基于移动GIS的GPS定位导航系统的设计与实现

　　以下为模型的具体形式：

　　其中： , 通过采集两坐标系下至少三对的公共点数据，使用最小二乘原理，列出误差方程，求解出四个转换参数。有了转换参数，就能够通过上式，求解出其它点在地方独立坐标系下的平面坐标。

　　5 实例开发

　　实例硬件条件为HTC Touch HD 智能手机和内置嵌入式GPS 模块（定位精度10m）；坐标系为阜新独立坐标系；开发平台为Visual Studio.NET（2008），加载ArcGIS Mobile SDK 组件。

　　系统作为移动GIS 的一部分，采用与移动GIS相同的开发架构，即Smart Client（智能客户端）架构，架构如图2 所示：

图2 Smart Client 系统开发架构图

　　该模式继承并结合C/S、B/S 模式的优点，在充分利用客户端资源的同时支持与服务器的实时双向同步。PDA 电子地图数据既可以直接部署在智能设备的地图缓存中，也可以通过无线网络下载到客户端存储卡里。

　　系统实现的主要功能如图3 所示，其中地图管理和地图操作为通用功能，主要包括放大、缩小、漫游；GPS 设置和GPS 操作主要包括端口、波特率设定、GPS 端口的打开和关闭；卫星信息显示功能，主要包括显示经纬度坐标、接收卫星数、卫星位置和信号强度。

图3 系统功能设计图。

为了验证系统的稳定性、可行性和数据传输的可靠性，系统实地测试为安装了本系统的智能手机，加载制作的辽宁工程技术大学PDA 电子地图，测试PDA通过无线网络访问Internet的连通性，开启GP S端口，从辽宁工程技术大学荃蕙路西起点出发，东行到达街道口，经莘铭路、紫荫路到达学校南门。测试所经过的路线具有利用GPS 采集地理数据和导航的典型代表性。

　　GPS 中间件技术通过调用以下方法设置端口号和波特率：

图4 地图在PDA 端显示。

图5 可用卫星位置分布。

图6 GPS 定位。

图7 GPS 导航。

　　通过URL（统一资源定位符）和缓存存储的路径，来唯一确定地图数据的位置：

　　通过以下代码确定坐标参考框架，加载端口接收的GPS 数据，进行坐标转换：

　　由以上调用主要函数的过程可以看出，GPS 中间件技术拥有更高的数据安全性，具有更强的可视化表达能力。

　　6 结论

　　使用GPS 中间驱动技术能够简洁、清晰、高效的开发出一套性能稳定、功能全面的定位导航系统。

　　系统可以做进一步的扩展和定制。当系统扩展应用到车载导航，系统的服务对象变更为路面行驶车辆时，就应在系统中加入地图匹配技术和导航地图数据库；GPS 的定位导航精度也可以依据不同行业的需求加以灵活定制。例如，PDA 或智能手机可以集成差分GPS 模块，定位精度可达到分米级。