【正文】 電波發(fā)射出的時(shí)間。 GPS 衛(wèi)星的鐘差由地面的監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)出，因此它是一個(gè)己知值，所以它實(shí)際測(cè)出的距離被叫做偽距觀測(cè)值，它的計(jì)算公式在加上衛(wèi)星鐘差矯正后為： rsr tcttP ????? )(cc, ? （ 22） 一般來說要想足夠精度地測(cè)定接收機(jī)的鐘差是難以實(shí)現(xiàn)的，因此常把它作為一個(gè)待定參數(shù)，然后結(jié)合 GPS 衛(wèi)星接收機(jī)的位置坐標(biāo)值一 起解算出來。而 X 、 Y 、 Z 為 GPS 衛(wèi)星接收機(jī)處于同一坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，與 GPS 衛(wèi)星接收機(jī)的鐘差一樣，為待求變量。這樣就能夠構(gòu)建 4 個(gè)方程式組成的方程 組，解方程組即可求出 GPS 衛(wèi)星接收機(jī)的位置坐標(biāo) ( X， Y， Z )和其鐘差Δ tr。 圖 21 GPS 工作原理圖 GIS 理論及相關(guān)技術(shù)概述 地理信息系統(tǒng) (Geographic Information System， GIS)， 有 的地方 又稱為“ 地學(xué)信息系統(tǒng) ” 或 “ 資源與 環(huán)境信息系統(tǒng) ” 。 GIS 在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng) 的 支持下，對(duì) 地球 整個(gè)或部分表層（包括大氣層）空間中的有關(guān) 空間和 地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、 計(jì)算 、分析 處理 、顯示和描述的 信息 系統(tǒng) [10]。 簡(jiǎn)而言之， GIS 系統(tǒng)既是分析 和管理地理 空間數(shù)據(jù)的工程應(yīng)用技術(shù)，又是跨越地球科學(xué)、 空間 科學(xué)和 信息 科學(xué)的 一個(gè) 基礎(chǔ)應(yīng)用學(xué)科。 它處理 的對(duì)象是多種地理空間 的 實(shí)體數(shù)據(jù) 以及 其 相互之間的 關(guān)系，包括遙感圖像數(shù)據(jù)、空間 定位 數(shù)據(jù)、 圖形及 屬性數(shù)據(jù)等 ?？臻g數(shù)據(jù)的 最主要 特點(diǎn)是 所有 數(shù)據(jù)都按統(tǒng)一的地理坐標(biāo) 來 編碼， 能夠達(dá)到 定位、定性和定量的描述 ， 這是 GIS 區(qū)別于 其它系統(tǒng)的根本標(biāo)志，也是 該領(lǐng)域的 技術(shù)難點(diǎn)。 (3)在 GIS 系統(tǒng)的發(fā)展歷程中，人的因素在其中有著越來越重要的作用和影響。 (1)空間特征數(shù)據(jù) 空間特征數(shù)據(jù)往往可以劃分成關(guān)系數(shù)據(jù)與幾何數(shù)據(jù)兩類，其中幾何數(shù)據(jù)用來描述相關(guān)地理實(shí)體的位置及形狀大小，一般用坐標(biāo)值來表示。這三種基本類型目標(biāo)點(diǎn)狀、線狀、面狀間有著嚴(yán)格的鄰接、關(guān)聯(lián)與包含等拓?fù)潢P(guān)系。 (2)屬性特征數(shù)據(jù) 屬性特征數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)的主要處理對(duì)象，是對(duì)一個(gè)地理實(shí)體的具體描繪，其主要通過統(tǒng)計(jì)數(shù)值或者字符串來描述。 . .. GIS 地理信息系統(tǒng)軟件及應(yīng)用開發(fā) GIS 系統(tǒng)根據(jù)其內(nèi)容的不同可以分為工具型 GIS 和應(yīng)用型 GIS 兩大類型，其中第一種 GIS 具備空間數(shù)據(jù)輸入、存儲(chǔ)、管理、分析處理及輸出等功能；而第二種 GIS 則是為一些專業(yè)領(lǐng)域的工作提供服務(wù)。 隨著地理信息系統(tǒng)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用， GIS 應(yīng)用的研發(fā)設(shè)計(jì)就變得愈加重要和迫切。其中利用前兩種開發(fā)方式設(shè)計(jì)的軟件在系統(tǒng)功能上往往會(huì)有較大的不足，而且其設(shè)計(jì)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)難度較大，造成了其在應(yīng)用上的限制。目前，國(guó)內(nèi)外主流的 GIS 軟件提供商都開發(fā)了組件方式的 GIS 產(chǎn)品，使用者能夠在相關(guān)額技術(shù)開發(fā)規(guī)范指導(dǎo)下，方便的利用這些組件來完成強(qiáng)大的 GIS 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)。 GIST是一個(gè)集采集 、 儲(chǔ)存 、管理 和 分析處理空間信息和交通信息 于一體的 計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)。 能夠?yàn)檎还懿块T提供功能強(qiáng)大的管理工具和空間信息服務(wù)。 1）數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng) 在交通地理信息系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)是其核心組成之一。 GIST 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)將上述數(shù)據(jù)通過分層、圖塊管理、編碼及空間索引等方式構(gòu)建成空間數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)提供的屬性數(shù)據(jù)庫(kù)管理子系統(tǒng)，能夠?qū)ο鄳?yīng)的屬性數(shù)據(jù)，例如如上所述的行政交通區(qū)域、基礎(chǔ)設(shè)施、路線等信息進(jìn)行輸入、查詢、修改及 管理等功能。 專題制圖， 該功能可以對(duì)測(cè)量圖層進(jìn)行編輯、顯示和測(cè)量等，主要內(nèi)容有編輯、綜合制圖以及測(cè)量等。 路徑優(yōu)化，該功能可以讓用戶設(shè)定起止點(diǎn)來選擇最優(yōu)也即最短路徑，同時(shí)可以通過設(shè)置來使某個(gè)路口或者路段禁行，以及給 定條件下的最佳路徑尋找。在該系統(tǒng)中，還有一個(gè)重要的組成部分，即電子地圖，它的主要功能為以下幾點(diǎn)： 1)提供可視圖形化的人機(jī)交互界面； 2)對(duì)屏幕上顯示的地圖進(jìn)行任意的縮放及漫游； 3)查詢地理實(shí)體的位置坐標(biāo)及信息； 4)在圖上準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地顯示出租車的方位信息及其行駛路徑，并能在確定起始點(diǎn)后尋找最優(yōu)路徑。 全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)（ Global System for Mobile Communication， GSM）是國(guó)內(nèi)目前應(yīng)用最為廣泛和成熟的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。目前世界上兩大 GSM 系統(tǒng)為 GSM 900、 GSM1800，采用不同頻率 ，而本文中所看重的是通信網(wǎng)絡(luò)的 穩(wěn)定性和其采用的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的固定性。 . .. 3 系統(tǒng)功能及需求 移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控的目的，是為了在移動(dòng)目標(biāo)及其管理者之間建立一種準(zhǔn)確、迅速、有效的信息溝通方式。 因此， GPS 監(jiān)控系統(tǒng)的核心功能是在移動(dòng)目標(biāo)以及監(jiān)控中心之間進(jìn)行高效的信息傳送。 系統(tǒng)需求特點(diǎn) /服務(wù)器模式（ Browser/Server） 目前，傳統(tǒng)的客戶端 /服務(wù)器結(jié)構(gòu)（ C/S）正在被 B/S 結(jié)構(gòu)或其它的分布式體系結(jié)構(gòu)所取代，由于 B/S 方式僅要求客戶機(jī)上安裝有瀏覽器即可（包括 IE或 Netscape），因此具有界面風(fēng)格統(tǒng)一、開放、應(yīng)用程序維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn) [21]。作為客戶服務(wù)的窗口，監(jiān)控中心要能及時(shí)處理大量用戶的業(yè)務(wù)請(qǐng)求，這些在車輛監(jiān)控中心受理的業(yè)務(wù)請(qǐng)求如何得到準(zhǔn)確、及時(shí)、快速的處理，是體現(xiàn)系統(tǒng)響應(yīng)速度和解決客戶問題效率的關(guān)鍵。 GPS 車輛監(jiān)控信息管理系統(tǒng)的通信安全也直接影響整個(gè)系統(tǒng)的安全性。網(wǎng)絡(luò)安全由網(wǎng)段的劃分、路由備份、路由訪問控制來保證。對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一定要采用具備 C2 級(jí)以上的數(shù)據(jù)安全控制機(jī)制；數(shù)據(jù)庫(kù)還應(yīng)該具有完整的鎖機(jī)制；如果有些數(shù)據(jù)的保密要求非常嚴(yán)格，這些數(shù)據(jù)可以字段加密去儲(chǔ)存，這些 數(shù)據(jù)即使是數(shù)據(jù)管理員也無法讀出來。當(dāng)系統(tǒng)的規(guī)模要增大時(shí)，可以不用改變系統(tǒng)原來結(jié)構(gòu)的的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用的功能?？梢赃m用于任何不同的軟硬件平臺(tái)，而且也適用于任何規(guī)模和不同管理方式的企業(yè)，新用戶容易添加到系統(tǒng)上，自動(dòng)完善各種操作。 定論一個(gè)系統(tǒng)實(shí)用與否的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是系統(tǒng)的易操作性，一般情況下有以下幾點(diǎn)：美觀的操作界面，使功能要人性化；簡(jiǎn)潔的操作步驟，越簡(jiǎn)單越好；系統(tǒng)提供幫助的信息要完整并且實(shí)用，即使不怎么懂專業(yè)的用戶也能很快的學(xué)會(huì)使用系統(tǒng)的各個(gè)功能。當(dāng)一些軟件有重要操作時(shí)要設(shè)置日志記錄，作為系統(tǒng)日志的補(bǔ)充，并且加強(qiáng)管理功能；不僅需要系統(tǒng)定期的自行檢測(cè)，而且設(shè)計(jì)軟件過程當(dāng)中也要考慮數(shù)據(jù)監(jiān)控，當(dāng)系統(tǒng)被攻擊后可以提早作出察覺。 系統(tǒng)在無線網(wǎng)絡(luò)部分必 須提供充分的手段去抗干擾除噪聲。 可以適用于任何不同的軟硬件平臺(tái)，而且也適用于任何規(guī)模和不同管理方式的企業(yè)，新用戶容易添加到系統(tǒng)上，自動(dòng)完善各種操作。 6．系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性 在保證滿足技術(shù)要求的前 提下，做到性價(jià)比最好；采用 GPRS 方式傳輸數(shù)據(jù)，后期的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用只有同類產(chǎn)品的 1/4。 9．系統(tǒng)擴(kuò)充性 考慮到業(yè)務(wù)在不斷發(fā)展、變化，因此要求系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)、容量、通信和處理能力等方面具有擴(kuò)充性和升級(jí)的能力。系統(tǒng)提供開放式結(jié)構(gòu)，易于與其他系統(tǒng)連接 。 2．圖層控制 可見性控制與圖層顯示優(yōu)先性控制功能。同時(shí)監(jiān)控界面可實(shí)現(xiàn)全屏顯示地圖。 4．鷹眼功能 當(dāng)主窗口顯示放大的局部圖形時(shí)，可另開一個(gè)小窗口顯示全境，并可通過該窗口控制主窗口的顯示內(nèi)容。 5．自動(dòng)切換圖功能 系統(tǒng)可根據(jù)車輛位置自動(dòng)選擇比例尺最小的地圖顯示該車輛。 6．地圖打印 可隨時(shí)打印實(shí)時(shí)顯示的地圖圖樣及窗口顯示的界面。智能化動(dòng)態(tài)注記功能，包括：流動(dòng)注記功能 (街道、河流等線形地物注記，隨線形地物當(dāng)前顯示部分流. .. 動(dòng)，始終完整的顯示在當(dāng)前窗口內(nèi) )。具有輔助決策功能：距離測(cè)定、路線查詢、建筑物查詢、其他信息查詢。同時(shí)，通信模塊還負(fù)責(zé)客戶端用戶與服務(wù)中心管理員之間網(wǎng)上通信。 2．單目標(biāo)跟蹤 可選定車輛進(jìn)行目標(biāo)跟蹤顯示，當(dāng)跟蹤目標(biāo)移動(dòng)到屏幕邊緣時(shí)，電子地圖自動(dòng)調(diào)整將目標(biāo)顯示在畫面的中心。要求車輛編號(hào)即 可從列表中選擇又可直接輸入，操作指令則只以列表方式來選擇。同時(shí)接受操作員的控制。 5．報(bào)警功能 各類報(bào)警是本系統(tǒng)的主要功能之一，特別對(duì)于出租車的防劫、私家車的防盜、運(yùn)鈔車的越界報(bào)警等具有十分的必要性。該模塊主要完成對(duì)于防盜、防劫、越界、求助等類型的報(bào)警處理功能。 6．智能中文信息調(diào)度 監(jiān)控客戶端根據(jù)調(diào)車用戶所報(bào)位置劃定呼叫區(qū)域，中心系統(tǒng)根據(jù)呼叫區(qū)域選定此區(qū)域中的處于空車狀態(tài)的車輛并顯示與監(jiān)控客戶端，監(jiān)控客戶端選擇距 離較近的單個(gè)或多個(gè)車輛下發(fā)中文調(diào)度命令，車載監(jiān)控單元的顯示器上顯示此命令并發(fā)出提示音，出租司機(jī)觸發(fā)確認(rèn)按鈕回傳應(yīng)答信息，中心向最先回傳應(yīng)答信息的車輛下發(fā)調(diào)度確認(rèn)信息并在數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄備案便于處理。設(shè)系統(tǒng)管理員可管理操作員權(quán)限及可修改口令。 2．日志記錄 系統(tǒng)提供日志記錄功能，供管理人員查看系統(tǒng)的運(yùn)行日志、監(jiān)控坐席的操作日志等，為管理人員對(duì)系統(tǒng)的分析、坐席管理等提供依據(jù)。 3．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)查詢功能 數(shù)據(jù)庫(kù)修改、查詢功能：可通過數(shù)據(jù)庫(kù)添加修改查詢車輛的具體情況。多種查詢范圍選擇 (整個(gè)區(qū)域查詢、跨圖查詢、當(dāng)前圖幅查詢、當(dāng)前圖層查詢、當(dāng)前子圖層查詢 )。 . .. 第 4 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)原理 車輛定位主要是采用 GPS 衛(wèi)星定位技術(shù)，而監(jiān)控中心與車輛之間則主要是通過利用 GPRS 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸來的實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信 的 。 用戶 如果要想對(duì)目標(biāo)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，可以通過Inter 網(wǎng)絡(luò)去訪問監(jiān)控中心的主頁(yè)， 輸入正確的用戶名和密碼后，選定要監(jiān)控的車輛就 可實(shí)現(xiàn)對(duì)其的監(jiān)控管理。 圖 31 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)體系模式 整個(gè) WebGPS 車輛監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是 監(jiān)控中心。 傳統(tǒng) C/S 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 傳統(tǒng)的 C/S（ 即 Client/Server） 模式 是 一個(gè)兩層結(jié)構(gòu) ， 可以在多臺(tái)電腦上同時(shí)執(zhí)行 、相互協(xié)作 ，有效的將軟硬件結(jié)合在一起，提高了資源的利用率 和系統(tǒng)的效率。 服務(wù)器部分的主要功能是 對(duì) 數(shù)據(jù)庫(kù)的處理， 對(duì)一些 后臺(tái)程序進(jìn)行統(tǒng)一管理和操作，例如對(duì)外部設(shè)備的共享管理以及對(duì)共享數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)操控 ；而 客戶部分則 主要是對(duì)應(yīng)用程序的處理 、 對(duì)請(qǐng)求 做出 一定的 響應(yīng) 以及執(zhí)行一些前臺(tái) 服務(wù) ， 如 對(duì)用戶接口的管理、報(bào)告請(qǐng)求以及共享數(shù)據(jù)的處理 等 。胖客戶端的“胖”主要是體現(xiàn)在 客戶端中同時(shí)容納了顯示邏輯和事務(wù)處理邏輯這兩個(gè)單元，處理任務(wù)比較繁重；而瘦服務(wù)器的“瘦”主要表現(xiàn)在服務(wù)器的工作量小，主要是數(shù)據(jù)處理邏輯和數(shù)據(jù)庫(kù)這兩個(gè)單元。 隨著社會(huì)的發(fā)展，用戶數(shù)量不斷增多，人們對(duì)系統(tǒng)性能的要求也越來越高，系統(tǒng)也由原先的小型化變成了大型化，這無疑對(duì) C/S 模式提出了更高的要求，而 C/S 的局限性到導(dǎo)致它將無法滿足人們的這些需求，具體體現(xiàn)到以下幾點(diǎn)： 大量的程序開發(fā)。 客戶端投資成本增大。 系統(tǒng)維護(hù) 、系統(tǒng)移植的工作量增大。 新型 Browser/Server 系統(tǒng)的三層體系結(jié)構(gòu) . .. B/S（即 Browser/Server）是隨著網(wǎng)絡(luò)發(fā)展而誕生的一種新型體系結(jié)構(gòu)，而且得到了快速發(fā)展，很多商家都采用了這種模式。 B/S 系統(tǒng)中，主要的工作負(fù)擔(dān)都移植到了服務(wù)器上，客戶端的工作任務(wù)相對(duì)較小，大大簡(jiǎn)化了 客戶 端 的工作。 簡(jiǎn)單的說， B/S 模式就是把 C/S 模式中的事務(wù)處理模塊 從原先的客戶端移除 后 單獨(dú) 看作 一層， 減輕了客戶端的工作量，把繁重的工作轉(zhuǎn)移給了另一層，即 Web 服務(wù)器， 下圖 32 即為 B/S 的三層結(jié)構(gòu)體系?，F(xiàn)在客戶端只需要承擔(dān)顯示功能，不在進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算和數(shù)據(jù)訪問功能，只給客戶提供顯示功能 ，使得客戶端變得“苗條了許多” ，而且客戶端的性能也不要求很高了，有效地降低了投資成本； 工作人員對(duì)設(shè)備的維護(hù)上從原先對(duì)每個(gè)客戶端的維護(hù)轉(zhuǎn)變成只對(duì) Web 服務(wù)器的維護(hù)， 維護(hù)的工作量大大降低 。 便于維護(hù)和升級(jí)。 操作簡(jiǎn)單明了。 信息實(shí)時(shí)發(fā)布。 但是， B/S 模式并不是沒有缺點(diǎn)，與 C/S 模式相比，其不足主要表現(xiàn)在：設(shè)備運(yùn)行速度不高，對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的要求較大，因?yàn)?B/S 模式主要依賴于網(wǎng)絡(luò)，客戶端 與 Web服務(wù)器，以及 Web服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的相互通信都需要 Inter來實(shí)現(xiàn)。 系統(tǒng)的 MVC 設(shè)計(jì)模式 MVC 設(shè)計(jì)模式 MVC(ModelViewControl)模式是 Xerox PARC 在八十年代提出的，其 主要是為編程語言 Smalltalk80 服務(wù)的。 MVC 根據(jù)不同功能將應(yīng)用 平臺(tái)劃分了不同模塊，使其結(jié)構(gòu)更加明了，更加直觀， 便于隨著系統(tǒng)的變化而改變。模型 對(duì)象采用面向?qū)ο蟮姆绞?，將問題轉(zhuǎn)化為應(yīng)用程序來解決， 應(yīng)用程序的相關(guān)信息如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等都包含在 抽象對(duì)象 和隱含的邏輯當(dāng)中， 應(yīng)用程序的狀態(tài)也得到了集中展現(xiàn)。 . .. 2)視圖 (View)對(duì)象 在應(yīng)用程序中 負(fù)責(zé) 產(chǎn)生用戶界面的是視圖對(duì)象 ，其功能主要是管理操作人員與應(yīng)用程序之間相互通信的接口。視圖對(duì)象是關(guān)系訪問模型的數(shù)據(jù)，對(duì)其他信息都不了解，當(dāng)模型方式變化時(shí)， 視圖會(huì)隨著一起改變，模型和視圖之間是多對(duì)多