【正文】 示地圖服務(wù)器提供的柵格地圖，以這種方式呈現(xiàn)在用戶手機(jī)上的電子地圖為靜態(tài)的柵格圖像，不具備無(wú)級(jí)縮放等矢量地圖所具備的特性，也不能與GPS 定位或其它的定位技術(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)定位功能，用途十分有限；單機(jī)模式是將地圖數(shù)據(jù)和軟件完整預(yù)裝到移動(dòng)終端，所有操作都在移動(dòng)終端完成，無(wú)需聯(lián)網(wǎng)。GPS。該方案通過(guò)增加一個(gè)外置藍(lán)牙GPS信號(hào)接收器獲取手機(jī)的經(jīng)緯度，并將該數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器端，服務(wù)器依據(jù)該經(jīng)緯度將相應(yīng)的地圖數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端，從而解決手機(jī)的定位和導(dǎo)航問(wèn)題。GPS(Global Position System)與GIS(Geographic Information System)技術(shù)的融合，可為手機(jī)用戶提供定位和導(dǎo)航等諸多功能，應(yīng)用前景十分廣闊。Mobile SVG是為適應(yīng)屏幕小、性能較低的移動(dòng)設(shè)備上顯示二維矢量圖形而制定的開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，它用文本格式的描述性語(yǔ)言來(lái)描述圖形內(nèi)容，可以用來(lái)進(jìn)行地圖數(shù)據(jù)的組織和存儲(chǔ)。關(guān)鍵詞:J2ME；移動(dòng)GIS技術(shù)；GPS；Mobile SVG；藍(lán)牙The Design and Implementation of Mobile GPS Navigation SystemBased on J2MEABSTRACTWith the development of mobile munication technology, mobile phone has bee a set of munications, handheld mobile puting tools in one, it is conferred on the cell phone functionality has been extended to distributed puting, spatial orientation and other more advanced (Global Position System) and GIS (Geographic Information System) technology integration, mobile users can locate and navigate, and many other features, the application prospect is very broad.Mobile SVG is to fit the screen is small, less powerful mobile devices and the system shows twodimensional vector graphics set of development standards, it uses descriptive language text format to describe the graphical content, can be used for map data organization and storage. In reference to the Mobile SVG normative standards, the establishment of a document using SVG for map data organization and storage of the application model。Mobile SVG。缺點(diǎn)是對(duì)移動(dòng)終端有很高內(nèi)存和計(jì)算性能要求，數(shù)據(jù)更新不及時(shí)；C/S 模式通常由客戶端和服務(wù)端兩部分組成，客戶端軟件運(yùn)行于移動(dòng)終端，通過(guò)HTTP 協(xié)議或其它網(wǎng)絡(luò)協(xié)議向服務(wù)端發(fā)送請(qǐng)求，服務(wù)器端生成相應(yīng)的柵格圖像后，以字節(jié)流的形式將該圖像數(shù)據(jù)發(fā)回客戶端，客戶端接收到該字節(jié)流后對(duì)其進(jìn)行解析和圖像重構(gòu)并最終呈現(xiàn)給用戶。 課題主要內(nèi)容本論文通過(guò)對(duì)地理信息系統(tǒng)、J2ME平臺(tái)、無(wú)線通信技術(shù)等技術(shù)的研究與分析，針對(duì)具有藍(lán)牙功能的普通Java手機(jī)，給出了一種跨平臺(tái)的、具有定位功能的移動(dòng)GIS解決方案。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試結(jié)果表明該系統(tǒng)有較好的可靠性和穩(wěn)定性。 論文結(jié)構(gòu)安排論文首先對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中所使用到的關(guān)鍵技術(shù)作簡(jiǎn)要介紹，然后按照軟件工程的思想，詳細(xì)介紹完成手機(jī)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的流程，包括需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)及測(cè)試，最后對(duì)論文作簡(jiǎn)要的總結(jié)。JAVA ME技術(shù)在1999年的JavaOne Developer Conference大會(huì)上正式推出，它將Java語(yǔ)言的與平臺(tái)無(wú)關(guān)的特性移植到小型電子設(shè)備上,允許移動(dòng)無(wú)線設(shè)備之間共享應(yīng)用程序。在J2ME中還有一個(gè)重要的概念是可選包（Optional Package），它是針對(duì)特定設(shè)備提供的類(lèi)庫(kù)，比如某些設(shè)備是支持藍(lán)牙的，針對(duì)此功能J2ME中制定了JSR82（Bluetooth API）提供了對(duì)藍(lán)牙的支持。 因此我們只是列出標(biāo)準(zhǔn)，供讀者參考。以早期支持J2ME的設(shè)備為例（比如Jordan手里的那部手機(jī)，zengke的就算了），可用的 Heap不過(guò)200k，最終生成的代碼（包含各種資源文件，如圖片）不得超過(guò)64k，這就使得面向這種平臺(tái)開(kāi)發(fā)的J2ME應(yīng)用規(guī)?；旧喜粫?huì)超過(guò)一個(gè)人的 能力范圍。 （1）CELLIDTA CELLID是小區(qū)全球識(shí)’別碼，每個(gè)蜂窩小區(qū)有一個(gè)惟一的小區(qū)識(shí)別碼。由于無(wú)線傳輸存在多徑效應(yīng)，因此，利用TA定位的精度很低。 （2）ULTOA和TDOA 上行到達(dá)時(shí)間TOA定位方法與EOTD較為類(lèi)似，差別在于ULTOA由基站測(cè)量終端數(shù)據(jù)的到達(dá)時(shí)間。ULTOA定位方法需要MS和參與定位的基站相互之間精確同步，而TDOA則不需要。 基于移動(dòng)終端的定位技術(shù)該定位技術(shù)的原理是：多個(gè)已知位置的基站發(fā)射信號(hào)，所發(fā)射信號(hào)攜帶有與基站位置有關(guān)的特征信息，當(dāng)移動(dòng)終端接收到這些信號(hào)后，確定其與各基站之間的幾何位置關(guān)系，并根據(jù)相關(guān)算法對(duì)其自身位置進(jìn)行定位估算，從而得到自身的位置信息。根據(jù)技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，我們把重點(diǎn)集中于DGPS和AGPS上：（1）GPS定位技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，由于其定位精度高、覆蓋范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，在軍事用途中發(fā)揮著巨大的作用，近幾年開(kāi)始向各個(gè)領(lǐng)域滲透并得到廣泛的應(yīng)用。（2）采用GPS對(duì)移動(dòng)臺(tái)直接定位時(shí)，首次定位需要較長(zhǎng)的時(shí)間，這對(duì)于緊急救援的業(yè)務(wù)是不允許的。綜上所述，AGPS彌補(bǔ)傳統(tǒng)的GPS定位技術(shù)的缺陷，使得GPS突破定位界限實(shí)現(xiàn)室內(nèi)GPS定位。 移動(dòng)GIS的組成結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)GIS相比，移動(dòng)GIS的組成略微復(fù)雜些，因?yàn)樗髮?shí)時(shí)地將空間信息傳輸給服務(wù)器。 （3） 動(dòng)態(tài)（實(shí)時(shí)）性 ：作為一種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，應(yīng)能及時(shí)地響應(yīng)用戶的請(qǐng)求，能處理用戶環(huán)境中隨時(shí)間變化的因素的實(shí)時(shí)影響 ，在移動(dòng)的過(guò)程中，不受限制地把采集到的相關(guān)信息及時(shí)處理并發(fā)布給用戶。 移動(dòng)GIS的關(guān)鍵技術(shù)（1）嵌入式技術(shù)移動(dòng)GIS的無(wú)線終端是一種嵌入式系統(tǒng)，具有代表性的嵌入式無(wú)線終端設(shè)備包括：掌上電腦、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)和手機(jī)等。 （3）分布式空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)分布式空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是移動(dòng)GIS體系結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，它是指在物理上分布、邏輯上集中的分布式結(jié)構(gòu)。利用數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制/緩存技術(shù)或數(shù)據(jù)廣播技術(shù)，移動(dòng)用戶即使在斷接的情況下也可以訪問(wèn)所需的數(shù)據(jù)，從而繼續(xù)自己的工作。該系統(tǒng)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無(wú)線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。 藍(lán)牙通信概述藍(lán)牙技術(shù)與時(shí)下流行的WiFi技術(shù)一樣，都是基于無(wú)線技術(shù)，只是它使用了號(hào)稱(chēng)ISM（Industrial、Scientific、Medical，工業(yè)的、科學(xué)的、醫(yī)學(xué)的）頻率的波段（），在無(wú)線設(shè)備的電氣特性支持下，通過(guò)特定的通信協(xié)議棧進(jìn)行通信。JSR82規(guī)范中就定義了與藍(lán)牙通信相關(guān)的API。搜索到遠(yuǎn)程設(shè)備之后也不知道服務(wù)端可以提供哪些服務(wù)，又需要服務(wù)搜索來(lái)完成。該連接通知者對(duì)象類(lèi)似于阻塞式socket服務(wù)端，它將一直等待直到接收到客戶端的連接請(qǐng)求。該應(yīng)用框架為典型的GCF框架。如圖22所示，J2ME平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用最常見(jiàn)的是通過(guò)GPRS方式與服務(wù)器構(gòu)成C/S架構(gòu)。HTTP請(qǐng)求模式常見(jiàn)的有：GET、POST和HEAD。HttpConnection接口提供了getResponseCode方法獲取通信應(yīng)答狀態(tài)，只有在前一狀態(tài)有效時(shí)才能繼續(xù)后繼的通信。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)本系統(tǒng)中查詢(xún)記錄是保存在手機(jī)記錄管理系統(tǒng)（RMS）中，從服務(wù)端接收的地圖文件是先保存在手機(jī)文件系統(tǒng)中，再讀取文件并渲染到地圖界面中。記錄存儲(chǔ)在與平臺(tái)相關(guān)的位置（比如非易失性設(shè)備存儲(chǔ)器）創(chuàng)建，這些位置不直接公開(kāi)給 MIDlet。記錄存儲(chǔ)還維護(hù)版本（version），它是一個(gè)整數(shù)，修改記錄存儲(chǔ)內(nèi)容的操作每發(fā)生一次，這個(gè)數(shù)加一。文件系統(tǒng)可選包（JSR75規(guī)范）中定義了J2ME平臺(tái)的文件系統(tǒng)接口。XML是Internet環(huán)境中跨平臺(tái)的，依賴(lài)于內(nèi)容的技術(shù)，是當(dāng)前處理結(jié)構(gòu)化文檔信息的有力工具。從而消耗很大的內(nèi)存空間。 多線程技術(shù) 多線程概念由于在J2ME程序中訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)會(huì)花較長(zhǎng)時(shí)間的連接遠(yuǎn)端服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求及接收數(shù)據(jù)，為了提高程序的響應(yīng)速度和程序運(yùn)行效率，不致于用戶在單擊按鈕后程序不再響應(yīng)用戶的其它操作，增加用戶界面的友好性易用性，引入了多線程機(jī)制。多個(gè)線程的執(zhí)行是并發(fā)的，也就是在邏輯上“同時(shí)”，而不管是否是物理上的“同時(shí)”。（3）運(yùn)行：就緒的線程被調(diào)度并獲得CUp的處理邊進(jìn)入了運(yùn)行狀態(tài)，每一個(gè)Thread類(lèi)及其子類(lèi)的對(duì)象都有一個(gè)重要的run()方法，當(dāng)線程對(duì)象被調(diào)度執(zhí)行的時(shí)候，它將自動(dòng)調(diào)用對(duì)象自身的run()方法，從第一句代碼開(kāi)始執(zhí)行。 Java中多線程的兩種實(shí)現(xiàn)方式（1）方式一：繼承們時(shí)Thread類(lèi)，覆蓋父類(lèi)Thread的run()方法，如果我們要實(shí)現(xiàn)多線程只需要繼承該類(lèi)就可以，其它方法不需要自己實(shí)現(xiàn)。針對(duì)方法Java提出同步機(jī)制，由synchronized關(guān)鍵字來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要有兩種用法：synchronized方法(方法同步)和synchronized塊(塊同步)。Servlet是JSP的前身，在MVC架構(gòu)中起到了控制中心的作用。 　　(2) 請(qǐng)求處理　　對(duì)于到達(dá)服務(wù)器的客戶機(jī)請(qǐng)求，服務(wù)器創(chuàng)建特定于請(qǐng)求的一個(gè)“請(qǐng)求”對(duì)象和一個(gè)“響應(yīng)”對(duì)象。 　　(3) 終止　　當(dāng)服務(wù)器不再需要 Servlet, 或重新裝入 Servlet 的新實(shí)例時(shí)，服務(wù)器會(huì)調(diào)用 Servlet 的 destroy() 方法。HTTP Servlet 使用一個(gè) HTML 表格來(lái)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。當(dāng)提交信息時(shí)，它們還指定服務(wù)器應(yīng)執(zhí)行哪一個(gè)Servlet（或其它的程序）。 地圖制作軟件——Adobe IllustratorIllustrator是由美國(guó)Adobe公司開(kāi)發(fā)的一款圖形繪制功能強(qiáng)大的平面設(shè)計(jì)軟件。具不完全統(tǒng)計(jì)全球有67%的設(shè)計(jì)師在使用Illustrator進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計(jì)！尤其基于Adobe公司專(zhuān)利的PostScript技術(shù)的運(yùn)用，Illustrator已經(jīng)完全占領(lǐng)專(zhuān)業(yè)的印刷出版領(lǐng)域。定位服務(wù)：現(xiàn)在人們的活動(dòng)中有80%左右都會(huì)跟其自身所處的位置相關(guān)，并且定位功能也是GPS導(dǎo)航系統(tǒng)中非常重要的一項(xiàng)功能，如何快速、準(zhǔn)確得到移動(dòng)終端的位置并顯著的在地圖上標(biāo)識(shí)出來(lái)是一個(gè)需要仔細(xì)考慮解決的問(wèn)題。（2）定位服務(wù)移動(dòng)終端通過(guò)藍(lán)牙協(xié)議與藍(lán)牙GPS信號(hào)接收器通訊，接收藍(lán)牙GPS信號(hào)接收器接收的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)，并對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行解析得到當(dāng)前位置的經(jīng)度、緯度、海拔高度，將這些數(shù)據(jù)發(fā)送給后端的Web服務(wù)器，由Web服務(wù)器調(diào)用地圖服務(wù)器API進(jìn)行重定中心運(yùn)算，生成以該經(jīng)度和緯度為中心的柵格圖像，并將該圖像傳到客戶端顯示，實(shí)現(xiàn)定位目的。（5）系統(tǒng)幫助：提供該系統(tǒng)的使用幫助信息。選擇不同業(yè)務(wù)處理響應(yīng)客戶端服務(wù)。利用設(shè)計(jì)模式可方便地重用成功的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)。Java開(kāi)發(fā)中的23種設(shè)計(jì)模式包括：工廠模式、建造模式、工廠方法模式、原始模型模式、單例模式、適配器(變壓器)模式、橋梁模式、合成模式、裝飾模式、門(mén)面模式、享元模式、代理模式、責(zé)任鏈模式、命令模式、迭代子模式、調(diào)停者模式、備忘錄模式、觀察者模式、狀態(tài)模式、策略模式、模板方法模式、訪問(wèn)者模式。狀態(tài)模式的意圖是讓一個(gè)對(duì)象在其內(nèi)部狀態(tài)改變的時(shí)候，其行為也隨之改變。系統(tǒng)中每一個(gè)界面類(lèi)都有初始化、出場(chǎng)、邏輯控制、繪制、按鍵按下、按鍵釋放、重復(fù)按鍵方法，由客戶端界面類(lèi)根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)選擇對(duì)應(yīng)的處理方法。 GPS數(shù)據(jù)接收及解析設(shè)計(jì)第一種解決方案：通過(guò)GPS模塊獲取當(dāng)前設(shè)備經(jīng)緯度數(shù)據(jù)第二種解決方案：通過(guò)外置藍(lán)牙GPS信號(hào)接收器獲取當(dāng)前設(shè)備經(jīng)緯度數(shù)據(jù)采用第一種解決方案需要手機(jī)支持JSR179，并且具備GPS模塊才能獲取當(dāng)前設(shè)備經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，考慮到目前市場(chǎng)上絕大部分手機(jī)都不具備GPS模塊，所以本系統(tǒng)不采用這一方案，采用第二種解決方案，即通過(guò)外置藍(lán)牙GPS信號(hào)接收器獲取當(dāng)前設(shè)備經(jīng)緯度數(shù)據(jù)。獲得本地設(shè)備(LocalDevice)后，利用本地備的發(fā)現(xiàn)代理(DiscoveryAgent)來(lái)進(jìn)行附近藍(lán)牙設(shè)備及其服務(wù)的查找。 文件系統(tǒng)訪問(wèn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)中從服務(wù)器傳送到客戶端的地圖數(shù)據(jù)是先保存到手機(jī)文件系統(tǒng)中，再?gòu)奈募到y(tǒng)中讀取并渲染到用戶界面上，涉及到文件系統(tǒng)讀取及寫(xiě)入操作，主要通過(guò)寫(xiě)地圖文件線程和讀地圖文件線程兩個(gè)線程來(lái)完成。如果請(qǐng)求命令字為其他命令字，則調(diào)用其他的響應(yīng)模塊。自1990年起，HTTP就已經(jīng)被應(yīng)用于WWW全球信息服務(wù)系統(tǒng)。采用HTTP協(xié)議做為數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，服務(wù)端程序可以在現(xiàn)有的Web服務(wù)中間件服務(wù)器上部署開(kāi)發(fā)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)據(jù)的Web中間件都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試，在其基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)部署程序，可以有效提高程序的可靠性、穩(wěn)定性，無(wú)需要額外開(kāi)發(fā)自己的服務(wù)器端通訊程序，在某種程序上也降低了服務(wù)端程序的開(kāi)發(fā)難度，減少了工作量，加快了開(kāi)發(fā)進(jìn)度。按照XML標(biāo)準(zhǔn)制定的置標(biāo)語(yǔ)言和數(shù)據(jù)交換格式已經(jīng)廣為流傳，各種XML處理工具不斷出理，XML正成為Web應(yīng)用環(huán)境下基礎(chǔ)技術(shù)?？蛻舳藬?shù)據(jù)接收模塊接收到響應(yīng)地圖數(shù)據(jù)后調(diào)用SVG地圖渲染模塊決定調(diào)用何種顯示處理，并將最終結(jié)果通過(guò)UI呈現(xiàn)給用戶。GPRS流量費(fèi)用的增加:傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量過(guò)大，則會(huì)增加GPRS流量費(fèi)用，使用戶的支出費(fèi)用增多，會(huì)使用戶對(duì)軟件產(chǎn)生抵觸情緒，從而不再使用該軟件。（3）系統(tǒng)模型要簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)量要?。?）良好的兼容性，可