本文摘要：移動GIS應用中的通信技術在數(shù)據(jù)的即時交互中起到很重要的作用，本通信工程類文章通過對GIS技術進行綜合分析，從而對GIS應用通信所包含的內(nèi)容進行研究，發(fā)現(xiàn)GIS通信技術能夠滿足人們對空間數(shù)據(jù)信息的需求。移動GIS應用中的通信技術是作為GIS系統(tǒng)的一次重大飛
移動GIS應用中的通信技術在數(shù)據(jù)的即時交互中起到很重要的作用，本通信工程類文章通過對GIS技術進行綜合分析，從而對GIS應用通信所包含的內(nèi)容進行研究，發(fā)現(xiàn)GIS通信技術能夠滿足人們對空間數(shù)據(jù)信息的需求。移動GIS應用中的通信技術是作為GIS系統(tǒng)的一次重大飛躍性研究技術，它能夠為用戶提供任一時間、地點的移動GIS系統(tǒng)通信信息服務。
《數(shù)據(jù)通信》(雙月刊)創(chuàng)刊于1980年，由信息產(chǎn)業(yè)部數(shù)據(jù)通信科學技術研究所主辦。本刊主要內(nèi)容涉及下一代網(wǎng)絡技術、寬帶網(wǎng)絡技術、多媒體通信、無線通信、網(wǎng)絡與信息安全、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸、測試與維護。榮獲信息部優(yōu)秀科技期刊二、三等獎、中文核心期刊(1992)。
摘 要：隨著我國社會信息化進程的不斷發(fā)展，促成了整個社會對空間信息需求不斷擴大的局面，空間信息技術和無線網(wǎng)絡信息的技術使得移動GIS技術進一步得到發(fā)展�，F(xiàn)階段的信息領域?qū)儆诎l(fā)展最為迅速的階段，移動通信和網(wǎng)絡技術是作為信息領域的支柱產(chǎn)業(yè)存在的，其包含的技術有計算機、通信和電子等。本文將對移動 GIS應用中的通信技術進行分析，希望能為中國移動通信技術領域發(fā)展起到一定幫助作用。
關鍵詞：移動GIS;通信技術;應用
中圖分類號：TN929 文獻標識碼：A
隨著我國信息技術的不斷發(fā)展，其傳輸速率有了一定程度的提高，網(wǎng)絡覆蓋的面積也進一步擴大，用戶終端的體積也在逐漸減小。完成了局域網(wǎng)到廣域網(wǎng)的轉(zhuǎn)換，用無線網(wǎng)代替了有線網(wǎng)，完成了移動無線接入到有線接入的完美轉(zhuǎn)換，基于此，在移動通信技術為我國信息發(fā)展帶來了一定機遇。移動GIS應用主要體現(xiàn)在GIS技術與無線通信技術的結合。本文致力于研究將通信技術應用到移動GIS中，使其更好的為廣大用戶服務。
一、移動GIS技術簡介
(一)移動GIS技術產(chǎn)生背景
現(xiàn)階段的無線通信技術相對成熟，無線互聯(lián)和智能終端已經(jīng)相融合，并且被人們廣泛在生活工作中應用。即時通信的內(nèi)容是基于實現(xiàn)任務需求數(shù)據(jù)信息的服務器，通信技術在移動GIS中的作用非常突出，主要體現(xiàn)在野外作業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、軍事國防、工業(yè)控制和野外作業(yè)等領域。GIS領域最新發(fā)展的領域即為移動GIS，移動GIS可以在GIS中心部門和野外作業(yè)隊員之間傳輸空間數(shù)據(jù)。GIS市場的領軍公司是Autodesk公司，它提供了移動訪問模塊，移動掌上設備是客戶端通常采用的技術，能夠完成柵格影響和數(shù)據(jù)的傳輸。我國現(xiàn)階段的移動通信領域發(fā)展很快，全國都已經(jīng)覆蓋移動通信網(wǎng)絡(2G)GSM，使全球的聯(lián)網(wǎng)漫游得到了初步的實現(xiàn)。基于GSM網(wǎng)的分組交換技術GPRS(2.5G)網(wǎng)絡和GDMA基本已經(jīng)開始在全國覆蓋�，F(xiàn)階段的發(fā)展中心落在了第三代移動通信系統(tǒng)(3G)上，致力于發(fā)展多媒體應用和高速數(shù)據(jù)的傳輸，據(jù)統(tǒng)計，2Mbps是目前較快的傳輸速率，它完全可以滿足空間信息對移動通信的基本要求。而我國研究的第四代移動通信系統(tǒng)(4G)已經(jīng)得到初步的應用，目標傳輸數(shù)據(jù)速率約為10Mbps。針對于功能、業(yè)務和頻帶上第四代移動通信系統(tǒng)相比第三代系統(tǒng)都有較大的優(yōu)勢，第四代傳輸系統(tǒng)的最高傳輸速度將比100Mbps高，為了使移動通信系統(tǒng)得到較快的發(fā)展，要進一步對空間信息技術中的大量數(shù)據(jù)傳送應用系統(tǒng)效率進行提高。
(二)移動GIS的特點分析
移動GIS的特點主要包括四個方面：運行平臺具有一定的延伸度、數(shù)據(jù)源具有分布式的特點、有限的計算能力和寬帶、終端和信息載體具有一定的多樣性特點。
移動GIS系統(tǒng)具有一定的復雜性，其運行平臺是由傳統(tǒng)的Internet延伸而來，本質(zhì)是無線網(wǎng)絡，而GIS應用模式的產(chǎn)生有賴于傳統(tǒng)GIS 和無線定位技術的有機融合，使移動GIS系統(tǒng)中空間地理信息地位更加重要。GIS系統(tǒng)經(jīng)過無線平臺的轉(zhuǎn)移后，使得更多的GIS應用產(chǎn)生，這就需要具有分布式特點的數(shù)據(jù)源支持。以GIS系統(tǒng)基于位置服務的技術為例，移動用戶的位置不是不是唯一的，這就導致用戶所需求的信息具有一定的多樣性特點，所以數(shù)據(jù)源不能單一，一定要滿足分布式的特點才能滿足用戶的數(shù)據(jù)需求。無線網(wǎng)絡的寬帶相對于Internet較小，在滿足服務質(zhì)量的前提下，移動GIS系統(tǒng)要在較小數(shù)據(jù)量的情況下來進行，另一方面由于移動終端的計算能力不足和有限功率和內(nèi)存，因此移動GIS對數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊笠哺�。移動GIS系統(tǒng)的終端表現(xiàn)形式包括：較為傳統(tǒng)的桌面PC和移動計算終端。移動計算終端設備包括PDA/專用的GIS嵌入式設備和移動電話等。移動GIS服務具有一定的擴展性和靈活性，其終端的表現(xiàn)形式為多樣性，這樣才能使GIS體系結構具有一定的開放性，來對終端多樣性進行進一步適應。服務器交互和移動終端用戶具有較為豐富的信息內(nèi)容，視頻、定位服務、音頻、語音、圖像、文本等都屬于以上的信息內(nèi)容，這說明有限的計算機移動終端處理數(shù)據(jù)的能力要進一步提高，使數(shù)據(jù)完成快速的傳輸。為了使移動GIS系統(tǒng)完成高效率運行就要對移動GIS的數(shù)據(jù)傳輸水平進一步提高。
(三)移動GIS系統(tǒng)的結構分析
移動GIS系統(tǒng)是作為一個無線網(wǎng)絡應用系統(tǒng)存在的，其組成結構主要包括：移動設備終端、空間數(shù)據(jù)庫、無線通信網(wǎng)絡和地理應用服務器。
移動終端設備主要是指移動GIS用戶所要應用的具有地理識別和精確快速定位的設備，這種地理應用具有低耗能、便于攜帶的特點。移動終端設備的多樣性是為了滿足用戶需求的多樣性，個人數(shù)字助理、便攜式電腦和WAP手機等都屬于移動終端設備�？臻g數(shù)據(jù)庫是指移動GIS數(shù)據(jù)的存儲核心，它能夠管理數(shù)據(jù)，應用于地理應用服務的信息數(shù)據(jù)提供。無線通信網(wǎng)絡是現(xiàn)階段應用最廣泛的網(wǎng)絡，基于移動GIS中廣域蜂窩、無線局域網(wǎng)、數(shù)字微波通信、衛(wèi)星通信、蜂窩移動通信、紅外線通信的移動網(wǎng)絡，是未來移動GIS運行的主流通信網(wǎng)絡。地理應用服務器是系統(tǒng)的核心部分，它是作為系統(tǒng)的GIS引擎存在的。
二、通信技術在移動GIS的應用
無線網(wǎng)絡是作為移動通信的重要載體存在的，同時也是有限網(wǎng)絡和移動用戶的有效銜接點。通信技術在移動GIS的應用主要體現(xiàn)在以下幾種類型網(wǎng)絡上。
(一)移動GIS中廣域蜂窩的應用
2.5G技術是對第二代移動通信網(wǎng)技術的改進，從而衍生出3G網(wǎng)絡，也是現(xiàn)階段應用最廣泛的網(wǎng)絡，它作為新型技術網(wǎng)絡的參考標準，其技術類型主要有GSM、CDMA和IS-136。見表1。
(二)移動GIS中無線局域網(wǎng)的應用
無線局域網(wǎng)是通過利用無線通信技術的方法，繼而再局部范圍建立起一個網(wǎng)絡，它能夠?qū)o線通信技術與計算機網(wǎng)絡有機的融合。無線局域網(wǎng)的覆蓋范圍大約在十米和幾百米之間，包括無線個人區(qū)域網(wǎng)絡和本地網(wǎng)絡。無線個人區(qū)域網(wǎng)絡采取的是WPAN技術，它能夠?qū)τ脩舻膫�人操作空間設備進行無線通訊 的特殊創(chuàng)建，此項設備包括手提電腦、PAD和移動電話等，距離相對較短，大約范圍在10米以內(nèi)。WPAN技術主要體現(xiàn)在紅外廣波和藍牙的使用上。藍牙的無線通信標準具有一定的短距離性和開放性，基于較短距離代替了很多種電纜連接方案，在數(shù)字設備之間利用統(tǒng)一短距離無線鏈路的方法使數(shù)據(jù)通信和語音通信的實現(xiàn)具有一定的低成本性、靈活性、安全性、方便性、小功率性和快捷性等優(yōu)勢。無線本地網(wǎng)絡主要采用的WLAN數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，它具有一定的靈活性，校園和建筑物種的數(shù)據(jù)傳輸就是通過利用電磁波來完成的，它能夠使有限連接進一步的減少，有效范圍在50英尺～1000英尺，而計算機信息傳輸需要使用無線局域網(wǎng)卡。
(三)移動GIS中數(shù)字微波通信的應用
數(shù)字微波通信即微波中繼通信，微波頻段利用中繼和視距的方法使用微波作為載體將數(shù)字信息進行有效傳輸?shù)氖侄�，它采用的無線通信技術。微波通信開始于20世紀中期，其發(fā)展迅速有賴于它自身的耗能小、容量大、抗災能力強和建設快的特點，受到大容量地面和長距離無線傳輸?shù)膹V泛應用。20世紀末，光纖通信開始發(fā)展，光維通信也逐步替代了數(shù)字微波通信。微波通信是一種無線傳輸?shù)姆绞�，但是上述�?yōu)點是光纖通信不具備的，所以微波通信的發(fā)展具有一定的前景。
(四)移動GIS中衛(wèi)星通信的應用
人造地球衛(wèi)星，主要是采用衛(wèi)星通信作為中繼站的方式來對無線電信號轉(zhuǎn)發(fā)，從而實現(xiàn)在多個地球站之間的有效通信。國際或我國通信都可以采取衛(wèi)星通信技術來傳輸電話、電報。電視盒傳真等高速數(shù)據(jù)等。衛(wèi)星通信的主要特點包括：較遠的傳輸距離、多地址的通信、頻帶可用率較寬、靈活性較強、信號強等特點�，F(xiàn)階段通信網(wǎng)的主流包括移動通信和光纖通信，它們能夠充分利用衛(wèi)星通信的特點，對地面系統(tǒng)的信息傳輸提供有效的延伸、支持和補充。
(五)移動GIS中蜂窩移動通信的應用
移動通信的最終目標是實現(xiàn)任一時間、地點、對象之間的通信。移動通信將無線通信和有線通信技術有機的融為一體，在完成語言信息傳遞的同時又將公眾電話交換網(wǎng)中的數(shù)據(jù)終端功能得以實現(xiàn)，它是一種最理想的通信服務方式，用戶可以根據(jù)自己的需要進行對信息需求的快速轉(zhuǎn)換需要。目前，蜂窩移動通信發(fā)展的速度日益迅速有賴于業(yè)務需求的進一步滿足。針對于第二代移動通信系統(tǒng)，GSM是應用最為廣泛的，它的優(yōu)勢包括覆蓋面積大、音質(zhì)好、信號強、有良好的抗干擾能力、輻射小、保密安全性好等。GPRS是第二代通信技術與第三代通信技術的銜接點，同時它能夠在GSM系統(tǒng)上解決IP結合和移動通信的技術方案，在對現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡進行利用時，要對全網(wǎng)范圍的數(shù)據(jù)業(yè)務進行推出。GPRS是作為一種分組交換技術存在的，它能夠?qū)⒖蛻襞c網(wǎng)絡之間的聯(lián)系實時傳輸?shù)较到y(tǒng)中，全天在線，使其保持較好的聯(lián)系，GPRS的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)較高，為了給用戶提供更好的通信服務，GPRS是按量計費的，客戶及時一直在線，也只需要按照發(fā)送的數(shù)據(jù)和接受數(shù)據(jù)來付相關的通信數(shù)據(jù)費用，GPRS漫游時并不收取額外費用，這為廣大用戶節(jié)約了一定的通信數(shù)據(jù)開支，針對性的滿足了用戶的信息需求。此外，GPRS擁有快捷登陸的功能，GPRS用戶在開機時，就能夠?qū)?shù)據(jù)直接連接在網(wǎng)絡上，及時關閉數(shù)據(jù)重新激活，也只需要1s～3s的時間。
(六)移動GIS中紅外線通信的應用
紅外線通信是將紅外線作為載體信息發(fā)射到接收端的通信方式，它有一定的抗干擾性，不受國家無線電管理委員會限制。但是由于紅外線穿透物體的能力不是很強，甚至不能穿透墻壁，因此紅外線傳輸?shù)牟捎镁陀辛艘欢ǖ南拗疲话銥榻嚯x或室內(nèi)限制。便攜式計算機之間的紅外線作為信息傳遞的載體將紅外線通信系統(tǒng)的作用發(fā)揮出來，限制適用于點對點通信。在技術不斷發(fā)展的前提下，紅外線通信系統(tǒng)將不斷的完善，致力于發(fā)展成一種可以在制定的區(qū)域內(nèi)完成多點通信的系統(tǒng)，紅外線通信的優(yōu)點主要有：信號調(diào)制方便，傳輸數(shù)據(jù)速率較高，低廉的發(fā)送裝置和接受裝置，傳輸裝置體積較小和無污染的傳輸過程等特點，從而代替室內(nèi)的有線網(wǎng)絡。
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