【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 絡(luò)文件傳輸模塊。下面是系統(tǒng)的框架圖： 圖 系統(tǒng)框架圖1） GPS/GIS地圖定位模塊：負(fù)責(zé)將車載終端傳遞來的GPS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通過一定算法轉(zhuǎn)換為GIS能夠使用的數(shù)據(jù)，并且利用GIS組件實(shí)現(xiàn)地圖圖層的控制，顯示對(duì)應(yīng)車輛的當(dāng)前位置，并能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)刷新車輛的位置，該模塊是本次設(shè)計(jì)的核心功能模塊，在后面的章節(jié)中將會(huì)有重點(diǎn)的介紹。2） 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽模塊：負(fù)責(zé)接收車載終端通過3G網(wǎng)絡(luò)傳遞過來的信息，并將信息投遞到中央數(shù)據(jù)處理模塊。該信息的類型可能為報(bào)警信息、請(qǐng)求語音通話信息、以及注冊(cè)信息。3） 車輛調(diào)度模塊：負(fù)責(zé)將中央數(shù)據(jù)處理模塊傳遞過來的用戶從操作界面輸入的調(diào)度命令通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到特定的車載終端。4） 網(wǎng)絡(luò)文件傳輸模塊：負(fù)責(zé)接收車載終端的現(xiàn)場(chǎng)圖片或現(xiàn)場(chǎng)視頻，并經(jīng)由中央數(shù)據(jù)處理模塊使其能在顯示器上顯示出來。5） 中央數(shù)據(jù)處理模塊：負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)模塊的同步和數(shù)據(jù)的處理和傳遞。6） 操作界面：為用戶提供直觀的UI界面，并且能夠顯示GIS地圖。 本章小結(jié)本章介紹了設(shè)計(jì)GIS管理系統(tǒng)是可能采用的各種方案，并且介紹了各種方案的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)所在，最后根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)的需要并且綜合了各個(gè)方面的因素，做出了最后方案的選擇：采用組件式GIS技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。并且簡(jiǎn)略地介紹了整個(gè)系統(tǒng)所需要設(shè)計(jì)的各個(gè)模塊的功能。第三章第三章 介紹GIS地圖顯示方法和定位方法 GIS地圖顯示的原理 一般的矢量電子地圖文件中的各個(gè)地點(diǎn)和建筑物的所在位置及其外形特征都是以其圖元的關(guān)鍵點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)形式給出的，為了能夠?qū)㈦娮拥貓D文件中的數(shù)據(jù)顯示在計(jì)算機(jī)的屏幕上，首先需要按照一定的索引算法來建立起一棵查找索引樹（如R 樹或四叉樹），然后再按照所需要訪問的地理位置范圍查找索引樹，讀出其中包含的經(jīng)緯度的信息，再以一定的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換算法（如高斯克呂格算法等），將地理經(jīng)緯度坐標(biāo)成功轉(zhuǎn)換為高斯平面直角坐標(biāo)，然后在確定了屏幕坐標(biāo)原點(diǎn)后，再按比例將圖元的平面直角坐標(biāo)投影到顯示屏幕上，從而完成了電子地圖的顯示?？臻g數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是GIS 系統(tǒng)的基石。GIS 系統(tǒng)通過這些地理空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來建立地理圖形的空間數(shù)據(jù)模型，并且定義各個(gè)空間數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)地理圖形和數(shù)據(jù)庫的結(jié)合。，地理信息系統(tǒng)是采用分層管理的方法來管理地圖數(shù)據(jù)，同一類型的空間對(duì)象存放在同一個(gè)圖層中。 MapX的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖MapX是按圖層來組織地圖的，每次在創(chuàng)建一個(gè)圖層時(shí)，都必須要為該圖層建立一張表，與該圖層所對(duì)應(yīng)的表中不僅存儲(chǔ)了該圖層中對(duì)象的地理信息，還存儲(chǔ)了許多和對(duì)象相關(guān)聯(lián)的其他的屬性信息；通常在MapX中使用的圖層就都是矢量圖層，從而可以進(jìn)行無限制的縮放而不丟失該圖層的任何地理信息；MapX控件采用的是面向?qū)ο蟮姆椒▉硖幚淼乩硇畔⑾到y(tǒng)，且對(duì)地理數(shù)據(jù)的操作實(shí)際上是對(duì)各類對(duì)象的操作；MapX基本的組成單元是Object（單個(gè)對(duì)象）和Collection（集合）,其中集合包括了對(duì)象，是多個(gè)對(duì)象的一個(gè)組合，每種對(duì)象和集合只能夠處理地圖的某一方面的功能[11]。 MapX控件主要包括有以下的對(duì)象：1） Map 。 Map是MapX的頂層的屬性，每一個(gè)Map對(duì)象主要包括有Datasets、Layers、Annotations這三個(gè)對(duì)象的集合。Map對(duì)象包括了一些主要的屬性，如Zoom 用來設(shè)置地圖的放大級(jí)別，Ratation用來控制地圖的旋轉(zhuǎn)的角度，CenterX和CenterY用來設(shè)置地圖的顯示窗口的中心坐標(biāo)位置。2） Layers 。 在MapX控件中，地理信息是按照?qǐng)D層的集合（Layers Collection）來表示的，每張單獨(dú)的地圖都是被表示成單獨(dú)的圖層的，所有的圖層都存儲(chǔ)在Layers集合當(dāng)中。Layer對(duì)象由Features對(duì)象所組成的，F(xiàn)eatures對(duì)象又是由Feature對(duì)象所組成的，F(xiàn)eature對(duì)應(yīng)于地圖中的點(diǎn)、線、面以及其他符號(hào)等的地圖實(shí)體。3） GeoSet 。GeoSet是在GeoManager中建立起來的GST文件，是圖層及其設(shè)置的集合體，用于控制程序中所顯示的地圖。4） DataSets 。在MapX控件中，屬性數(shù)據(jù)的操作是主要通過數(shù)據(jù)的綁定來實(shí)現(xiàn)的。DataSets是用于實(shí)現(xiàn)地圖與數(shù)據(jù)的綁定的工具。數(shù)據(jù)綁定的數(shù)據(jù)源既可以是DAO、ODBC數(shù)據(jù)源、ADO、RDO、MapInfo Table文件，也可以是一個(gè)規(guī)定了格式的文本文件。要綁定一個(gè)數(shù)據(jù)源，首先必須要制定所綁定的圖層，然后再制定與圖層中的地圖對(duì)象相匹配的關(guān)鍵字段。5） Annotations 。Annotations集合為用戶提供了操縱地圖中文字和符號(hào)的簡(jiǎn)單的方法。Annotations位于所有圖層的最上方，并且不與任何數(shù)據(jù)有連接。 GIS地圖顯示的具體實(shí)現(xiàn) 由于MapX控件所操縱的對(duì)象是圖層，而一個(gè)完整的地圖是有很多的圖層所構(gòu)成的，比如說一級(jí)道路圖層、二級(jí)道路圖層、湖泊圖層、鐵路圖層、建筑物圖層等。地圖范圍越大，數(shù)據(jù)越詳細(xì)，所設(shè)計(jì)到的地圖圖層數(shù)量就越大，動(dòng)輒幾十到上百個(gè)圖層。由于地圖圖層的增多，使得對(duì)圖層的操作也顯得越難且越不方便。而且由于人為的設(shè)置地圖的放大和縮小，不僅僅是所有的地圖圖層的比例大小隨著產(chǎn)生大小的變化，所顯示的圖層的數(shù)量也必須隨著變化，當(dāng)?shù)貓D放大時(shí)，所顯示的圖層數(shù)量會(huì)越多，當(dāng)?shù)貓D放大到最大時(shí)，所有的地圖圖層都將會(huì)顯示到熒幕上；當(dāng)?shù)貓D縮小時(shí)，所顯示的圖層也會(huì)相應(yīng)的縮小，一些標(biāo)識(shí)級(jí)別比較低的圖層必須在顯示的圖層中去除。由于地圖圖層的數(shù)據(jù)量的大，使得系統(tǒng)對(duì)圖層的操作的難度也變得相當(dāng)大。傳統(tǒng)的那種每個(gè)圖層分別控制的方法在這個(gè)系統(tǒng)中已經(jīng)不再合適，所以尋找一種更加合適、且方便快捷的操作方法已經(jīng)成為一種必要。MapX控件是一個(gè)ActiveX控件，它使用了自動(dòng)化對(duì)象的操作方法，對(duì)它的使用需要通過利用標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化對(duì)象接口IDispach來實(shí)現(xiàn)。它提供了一個(gè)SetGeoSet()的操作方法，允許我們對(duì)整個(gè)地圖所有的圖層進(jìn)行智能化的管理。它所操作的對(duì)象必須是一個(gè)圖層的集合，即是一個(gè)GeoSet類型的對(duì)象。我們可以利用MapInfo工具將所有地圖圖層結(jié)合到一個(gè)GeoSet類型的對(duì)象中去，那么我們只需要操作這個(gè)對(duì)象，便能夠方便快捷的實(shí)現(xiàn)各種操作。一下是對(duì)地圖圖層顯示的具體的操作和關(guān)鍵代碼：(1) 創(chuàng)建一個(gè)MFC對(duì)話框工程；(2) 定義所需要的對(duì)象；CMapX m_MapX。 // 定義一個(gè)地圖對(duì)象CMapXLayer m_MapXLayer。 // 定義一個(gè)圖層CMapXFeature m_MapXFeature。 // 定義一個(gè)圖元對(duì)象CMapXFeatureFactory m_MapXFactory。 // 定義一個(gè)類廠對(duì)象CMapXPoint m_MapXPoint。 // 定義一個(gè)點(diǎn)對(duì)象CMapXStyle m_MapXStyle。 // 定義一個(gè)風(fēng)格對(duì)象(3) 創(chuàng)建一個(gè)地圖顯示圖層；CRect GPSclientRC。GetClientRect(amp。GPSclientRC)。(5,120,5,2)。// 創(chuàng)建一個(gè)地圖對(duì)象(NULL,WS_VISIBLE,GPSclientRC,this,IDC_MAP1)。// 將該地圖對(duì)象與數(shù)據(jù)源綁定，并顯示(())。(_T())。// 設(shè)置顯示地圖的長(zhǎng)度單位和當(dāng)前的操作工具(miUnitKilometer)。(miArrowTool)。()。通過上面的程序，基本上就能夠?qū)崿F(xiàn)電子地圖的顯示。顯示效果如下圖所示： GIS地圖顯示效果圖（較小比例） GIS地圖顯示效果圖（較大比例） GIS定位的原理學(xué)科發(fā)展走向綜合是一個(gè)普遍的趨勢(shì), 比如全球定位系統(tǒng)( GPS) 與地理信息系統(tǒng)( GIS) 的集成應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展, GIS 得到了廣泛的重視和應(yīng)用, GPS 技術(shù)也已深入到各行各業(yè),GPS 與GIS 的集成具有廣泛的應(yīng)用需求, 它可以實(shí)現(xiàn)GPS 導(dǎo)航信息在地圖上的可視化、一體化和集成化, 能夠在地圖上實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地跟蹤目標(biāo)和顯示地理方位[12]。GPS 導(dǎo)航信息在地圖上的可視化給用戶的決策帶來極大的方便, 尤其是會(huì)對(duì)高技術(shù)條件下的道路交通管理具有重要的應(yīng)用價(jià)值。GIS所操縱的地圖對(duì)象是專用的地圖數(shù)據(jù)，他不僅存儲(chǔ)了直觀的地理信息（如道路、湖泊、建筑物、鐵路等）外，還通過一定的算法融合了所有地理位置的GPS數(shù)據(jù)到地圖中，在這個(gè)基礎(chǔ)上，我們只需要知道對(duì)應(yīng)的車輛當(dāng)前所在的地理位置的坐標(biāo)，我們就能通過對(duì)地圖對(duì)象進(jìn)行一定的操作從而實(shí)現(xiàn)定位的功能。當(dāng)需要對(duì)車輛位置進(jìn)行定位的時(shí)候，車載終端會(huì)定時(shí)將GPS接收機(jī)接收到的車輛當(dāng)前所在位置的GPS信息通過3G網(wǎng)絡(luò)傳遞到GIS管理系統(tǒng)。GIS管理系統(tǒng)會(huì)為對(duì)應(yīng)的車輛創(chuàng)建一個(gè)新的圖層，并置于地圖圖層的最頂層，圖層上顯示著一個(gè)車輛的小圖標(biāo)。在接收到車載終端發(fā)送來的GPS位置信息的時(shí)候，首先將數(shù)據(jù)投遞進(jìn)一個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器中，利用一定的算法將車載終端發(fā)來的GPS信息轉(zhuǎn)換為合適GIS系統(tǒng)使用的GPS數(shù)據(jù)，然后將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)投遞到圖層重繪器中，該圖層重繪器會(huì)根據(jù)投遞進(jìn)來的GPS數(shù)據(jù)，對(duì)所創(chuàng)建的車輛圖層進(jìn)行重繪，使得車輛的圖標(biāo)能夠?qū)崟r(shí)更新到相應(yīng)的坐標(biāo)上，并且將車輛的圖標(biāo)置于地圖顯示界面的最中間位置，讓人感覺車輛就在地圖上移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車載終端的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位。當(dāng)要停止對(duì)車輛進(jìn)行定位時(shí)，GIS系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)回收所創(chuàng)建的車輛的圖層，即把車輛圖標(biāo)從地圖上擦除。 GIS定位和刷新的實(shí)現(xiàn)方法我們可以通過操作一個(gè)地圖圖層集合來控制地圖的顯示效果，如放大、縮小、漫游等。但是為了實(shí)現(xiàn)GIS定位的功能，我們必須將收到的GPS信息轉(zhuǎn)換為地圖上的某個(gè)特定點(diǎn)，并采用一定的標(biāo)示符標(biāo)識(shí)出來以表示車輛的位置，為了使得整個(gè)效果更加的形象生動(dòng)，標(biāo)識(shí)小車位置的圖標(biāo)用了一個(gè)小車子的ico圖標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)上面效果，本個(gè)設(shè)計(jì)將面臨兩個(gè)設(shè)計(jì)難題：1）GPS信息的轉(zhuǎn)換和地圖的定位。通常GPS信息采集設(shè)備所采集到的數(shù)據(jù)的格式并不能直接應(yīng)用于MapX控件的接口中，而且MapX并沒有直接提供定位功能的接口函數(shù)，所以進(jìn)行設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換算法和地圖定位算法是必須要克服的困難。2）車輛圖標(biāo)在地圖圖層上的顯示。由于MapX所操作的對(duì)象只是圖層，并不可能直接對(duì)ico格式或者是其他任何格式的圖標(biāo)進(jìn)行操作，所以設(shè)計(jì)一個(gè)可以在圖層上顯示圖標(biāo)的合適的算法是另一個(gè)需要攻克的課題。為了能夠?qū)崿F(xiàn)GIS的地圖定位、圖標(biāo)顯示和車輛移動(dòng)刷新等功能，本次設(shè)計(jì)需要完成四個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)：1）GPS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。這個(gè)模塊用于將GPS信息采集設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能夠?yàn)镸apX控件所使用的數(shù)據(jù)格式。2）圖層創(chuàng)建器。由于MapX只能操作圖層對(duì)象，所以要顯示車輛圖標(biāo)，就必須將車輛圖標(biāo)利用一定的算法嵌入到圖層中，然后再將該圖標(biāo)圖層以透明化的方式顯示在地圖圖層的頂端，這樣就能成功實(shí)現(xiàn)圖標(biāo)的顯示。并且該圖層創(chuàng)建器還實(shí)現(xiàn)了一次定位的功能，MapX雖然沒有提供直接定位的接口，但是它提供了兩個(gè)設(shè)置中心點(diǎn)的接口函數(shù)SetCenterX()和SetCenterY()，他們分別接受經(jīng)度和緯度作為參數(shù)，利用這兩個(gè)接口函數(shù)，本次設(shè)計(jì)采用了下面的方法實(shí)現(xiàn)定位：將出送過來的經(jīng)過轉(zhuǎn)換過的GPS信息的經(jīng)緯度分開 ，并且分別作為參數(shù)傳遞到SetCenterX()和SetCenterY()中去，能夠?qū)⒃擖c(diǎn)設(shè)置為地圖顯示窗口的中心點(diǎn)位置，然后再利用一定的算法將車輛圖標(biāo)顯示到該點(diǎn)處，這樣子便巧妙的實(shí)現(xiàn)了定位的功能，且能夠保證車輛一直出現(xiàn)在地圖窗口的中間位置，不會(huì)偏出顯示窗口。3）圖層重繪器。為了實(shí)現(xiàn)車輛能夠動(dòng)態(tài)地再地圖上“行駛”，我們必須對(duì)圖標(biāo)所在的圖層進(jìn)行重繪，即是將原來存在的車輛圖標(biāo)從圖層中去除，然后再新的GPS坐標(biāo)點(diǎn)的位置處將車輛圖標(biāo)顯示出來，這樣子便能夠?qū)崿F(xiàn)車輛在地圖上的動(dòng)態(tài)“行駛”。4）圖層回收器。當(dāng)不進(jìn)行車輛的定位時(shí)，必須要將車輛圖層在地圖顯示窗口中禁止顯示，所以需要對(duì)該