GIS与全球定位系统的集成及具体技术

作为实时提供空间定位数据的技术,GPS可以与地理信息系统进行集成,以实现不同的具体应用目标:

1)定位

主要在诸如旅游、探险等需要室外动态定位信息的活动中使用。如果不与GIS集成,利用GPS接收机和纸质地形图,也可以实现空间定位;但是通过将GPS接收机连接在安装GIS软件和该地区空间数据的便携式计算机上,可以方便地显示GPS接收机所在位置并实时显示其运动轨迹,进而可以利用GIS提供的空间检索功能,得到定位点周围的信息,从而实现决策支持。

2)测量

主要应用于土地管理、城市规划等领域,利用GPS和GIS的集成,可以测量区域的面积或者路径的长度。该过程类似于利用数字化仪进行数据录入,需要跟踪多边形边界或路径,采集抽样后的顶点坐标,并将坐标数据通过GIS记录,然后计算相关的面积或长度数据。

在进行GPS测量时,要注意以下一些问题,首先,要确定GPS的定位精度是否满足测量的精度要求,如对宅基地的测量,精度需要达到厘米级,而要在野外测量一个较大区域的面积,米级甚至几十米级的精度就可以满足要求;其次,对不规则区域或者路径的测量,需要确定采样原则,采样点选取的不同,会影响到最后的测量结果。

3)监控导航

用于车辆、船只的动态监控,在接收到车辆、船只发回的位置数据后,监控中心可以确定车船的运行轨迹,进而利用GIS空间分析工具,判断其运行是否正常,如是否偏离预定的路线,速度是否异常(静止)等等,在出现异常时,监控中心可以提出相应的处理措施,其中包括向车船发布导航指令。

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图12-8:GIS与GPS集成的系统结构模型

图12-8描述了GIS与GPS集成的系统结构模型,为了实现与GPS的集成,GIS系统必须能够接收GPS接收机发送的GPS数据(一般是通过串口通信),然后对数据进行处理,如通过投影变换将经纬度坐标转换为GIS数据所采用的参照系中的坐标,最后进行各种分析运算,其中坐标数据的动态显示以及数据存储是其基本功能。