GPRS網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的移動(dòng)地理信息系統(tǒng)

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1引言

在浩如煙海的信息社會(huì)中，人類(lèi)應(yīng)用最廣泛的信息是“位置”信息。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類(lèi)使用的信息中有80%和80%“位置”相關(guān)。地理信息系統(tǒng)作為一種管理、分析和應(yīng)用空間信息的技術(shù)系統(tǒng)，受到了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，如何利用現(xiàn)有的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)資源構(gòu)建移動(dòng)地理信息系統(tǒng)(GIS)實(shí)現(xiàn)任何地點(diǎn)、任何時(shí)間GIS服務(wù)、新型移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)GPRS(GeneralPacketRadioService)業(yè)務(wù)為我們提供了一個(gè)可行的解決方案。

2基于GPRS移動(dòng)地理信息系統(tǒng)

GPRS(GeneralPacketRadioService)是一種基于GSM高速分組交換業(yè)務(wù)，采用分組無(wú)線IP傳輸技術(shù)將移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率提高到100kbps以上是目前應(yīng)用較好的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。GPRS網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建在GSM基于網(wǎng)絡(luò)，GPRS與傳統(tǒng)的GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的本質(zhì)區(qū)別在于，它提供了一種基于分組交換的新型承載業(yè)務(wù)，它提供了原有的承載業(yè)務(wù)GSM增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和無(wú)線子系統(tǒng)的設(shè)備和功能。在網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)中增加兩個(gè)結(jié)點(diǎn)：GGSN(GateGPRSSupportNode)和SGSN(ServiceGPRSSupportNode)，也即網(wǎng)關(guān)GPRS支持結(jié)點(diǎn)和服務(wù)GPRS支持結(jié)點(diǎn)。其中GGSN負(fù)責(zé)連接GPRS網(wǎng)絡(luò)和外部分組交換網(wǎng)(包括:IP網(wǎng)，X.25網(wǎng)等。)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，SGSN負(fù)責(zé)MS(移動(dòng)用戶)移動(dòng)性和通信安全管理。并通過(guò)增強(qiáng)型位置數(shù)據(jù)庫(kù)HLR增強(qiáng)訪問(wèn)者位置數(shù)據(jù)庫(kù)VLR支持移動(dòng)管理和路由管理。通過(guò)在無(wú)線子系統(tǒng)中增強(qiáng)BSS(基站子系統(tǒng))的功能支持用戶數(shù)據(jù)的傳輸，通過(guò)增強(qiáng)GSM實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)信道和控制信道的類(lèi)型GPRS各種業(yè)務(wù)服務(wù)。

GIS:(GeographicalInformationSystem地理信息系統(tǒng))是一種收集、處理、存儲(chǔ)、管理、查詢、分析、表達(dá)和應(yīng)用地理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是分析、處理和挖掘大量數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。它主要包括計(jì)算機(jī)硬件、軟件、地理數(shù)據(jù)和用戶。GIS系統(tǒng)是一門(mén)集信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、現(xiàn)代地理學(xué)等學(xué)科于一體的新興科學(xué)。它是一門(mén)可以通過(guò)坐標(biāo)或其他方式顯示、查詢和分析地面、空間和地下的客觀存在的科學(xué)。

如果兩者能很好的整合，就會(huì)使移動(dòng)GIS經(jīng)過(guò)討論，我們提出了以下設(shè)計(jì)理念：快速發(fā)展，更好地滿足人們生產(chǎn)生活的需要：

3基于GPRS實(shí)現(xiàn)移動(dòng)地理信息系統(tǒng)的方法：

1)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)：

GPRS網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的移動(dòng)地理信息系統(tǒng)應(yīng)包括客戶端和服務(wù)器端。服務(wù)器端主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)管理、數(shù)據(jù)服務(wù)和復(fù)雜的空間處理和分析，客戶端主要負(fù)責(zé)簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)的顯示和查詢。在具體設(shè)計(jì)中，可構(gòu)建集中處理模式、服務(wù)器處理模式、協(xié)作處理模式或客戶處理模式之一。在應(yīng)用服務(wù)中，兩端最基本的軟件應(yīng)為操作系統(tǒng)，兩端的硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)相同或不同，但為了支持同一地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，兩端必須有相同的通信協(xié)議。同時(shí)，為了有效地減少數(shù)據(jù)的通信量，客戶端和GPRS將應(yīng)用服務(wù)器添加到服務(wù)器之間，完成數(shù)據(jù)處理邏輯，然后將結(jié)果傳輸?shù)娇蛻舳耍丛O(shè)計(jì)為三層客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)。

2)空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和組織方法

空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型可分為文件型、數(shù)據(jù)庫(kù)型和混合型。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)庫(kù)型和混合型更適合網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用。然而，隨著關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和客戶/服務(wù)器技術(shù)的發(fā)展，利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)已經(jīng)開(kāi)始占據(jù)主導(dǎo)地位，特別是在數(shù)據(jù)完整性、并發(fā)控制、安全恢復(fù)機(jī)制等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，因此在構(gòu)建移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)時(shí)，必須考慮關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)。

3)GIS軟件的開(kāi)發(fā)與使用：

由于GPRS可方便實(shí)現(xiàn)和Internet眾所周知的互聯(lián)網(wǎng)Internet因此，技術(shù)具有強(qiáng)大的生命力，因此WebGIS開(kāi)發(fā)將成為未來(lái)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。Java應(yīng)該是開(kāi)發(fā)WebGIS一個(gè)很好的工具，因?yàn)閖ava它可以解決系統(tǒng)應(yīng)用跨平臺(tái)的問(wèn)題，它開(kāi)發(fā)的軟件可以應(yīng)用于Windows，Macintosh，Unix不同的操作系統(tǒng)，如強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能，同時(shí)，Java提供面向?qū)ο蠛投嗑€程序設(shè)計(jì)的特性，單一的GISApplet程序也可以嵌入Web頁(yè)面中，使Web頁(yè)面成為交互式[9,13]。此外，各種組件技術(shù)將在開(kāi)發(fā)中開(kāi)發(fā)WebGIS發(fā)揮越來(lái)越大的作用，它們會(huì)使它們發(fā)揮越來(lái)越大的作用，它們會(huì)使它們發(fā)揮越來(lái)越大的作用GIS軟件具有更強(qiáng)的可擴(kuò)展性和開(kāi)放性，使用更靈活，二次開(kāi)發(fā)更方便。