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基于GIS室內(nèi)定位和的電子地圖設計與應用

76 基于GIS室內(nèi)定位和的電子地圖設計與應用
專業(yè)實現(xiàn)室內(nèi)外GIS應用的設計研究，意在解決設計室內(nèi)大型場館的定位電子地圖是為了改變傳統(tǒng)室外定位模式，方便快捷地為地圖使用者提供定位和徑信息。引入了室內(nèi)GIS矢量電子地圖模型的概念和設計方法，結合網(wǎng)格采集圖層、地理數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集等技術，實現(xiàn)了在大型場館的定位功能，對同類室內(nèi)定位和電子地圖的設計與實現(xiàn)具有一定參考價值
進入新世紀以來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷普及，地圖已經(jīng)從紙上走進了互聯(lián)網(wǎng)和個人電腦甚至移動設備里面。如今，人們可以很容易地在電子地圖里面搜索感興趣的地點、行車線和公交線等，大大方便了地圖使用者，電子地圖已經(jīng)成為越來越多的人們的一個常用工具。現(xiàn)有的電子地圖可表示的范圍大者如亞洲或者中國平面圖，小者如學校平面圖或一個社區(qū)的平面圖，表示的都是室外區(qū)域，尤其對于定位應用，電子地圖與GPS定位技術廣泛結合，為人們的日常出行提供了極大的方便。但是，隨著物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)定位技術也逐漸由宏觀向微觀演進，定位技術越來越向小型化發(fā)展，隨著十萬平米以上的大型建筑如雨后春筍般的出現(xiàn)，基于大型場館的室內(nèi)定位與顯得越來越重要。利用電子地圖的特性，結合室內(nèi)定位與技術，設計了一種新的用于室內(nèi)定位的電子地圖。在進行室內(nèi)定位電子地圖的開發(fā)時，系統(tǒng)是在AutoCAD開發(fā)的基礎上，采用GIS的二次開發(fā)方式，能夠在電子地圖上顯示定位終端的，對某一指定的方位，可以在電子地圖上顯示徑，該電子地圖操作方便簡單、顯示直觀清晰，符合室內(nèi)定位的功能需求。
室內(nèi)定位地圖模型
室內(nèi)定位地圖模型的應用
室內(nèi)場景模擬快速調(diào)度數(shù)據(jù)、繪制虛擬場景是室內(nèi)場景模擬的關鍵問題。將整個室內(nèi)空間中的房間、走廊、門窗等建立合適的關聯(lián)，這便可以有效縮短數(shù)據(jù)查詢調(diào)度的時間。于是用代表門窗的線將室內(nèi)的房間和過道連接起來，建立起單個樓層上的門窗與房間、室內(nèi)物體與房間的拓撲關系，實現(xiàn)對空間的剖分，從而提高查詢效率，加快瀏覽速度
電子地圖加載速度快慢覆蓋范圍小大地圖雷同度低高定位媒介WifiGPS定位精度高低發(fā)展時間剛起步20多年徑規(guī)劃移動終端規(guī)劃遠程服務器規(guī)劃
2定位電子地圖設計的基本流程及創(chuàng)新點
電子地圖設計到應用的基本流程本地圖的應用場景為10萬平米以上的室內(nèi)大型場館，以上海來福士大樓為例，結合GIS軟件，對室內(nèi)定位地圖進行專門制作。
電子地圖設計階段創(chuàng)新的關鍵技術
2.2地理數(shù)據(jù)庫地理數(shù)據(jù)庫的式結構將空間數(shù)據(jù)及其對應的屬性數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS中。
由于手持終端其本身硬件的，其存儲空間不可能與電腦相比，當前大部分電子地圖設計都是采用B/S架構，把大量的地理數(shù)據(jù)庫信息放到本地服務器上，通過遠程調(diào)用服務來實現(xiàn)對地理數(shù)據(jù)庫信息的存取，但是過分依賴無線網(wǎng)絡會數(shù)據(jù)加載的速度。本系統(tǒng)開發(fā)的地圖是基于大型場館的室內(nèi)定位與地圖，手持終端存儲空間足以存儲大型場館地理數(shù)據(jù)庫信息，因此，可以在手持終端直接保存地理數(shù)據(jù)庫信息，不必再從服務器端下載，而是直接調(diào)用緩存中的數(shù)據(jù)，這樣可以大大加快數(shù)據(jù)顯示和加載的速度，而且就算中斷網(wǎng)絡連接也不會影響手持終端的操作
3、定位電子地圖應用
終端數(shù)據(jù)采集階段
數(shù)據(jù)采集是實現(xiàn)定位技術的前提條件，之前添加了網(wǎng)格要素圖層就是為實現(xiàn)定位技術所做的準備。終端會加載本地緩存數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)采集地圖加載到手持終端，實現(xiàn)采集無線信號（wifi）。
加載地圖完畢后，在手持終端點擊所要采集的網(wǎng)格要素點，此時，手持終端會搜集周圍的無線信號（wifi）并與該網(wǎng)格屬性信息進行綁定。當采集完畢后，在手持終端的數(shù)據(jù)庫中會存儲每個終端所對應的無線信號的信息，并把該網(wǎng)格的顏色置換成深色，
表示該網(wǎng)格已經(jīng)采集完畢，此網(wǎng)格信息就是實時定位時所用到的比對數(shù)據(jù)，如圖4所示（淺色網(wǎng)格為未采集網(wǎng)格，深色網(wǎng)格為已采集網(wǎng)格）。
3.2終端定位應用
數(shù)據(jù)采集階段完畢后，可以進入到定位功能界面，開始進行終端定位。
在定位時，手持終端實時接收周圍的無線信息，并且結合定位算法與采集階段所采得的指紋數(shù)據(jù)進行對比，得到最匹配網(wǎng)格，通過讀取該網(wǎng)格的屬性信息得到未知的信號采集終端的坐標信息，此時定位電子地圖的作用就是把終端當前準確及時地顯示在我們的電子地圖上，并且能實現(xiàn)電子地圖的放大、
縮小、移動等操作。下圖5展示了在手持終端的定位及對地圖的操作。
3.3終端應用
終端載入本地緩存數(shù)據(jù)后，可以直接進入功能界面進行。因為上海來福士大樓所有徑信息已經(jīng)規(guī)劃在電子地圖上，當加入緩存地圖后，可以在終端直接調(diào)用所需徑信息
是終端定位的坐標，目的地是某個房間區(qū)域號。時，只需輸入目的地的區(qū)域號便可以，程序會找到這兩個點的所有相關線段，逐一排查，找到距離最短的一條線段，然后輸出，并且能實現(xiàn)電子地圖的放大、縮小、移動等操作。下圖6展示了一幅具有徑信息的電子地圖
根據(jù)大型場館的室內(nèi)定位的需求，引入了室內(nèi)GIS矢量電子地圖模型的概念和設計方法。室內(nèi)GIS矢量電子地圖的開發(fā)充分利用了GIS軟件，結合地理數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集等技術，實現(xiàn)了在上海來福士大樓的定位功能，該定位電子地圖在上海來福士大樓的成功應用，對同類室內(nèi)定位和電子地圖的設計與實現(xiàn)具有一定的參考價值。該電子地圖雖然在定位上取得了較好的顯示效果，形成了一定范圍內(nèi)的實際可操作性和實用性。

標簽：廣州商丘蚌埠廈門銅仁鹽城泰安臨夏

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