下载文档原格式
嵌入式GIS电子向导系统中的应用一、背景与问题：随着全球化进程的加速和我国产业结构的逐步升级，我国旅游业的发展正面临着前所未有的机遇。
根据世界旅游组织的预测，中国接待国际旅游者人数将以年均８％的速度递增，并在２０２０年将成为世界上最大的国际旅游目的地。
近几年旅游业‘直稳定、健康、快速发展，各级政府把人力发展旅游业提到了十分突出的位置，对促进我国旅游业的发展起到了极大推动作用。
不仅使旅游业成为我国国民经济中增长最快的产业之一，而且在拉动内需、刺激消费、发展经济中发挥着口益重要的作用。
然而，旅游业管理水平落后、服务不周到、信息获取困难，导致许多游客对旅游的不满和抱怨。
很多游客不愿跟团旅游，喜欢独自游玩，以及野外探险，由于对景区景点不熟悉，景点游玩不全，经常会出现迷失方向，甚至被困野外等种种不称心之事。
二、嵌入式GIS用途及功能：现有的旅游服务模式有很多弊端，这些问题如何来解决呢？随着科学技术的发展，地理信息系统（ＧＩＳ）的出现，它为人们提供了空间地理信息，能把图形管理系统和数据管理系统有机地结合起来，提供空间数据和属性数据。
但是，现有的地理信息系统大部分都安装在Ｐｃ机上，并不能给旅途中的游客带来多大的帮助。
随着计算机嵌入式系统的发展，人们已经能把地理信息系统移植到嵌入式系统中，使游客在旅途中携带移动式电子向导系统成为可能。
嵌入式ＧＩＳ电子导游系统的特点和功能嵌入式ＧＩＳ电了导游系统是供旅客携带的移动式电子导游设备，此设备能为游客带来极大方便，如道路导航、景点查询、距离计算、宾馆酒店查询、景区环境查询、方向指引等。
此系统应有如下六大功能：（１）景点查询。
景点查询主要包括相关旅游地、旅游区的旅游资源文字简介，特色景点图片展示、以及主要景点开放时间、门票、联系电话、乘车指南等信息。
（２）最佳旅游路线推荐。
一个景区有多个景点，游客从一个景点出发，游玩所有景点并返回，有多种道路可走，选择不同的行走路线所需要走的路程和花费的时间是不一样的。
嵌入式GIS：ArcGIS Engine在许多情形下，用户不仅需要通太高端的专业GIS桌面或连接到互联网效劳器的阅读器访问GIS，还需要通过介于二者之间的一种中间方式访问GIS——如：辅助式应用，面向GIS的应用和移动设备等。
GIS 客户端能够是从简单的阅读器到专业的GIS 桌面，如ArcView 和ArcInfo 的任何应用典型的中间GIS应用方式是通过定制应用访问GIS功能，这种应用介于简单的Web阅读器和高端GIS桌面之间。
例如：作为嵌入Web阅读器内的辅助应用通过将GIS功能嵌入字处置文档和电子表格中面向GIS的应用，它们与ArcView类似，可是只支持特定的局部高级功能〔类似于一个定制的ArcView的便利版本〕。
这些软件要求简单、有针对性的用户界面。
他们通太高级的GIS逻辑执行一些具体的任务。
例如，很多组织只需要简单的数据编辑器而不是一个完整功能的桌面GIS。
客户化的GIS应用也要具有高度灵活的可定制性。
用户界面是为了给不熟悉GIS的用户利用GIS功能。
因此，软件开发者需要有一个可编程的GIS工具包，在构建应历时提供常规的GIS功能。
ArcGIS Engine提供的工具能够知足这些需求。
它提供了嵌入式的GIS组件，能用来在一个组织内成立应用，为用户提供有针对性的GIS功能。
ArcGIS Engine是为每一个用户的特定需求提供有针对性的GIS功能实现的根底。
什么是ArcGIS Engine ？ArcGIS Engine是用于构建定制应用的一个完整的嵌入式的GIS组件库。
利用ArcGIS Engine，开发者能将ArcGIS功能集成到一些应用软件，如：Microsoft Word和Excel中，还能够为用户提供针对GIS解决方案的定制应用。
ArcGIS Engine 流域分析ArcGIS Engine能够在Windows，UNIX，和Linux桌面上运行并支持一系列的应用软件开发环境，例如：Visual Basic 6，Microsoft Visual Studio .NET，和各类Java开发环境，像ECLIPSE和JBuilder。
嵌入式GIS地图快速显示方法的应用1 问题描述地理信息系统（Geographic Information System, 简称GIS）产品被广泛应用于交通、测绘、环境、国防、航空航天等与国民经济乃至国家命脉相关的重要领域，带来了显著的经济和社会效益。
近年来随着嵌入式技术的迅猛发展，GIS 技术也逐步应用于以手机、掌上电脑为代表的移动终端，使得嵌入式GIS 成为当今GIS 研究领域的一个重要趋势。
当前地图数据量巨大，要求地图刷新频率高、实时性强，普通桌面系统的地图显示方法很难适用于存储器容量小、处理器性能低的嵌入式系统，提高地图的显示效率成为嵌入式GIS产品研发的首要问题。
矢量地图拥有数据结构紧凑，冗余度低；图形显示质量好，精度高，不失真等优点，目前已被广泛应用与嵌入式移动终端。
故设想利用针对矢量电子地图的地图显示数学模型，设计基于LOD的逐层分块的地图数据组织结构，并以此为基础建立网格索引，通过此方法提高地图显示速度。
2 需要解决的问题（1）地图的数据组织结构是影响地图显示速度的核心因素。
因此，如何对矢量地图显示数学模型进行分析研究，合理组织地图数据是首要问题。
由于电子地图的数据量较大，嵌入式设备的地图数据一般会存放在外存储器中，系统显示地图时需要先将地图数据读入内存，再由地图绘制程序解析内存中的数据，将地图显示在屏幕上。
假设某矢量地图数据占用物理存储空间为D, 数据读入内存速度为V1,显示速度为V2, 数据读取准备时间为f （n）, 用户可等待时间为T, 嵌入式设备内存容量为R, 则有以下公式成立：嵌入式设备内存容量一定，若V1, V2, T 为常数，则必须减少D 和f （n）才能满足数据显示和处理的要求，提高地图的显示速度。
通过对地图显示数学模型的分析可以发现，要使地图的显示速度达到最快，需要解决两个问题：一是尽量减少地图非屏幕显示区域的数据量，即根据显示范围限制读入的数据量；二是要能以最快的速度从庞大的地图数据中找到当前显示范围所涉及的相关数据。
嵌入式开发在地理信息系统中的应用地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种利用计算机技术对地理空间数据进行收集、存储、管理、分析和展示的系统。
它在解决各种与地理空间相关的问题上发挥着重要作用。
而嵌入式开发技术是指将计算机系统嵌入到其他设备或系统中，通过软硬件的结合，实现特定的功能。
嵌入式开发在地理信息系统中的应用也逐渐得到人们的关注与探索。
一、嵌入式开发在地理信息系统中的意义嵌入式开发技术可以为地理信息系统带来许多优势和便利。
首先，嵌入式系统具有紧凑、高效的特点，可以在有限的硬件资源下完成复杂的地理数据处理任务。
其次，嵌入式系统可以方便地与各种感知设备和控制设备进行连接，实现数据的采集与传输。
再次，嵌入式系统可以设计为低功耗、高稳定性的设备，适用于长时间运行和恶劣环境下的工作。
因此，嵌入式开发在地理信息系统中的应用能够提高系统的性能、稳定性和可靠性。
二、嵌入式开发在地理信息系统中的具体应用1. 地理数据采集与传输嵌入式系统可以与各种传感器和数据采集设备进行连接，实现地理数据的采集与传输。
例如，利用嵌入式开发技术，可以将GPS模块与嵌入式设备连接，实时获取地理坐标信息。
同时，嵌入式系统可以通过无线通信模块将采集到的数据传输至后台服务器，实现地理数据的实时更新与共享。
2. 地图显示与导航嵌入式开发技术可以实现地图数据的加载与显示。
通过将地图数据存储于嵌入式设备中，并通过嵌入式系统进行图像处理和显示，可以实现实时的地图显示与导航功能。
通过GPS模块获取当前位置信息，并与地图数据进行匹配，可以实现车辆、人员的实时定位与导航引导。
3. 空间数据分析与决策支持嵌入式系统可以与地理信息系统的后台服务器进行交互，实现复杂的空间数据分析与决策支持功能。
例如，通过嵌入式设备获取现场测量数据并上传至服务器，服务器端进行数据分析与处理，并将结果返回给嵌入式设备进行展示与决策参考。
嵌入式GIS在野外数据采集的应用嵌入式GIS是运行在嵌入式设备（掌上电脑、PDA、智能手机）上的，它与台式PC机不同，嵌入式GIS基础内核要小，功能适用，文件存储量要小。
嵌入式GIS已经成为当前GIS发展的一个方向，它可以广泛应用于军事、测绘、医疗、汽车导航、林业等领域。
本文主要分析嵌入式GIS在野外数据采集上的应用。
在市场上虽然有一些现有的基于嵌入式GIS的野外数据采集系统，但是在解决一些实际问题方面过于通用化，不够具有针对性，因此就需要针对实际问题对嵌入式GIS加以完善改进。
作为学测绘的人，我们知道野外数据采集的重要性，如果采用原始测量，需要消耗大量的人力物力，嵌入式GIS 以其独特的特点，在野外数据采集方面的应用，可以大大地提高测量速度，减少测量的出错率。
一、分析一下野外数据采集系统的结构：首先要有个移动端。
移动端可采用智能手机或者是PDA，可以接受GPS卫星信号，移动端充分发挥嵌入式GIS体积小、易携带的特点，可以提高野外测量的速度、效率和准确率。
移动端部分应该有数据采集及更新、数据浏览、图形绘制、图形编辑以及导航等功能，保证我们在移动端能进行一些基本的操作以及数据的采集，为我们后面的数据处理做好准备。
然后还得有个PC端部分。
移动端虽然有其优点，但由于运行速度和屏幕大小的限制，不宜在移动端完成一些对计算速度要求较高和操作较复杂的功能，因此数据的转换和处理主要在PC端部分进行。
PC端主要执行的功能有数据转换，特殊符号的定制，在采集数据前先给移动端配置好相关信息等。
通过这两部分的配合，可以减少在外业采集中采集数据的出错率，便于移动端的操作，两部分分别发挥其自身的优势，可以使野外数据采集更加精确和简便。
这是整个系统的整体构想。
当然，在实际应用当中还需要解决一些实际问题，主要也是技术方面的关键问题。
二、野外数据采集系统的关键技术：主要有后差分和坐标转换两方面。
1.后差分。
学过卫星定位，我们知道在定位过程中会存在一些误差，如卫星钟误差，星历误差，对流层与电离层的传播误差，电磁波传播延迟误差以及接收机电路和周围环境引起的误差。
1外部连接部分外部连接部分可分为源数据导入、导航定位数据接收、通讯系统连接3个部分。
1)源数据的导入。
由于嵌入式GIS软件具有自身独立的数据格式,所以在嵌入式GIS中应设计一个数据导入接口,将格式转换后的数据载入系统中,以满足系统的需要。
2)导航定位数据的接收。
导航定位部分采用定位/导航的方式,将导航定位系统(如GPS)的接收机与掌上设备物理连接,把接收机接收到的导航定位数据,通过相应的接口传输到掌上设备中,按照相应格式读取定位数据,并将定位数据转换到空间矢量数据所在的坐标系中,最后通过地图匹配,实现移动目标点的定位。
3)通讯系统的连接。
通讯部分接口分为发送部分和接收部分。
发送部分即将用户信息(如当前的位置信息)通过无线通讯或卫星通讯发送回服务中心和传递给其他相关的用户,接收部分则是接收通信系统接收服务中心或其他相关用户发布的信息,以便实时、快速、准确地传递各种信息。
3.2GIS部分GIS是整个嵌入式GIS的核心部分,作为系统的主要软件模块,其主要功能包括:1)电子地图功能。
包括地图显示、浏览、图层管理等。
在GIS常见的地图显示、放缩、漫游等功能的基础上,针对掌上设备的特点,采用图层管理、地图制图综合和地图符号图式化等方法,使系统具有精练的内核和快速的浏览速度,满足用户实际应用的需要。
2)路径分析功能。
包括路径规划与途径道路的属性查询、轨迹跟踪及记录与回放等。
根据图幅内交通层的属性及特征,运用最优路径的算法,找出用户从出发点及途经点到目标点的多点最优路径,还可根据需要实时显示及查询途经道路和地物的属性。
同时为了了解用户的行动,可对用户的行动路线进行记录及回放。
3)查询检索功能。
包括兴趣目标信息分类查询、地名查询及定位等。
根据用户的需要,用户可在整个图幅范围内对目标点进行分类查询,以找到自己感兴趣的点目标位置,而且可根据所了解的地名,在整个图幅范围内进行精确及模糊查询,并对搜索后的目标进行定位。
4)导航定位功能。
嵌入式移动gis的基本功能的实现随着移动互联网的快速发展，人们对于地理信息系统（GIS）的需求也越来越高。
嵌入式移动GIS作为一种新型的GIS技术，具有便携性、实时性、高精度性等优点，受到了越来越多的关注和应用。
本文将介绍嵌入式移动GIS的基本功能及其实现方法。
一、嵌入式移动GIS的基本功能1.地图显示功能地图显示是嵌入式移动GIS的最基本功能之一。
通过地图显示，用户可以在移动设备上查看地图信息，包括地图底图、地名、地形等。
同时，地图显示还可以实现缩放、平移、旋转等操作，使用户可以自由地浏览地图。
2.位置定位功能位置定位是嵌入式移动GIS的另一项基本功能。
通过定位功能，用户可以实时获取自身的位置信息，并显示在地图上。
同时，定位功能还可以实现位置跟踪、路径规划等功能，为用户提供更加精准的地理信息服务。
3.空间查询功能空间查询是嵌入式移动GIS的另一项重要功能。
通过空间查询，用户可以根据自己的需求，查询特定区域内的地理信息，如查询某个地点的详细信息、查询某个区域的统计数据等。
空间查询还可以实现地理信息的可视化展示，使用户更加直观地了解地理信息。
4.数据编辑功能数据编辑是嵌入式移动GIS的另一项重要功能。
通过数据编辑，用户可以对地图数据进行编辑、新增、删除等操作，为地理信息的更新和维护提供了方便。
二、嵌入式移动GIS的实现方法1.地图显示功能的实现地图显示功能的实现需要借助地图引擎。
目前市场上流行的地图引擎有百度地图、高德地图、谷歌地图等。
在使用地图引擎时，需要根据实际需求选择合适的地图类型、地图样式等。
同时，地图引擎还提供了地图缩放、平移、旋转等操作的API接口，方便开发者实现地图操作功能。
2.位置定位功能的实现位置定位功能的实现需要借助定位技术。
目前市场上流行的定位技术有GPS定位、基站定位、WiFi定位等。
在使用定位技术时，需要根据实际需求选择合适的定位方式，并调用相应的API接口获取位置信息。
嵌入式GIS技术之浅析[日期：2005-02-21] 来源：《GIS开发者》作者：张衡[字体：大中小]近年来，随着GIS的快速发展，人们对空间数据的需求也日益增大，把GIS与嵌入式技术融合在一起，形成一个嵌入式的地理空间集成平台，是当前GIS研究领域的一个重要趋势。
与传统GIS技术相比较，嵌入式GIS具有跨平台、开发好、易集成、易渗透和融合好等特点，而且价格低，为地理信息技术融入其它信息技术提供了良好的技术基础。
典型的嵌入式GIS应用由嵌入式硬件系统、嵌入式操作系统和嵌入式GIS软件组成。
嵌入式系统软硬件平台1硬件系统通常嵌入式GIS是以掌上电脑为硬件开发平台的。
CPU可以为ARM，MIPS，SH3，SH4，x86等；ROM最好为XIP，占资源少，运行时间短；RAM采用对象存储器(object s tore)，程序内存，可以调节；另外最好备有CF卡(Compact Flash)，SD卡，主电池，备用电池等硬件设备。
2 操作系统OEM厂商定制自己的Windows CE操作系统，该系统是微软开发的一个简洁、高效、多任务、完全抢占式的32位嵌入式系统。
一般支持常用的Microsoft Win32 API，可用于开发应用程序，接口包括：MFC、ActiveX、COM、ATL等。
3 开发工具常用开发工具有Microsoft Windows CE Platform Builder、Microsoft embedded Visu al C++ 3.0 / 4.0、Microsoft Visual Studio. Net等。
嵌入式GIS体系结构嵌入式GIS应用软件的系统结构因具体应用的不同而有所增减。
如图1所示为一般嵌入式GIS应用软件所应具备的几个基本功能模块。
通常该类系统最底层应为嵌入式操作系统Windows CE，然后上面依次应为空间数据管理层、数据分析层，最上面应为GIS用户操作界面。
嵌入式GIS设计原则嵌入式GIS，它是运行在嵌入式设备(掌上电脑、PDA、智能手机)上的，它与台式PC机不同，嵌入式GIS基础内核要小，功能适用，文件存储量要小。
嵌入式GIS在土地巡察中的应用一、嵌入式GIS介绍嵌入式：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
地理信息系统（GIS）：在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布及属性，以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图、综合分析和应用的技术系统。
嵌人式地理信息系统(EmbeddedGIS)是集成GIS功能的嵌人式系统产品，是系统设计与开发层次上的应用，是一个软硬件混合的系统，它是导航、定位、地图查询和空间数据管理的一种理想解决方案，可在很多领域广泛应用，如军事、智能交通、旅游、自然资源调查、环境研究等。
这里主要介绍其在土地巡察系统中的应用。
嵌人式GIS的最底层是嵌人式硬件平台，其上是嵌人式操作系统，在其上面一层是空间数据管理，负责空间数据的处理和格式转换，然后一层是对空间数据进行处理的空间分析、地图显示、路径分析、投影变换等模块，这些模块是嵌人式地理信息系统的主体，最上面一层是面向用户的嵌入式GIS应用软件操作界面。
其结构图如下所示：二、土地巡察中利用嵌入式GIS的必要性随着经济的发展，我国作为人口大国，人地关系日趋紧张，建设用地量需求与日益减小的土地空间的矛盾尤显突出。
要掌握乱占耕地情况的详细信息,以及城市周边范围土地利用真实现状和近年来变化情况,必须利用现代化的高科技手段进行有效地监督和管理。
采用遥感技术进行土地利用的变化监测,具有快速、客观的优势,通过定期采集遥感影像数据,可以有效地查明耕地的占用情况,但是受到遥感影像分辨率及应用成本的限制,在图像中勾画出变化区域后,还必须到现场进行核查,了解变化前后用地类型、测量实际面积等野外工作,这部分工作需要大量的人力、物力,花费较多的时间来完成。
随着智能终端设备、移动通信设备的日益普及以及嵌入式软件的发展,为方便快捷地获取土地利用变化信息,建立快速高效的土地利用野外巡察系统提供了可能。
ARM嵌入式系统在GIS在线监测中的应用摘要：为满足 IEC61850 标准对变电站自动化系统及智能设备提出的互操作性、实时性和稳定性要求，将 32b处理器ARM(advancedRISCmachine及嵌入式操作系统uCIinux引入封闭式组合电器(GIS)的在线监测领域。
根据 GIS在线监测的需要，设计了以太网通信和CAN(controllerareanetwork) 总线通信的硬件电路及软件。
应用测试结果表明：基于ARM和uCIinux中TCP/IP协议栈的以太网通信，可以实现GIS在线监测系统的互操作性，并保证在通信功能上的长期摘要：为满足 IEC61850 标准对变电站自动化系统及智能设备提出的互操作性、实时性和稳定性要求，将 32b处理器ARM (advaneed RISC machine)及嵌入式操作系统 uCIinux 引入封闭式组合电器 (GIS) 的在线监测领域。
根据GIS 在线监测的需要，设计了以太网通信和 CAN(controIIer area network) 总线通信的硬件电路及软件。
应用测试结果表明：基于ARM和uCIinux中TCP/P协议栈的以太网通信，可以实现 GIS 在线监测系统的互操作性，并保证在通信功能上的长期稳定性；以ARM为核心的嵌入式系统硬件，可以保证监测装置的稳定性、实时性和可扩充性。
故基于 ARM和uCIinux的GIS在线监测系统可以满足 IEC61850 标准对互操作性、稳定性和实时性的要求。
关键词：断路器；在线监测系统；嵌入式系统；互操作性引言GIS (gas insuIated switchgear) 是输配电和变电领域有着广泛和重要应用的电力设备。
GIS的封闭性结构加大了运行维护的难度，其故障隐患更难发现，可能造成的损失会更大。
为了能够实时地、准确地了解 GIS 运行状态，及时发现和消除故障隐患，对 GIS 实行在线监测就显得尤为重要。
用嵌入式GIS解决人口普查问题一问题分析随着我国人口越来越多，人口普查显得越来越重要。
户籍登记、抽样调查和人口普查是现代人口资料获取的三种主要途径，但人口还具有空间分布和空间流动的特性，有效的分析和评价这种空间特性对于正确制定人口政策具有非常重要的意义。
二问题解决地理信息系统（GeographicalInformationSystem，简称GIS）是一种在不同用户、系统和地点之间获取、处理、分析、访问、表示和传输各种空间信息的计算机信息系统，具有完善的数据组织管理和空间分析建模功能。
将人口管理工作与地理信息系统技术相结合建立人口地理信息系统，可以有效地支持各种复杂的人口及相关指标的统计检索工作，并可以对人口、住房、交通、产业发展和土地利用进行综合动态分析，以探讨人口空间分布与空间过程的规律性。
把嵌入式GIS引入人口普查，可以极大地推进了人口普查技术的发展，在宏观调控、数据汇总统计、查询分析、专题图制作、分析结果输出等方面具有重要意义。
应用GIS，不但可以提高人口普查的工作效率，更给人口普查工作融入了先进的管理方式。
人口地理信息系统可以进行数据采集、自动地址编码、数据检查和质量控制、数据汇总统计、查询分析、制作各种专题图、查询分析的结果图，并可通过Internet在网上发布人口信息，从而大大提高了普查数据的利用率。
其主要优势体现在以下几个方面：（一）实现数据规范化管理CAD类软件虽然图形编辑功能较强，但属性编辑功能相对GIS较弱，且不能将数据以空间数据库存储，GIS 强大的空间数据管理能力，能够同时管理普查区地图及其相关属性，实现属性数据和空间数据的一体化管理。
在人口普查中应用地理信息系统使得我们完全可以走出普查区地图处于人工管理阶段的境况，实现数据的规范化管理。
在这个前提下，后一次普查所需的地图只需在原有地图的基础上进行少量的更新，就可以再次使用，不但避免了资源浪费，而且实现了普查区地图的数据库管理，为普查划区绘图网络化打下坚实的基础。
嵌入式GIS系统运用
全面采用地理信息构件技术。
构件层次关系清晰，结构紧凑，接口方便易用，代码效率高，使用方便。
该系统根据应用系统和硬件系统的不同需要，可以进行模块化的动态组合，快速开发出符合不同业主需求的应用系统。
其中包括，完善强健的功能支持，强大的空间数据管理功能，空间数据可视化功能，空间数据检索和查询功能，分析功能，GPS接收和解析功能，导航和实时定位功能，地图编辑功能和与大型GIS平台数据共享和动态交互的功能。
虚拟仿真与监控系统是嵌入式GIS系统的具体运用案例，已成功应用于虹桥枢纽综合信息管理监控平台和外滩滨水区ETC应急指挥中心等重大市政工程。
轨道交通车载综合监控系统（TISCS）
轨道交通综合监控系统是以先进的信息技术、通信技术、控制技术和系统工程为基础的大型计算机集成系统。
系统集成了多个轨道交通自动化专业子系统，对各个职能系统进行运行管理和综合监控，最大程度的调动交通系统内部各专业、各种设施的内在潜力，使之成为一个完整的有机体。
综合监控系统的应用降低了轨道交通运营成本、提高了综合决策水平。
基于列车管理系统（TMS) TISCS包括：
公共交通网络运营状态发布系统
该系统结合了地面交通和轨道交通实时状态分析，是以客流和车流等核心数据为基础的分析处理平台。
该产品在全国轨道交通行业尚属首创，现应用于上海轨道交通实时运营发布，满足高客流管理的需要，保障上海世博会期间的正常运营。
