动态概念包含了认知地图4大内涵：①类似地图的空间定位功能：托尔曼以地图形式隐喻个体在位置学习过程中形成的内部表征是基于其类似地图的空间定位功能。②个性化空间符号系统：认知地图从严格意义上讲是个性化的空间符号系统。认知地图与实际地图存在很大差异，其中差异最大应是个性化符号系统。③综合空间表象：认知
毕业设计 题目基于Android平台的地图 定位及搜索应用程序设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
湖南农业大学校园认知地图研究 摘要：本项研究以湖南农业大学为研究对象，采用认知地图法。评价地图不仅揭示了环境的可记忆特征，而且叠加的地图表明了共同的偏爱和对环境外观的改进建议。通过调查可表明调查对象的公共意象范围、意象空间结构（方向、核心与层次、架构模式）、同一性、一般意象元素（建筑、道路、场所、标志、区域和边界）、特殊意象（中心、简略意象、感觉品质）。从而解决空间问题、接受新环境信息和加强交往功能。 关键词：认知地图、问卷调查、意象 正文： 一、研究对象的概述 本项研究的对象为校园环境及其使用者，但重点在于环境特征，选择湖南农业大学作为具体研究对象。湖南农业大学1951年建校，位于长沙市芙蓉区，占地面积2.27平方公里，北领东湖秀色，南润浏阳河风光，学生人数在万人以上。被试者为大一、大二、大三学生，分属园林专业、植物科学与工程专业、机制专业、材料化学专业、金融专业。被试者来自五湖四海，具有一定的社会文化背景、认知水平、绘图和文字表达能力。研究采用认知地图法：要求被试者根据记忆迅速画出校园平面草图，填写问卷并接受访谈，其内容包括识别特征（如找路是否容易）、结构特征（方向、主次等）和景观评价。将这些资料加以汇总进行比较研究。 二、公共意象范围
图中圈出区域就是83％的公共意象范围。此范围内的建筑在人们的个人认知地图中出现率较高。由于被试者均为学生，故在图中公共意象的范围主要在教学区。 三、意象空间结构 （一）方向 校园以南北为主导，东西为辅，形成大致相当的棋盘形。南北方向活动频繁（上下课，进出校园）53％的意象图为上北下南，其余均为上南下北。 （二）核心与层次 校园主要以图书馆为核心向两侧的教学区辐射形成层次及以学生住宿区为核心向两侧的市场、小区辐射形成层次。 （三）架构模式 校园三大分区较为明确，以东西走向的神农北路、朴诚路、奋勉路为区分线。神农北路以北为学生公寓Ⅰ区，神农北路以南、朴诚路以北为新教学楼区，朴诚路以南、奋勉路以北为活动区及学生宿舍Ⅱ区，奋勉路以南为老教学楼区。 四、同一性 校园的边界不明，而北侧主入口标志不明。校园内各区域间的同一性教明显。教学楼以灰色（老校区）、红褐色（新校区）为主，学生住宿区建筑以淡黄和淡粉为主，且建筑风格不同。 五、一般意象元素 （一）建筑 建筑元素相对出现率较高，大部分被试者还画出了建筑平面的大致形状，成为公共意象图中最主要的组成元素。这说明，在中等尺度环境中，建筑物最易为人记忆和再认，是识别环境的重要参照物。 （二）道路 校园的道路布局趋于“棋盘式”，道路尺度相同，主次关系不够明确，因而缺乏辨别特征，以致大部分被试者仅以方格网示意。道路交叉路口缺乏重点处理，因而失去节点功能。 （三）场所 小尺度场所（如修业广场、情人坡、田径场、篮球场、逸苑等）的趋于区域边界清晰，功能特征或环境特征明确，对使用者具有独特吸引力，故可意向性很高。而且视野开阔，便于整体观察周围环境，有利于观察者了解环境的有机联系并建立整体认知结构，又起到节点的作用。 （四）标志 校园起到标志作用的元素较少，分布不均匀。主要标志为位于校园道路主干