嵌入式GIS系统运用

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。