【正文】 件的特點全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件是隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一種嶄新的地理信息載體，它脫胎于地圖，將地圖以數(shù)字的方式存儲、呈現(xiàn)，并只能在電腦中才能使用。這些基礎數(shù)據(jù)有力促進了GIS技術(shù)的廣泛應用。在應用系統(tǒng)開發(fā)方面，從1981年到1985年，完成了技術(shù)引進、數(shù)據(jù)規(guī)范和標準的研究、空間數(shù)據(jù)庫的建立、數(shù)據(jù)處理和分析算法及應用軟件的開發(fā)等環(huán)節(jié)，對GIS進行了理論探索和區(qū)域性的實驗研究。而Intergraph 建立自己的移動 GIS 解決方案—IntelliWhere。在地圖數(shù)據(jù)方面，美國愛荷華州立大學和加利福尼亞大學美國地理信息與分析中心（NCGIA）正在合作為 NASA 和聯(lián)邦統(tǒng)計機構(gòu)進行一項名為 Batutta 的計劃，旨在研制一套專為地學野外采樣使用的移動作業(yè)系統(tǒng)，包括地理環(huán)境與地理信息系統(tǒng)在無線移動環(huán)境中的集成以及穿戴式計算機、便攜計算機、PDA 和臺式服務器的聯(lián)合使用。它是GPS導航定位技術(shù)與全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件技術(shù)結(jié)合的焦點。如今，作為GPS與GIS 很好的結(jié)合體，GPS車載導航系統(tǒng)在國內(nèi)外市場已經(jīng)逐步普及，成為汽車行業(yè)的寵兒。GPS定位為GIS提供了采集數(shù)據(jù)信息的新方法，GIS為GPS提供了可視化的原始地圖背景，兩者關(guān)系愈加緊密。全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件是隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一種嶄新的地理信息載體，具備地圖的內(nèi)涵, 是數(shù)字地圖在計算機屏幕上的符號化顯示, 具有信息豐富、直觀易懂、更新方便、實用靈活等特點, 因而受到用戶的普遍歡迎。本文選題意義在于利用GIS矢量數(shù)據(jù)（shapefile非拓撲關(guān)系數(shù)據(jù)）作為全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件格式，結(jié)合GPS，在全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件上實現(xiàn)實時定位，對基于全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件GPS定位技術(shù)的研究打下了堅實基礎?，F(xiàn)階段，隨著電子產(chǎn)和汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，國內(nèi)外汽車生產(chǎn)商、GPS專業(yè)廠商加快了對汽車GPS導航系統(tǒng)研制，而我國汽車導航系統(tǒng)本身起步比國外要晚了許多，在各個方面存在著較大差距，下面簡述國內(nèi)外在該行業(yè)上的研究進展狀況。在軟件開發(fā)方面，作為GIS 市場的領頭雁 Autodesk、ESRI 和 Intergraph 三大公司為 Mobile GIS 技術(shù)做出了極大的貢獻。這些軟件極大方便了Mobile GIS個人導航系統(tǒng)的開發(fā)。從1986年到現(xiàn)在，我國GIS的研究和應用進入有組織、有計劃、有目標的階段，逐步建立了不同層次、不同規(guī)模的組織機構(gòu)、研究中心和實驗室。與此同時，一些車載導航全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件開發(fā)也開始慢慢進入正軌，如北京靈圖的天行者地圖其精度較高，地圖范圍覆蓋面較廣，受到用戶喜愛；凱利德地圖軟件也受到國內(nèi)認可和歡迎。它具有顯示、傳輸和分析的功能，可以提供比傳統(tǒng)地圖更佳的呈現(xiàn)方式，如放大、縮小、漫游、搜索以及路徑規(guī)劃。使用非常靈活、方便全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件一般以圖層為單位組織數(shù)據(jù)，圖層則一般按地圖要素分別顯示，這樣每層顯示一個要素（比如，一層顯示街區(qū)，一層顯示水系，一層顯示綠地，一層顯示道路等等），各圖層可單獨顯示，也可多層組合疊層顯示，從而達到一些紙質(zhì)地圖無法達到的效果。地圖數(shù)據(jù)更新快速全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件顯示的數(shù)據(jù)都存儲在數(shù)據(jù)庫中，隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)庫的更新越來越快，相應的全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件就可以以最新的數(shù)據(jù)進行顯示，它的數(shù)據(jù)更新周期要比紙質(zhì)地圖短的多。比如，用戶可以自己感興趣的地點進行標注，甚至可以進行編輯，來滿足用戶的不同要求。（二）交互型全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件交互型的全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件是具有多種功能高級型的全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件，交互型全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件是在地圖矢量數(shù)據(jù)庫和軟硬件資源支持下，能實現(xiàn)對全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件各種操作，例如顯示閱讀、屬性查詢、空間檢索分析，輸出硬拷貝等。近年來，新計算機技術(shù)不斷運用到Web中，其中，傳統(tǒng)地圖與Web結(jié)合造就的網(wǎng)絡型全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件就是一種建設性的結(jié)合。還有該領域的后起之秀：。（三）全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件設計研究全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件創(chuàng)作，在數(shù)據(jù)和軟硬件技術(shù)資源支撐下，決定其質(zhì)量的關(guān)鍵是全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件設計。第二章 全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件原理概述一、定位原理導航是一個技術(shù)門類的總稱，它是引導飛機、船舶、車輛以及個人（總稱作運載體）安全、準確地沿著選定的路線，準時到達目的地的一種手段。由式（31）可知基準站測得至GPS衛(wèi)星j的偽距為： （32）式中，為基準站和第j 顆GPS衛(wèi)星之間的真實距離；是GPS衛(wèi)星星歷誤差所引起的距離偏差；為接收機時鐘相對于GPS時間系統(tǒng)的偏差；是第J顆GPS衛(wèi)星時鐘相對GPS時間系統(tǒng)的偏差；為電離層時延所引去的距離偏差；是對對流層時延所引去的距離偏差；為電磁波的傳播速度。則在進行測速之前，先使動態(tài)接收機處于靜止狀態(tài)，此時有：===0 （37）可按式（34）解算出衛(wèi)星的三維速度，隨即進行動態(tài)用戶的速度測量。 利用GPS信號進行時間傳遞，一般采用下列兩種方法：（一）一站單機定時法即在一個已知位置測站上，用一臺GPS信號接收機觀測一顆GPS衛(wèi)星，從而測定用戶時鐘的偏差。而這些功能按照模塊化設計（即組件式或類模塊式）方式將所有功能進行有序、合理組織起來，實現(xiàn)導航系統(tǒng)的復雜功能，而每個模塊完成獨立的功能。最后將shapefile地圖數(shù)據(jù)加載到程序中，總體上實現(xiàn)在全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件上的GPS實時導航定位功能。Shapefile由于沒有處理拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的開銷，在數(shù)據(jù)源繪制、顯示、編輯等方面比具有拓撲關(guān)系如coverage要來的快。表1為主文件的結(jié)構(gòu)圖：表1 主文件的結(jié)構(gòu)圖文件頭記錄頭記錄內(nèi)容記錄頭記錄內(nèi)容記錄頭記錄內(nèi)容……記錄頭記錄內(nèi)容主文件頭總長為100字節(jié)，其結(jié)構(gòu)為表2所示：表2 主文件頭的結(jié)構(gòu)表位置域值類型字節(jié)順序0字節(jié)文件代碼9994整數(shù)大4字節(jié)未被使用0整數(shù)大8字節(jié)未被使用0整數(shù)大12字節(jié)未被使用0整數(shù)大16字節(jié)未被使用0整數(shù)大20字節(jié)未被使用0整數(shù)大24字節(jié)文件長度文件長度整數(shù)大28字節(jié)版本1000整數(shù)小32字節(jié)Shape類型Shape類型整數(shù)小36字節(jié)邊界盒Xmin雙精度小44字節(jié)邊界盒Ymin雙精度小52字節(jié)邊界盒Xmax雙精度小60字節(jié)邊界盒Ymax雙精度小68字節(jié)*邊界盒Zmin雙精度小76字節(jié)*邊界盒Zmax雙精度小84字節(jié)*邊界盒Mmin雙精度小92字節(jié)*邊界盒Mmax雙精度小需要注意的是每個變量的字節(jié)順序，在Shapefile中的數(shù)據(jù)可以分為兩類：一類是文件自身相關(guān)數(shù)據(jù)，另一類則是地圖數(shù)據(jù)。表3 shape類型值shape類型0Null Shape1Point3PolyLine5Polygon8MultiPoint11PointZ13PolyLineZ15PolygonZ18MultiPointZ21PointM23PolyLineM25PolygonM28MultiPointM31MultiPatch在讀取shape類型時，分為NullShape、Point 、PolyLine、Polygon、 MultiPoint類型進行數(shù)據(jù)讀取。表4 記錄頭結(jié)構(gòu)圖位置域值類型字節(jié)順序0字節(jié)記錄數(shù)目記錄數(shù)目整數(shù)大4字節(jié)內(nèi)容長度內(nèi)容長度整數(shù)大針對記錄頭格式，將其定義為結(jié)構(gòu)體來存儲記錄頭數(shù)據(jù)。Shapefile記錄內(nèi)容包含一個shape類型和接著的該shape的幾何數(shù)據(jù)。2. 索引文件格式索引文件同樣采用記錄的形式，其中的記錄與相應的主文件一一對應，以表示主文件中記錄的位置和長度。 int iContentLength。 /* 最后更新年、月、日 */ unsigned long RecordsNum。 /* 保留 */ } DBF_HEADER。 /* 偏移量 */ unsigned char FieldLength。 /* dBASE IV Work area ID*/ char reserved2[10]。：①讀取文件頭：根據(jù)文件的代碼、文件頭的shape類型，判斷文件是否是shapefile，shapefile的shape類型；并且獲取整個圖形的邊界盒大小，為圖形顯示作好鋪墊。： dBASE文件中的屬性記錄順序和主文件中的記錄相同。為了更好的管理數(shù)據(jù)，則建立一整套合理的地圖文件類和圖層類。對于具體shapefile全方位移動平臺自動定位導航系統(tǒng)軟件而言，主文件按照其中記錄的幾何類型可以分為三類：點、線和面。CMapPointCMapPointsCMapPartsCMapLineCMapPolygon單點類多點類部分類多邊形類線類單圖層類CMapLayer圖3 類關(guān)系結(jié)構(gòu)圖CMapPoint類中存儲單點的X、Y坐標，可以對X、Y坐標進行取值和賦值；CMapPoints類存儲CMapPoint的指針列表，可以對多個點進行添加、刪除、插入，并設置邊界盒范圍；CMapParts類是對單個圖形中的單個部分圖形進行管理的對象類，存儲CMapPoints類的指針列表，也可實現(xiàn)對多個部分圖形進行添加、刪除、插入等操作，多個CMapParts類組成了CMapLine類或CMapPoly