【正文】 系統(tǒng)的需求分析 ............................................................... 20 第五章 巡檢系統(tǒng)功能模塊的實現(xiàn)和測試 ............................................................. 26 用戶界面設(shè)計 ............................................................................... 26 軟件測試 ...................................................................................... 38 系統(tǒng)出錯處理 ............................................................................... 38 系統(tǒng)出錯信息設(shè)計 .............................................................. 38 異常情況示例 ...................................................................... 38 第 六 章 移動智能巡檢系統(tǒng) 操作代碼說明 .................................................... 39 第七章 系統(tǒng)總結(jié) ...................................................................................... 49 本文背景 ..................................................................................... 49 開發(fā)中出現(xiàn)的問題 ........................................................................ 50 移動巡檢系統(tǒng)的未來展望 ............................................................... 50 多功能化成為亮點 ................................................................ 51 邁向高端巡檢管理 ................................................................ 52 南京大學(xué)碩士論文 目錄 V 參與國際競爭 ....................................................................... 52 參考文獻(xiàn) ................................................................................................. 54 致 謝 ................................................................................................... 56 版權(quán)及論文原創(chuàng)性說明 ............................................................................. 57 南京大學(xué)碩士論文 引言 1 第一章 引言 項目背景 為了維護(hù)道路安全，街道治安有序工作。特別是由原來的定點式防護(hù)改為巡邏執(zhí)勤方式，這種執(zhí)勤方式，可節(jié)省警力，但由于屬室外作業(yè)，其工作情況難以規(guī) 范、管理、考核，工作簽到記錄的考核方法容易產(chǎn)生偽造記錄、巡邏不到位、不按制度落實等問題，且歷史記錄不易保存。做到全面實現(xiàn)了對道路的電子化監(jiān)控和巡檢人員巡檢軌跡的跟蹤顯示。既起到對事故的事前預(yù)防，也可以作為事后輔助追查的有效依據(jù)。旨在通過對目前，城市現(xiàn)代化的步伐越來越快，道路運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展迅速，滿足了人們出行及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，但是卻增加了道路安全的問題。 現(xiàn)在，移動巡檢系統(tǒng)對移動通信線路巡檢實行量化、動態(tài)管理的現(xiàn)代化手段，對促進(jìn)光纜線路維護(hù)部門實行科學(xué)化管理，極大方便了移動公司對移動巡檢線路資源的管理。該服務(wù)適用于所有蜂窩系統(tǒng)和寬帶個人通信業(yè)務(wù)，同時還適用于專用移動無線電(SMR)執(zhí)照持有者。同時在美國， UWB 技術(shù)于 21 世紀(jì)初得到了美南京大學(xué)碩士論文 引言 2 國軍方開放的認(rèn)可，基于 UWB 的短距離精確無線定位商用系統(tǒng)由此進(jìn)入民間市場，并且得到了很好的應(yīng)用，是國際上較早開發(fā)短距離精確無線定位商用系統(tǒng)的國家之一 [周武旸等 , 2020]。與E911 類似，政府希望能夠及時的為呼叫者提供準(zhǔn)確定位，以便展開救助，歐洲政府還在 E112 中實現(xiàn)了對個人隱私和信息安全性的保證 [Kaveh, 2020]。 移動巡檢系統(tǒng)技術(shù)以及具體巡檢系統(tǒng)的介紹，來達(dá)到普及移動巡檢系統(tǒng)技術(shù)以及巡檢系統(tǒng)的目的。 本文的組織結(jié)構(gòu) 本文的組織結(jié)構(gòu)如下： 第一章 緒論。 第二章 3S 相關(guān)技術(shù)。 第三章 數(shù)據(jù)采集技術(shù)。 第四章 移動智能巡檢系統(tǒng)的需求和設(shè)計 。 第五章 巡檢系統(tǒng)功能模塊的實現(xiàn)和測試 。系統(tǒng)中出錯處理、出錯信息設(shè)計、異常情況示例等相關(guān)操作問題的圖示。 第六章 移動智能巡檢系統(tǒng)操作代碼說明。 第七章 系統(tǒng)總結(jié)。 致謝及展望。 參考文獻(xiàn)。 南京大學(xué)碩士論文 3S 相關(guān)技術(shù) 4 第 二 章 3S 相關(guān)技術(shù) 地理 信息系統(tǒng)（ GIS）與全球定位系統(tǒng) (GPS)、遙感系統(tǒng) (RS)合稱 3S 系統(tǒng)。 移動智能巡檢系統(tǒng) 的方案 ,同時也拓展了 3S 在道路監(jiān)察、管理的相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用的思路 ,如在以地理信息為基礎(chǔ)的道路監(jiān)察，城區(qū)規(guī)劃設(shè)計、道路安全實時空間數(shù)據(jù)采集和道路巡檢等工作中，重點解決道路安全空間數(shù)據(jù)實時信息的采集、更新 (地圖修正 )問題和日常檢 查維護(hù)問題 ,為道路安全信息化建設(shè)提供指導(dǎo)性解決方案 ,對促進(jìn)管理現(xiàn)代化和決策的科學(xué)化都具有重要意義。地理信息系統(tǒng)的組成主要包括以下幾個方面： GIS 屬于信息系統(tǒng)的一類，不同在 于它能運(yùn)作和處理地理參照數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng) (GIS) 是一種具有信息系統(tǒng)空間專業(yè)形式的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。例如，根據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的位置對數(shù)據(jù)進(jìn)行識別。地理信息系統(tǒng)（ GIS）技術(shù)能夠應(yīng)用于科學(xué)調(diào)查、資源管理、 財產(chǎn)管理、發(fā)展規(guī)劃、繪圖和路線規(guī)劃。 南京大學(xué)碩士論文 3S 相關(guān)技術(shù) 5 GIS 中使用的技術(shù)：各種信息來源，如果能將你所在州的降雨和你所在縣上空的照片聯(lián)系起來，就可以判斷出哪塊濕地在一年的某些時候會干涸。對于源數(shù)據(jù)的基本要求是確定變量的位置。任何可以定位存放的變量都能被反饋到 GIS?？梢詫⒌貓D中不同類型的數(shù)據(jù)格式輸入 GIS。例如，通過分析由遙感生成的數(shù)字衛(wèi)星圖像，可以生成一個與地圖類似的有關(guān)植被覆蓋的數(shù)字信息層。 GIS數(shù)據(jù)以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的形式表現(xiàn)了現(xiàn)實世界客觀對象 (公路、土地利用、海拔 )。這二種抽象體在 GIS 系統(tǒng)中存儲數(shù)據(jù)主要的二種方法為：柵格（網(wǎng)格）和矢量。它與柵格（網(wǎng)格）圖像是類似的，除了使用合適的顏色之外，各個單元記錄的數(shù)值也可能是一個分類組（例如土地使用狀況）、一個連續(xù)的值（例如降雨量）或是當(dāng)數(shù)據(jù)不是可用時記錄的一個空值。通常存儲單元代表地面的方形區(qū)域，但也可以用來代表其它形狀。 矢量數(shù)據(jù)利用了幾何圖形例如點、線（一系列點坐標(biāo)），或是面（形狀決定于線）來表現(xiàn)客觀對象。矢量同樣可以用來表示具有連續(xù)變化性的領(lǐng)域。 TIN 的記錄對于這些連接成一個由三角形構(gòu)成的不規(guī)則網(wǎng)格的點進(jìn)行評估。 利用柵格或矢量數(shù)據(jù)模型來表達(dá)現(xiàn)實既有優(yōu)點也有缺點。對于柵格數(shù)據(jù)可以很輕易地實現(xiàn)覆蓋的操作，而對于矢量數(shù)據(jù)來說要困難得多。 除了以幾何向量坐標(biāo)或是柵格單元位置來表達(dá)的空間數(shù)據(jù)外，另外的非空間數(shù)據(jù)也可以被存儲。例如，一個森林資源的多邊形可能包含一個標(biāo)識符值及有關(guān)樹木種類的信息。 （ 1）資料采集：數(shù)據(jù)采集 — — 向系統(tǒng)內(nèi)輸入數(shù)據(jù) —— 它占據(jù)了 GIS 從業(yè)者的大部分時間。 測量數(shù)據(jù)可以從測量器械上的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)收集系統(tǒng)中被直接輸入到 GIS 中。 遙感數(shù)據(jù)同樣在數(shù)據(jù)收集中發(fā)揮著重要作用，并由附在平臺上的多個傳感器組成。 現(xiàn)在大部分?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來源于圖片判讀和航空照片。這些系統(tǒng)允許數(shù)據(jù)以二維或三維捕捉，它們的海拔直接從用照相測量法原理的立體象對中測量得到。 衛(wèi)星遙感提供了空間數(shù)據(jù)的另一個重要來源。遙感收集可以進(jìn)一步處理來標(biāo)識感興趣的對象和類例如土地覆蓋的光柵數(shù)據(jù)。例如，GIS 可以通過在具有相同分類 的所有單元周圍生成線，同時決定單元的空間關(guān)系，如鄰接和包含，來將衛(wèi)星圖像轉(zhuǎn)換成向量結(jié)構(gòu)。因此 GIS 必須能夠?qū)⒌乩頂?shù)據(jù)從一種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換到另一種結(jié)構(gòu)。 GIS 中的地圖數(shù)據(jù)必須能被操作以使其與從其它地圖獲得的數(shù)據(jù)對齊或相配合。 地球可以用多種模型來表示，對于地球表面上的任一給定點，各個模型 都可能給出一套不同的坐標(biāo)（如緯度，經(jīng)度，海拔）。隨著地球的更多測量逐漸累積，地球的模型也變得越來越復(fù)雜，越來越精確。 （ 4） GIS 空間分析：空間分析能力是 GIS 的主要功能，也是 GIS 與計算機(jī)制圖軟件相區(qū)別的主要特征。一般地講，它只回答 What（是什么？）、 Where（在哪里？）、 How（怎么樣？）等問題，但并不（能）回答Why（為什么？）。 GIS 軟件 地理信息只是一堆數(shù)字紀(jì)錄，需要有合適的軟件去把它表示出來；與此同時，地理信息數(shù)據(jù)庫的建立，亦有賴合適軟件的幫助，把地理數(shù)據(jù)信息化。政府及軍方機(jī)構(gòu)往往用到特別打造的軟件，例如開源的 GRASS 或其他專門的系統(tǒng)，以配合他們的特殊需要。這些系統(tǒng)所提供的資料更往往過于地域中心，例如：你可以清楚找到一個位于美國偏遠(yuǎn)小鎮(zhèn)的停車位，但卻不能看得清楚一條位于首爾江南區(qū)的大街。這些編程界面，有利用 VBA 或 JavasScript 的。 南京大學(xué)碩士論文 3S 相關(guān)技術(shù) 8 （ 2）移動 GIS：通過與流動裝置的結(jié)合，地理資訊系統(tǒng)可以為用戶提供即時的地理信息。 汽車導(dǎo)航汽車導(dǎo)航系統(tǒng)是 地理資訊系統(tǒng)的一個特例，它除了一般的地理資訊系統(tǒng)的內(nèi)容以外，還包括了各條道路的行車及相關(guān)信息的數(shù)據(jù)庫。地理數(shù)據(jù)文件 (GDF)是為導(dǎo)航系統(tǒng)描述地圖數(shù)據(jù)的 ISO 標(biāo)準(zhǔn)。地圖資源數(shù)據(jù)庫也用于航跡規(guī)劃、導(dǎo)航，并可能還有主動安全系統(tǒng)、輔助駕駛及位置定位服務(wù) (Location Based Services, LBS)等高級功能。 GPS 無線定位 整個 GPS 系統(tǒng)主要由空間部分、地面控制部分與用戶接收機(jī)三部分組成 :（ 1）空間部分： GPS 的空間部分由 24 顆 GPS 工作衛(wèi)星組成，早先這些衛(wèi)星被分成 8 顆一組，分布在 3 個不同的繞地軌道上，之后人們對這樣的安排做了調(diào)整，最終將 24 顆衛(wèi)星劃分為 6 組，每組四顆，分布在 6 個不同的繞地軌道上，軌道平均高度為 20200 公里，不同軌道之間的傾角為 55176。 GPS 衛(wèi)星軌道經(jīng)過調(diào)整之后，能夠保證在世界上幾乎所有的地方都能夠至少有 6 顆衛(wèi)星處于地平線以上，即可見范圍，最多時能達(dá) 到 12 顆。加之衛(wèi)星信號的傳播和接收不受天氣的影響，因此， GPS 是一個全球性、全天候的連續(xù)實時的導(dǎo)航和定位系統(tǒng)。主控站位于美國科羅拉多（ Colorado）的法爾孔（ Falcon）空軍基地，主控站根據(jù)各監(jiān)控站對 GPS 的觀測計算出衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)通過注入站注入到衛(wèi)星中去，以調(diào)整偏離軌道的衛(wèi)星至預(yù)訂軌道，或啟用備用衛(wèi)星替 代失效衛(wèi)星等。注入站負(fù)責(zé)將主控站計算出的衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星改正數(shù)據(jù)注入到衛(wèi)星中去。它的作用是接受 GPS 衛(wèi)星所發(fā)出的信號，利用這些信號進(jìn)行導(dǎo)航定位等工作。通常在這些運(yùn)動載體上安裝 GPS 接收機(jī)，實時測得 GPS 接受信號天線所在的位置。 （ 2） 絕對定位與相對定位 ： 絕對定位：絕對定位是確定獨(dú)立待定點在地球坐標(biāo)系中的位置的定位方式 ； 相對定位：相對定位是確定同步跟蹤相同 GPS 信號的若干臺接收機(jī)之間的相對位置的一種方法。 （ 3） 偽距法與載波相位法 ： 偽距法 [Daly P., 1993]：在使用偽距法定