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一、手机切换定位技术与交通信息提取
手机切换定位技术是手机探测车的交通信息采集技术,该技术通过解析车载手机沿道路行驶过程中,无线通信网络发生的切换,确定探测车位置,充分利用手机终端与无线通信系统应用优势,获取交通信息。手机切换定位技术,最早于二零零三年开始尝试应用到交通数据获取与处理领域,并被诸多学者证实其可行性,很多机构对手机切换定位技术在交通数据处理中的应用,进行了实地测试,并获得理想效果[1]。例如,以色列Tel Aviv-Yafo便成立了研究小组,在Ayalon公路上,展开和实际测试。实践证明,通过对手机切换定位技术的应用,能降低交通拥堵率百分之三十左右,并且通过这种方式采集与处理交通数据信息,成本低,数据信息量大,非常有利于交通资源优化。该技术采样步骤是:数据提取、路网标定、路段匹配、行程分配、信息显示,有效降低了交通数据信息处理难度。但在具体的应用中,必须做好交通信息提取方法设计,保证数据信息提取准确性与效率。
二、基于手机切换定位技术的交通信息提取方法
1、关闭iPhone手机中应用刷新功能,当这个功能开启的时候手机会一直处于一个后台运行的情况,平时可以将这个功能进行关闭,可以节省不少的电量。当然了对于经常要使用到的软件,就比如说你需要它后台刷新的这一些软件,我们可以选择性的开启,毕竟有一些刷新消息也还是很重要的。
2、关闭通知预览功能,有一些软件我们是根本不经常用的,可以选择把一些app的消息通知选择关闭,可以为我们节省很多的电量。
3、关闭手机的定位系统,苹果手机的定位系统是一直默认开启的,因为有一个自带的siri,当你询问地理位置的时候,siri可以第一时间的告诉你答案,这就是因为定位系统的开启,而定位系统是一个非常耗电的存在,它每隔几分钟就会自己进行一个刷新,所以说我们平时还是把这个定位系统关闭,在需要得时候再开启就行了。
4、使用一些省电的基本操作,调整手机屏幕的亮度,手机屏幕可是这个手机中最耗电的一个东西,可以把手机的亮度调整到一个合适的位置。还有平时用完手机也尽量直接熄屏,不要让手机一直亮着因为查资料的时候也不需要一步一步去点亮屏幕。所以对于这一种用户来说,一定要记得用完及时熄屏。
(来源:文章屋网 )
关键词:航空航天飞行器;飞行性能;航空卫星;定位系统
中图分类号:P228 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)30-0003-02
1 概述
20世纪六七十年代,美国研制的各种型号的飞机频频出现坠毁事故,让人们对记载电子设备的安全性和航空定位系统,最重要的是航空定位系统下的飞机的适航性等性能的信赖度降低,同时也反映了航空卫星定位系统在国家航天航空领域适航性的安全保障的重要性。我国航空航天领域对航空卫星定位系统的精度要求很高,要求其可靠度、安全性能、接收机信号的耐环境因素影响的极限值度均需满足我国航空航天相关要求。文章主要通过分析航空卫星定位系统对于航天飞行器在运行过程中的各种基本原理,通过定性地分析航空卫星定位系统的安全性能和设计规则,从而在一定的程度上解决机载产品设备信号接收带来的缺陷,从各方面提升飞行的的环境适应力和安全性保证。
2 航空卫星定位系统基本原理及现状分析
现今遍布全球的航空卫星定位系统主要有美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO、中国“北斗”系统等航空卫星定位系统。美国GPS航空卫星定位系统优点:该卫星导航系统24小时实时定位;基本覆盖了全球范围,具有抗外界干扰能力强、定位和传送信号精度高等特点,但其缺点是,面对较大的信息量,GPS导航卫星定位系统存在的数据丢失量也是巨大的,因此导致整体性能下降,民用精度有一定的限制。俄罗斯GLONASS航空卫星定位系统可以根据卫星发射的信号的载波频率不同,从而防止系统被外界环境干扰(包括人为的干扰),因而在一定程度上,俄罗斯GLONASS航空卫星抗干扰能力较强;欧盟GALILEO航空卫星定位系统则通过提供各种不同类型的定位信号供民用,因此满足大信息量的传输功能;中国“北斗”航空卫星定位系统设备精巧、耗资小,然而其缺陷是不能覆盖两极地区,赤道附近定位精度差;表1为美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO和中国的“北斗”系统对比表。
从表1中,美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO航空卫星定位系统的定位原理是采用被动式伪码单向测距三维导航,定位数据由用户设备独立解算,区别与中国的“北斗”系统航空卫星定位系统的定位原理(主动式双向测距二维导航。定位数据由地面控制中心解算后提供给用户)。现行的全球卫星定位系统主要由GPS星座、地面控制部分、地面监控系统等组成,对于地面接收装置,多是用户设备部分,通用的是GPS信号接收机,根据GPS接受的信号,进行定位卫星的位置,从而在电脑上直观地看出两颗卫星之间的相对距离;最后根据导航方法计算出用户的三维位置,从而实现了实时的定位的作用。
3 航空卫星定位系统的应用前景分析
航空卫星定位系统在日常生活中应用广泛,航空航天、汽车电子、手持设备等等GPS全球定位系统的使用,使得用户更加方便地应用航空卫星定位系统,满足自身的需求。手持全球定位系统装置是攀岩爱好者的一种既方便又重要的工具。通过全球定位系统、高度计以及气压计等装备,你可以更准确地判断你所处的海拔高度和具体地点。航空航天上应用航空卫星定位系统对行器的定位的跟踪有着广泛的应用,特别是军事上的目标定位打击和民航飞行的定位、确保飞行的安全等等。对于在汽车电子这一行业,汽车行驶的路线的导航、对犯罪嫌疑人的追踪、实时地定位某辆汽车的位置、供警方实时的跟踪都有一定的实际应用意义。现在的苹果手机也内嵌GPS定位系统,广泛地被顾客接受,其应用情景空间是巨大,航空卫星定位系统的广泛应用,保障了航空交通管制和地面交通管制等问题,其应用前景将逐渐应用到各方面中去。
4 结语
在如今的经济高速发展,新科学、新技术层出不穷的这个时代里,我国的民航事业已经取得了很大程度上的进步。航天卫星定位系统广泛应用于各行各业,例如用于航空/航海导航、石油勘探、森林防火、车辆导航、机场/港通管理等诸多方面。在如今民航操作系统中,用硬件和软件的问题的产生是不可避免的,系统故障是无法避免的,但是可以降低到最小程度。避开系统误差的存在,我国民航系统的精确性主要集中在航天卫星定位系统等上面,在我国民航中,航天卫星定位系统在民航中起着举足轻重的作用,也是我国民航可持续发展的战略目标,其目标主要是对飞行安全进行有效的定位导航,最终目的都是为了对飞行安全进行进一步的保障。航天卫星定位系统应用越来越广泛,从飞机到地面的汽车和手机,现在航天卫星定位系统的精确度也越来越高,给人们的生活带来空前的便利。
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关键词:移动定位;家庭成员
1 研究背景
从2000年到2007年,我国60岁以上的老年人口由1.26亿增长到1.53亿人;预计2020年老年人口将达到2.4亿人;到2050年,老年人口总量将超过4亿,老龄化水平推进到30%以上。因此老人的安全问题引发我们思考?怎么确保老人在没人时候可以获得帮助呢?再者就是正在上小学的学生,他们是同样需要帮助的弱势群体。怎样更好的追踪到他们?并及时给予帮助?这时移动定位系统的应用悄然兴起。它是通过一定的技术,得到用户的位置信息,并将此信息提供给用户、通信系统或者其他请求得到该用户位置的机构或个人,以便实现各种定制服务。这个软件特点简单易操作、实用性强。
对于我们来说,位置服务主要应用是找地方、规划路径、实时的指路和定位、查找和显示周边信息等,总体来说都是归结于移动定位导航的应用。目前基于智能手机平台的移动定位系统开发中使用GPS功能模块主要有两种方式:⑴手机本身内置GPS功能模块;⑵智能手机加外置GPS功能模块。
与市场上出现的PMP导航定位设备相比,智能手机方案的优点:一是经济性好,利用智能手机实现GPS定位导航,只需再够买一个蓝牙GPS信号接收器和一套导航软件,效果与PMP式GPS定位导航设备几乎完全相同,但花费只在1000元左右,比起PMP式GPS定位导航设备目前2000多元以上的售价,非常经济。二是易携带性,PMP式导航定位设备由于其固定的用途和体积相对较大,远远不如智能手机方案方便携带。三是扩展性强。相对来说,智能手机能充分利用无线网络来扩展其功能,实现地图数据定位导航软件的实时更新。四是卫星接收机接收信号能力强。由于智能手机方案中的卫星接收机的位置可以根据需要进行摆放,能够进一步提高卫星接收能力,抗干扰能力较强。
与市场上基于智能手机的方案相比,我们设计的定位跟踪系统有着独特的优势,它是针对所有Android手机用户的一款家庭成员定位软件,并在定位基础上衍生的周边服务功能。用户只需要打开Eachpal软件,就能知道你的家人目前在什么地方,兼定位,消息发送,呼救,寻找于一体的功能软件。该软件对于学生进一步掌握开发基于Android平台的应用软件具有非常深的意义。
2 解决方案
⑴平台建设的意义:解决基于Android平台的具有能定位、发送消息、呼救及寻找家庭成员的功能的软件。
⑵解决难点:人员管理难(家庭成员工作在各地,难以跟踪确认)。
家庭成员遇到困难难定位、难寻求家人帮助:当家庭成员在不同的省份、地区工作时,一旦某一家庭成员遇到突况或困难,呼救家人寻求帮助时,家人难以找到该家庭成员的位置,需通过手机软件来处理该工作。
⑶研究目标。家庭成员签到:用户登录到签到功能时,可以通过点击按钮,将该用户的信息发送到指定的家庭组成员,做到同一群组成员相互知道对方的信息。
家庭成员求救方便:当用户点击求救功能时,则由客户端将用户当前的位置信息发送到服务器端,再由服务器端处理进行转发,将求救信息发送给家庭组成员,或者发送给用户指定的组成员,方便求助。
操作智能化:平台具有能定位、发送消息、呼救及寻找家庭成员的功能,操作智能化,便捷。
⑷面向的用户群体:本系统面向家庭用户为主的用户,为他们提供C/S的操作界面。
⑸主要内容:主要是利用移动定位系统解决家庭成员间应急处理办法。面向家庭组成员提供以下13项主要功能模块:登录、注册、忘记密码、选择家庭成员、签到功能、求助功能、发信息功能、集合功能、查看历史位置功能、个人信息功能、用户分组功能、添加成员功能、效应功能。
3 采取的方法
以我省区域经济发展及软件企业需求现状为基础;对相关问题进行探索,把归因研究作为突破口,将对策研究作为重点,建立高职软件人才培养新模式。
⑴文献法。通过文献法查阅资料,了解我国及我省软件人才培养的现状。⑵比较研究法。对成功的院校培养软件人才的模式进行系统的分析比较,研究适合我省高职培养软件人才的道路。⑶实地访谈法。⑷问卷调查法。⑸案例法。
4 本项目创新点及特色
⑴该软件功能实现家庭成员间应急解决方案,尤其针对老人和小孩。在老龄化日趋严重的今天,解决老人的安全问题非常必要,小孩同样需要。⑵其次此软件简单易操作、易携带性、经济性好、实用性强。⑶家庭成员间定位,发送时间短、流量小、响应快;接受信号能力强。⑷信息传输加密算法采用位运算将主要数据做移位运算(主要是针对密码、位置信息),服务器端采用揭秘算法还原数据、数据压缩算法采用Java、C#均提供的GZIPInputStream/GZIPOutputStream流实现,本压缩流对json、xml文本型数据压缩率达到至少50%以上,可大大节省流量和带宽。
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【关键词】配网故障隔离定位系统
一、配网概况
我公司所辖 6~10千伏配电线路共计31条,配电变压器 475台,柱上开关 48 台,线路大多处在河道和山区地带,由于供电半径大,运行年久,线路绝缘老化,抵御雷雨、大风、过电压的能力下降,线路跳闸、接地故障频发,故障查找耗费大量人力、物力和时间,而且效率很低。
二、配网故障快速隔离及定位系统应用
2.1系统原理介绍
利用计算机技术、故障指示器和现代通信技术,定位架空线路、电缆线路的短路和单相接地故障区段,并将该信息送给故障信息数据中心,在线路监控系统上进行拓扑显示,将故障区段信息以短信的方式发送到配网运维人员的手机上。
2.2系统的构成
(1)故障指示器:短路和接地故障的检测;(2)不对称电流源:产生检测单相接地故障用特征电流;(3)数据转发站:转发指示器检测的故障信息;(4)GSM网关:协议转换、数据完整性判断;(5)监控主站:故障区间判断、显示、告警;(6)智能开关:自动隔离故障区段、缩小停电范围。
2.3故障指示器
(1)检测短路故障,同时与不对称电流源配合检测接地故障;(2)利用翻牌、闪灯给出本地故障指示;(3)利用无线信号传输故障信息。
2.4数据转发站
(1)接收故障指示器的信息;(2)将故障信息以短消息的方式发送给主站系统;(3)供电方式:线路取电和锂电池相结合。
2.5不对称电流源
当系统发生单相接地故障时,不对称电流源在故障线路上的负荷电流叠加一个脉动的直流电流信号,安装在线路上的故障指示器检测到该电流信号后自动翻牌,从而指示出接地故障点所在的出线、分支和区段。
2.6试点路线选择
经公司组织配电专业技术人员认真研讨,结合配电网现状,选择线路供电半径相对较长,分支线较多,易发生故障的612西川线、613杨河线、614九十泵线作为本次配网故障快速隔离及定位系统的试点线路。
2.7方案编制及审核
配网故障快速隔离和定位系统于2013年10月15日正式投入试运行,先后经历了612西川线三相短路故障、612西川线高阻和低阻接地测试以及613杨河线接地故障,主站显示、手机短信显示和故障现场情况一致。
为规范配网故障快速隔离和定位系统应用,公司出台了《配网故障快速隔离和定位系统管理规定》(试行),以指导和规范系统在试运行阶段的工作。
三、案例分析及效果评价
(1)案例:2013年10月18日,612西川线开关跳闸,重合不成功,主站屏幕闪烁故障区段并发出短路告警信号 。现场故障为:一辆装载推土机的货车挂在拉线上,造成欠家岔变压器辅助杆从中间折断,导致线路三相短路,开关跳闸。 从故障发生到隔离故障仅用时38分钟,大大缩短了故障隔离和查找时间。(2)线路状况:612西川线主线路长度11.502公里,杆塔138基;支线43条,长度55.540公里,杆塔712基;全线合计67.042公里,杆塔850基。故障时间:2013.10.18 保护动作情况:612西川线过流二段保护动作,开关跳闸,重合不成功。该系统极大地减少了配网故障抢修的中间环节,实现了故障快速应对,全面提升故障抢修速度,提高了工作效率,为实现配网精益化、集约化管理提供技术支撑。与传统的配网自动化系统相比,具有投资少、见效快的优势,是核心区以外配网自动化的有效方案。
四、存在的不足
不足为三点:(1)线路安装故障指示器数量少,定位的故障区间范围依然较大,仍然需要花费较多人力、车辆和时间去查找具体的故障点。(2)配电运行人员对系统的缺陷和故障不能及时排除,现主要依靠厂家解决。(3)系统覆盖范围小,目前公司仅在3条配电线路上应用了该系统。
五、下一步重点
分为四点:(1)收集运行数据,分析配网故障快速隔离及定位系统的运行状况,积累运维经验。(2)根据运行情况,不断修改完善配网故障快速隔离及定位系统管理规定,为公司全面推广应用奠定基础。(3)争取项目,实现公司农网线路配网故障快速隔离及定位系统全覆盖。(4)实现与其它配网自动化主站系统的无缝衔接。
【关键词】智慧校园 Wi-Fi 室内定位
智慧校园是指以促进信息技术与教育教学融合、提高教学效果为目的,以物联网、云计算、大数据分析等新技术为核心技术,提供一种环境全面感知、智慧型、数据化、网络化、协作型一体化教学、科研、管理和生活服务并能对教育教学进行洞察和预测的新型校园。智慧校园与传统意义上的数字化校园存在着很大的区别,首先数字化校园只是使用孤立的多媒体教室或者数字化教学资源和办公系统,但智慧校园的建设内容却涵盖更多的方面:首先校园环境建设更加节能、环保,再者教学系统建设更侧重于资源个性化定制与推荐,比如个性化的信息定制与推送服务、掌上教室、移动图书馆,最后所有的教学信息和资源能更大程度上实现互动分享,比如能利用手机实现自习室的座位预约、智能签到、教室查找及位置共享等等。由此可见智慧校园建设离不开网络建设和基于位置的服务(LBS)。但通过笔者的调查研究发现:现有的室内定位系统远远无法达到大学校园用户的一些个性化要求,特别是诸如图书馆、实验实训中心等人员流动较大的室内环境。
智慧校园建设选择Wi-Fi室内定位技术主要有如下原因:
(1)很多支持Wi-Fi的设备都是可移动终端,具有体积较小、便于携带等优点。
(2)LBS要求较为精确的位置定位,基于Wi-Fi的室内定位技术相对其他技术的定位精度较高,且设备和通信成本较低。
(3)因为Wi-Fi接入点成本较低,目前大学校园里随时随地可以连入Wi-Fi网络,这也使Wi-Fi室内定位技术成为可能。
(4)目前支持Wi-Fi的终端设备普及率已经非常高,有调查显示拥有智能手机的大学生已经接近100%。由此可见,随着大学校园内Wi-Fi无线网络的迅速普及和广泛应用,基于Wi-Fi的高精度室内定位技术必将在智慧校园建设中得到更加广阔的发展。
1 Wi-Fi室内定位技术比较
按照采用的信号测量方法,Wi-Fi室内定位技术可以分为TOA,TDOA,AOA以及RSSI等。TOA是基于信号到达时间的定位方法(Time of Arrival),通过测量信号从发射出到接收到所用的时间来估算距离,然后通过几何方法计算位置。方法通常采用三边定位算法,至少需要信号定位基站3个。如图1所示,待测位置为P点,三个基站位置分别为AP1,AP2,AP3,已测量出P到AP1、AP2、AP3的距离分别为d1、d2、d3,由几何知识可知,P点必在分别以AP1、AP2、AP3为圆心,以d1、d2、d3为半径的三个圆的交点处。P点的坐标可以由数学方法计算得出。
TOA要求接入点AP和待定位终端P要有非常精确的时钟同步,否则会带来较大的定位误差。而TDOA(Time Difference of Arrival, 基于信号到达时间差的定位方法)则是利用信号分别到达两个接入点AP的时间差来估计距离及P点位置的,因此该定位方法不需要接入点和定位终端的精确同步。但是不管是TDOA还是TOA都需要在定位终端配置时间测量模块,所以这两种定位方法硬件成本较高。
AOA即是基于信号角度的定位方法(Angle of Arrival)。该方法根据信号从AP接入点到达定位目标的角度以及AP的位置,根据几何原理计算出待定位目标的位置。该方法要求能够精确测量出信号的入射角度,因此需要有角度测量的硬件。同时,由于无线信号在室内的传播会有多径和衍射等干扰,所以角度测量会有较大误差。所以,该方法的定位精度并不是很高。
RSSI即是基于接收信号强度的定位方法(Received Signal Strength Indication),主要分成基于信号传播模型的传输损耗法和基于指纹数据库比对的位置指纹法。传输损耗法进行定位的基本原理是:定位终端接收到的无线信号的强度与该终端到AP的距离有关,而且当终端离AP距离越近,则接收信号也越强,反之亦反。因此,可利用信号在特定室内环境中的传播模型把定位终端实时接收到的无线信号强度转换成到对应AP的距离,定位算法仍可采用三边法。但由于室内环境复杂多变,很难找到一个确切的传播模型来精确描述无线信号的衰减特性。
相对于传输损耗法,位置指纹定位法的原理比较简单。其核心是先建立一个较为完备的位置指纹数据库,一般做法是在某一室内空间内设置N个参考点和若干AP,并在每个参考点处采集该各个AP在该点的接收信号强度、MAC、参考点坐标等特征值构建出该参考点对应的综合信息,该综合信息称为位置指纹样本,N个样本构建出指纹样本库。在定位阶段,只需要把待定位终端处的MAC和信号强度等信息与数据库中的N个指纹样本进行一一比对,再由某种匹配算法找到匹配度最大的几个参考点,进而计算出带定位点的具置。
综合比较上述几种方法,不管是TOA、TDOA还是AOA其定位精度在很大程度上都依赖于硬件,而传统的传输损耗法的定位精度则取决于是否构建出了一个精确的信号传播模型,这些因素都限制了定位精度的提高。而位置指纹法恰恰摆脱了硬件限制和传播模型,所以本文所设计的定位系统采用位置指纹定位方法。
2 定位系统总体方案
研究表明在大学校园内像图书馆、实验室等大规模的室内场馆,由于其内部隔断多,人员流动大致使室内定位精度不高,进而导致LBS服务无法精确定位用户并提供推送服务。而基于位置指纹的Wi-Fi室内定位技术具有便于实现、成本低、精度高等优点,所以本项目的总体设计思路主要利用Android手机平台研究一种基于位置指纹的Wi-Fi室内定位系统,用于提高图书馆、实验室等场所的LBS的服务质量,从而进一步推动智慧大学校园建设。
2.1 定位系统整体硬件架构
定位系统整体架构如图2所示,是由定位客户端、Wi-Fi无线网络(含AP)和服务器端三大模块组成。
定位客户端主要功能:
(1)离线阶段采集参考点处的位置指纹信息用于构建位置指纹数据库;
(2)在线定位阶段发送定位请求、显示地图及定位位置指示;
(3)显示当前位置的LBS服务信息等。
Wi-Fi无线网络是由无线AP(即无线信号接入点)以及Wi-Fi网络共同组成,承担着整个定位系统的数据传输任务。同时,AP的位置、数目及布置也对整个室内系统的定位精度有较大的影响。
服务器端在整个定位系统中也起着至关重要的作用,由地图服务器、定位服务器和数据库服务器组成。数据库服务器主要是用来存储在离线阶段采集到的各个参考点的位置指纹数据,构建指纹数据库以供数据采集处理服务器和应用服务器查询。定位服务器主要负责在线定位阶段将从待定位客户端采集到的位置指纹数据进行进一步处理,然后再与数据库服务器中的位置指纹信息进行比对,进而确定定位位置并将给位置信息发送给地图服务器。地图服务器主要是接收客户端的定位请求,然后将定位位置信息与服务器中存储的地图数据合并处理后反馈给待定位客户端进行实时显示。
2.2 定位算法
基于位置指纹的定位方法包括两个阶段:离线训练阶段和在线定位阶段。在离线训练阶段,主要进行在定位区域使用移动终端测量收集各个AP的RSSI信息,并将RSSI信息存储在位置指纹数据库中。在线定位阶段主要是把待定位终端采集到的指纹与数据库中的信息通过一定的算法进行匹配。研究表明进行匹配定位的算法有很多,常用的有:KNN(K近邻算法)、WKNN(加权K近邻算法)、KNN-SVM(K近邻-支持向量机回归算法)等等,综合考虑定位精度及算法实现复杂度,本系统采用的是:WKNN算法。
WKNN算法是在KNN算法的基础上的改进算法,其基本原理是:先利用KNN算法找出与待定位点处欧式距离最近的K个参考点,提取出这K个点的位置信息Pi和RSSI,然后再按照一定的规则给各个Pi确定一个对应权值ωi,最后由公式1求出估计位置P。
(1)
3 小结
本定位系统所采用的WKNN算法相对于其他概率型算法如贝叶斯法等,具有定位复杂度低易于实现的特点,在基于确定性的的匹配算法中精度也较高。但是室内环境由于物品摆放及人员流动存在着很大的不确定性,所以实际定位实验表明该方法的定位精度还有待提高。后续研究阶段拟采用KNN-SVM算法、WKNN后矫正法(如对对定位结果进行卡尔曼滤波处理)等以期进一步提高定位精度。
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作者简介
张晓娟(1982-),女,现为安徽工商职业学院讲师,工学硕士,主要从事工作为建筑智能化技术。
关键词:农业信息化;手机地图定位;误差分析
自20世纪60年代以来,地理信息系统(GIS)获得了迅猛发展,被广泛应用于土地、交通、水利、林业等方面,在日常生活中扮演着越来越重要的角色。近年来随着信息技术的发展,尤其是无线网络的优化和移动终端质量的不断提高,移动GIS已经成为GIS发展的一个重要方面,尤其是在农业信息化过程中实时监测、外业调查、系统建设等方面正发挥着巨大的作用。手机GIS成为促进移动GIS发展的重要因素,逐步成为农业信息化过程的一个重要支撑。手机通过无线网络与服务器进行数据交换,从数据库获取所需农业信息数据。依托手机和无线网络,发挥手机GIS灵活便捷的特点,能够实现任何人、任何时间、任何地点使用相关农业信息服务的目标,从而使农业信息的能够被及时准确地共享。
1 研究区域的特点
本次研究的是我国某市的某地区。其中它的总人口为6.2万人,辖下有39个行政村,地区将近140平方千米。该地区的山地、平原各自占据总面积的四分之一。地区内的物产资源相当丰富,耕地面积达到50平方千米。
2 研究方法及技术路线
分别采用定性和定量分析的方法,在小尺度范围内进行实地测算,通过对系统各个流程进行分析,确定误差来源;对产生误差的流程,通过定量计算,确定误差大小。研究过程主要分为四个阶段,即数据准备阶段、数据处理阶段、数据计算阶段和结果分析阶段。
2.1 数据准备阶段。一方面从测绘部门获取所需数据,另一方面使用手机和HOLUS GPS接收机进行实地量测。
2.2 数据处理阶段。对测取的数据进行坐标系转换,并对转换后的数据进行修正。
2.3 数据计算阶段。计算各个流程误差和最终误差的大小。
2.4 分析。根据计算结果进行分析得出研究结论。
3 研究数据的采集
本次研究的地区一共选择了18个测量地点用来获取相关数据。测量地点必须满足以下条件:
3.1 每个地点必须和其中的一个地点相通,这样有利于测量任务持续进行。
3.2 选择的地点四周高度角大于15°的位置不能存在障碍物,避免扫描信号被削弱或被吸收掉。
3.3 地点需要与功率较大的发电源或者高电压的线路保持一定的距离,避免电磁场干扰手机接收到的GPS信号。
3.4 选择的地点所在的位置,应该有广阔的视角,便利的交通,能够持续发展并且能够保留数据。为以后的检测和调查提供方便。
3.5 选择的地点要遵循导线规定的标准,同时还要满足GPS的测量条件。
4 对于误差的分析
4.1 误差来源
手机中安装的GIS系统在使用过程中,会先对手机所在的位置进行定位,之后把手机中显示的位置坐标信息转变成与地图相匹配的坐标系统,在地图上显示的位置就是手机实际所在的位置。主要的步骤包括:手机位置的确定、坐标信息的匹配和地图匹配位置。
4.1.1 手机位置的确定
手机系统内部的GPS体系对于位置的确定存在一定的偏差,定位的可靠性不够高,而且与专业的GPS系统测量的信息有较大的误差,获得的位置信息不够标准。这样会导致位置的错位,在地图的定位中就会出现误差。
4..1.2 坐标信息的匹配
手机在开启GPS定位系统后会自动获取位置信息,并迅速转变为WGS坐标体系,这样的系统通常会应用于我国某地区的平面位置中。因此,在需要对坐标信息进行匹配之前,还要将获取的位置信息转变为某地区的平面位置。在进行信息转换的过程中,容易产生误差。
4.1.3 地图匹配位置
在获取手机实际所在的位置坐标后,将获取的信息显示到地图上,在于地图匹配的过程中,可以运用科学的运算,合理的整理数据,将误差减小到最低或者消灭。使定位到的位置更加明确。通过对手机GIS系统中的数据分析,不难发现出现误差的方面有两个。一方面是手机本身定位产生的误差,另一方面是与地图匹配坐标时产生的误差。这两个方面产生误差的情况是无法避免的,因此只能想办法将之减到最低。
4.2 误差计算
在研究手机定位的数据中,需要计算手机定位过程中产生的误差大小,地图坐标信息的匹配过程中产生的误差,然后计算手机GIS系统中的最小误差。
4.2.1 对手机定位中的误差进行运算。运用GIS接受系统和手机测量的数据在各个方向确定位置坐标和差值,将差值的绝对值当成误差的大小,计算两个点之间的距离大小,并作为点的偏移量。
4.2.2 计算坐标系转换误差。GPS接受器测量的数据与手机测量的平面位置的坐标的相差数据被称为坐标系的转换误差。将差值的绝对值当成误差的大小,并且计算地点之间相差的距离。
4.2.3 计算整个流程的最终误差。计算手机测取的数据与准确的平面坐标X,Y方向的坐标差值,以差值的绝对值作为最终误差的大小,并计算点的偏移距离。
4.4 误差分析
(1)手机GPS系统中出现的误差;(2)坐标转换过程中出现的误差;(3)最后计算的误差。由研究结果可知,在使用手机GIS系统张要注意在小范围内进行。如数据校正后,误差大小可以控制在5m左右,对于指导农业生产有较高的实用价值;从误差来源来看,手机GPS定位误差大约在5m(由于大气状况、周围环境状况等,该误差可能会更大),坐标系转换造成的误差在3m左右,其中手机定位误差大小与手机GPS的质量和大气状况有关,坐标系转换的误差在于所获取的转换参数的精确性,误差的主要源头还是在于手机GPS的定位误差。
结束语
综上所述,在研究农业信息化中的手机地图定位误差的过程中,可以了解到产生误差的主要原因、误差的大小以及避免误差的有效方法。减小手机GIS系统的误差的方法有两种。第一种是运用科学的手段提高手机的质量,促使GPS系统处理数据时更加精确,手机地图对位置的匹配准确,尽量减小误差,改善信息化数据;第二种是使用更加标准的转换数据的模型,通过测量部门的数据来进行与地图的匹配,尽量减小手机定位的误差。通过上述两种方法,手机GIS系统处理的信息能够保证农业信息化数据的精确性,有利于普及手机地图定位的技术。■
参考文献
[1]贺俊伟,孟卫,周冬梅.移动GIS在城市规划中的应用[J].地理空间信息,2011(1).
[2]董薇.新时期下农业信息化建设存在的若干问题和对策[J].北京农业,2014(3).
[3]侯洪青.浅谈我国农业信息化建设存在的问题及对策[J].黑龙江科技信息,2012(3).
微信的位置共享功能是由手机的移动网络和内置的GPS定位系统来进行定位的;
操作不当或者在一些极端条件下使用此功能会发生定位不准确的情况,如:
没有打开手机的GPS定位功能;卫生间、储物间等狭小的空间;电梯等会屏蔽信号的地方;山区、草原等手机信号弱的地方。解决方案:
在使用微信位置共享时打开手机的GPS功能;在信号条件良好的地方进行微信位置共享。
(来源:文章屋网 )