一种基于移动GIS和LBS技术的警用定位系统设计

摘要

地理信息系统(Geographic Information System)经过四十多年的发展，无论是在理论研究上还是具体的工程应用上，都取得了巨大的进步，并随着社会应用的需要不断深入到各个行业领域中。随着地理信息系统在掌上电脑、智能手机、笔记本等移动终端上的应用，基于位置服务(Location Based Service，LBS)以及无线网络的蓬勃发展，推动了地理信息系统向移动应用方向发展， Mobile GIS随之诞生，这使得任何人随时、随地的获得地理信息服务成为现实。本论文的研究目的是通过地理信息系统、全球定位技术、嵌入式技术的结合，研究开发基于移动GIS的警用定位系统，该系统除了具有传统的电子地图显示、查询、分析等功能外，还利用现在迅速兴起的LBS定位技术，实现对目标的实时定位。 论文从移动GIS和LBS技术在国内外研究和发展的状况出发，阐述了利用这两种技术相结合搭建的系统的发展前景，分析了构建在移动GIS系统上的LBS平台的发展状况、关键技术及其应用，探讨了进行基于LBS技术的移动GIS定位系统的开发研究的意义，其研究对开发警用定位系统在理论与方法上具有一定的借鉴价值。论文对原型系统在总体结构、功能模块等方面进行了设计，采用J2EE技术开发系统的主要功能模块，对开发过程中所遇到的问题进行了研究，提出了相应算法和解决方案，最终实现了集电子地图、GPS移动定位、路径规划、智能导航等多项功能于一身的警用移动GIS定位系统。

目录

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第1章绪论

1.1课题的来源和意义

1.2背景：城市的数字化进程

1.3移动GIS的特点

1.4移动GIS的系统结构

1.5主流厂商的移动GIS解决方案

1.6现有方案的优点和不足

1.7论文内容安排和所做的工作

1.8本章小结

第2章LBS定位系统中的定位技术比较

2.1传统的GPS定位

2.1.1 GPS卫星星座

2.1.2地面监控系统

2.1.3 GPS信号接收机

2.1.4 GPS定位原理

2.1.5定位精度

2.1.6局限性

2.2传统的移动定位

2.2.1 CELL-ID

2.2.2 TOA/TDOA

2.2.3 EOTD定位技术

2.2.4 A-GPS

2.3 gpsOne定位技术

2.3.1室外一无线网络辅助GPS(AGPS)

2.3.2室内一CDMA三角运算定位

2.3.3改善室内定位效果

2.4各种定位技术比较

2.5本章小结

第3章LBS的无线定位系统的其他关键技术

3.1数据通讯技术及协议

3.1.1 GSM数字移动通信

3.1.2 CDMA数字移动通信

3.1.3 L1定位接口技术

3.2地理信息系统引擎的选择

3.2.1 ESRI公司的ArcIMS简介

3.2.2 MapInfo公司的MapXtreme简介

3.3分布式系统技术

3.4 Web Service技术

3.5本章小结

第4章基于LBS的警用定位系统设计

4.1基于LBS的警用定位系统设计目标

4.2基于LBS的警用定位系统总体设计

4.2.1系统逻辑模型

4.2.2警用定位系统中的LBS平台的层次结构

4.2.3警用定位系统功能描述

4.3警用手持移动终端的设计

4.3.1警用手持移动终端的设计原则

4.3.2嵌入式程序的基本设计思想

4.4基于LBS技术的定位适配器的设计

4.4.1软件结构

4.4.2 L1接口设计

4.4.3承载方式

4.4.4通信过程

4.4.5 XML处理器设计

4.4.6基于XML接口设计

4.5警用定位系统中的地图处理适配器设计

4.5.1软件结构

4.5.2性能优化设计

4.5.3基于XML接口设计

4.6内容信息服务设计

4.6.1用户管理设计

4.6.2最优路线搜索设计

4.6.3公交路线选择设计

4.6.4周边对象查找设计

4.7应用服务器的设计

4.7.1体系结构

4.7.2功能过程描述

4.8本章小结

第5章警用定位系统的实现

5.1警用定位系统的实现环境

5.2警用定位系统中LBS平台实现

5.2.1定位适配器的实现

5.2.2地图处理适配器的实现

5.2.3内容信息服务实现

5.3警用定位系统中应用服务器的实现

5.4关键技术讨论

5.4.1为什么选择Java服务器端技术

5.4.2 XML文档之间的转换

5.4.3内部信息传递

5.4.4元数据库的实现

5.5本章小结

第6章系统应用范例

6.1系统用于监外服刑监管

6.2系统用于移动指挥

6.3本章小结

结论

参考文献

致谢