自從1994年GPS系統正式投入使用后,全球的GPS應用開始進入高潮。由于GPS是一種全球性、全天候、連續的衛星無線電導航系統,可提供實時的三維坐標、三維速度和高精度的時間信息。因其定位精度高、速度快、范圍廣等優點,應用幾乎遍及國民經濟各個領域。其應用領域有:軍事測繪、精密測量、地理科學研究、精細農業、導航定位與交通管理。現在,GPS在電力、通訊、市政等領域中的應用也受到了人們的廣泛重視。
由于GPS提供的是經緯度格式的大地坐標,導航需要平面坐標及其在地圖上的相對位置,這樣以數字地圖、GIS和GPS為基礎的計算機智能導航技術便應運而生。智能導航系統是指安裝在各種載體(如車輛、飛機、艦船)上,以計算機信息為基礎,能自動接收和處理GPS信息,并顯示載體在電子地圖上的精確位置的技術系統。車載GPS導航系統和移動目標定位系統是智能導航系統的具體應用。
在GPS與GIS相結合應用的深入的同時,現代通信技術也正發生著天翻地覆的變化,嵌入式手持設備也迅速普及。目前,移動手持設備如移動電話和PDA已經有了非常廣泛的使用。新技術的發展為GPS+GIS的應用帶來了一些新的問題和需求。
- 首先,從公安、交通、電力、電信、石油、市政、林業、農業等行業的導航與監控應用中,又有了更進一步的應急處理系統,如在定位的同時,還需了解當前位置的周邊地理情況、所需資源能否滿足要求、設施設備的狀態、當前位置到目標位置的最佳路徑等,以便能更好、更快地進行應急處理,這樣作為GPS移動目標表現載體的GIS系統不僅需要提供基本的GPS移動目標的地圖化表現,還要提供更進一步的基于位置的分析功能,從而提供合理的決策支持依據。
- 其次,不同的GPS導航、監控以及應急處理系統,作為監控中心、監控分中心等其規模、業務范圍、應用階段的不同,對服務器的性能以及終端設備操作系統平臺的需求也不盡相同,因此,相應的GIS系統也必須能夠提供出滿足Windows、Unix、Linux等多種系統應用的解決方案。
- 第三,在GPS導航、監控以及應急處理系統中,移動終端的載體又有許多不同的情況:行駛在大街上、在野外、在地下、在空中、在水上(水中);控制中心可能在室內,也可能在戶外。這樣,硬件需求就千差萬別,有傳統的車載單元、PDA、移動電話、普通PC等。這樣,針對不同的硬件設備,必須有與之匹配的軟件解決方案。
- 第四,從各個行業的不同應用來看,由于不僅僅局限于定位、導航,還要為決策支持提供強有力的參考依據,因此,不僅僅有道路交通、行政區劃等基本地圖信息,還需要有與本行業密切相關的地圖數據以及屬性數據,這樣的數據量是相當大的,從而必須提供海量數據管理的有效機制。
- 最后,隨著網絡帶寬的迅速提高,GPS與GIS相結合應用模式從傳統的單機版或C/S方式向B/S方式轉變已經是大勢所趨,因此提供基于WebGIS的應用解決方案也是勢在必行。
- 解決了以上問題的GPS+GIS平臺則能夠以空間位置信息作為其智能化業務處理的基礎,從而對各種相關數據進行分析、評估以及做出決策。此類平臺的應用范圍可以包括:
信息檢索查詢
- 地圖顯示:縮放、平移、地圖圖層控制、圖例定義。
- 通過定義查詢條件,對各類屬性數據進行查詢。
- 根據點、線、面等特點,按照相關性關系進行關聯查詢。
- 對距離、周長、面積等進行量算。
多媒體信息輸出
將用戶所關注的各類數據信息,以文字、數據報表、圖片、專題圖等形式輸出,以滿足不同分析決策工作的需要。
周邊情況查詢
移動終端和控制中心均可對該終端周圍的設施,以及某設置中提供服務的詳細信息進行查詢,甚至是對信息進行交互式的處理。
決策及事件響應
移動設備或者中心設備能夠預先裝入相關的決策分析模型,這樣可以在現場或者中心可以根據出現的狀況,自動提供出建議采用的解決方案,以備工作人員參考,確定科學合理的決策或計劃。
指揮監控調度跟蹤
控制中心可以及時了解移動終端的位置和狀態信息,從而對資產進行有效的跟蹤,以保障安全;或者對資源進行合理的調配,以保障生產作業的效率。
導航/路徑計算
根據移動終端當前的位置和目的地的位置,進行最優路線分析,并按照預先設定的條件和規則,生成前往目的地的建議路線,同時提供沿途的關鍵性信息。
GPS和GIS的綜合應用平臺,通過移動通信、互聯網和空間信息的技術和手段,以電子地圖為依托,以移動終端的位置數據為基礎,讓使用者可以獲取到各種與當前位置相關的信息,從而為工作的進一步開展提供了參考的依據。