基于第三代通信技术的GIS系统核心技术及应用

基于第三代通信技术的GIS系统核心技术及应用

李磊

关键词：3G；GIS；混合定位技术

近年来，基于Web的GIS系统通过Internet可以向个人用户提供一些空间信息服务，但由于WebGIS存在用户必须在固定地点上网访问才能得到想要的信息的固有不足，该方法无法随时随地获得信息服务的要求，于是利用2G移动网络技术实现的GIS技术应运而生。

13G网络简介及技术特点

针对第二代移动网络速率较低的情况，国际电联提出了IMTO2000(简称3G)，与第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信系统相比，第三代移动通信网的最主要特征是可提供移动多媒体业务。第三代移动通信的主流技术标准主要有以下3种。

(1)IMTO2000CDMAODS(IMTO2000直接扩频CDMA)，即WCDMA。它能在5MHz的频带内直接对信号进行扩频，WCDMA允许每个5MHz载波处理从8kbit/s到2Mbit/s的混合业务。

(2)IMTO2000CDMAOMC(IMTO2000多载波CDMA)，即CDMA2000。CDMA2000可以分为1x系统和3x系统。国际上比较公认的发展方向是1xEVODO系统和1xEVODV系统。其中1xEVODO系统用户的最大数据业务传送速率提高到2.4Mbit/s。而1xEVODV系统将数据业务最大速率提高到3.1Mbit/s的同时，又进一步提高了语音业务的容量。

(3)TDOSCDMA(时分同步码分多址)，它是由中国提出的，是CDMATDD标准的一员。它集CDMA、TDMA、FDMA技术优势于一体，且具有系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强等特点，采用了智能天线、联合检测、接力切换、同步CDMA、软件无线电、低码片速率、多时隙、可变扩频系、自适应功率调整等技术。

2基于3G网的GIS涉及的主要关键技术

(1)PUSH技术。“PUSH”意味着用户自动地从网络服务器接收信息服务，有3种PUSH方式：覆盖PUSH(定期向客户端发布所有更新的信息)、过滤PUSH(用户需预先指明请求的大致内容)、发行和订阅PUSH(用户订阅某些特殊信息服务)。

(2)终端技术。终端设备包括带3G网卡的掌上电脑、支持3G网的PDA和3G手机等。与此相应的各种各样的商用嵌入式操作系统已经较为成熟，如WindowsCE、PalmOS、嵌入式Linux等。嵌入式Java技术是3G移动终端中比较常用的一种开发技术，其主要开发工具是Sun公司推出的Java2MicroEdition(J2ME)。MicrosoftWindowsCE是微软公司的一个为多种嵌入式系统和产品而设计的紧凑、高效、可升级的操作系统，并特别为有限的硬件资源设计了多线程、多任务和完全优先的操作系统环境，也是目前3GGIS终端中使用广泛的操作系统之一。

(3)3G手机的技术特性。3G手机不仅支持无线通信，而且结合了互联网等多媒体技术。它能够处理包括声音、图像、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务，而且更为安全可靠。高精度的GPS定位芯片也可集成在手机中。对于GIS应用，用户持普通的3G手机即可实现地图查询、搜索等服务。3G手机强大的移动计算功能为GIS的实现提供了坚实的基础。

(4)人机交互技术。3GGIS的友好性十分关键，如操作方便、信息输出的多媒体表现等，这样既降低了操作难度，又增加了信息表现的内容和形式。

(5)软件智能化技术。移动计算环境下的GIS应具有跨平台互操作能力，包括交换计算和数据。

(6)WAP是开发移动网络上类似互联网应用的一系列规范的组合。WAP独立于无线设备，WAP能够运行于从手机到功能强大的PDA等多种无线设备上，各厂商按照WAP生产的不同设备，具有一致的用户操作方式。WAP作为一种通信协议和应用环境，可以建立在任何操作系统上，包括WindowsCE、PalmOS、EPOC、EmbeddedLinux、JavaOS等嵌入式系统。

3LBS与基于3G网的GIS的应用

(1)LBS技术。空间定位信息服务(locationbasedservice，简称LBS)是一种整合Internet、无线通信移动定位与GIS的技术。可根据移动用户所处的地理位置提供与位置相关的信息服务。LBS提供的每种服务业务，都需要电信运营商、服务提供商等多家机构的支持。LBS用一句话来概括就是：在正确的时间、正确的地点、把正确的信息发送给需要相关信息的特定的人。由于在基于3G的GIS中业务传输速率有较大提高，这将为3G用户提供功能更多样、性能更优越的移动定位业务。

(2)基于3G网的GIS提供的空间定位信息服务可含以下类型：紧急救援，车队管理，汽车救援，货物跟踪，物流管理，基于位置信息的广告，选择性的大众广播，与位置信息相关的收费，与位置相关的天气、交通信息。比如：3G用户可以方便地通过生动的互动视频、逼真的电子地图、甚至虚拟现实系统等多媒体方法获知自己所处的位置，并可查询或收取附近公共设施的分布状况等。解决如最近的医院在哪儿、周围有哪些银行等问题。

参考文献：

[1]CLINTSMITH，DANIELCOLLINS，MCGRAWOHILL。3GWirelessNetworks[M]。USA：NewYork，2001。

[2]田根等.基于PDA的GIS系统研究与开发[J].计算机工程.2004(2)