基于移動GIS的GPS定位導航系統的設計與實現

　　以下為模型的具體形式：

　　其中： , 通過采集兩坐標系下至少三對的公共點數據，使用最小二乘原理，列出誤差方程，求解出四個轉換參數。有了轉換參數，就能夠通過上式，求解出其它點在地方獨立坐標系下的平面坐標。

　　5 實例開發

　　實例硬件條件為HTC Touch HD 智能手機和內置嵌入式GPS 模塊（定位精度10m）；坐標系為阜新獨立坐標系；開發平臺為Visual Studio.NET（2008），加載ArcGIS Mobile SDK 組件。

　　系統作為移動GIS 的一部分，采用與移動GIS相同的開發架構，即Smart Client（智能客戶端）架構，架構如圖2 所示：

圖2 Smart Client 系統開發架構圖

　　該模式繼承并結合C/S、B/S 模式的優點，在充分利用客戶端資源的同時支持與服務器的實時雙向同步。PDA 電子地圖數據既可以直接部署在智能設備的地圖緩存中，也可以通過無線網絡下載到客戶端存儲卡里。

　　系統實現的主要功能如圖3 所示，其中地圖管理和地圖操作為通用功能，主要包括放大、縮小、漫游；GPS 設置和GPS 操作主要包括端口、波特率設定、GPS 端口的打開和關閉；衛星信息顯示功能，主要包括顯示經緯度坐標、接收衛星數、衛星位置和信號強度。

圖3 系統功能設計圖。

為了驗證系統的穩定性、可行性和數據傳輸的可靠性，系統實地測試為安裝了本系統的智能手機，加載制作的遼寧工程技術大學PDA 電子地圖，測試PDA通過無線網絡訪問Internet的連通性，開啟GP S端口，從遼寧工程技術大學荃蕙路西起點出發，東行到達街道口，經莘銘路、紫蔭路到達學校南門。測試所經過的路線具有利用GPS 采集地理數據和導航的典型代表性。

　　GPS 中間件技術通過調用以下方法設置端口號和波特率：

圖4 地圖在PDA 端顯示。

圖5 可用衛星位置分布。

圖6 GPS 定位。

圖7 GPS 導航。

　　通過URL（統一資源定位符）和緩存存儲的路徑，來唯一確定地圖數據的位置：

　　通過以下代碼確定坐標參考框架，加載端口接收的GPS 數據，進行坐標轉換：

　　由以上調用主要函數的過程可以看出，GPS 中間件技術擁有更高的數據安全性，具有更強的可視化表達能力。

　　6 結論

　　使用GPS 中間驅動技術能夠簡潔、清晰、高效的開發出一套性能穩定、功能全面的定位導航系統。

　　系統可以做進一步的擴展和定制。當系統擴展應用到車載導航，系統的服務對象變更為路面行駛車輛時，就應在系統中加入地圖匹配技術和導航地圖數據庫；GPS 的定位導航精度也可以依據不同行業的需求加以靈活定制。例如，PDA 或智能手機可以集成差分GPS 模塊，定位精度可達到分米級。