電子商務(wù)關(guān)鍵技術(shù)-物流技術(shù)

1、Ch3-3 電子商務(wù)關(guān)鍵技術(shù)電子商務(wù)關(guān)鍵技術(shù)暨南大學(xué) 胡矗明31.定義定義1)條形碼：以一組豎條的不同寬度和間隙來條形碼：以一組豎條的不同寬度和間隙來代表一個字符、同時以若干組來表示一串代表一個字符、同時以若干組來表示一串字符的圖示符號字符的圖示符號2.特點特點1)有開始結(jié)束標志以便于雙向閱讀有開始結(jié)束標志以便于雙向閱讀2)一般有字符注釋以便于污損時人工閱讀一般有字符注釋以便于污損時人工閱讀3)物流中常用二維碼及彩色碼物流中常用二維碼及彩色碼暨南大學(xué) 胡矗明4n編碼內(nèi)容編碼內(nèi)容1)商品條形碼商品條形碼nEAN13位位8位位n標準版標準版13位；縮短位；縮短版版8位位n用于單個大件商品用于單個大

2、件商品包裝包裝暨南大學(xué) 胡矗明5n儲運單元條碼儲運單元條碼nEAN13位位14位位n用于定量儲運單元用于定量儲運單元的包裝的包裝暨南大學(xué) 胡矗明6n貿(mào)易單元條形碼貿(mào)易單元條形碼nEAN128變長連續(xù)變長連續(xù)n用于標識貿(mào)易單元的信息，如產(chǎn)品的批號、數(shù)用于標識貿(mào)易單元的信息，如產(chǎn)品的批號、數(shù)量、規(guī)格、生產(chǎn)日期、有效期、交貨地等量、規(guī)格、生產(chǎn)日期、有效期、交貨地等暨南大學(xué) 胡矗明7n二維條碼二維條碼n美國美國Symbol公司于公司于1991年推出名為年推出名為PDF417的二維條碼。的二維條碼。n是由留美華人王寅敬（音）博士發(fā)明的。是由留美華人王寅敬（音）博士發(fā)明的。PDF是取英文是取英文Porta

3、ble Data File三個單詞的首字母的縮寫，意為三個單詞的首字母的縮寫，意為“便攜數(shù)便攜數(shù)據(jù)文件據(jù)文件”。 暨南大學(xué) 胡矗明81)發(fā)動機邊柱上的發(fā)動機邊柱上的PDF417 標簽標簽 n由于汽車標簽包含由于汽車標簽包含了所有的信息，可了所有的信息，可以把它應(yīng)用到所有以把它應(yīng)用到所有需要數(shù)據(jù)掃描的地需要數(shù)據(jù)掃描的地方，例如，我們在方，例如，我們在進行反鎖剎車控制進行反鎖剎車控制測試前，掃描這輛測試前，掃描這輛汽車，以確定車的汽車，以確定車的類型。它還可在發(fā)類型。它還可在發(fā)貨時用于車輛的最貨時用于車輛的最終認證。終認證。 暨南大學(xué) 胡矗明9nPDF417條碼技術(shù)的特點條碼技術(shù)的特點1.信息容量

4、大信息容量大根據(jù)不同的條空比例每平方英寸可以容納根據(jù)不同的條空比例每平方英寸可以容納250到到1100個字符。個字符。在國際標準的證卡有效面積上在國際標準的證卡有效面積上(相當(dāng)于信用卡面積的相當(dāng)于信用卡面積的2/3，約為約為76mm*25mm), PDF417條碼可以容納條碼可以容納1848個字母字個字母字符或符或2729個數(shù)字字符，約個數(shù)字字符，約500個漢字信息。這種二維條個漢字信息。這種二維條碼比普通條碼信息容量高幾十倍。碼比普通條碼信息容量高幾十倍。2 .編碼信息廣編碼信息廣PDF417條碼可以將照片、指紋、掌紋、簽字、聲音、文字條碼可以將照片、指紋、掌紋、簽字、聲音、文字等凡可數(shù)字化

5、的信息進行編碼。等凡可數(shù)字化的信息進行編碼。暨南大學(xué) 胡矗明103.保密、防偽性能好保密、防偽性能好采用密碼防偽、軟件加密及利用所包含的信息如指紋、采用密碼防偽、軟件加密及利用所包含的信息如指紋、照片等進行防偽照片等進行防偽4.譯碼可靠性高譯碼可靠性高普通條碼的譯碼錯誤率約為百萬分之二左右，而普通條碼的譯碼錯誤率約為百萬分之二左右，而PDF417條碼的誤碼率不超過千萬分之一條碼的誤碼率不超過千萬分之一 5.修正錯誤能力強修正錯誤能力強沾污、破損面積不超過沾污、破損面積不超過50，條碼信息可以照常破譯出，條碼信息可以照常破譯出丟失的信息。丟失的信息。暨南大學(xué) 胡矗明111.微波射頻識別系統(tǒng)所采用

6、的技術(shù)稱為微波反射技微波射頻識別系統(tǒng)所采用的技術(shù)稱為微波反射技術(shù)，它基于電子標簽內(nèi)微波天線的負載阻抗隨儲術(shù)，它基于電子標簽內(nèi)微波天線的負載阻抗隨儲存的電子數(shù)據(jù)而變化的特點，來實現(xiàn)對電子標簽存的電子數(shù)據(jù)而變化的特點，來實現(xiàn)對電子標簽內(nèi)電子數(shù)據(jù)的讀寫內(nèi)電子數(shù)據(jù)的讀寫2.射頻識別系統(tǒng)由三大部分組成射頻識別系統(tǒng)由三大部分組成1)電子標簽電子標簽2)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3)讀寫器讀寫器 暨南大學(xué) 胡矗明121)電子標簽電子標簽 n電子標簽由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有惟一的電子編碼，電子標簽由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有惟一的電子編碼，附著在物體目標對象上。電子標簽像紙一樣薄附著在物體目標對

7、象上。電子標簽像紙一樣薄, 柔韌可彎曲并可編程，柔韌可彎曲并可編程，射頻標簽內(nèi)編寫的程序可按特殊的應(yīng)用進行隨時讀取和改寫。射頻射頻標簽內(nèi)編寫的程序可按特殊的應(yīng)用進行隨時讀取和改寫。射頻標簽也可編入相應(yīng)人員的一些數(shù)據(jù)信息，這些人員的數(shù)據(jù)信息可依標簽也可編入相應(yīng)人員的一些數(shù)據(jù)信息，這些人員的數(shù)據(jù)信息可依據(jù)需要進行分類管理，并可隨不同的需要制作新卡，射頻標簽中的據(jù)需要進行分類管理，并可隨不同的需要制作新卡，射頻標簽中的內(nèi)容被改寫的同時也可以被永久鎖死保護起來。通常標簽芯片體積內(nèi)容被改寫的同時也可以被永久鎖死保護起來。通常標簽芯片體積很小，厚度一般不超過很小，厚度一般不超過0.35mm，可以印制在紙張

8、、塑料、木材、玻，可以印制在紙張、塑料、木材、玻璃、紡織品等包裝材料上，也可以直接制作在商品標簽上，通過自璃、紡織品等包裝材料上，也可以直接制作在商品標簽上，通過自動貼標簽機進行自動貼標。動貼標簽機進行自動貼標。n容量從幾百容量從幾百b到到32kb暨南大學(xué) 胡矗明13n從功能方面來看，可將從功能方面來看，可將RFID標簽分為四種：只標簽分為四種：只讀標簽、可重寫標簽、帶微處理器標簽和配有讀標簽、可重寫標簽、帶微處理器標簽和配有傳感器的標簽。傳感器的標簽。n只讀型標簽的結(jié)構(gòu)功能最簡單，包含的信息較少并且只讀型標簽的結(jié)構(gòu)功能最簡單，包含的信息較少并且不能被更改；不能被更改；n可重寫型標簽集成了容量

9、為幾十字節(jié)到幾萬個字節(jié)的可重寫型標簽集成了容量為幾十字節(jié)到幾萬個字節(jié)的閃存，標簽內(nèi)的信息能被更改或重寫，只讀型和可重閃存，標簽內(nèi)的信息能被更改或重寫，只讀型和可重寫型標簽都主要應(yīng)用于物流系統(tǒng)以及生產(chǎn)過程管理系寫型標簽都主要應(yīng)用于物流系統(tǒng)以及生產(chǎn)過程管理系統(tǒng)和行李控制系統(tǒng)中；統(tǒng)和行李控制系統(tǒng)中；n帶微處理器標簽依靠內(nèi)置式只讀存儲器中儲存的操作帶微處理器標簽依靠內(nèi)置式只讀存儲器中儲存的操作系統(tǒng)和程序來工作，出于安全的目的，許多標簽都同系統(tǒng)和程序來工作，出于安全的目的，許多標簽都同時具備加密電路，現(xiàn)在這類標簽主要應(yīng)用于非接觸型時具備加密電路，現(xiàn)在這類標簽主要應(yīng)用于非接觸型IC卡上，既用于電子結(jié)算、出

10、入管理，也可用作會員卡上，既用于電子結(jié)算、出入管理，也可用作會員卡；卡；n有些有些RFID標簽集成了傳感器，包括溫度傳感器或壓力標簽集成了傳感器，包括溫度傳感器或壓力傳感器等，目前這類標簽主要用于動物個體識別和輪傳感器等，目前這類標簽主要用于動物個體識別和輪胎管理上。胎管理上。 暨南大學(xué) 胡矗明14n另一方面也可分為有源、無源另一方面也可分為有源、無源RFID標簽標簽n有源電子標簽內(nèi)裝有電池，有源電子標簽內(nèi)裝有電池， 一般具有較遠的閱讀距離，一般具有較遠的閱讀距離， 不足之處是電池的壽命有限（不足之處是電池的壽命有限（310 年）年）n無源電子標簽內(nèi)無電池，它接收到閱讀器（讀出裝置）無源電子標

11、簽內(nèi)無電池，它接收到閱讀器（讀出裝置）發(fā)出的微波信號后，將部分微波能量轉(zhuǎn)化為直流電供發(fā)出的微波信號后，將部分微波能量轉(zhuǎn)化為直流電供自己工作，一般可做到免維護自己工作，一般可做到免維護n相比有源系統(tǒng)，無源系統(tǒng)在閱讀距離及適應(yīng)物體運動相比有源系統(tǒng)，無源系統(tǒng)在閱讀距離及適應(yīng)物體運動速度方面略有限制。速度方面略有限制。暨南大學(xué) 胡矗明15n又可從頻率方面將又可從頻率方面將RFID標簽分為低標簽分為低頻、高頻標簽。頻、高頻標簽。n低頻系統(tǒng)一般指其工作頻率小于低頻系統(tǒng)一般指其工作頻率小于30MHz，典型的工作，典型的工作頻率有：頻率有： 125KHz、225KHz、13.56M等，這些頻點等，這些頻點應(yīng)用

12、的射頻識別系統(tǒng)一般都有相應(yīng)的國際標準予以支應(yīng)用的射頻識別系統(tǒng)一般都有相應(yīng)的國際標準予以支持。其基本特點是電子標簽的成本較低、標簽內(nèi)保存持。其基本特點是電子標簽的成本較低、標簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較少、閱讀距離較短（無源情況，典型閱讀的數(shù)據(jù)量較少、閱讀距離較短（無源情況，典型閱讀距離為距離為10cm）、電子標簽外形多樣（卡狀、環(huán)狀、）、電子標簽外形多樣（卡狀、環(huán)狀、鈕扣狀、筆狀）、閱讀天線方向性不強等。鈕扣狀、筆狀）、閱讀天線方向性不強等。暨南大學(xué) 胡矗明16n高頻系統(tǒng)一般指其工作頻率大于高頻系統(tǒng)一般指其工作頻率大于400MHz， 典典型的工作頻段有：型的工作頻段有： 915MHz、2450MHz、5

13、800MHz等。高頻系統(tǒng)在這些頻段上也有眾多等。高頻系統(tǒng)在這些頻段上也有眾多的國際標準予以支持。高頻系統(tǒng)的基本特點是的國際標準予以支持。高頻系統(tǒng)的基本特點是電子標簽及閱讀器成本均較高、電子標簽及閱讀器成本均較高、 標簽內(nèi)保存的標簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠（可達幾米至十幾數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠（可達幾米至十幾米），適應(yīng)物體高速運動性能好、外形一般為米），適應(yīng)物體高速運動性能好、外形一般為卡狀、閱讀天線及電子標簽天線均有較強的方卡狀、閱讀天線及電子標簽天線均有較強的方向性。向性。暨南大學(xué) 胡矗明17暨南大學(xué) 胡矗明18Active RFIDPassive RFIDTag Power So

14、urceInternal to tagEnergy transferred using RF from readerTag BatteryYesNoRequired signal strengthVery LowVery HighRangeUp to 100mUp to 3-5m, usually lessMulti-tag reading1000s of tags recognized up to 100mphFew hundred within 3m of readerData StorageUp to 128 Kb or read/ write & search128 bytes

15、 of read/write暨南大學(xué) 胡矗明19125 kHz13.56 MHz869,902- 928 MHz2.45 GHzRead RangeUp to 18 inUp to 3 ftUp to 15 ftUp to 3 ftPerformance in Moist EnvironmentGoodGoodPoorPoorPerformance in Metal EnvironmentPoorPoorGoodGoodData RateSlowMediumFastFastCostHighHighLowMediumAnti-collisionNone10 - 40 tags/sec50 tag

16、s/sec150 tags/sec暨南大學(xué) 胡矗明20n數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)n數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)信息的存數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)信息的存儲及管理、對卡進行讀寫控制儲及管理、對卡進行讀寫控制n數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以是市面上現(xiàn)有的各數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以是市面上現(xiàn)有的各種大小不一的數(shù)據(jù)庫或供應(yīng)鏈系統(tǒng)，種大小不一的數(shù)據(jù)庫或供應(yīng)鏈系統(tǒng)，用戶還能夠買到面向特定行業(yè)的高度用戶還能夠買到面向特定行業(yè)的高度專業(yè)化的庫存數(shù)據(jù)庫，或者把專業(yè)化的庫存數(shù)據(jù)庫，或者把RFID系系統(tǒng)當(dāng)成整個企業(yè)統(tǒng)當(dāng)成整個企業(yè)ERP的一部分。如果的一部分。如果應(yīng)用情況比較特殊，甚至可以自己動應(yīng)用情況比較特殊，甚至可以自己動手編寫數(shù)據(jù)庫應(yīng)用軟

17、件，采用手編寫數(shù)據(jù)庫應(yīng)用軟件，采用PC機或機或者是終端機來完成者是終端機來完成 暨南大學(xué) 胡矗明21n讀寫器讀寫器n讀寫器是負責(zé)讀取或?qū)懭霕撕炐畔⒌淖x寫器是負責(zé)讀取或?qū)懭霕撕炐畔⒌脑O(shè)備，讀寫器可以是單獨的整體，也設(shè)備，讀寫器可以是單獨的整體，也可以作為部件的形式嵌入到其他系統(tǒng)可以作為部件的形式嵌入到其他系統(tǒng)中去。它可以單獨具有讀寫、顯示、中去。它可以單獨具有讀寫、顯示、數(shù)據(jù)處理等功能，也可與計算機或其數(shù)據(jù)處理等功能，也可與計算機或其他系統(tǒng)進行聯(lián)合，完成對射頻標簽的他系統(tǒng)進行聯(lián)合，完成對射頻標簽的操作。讀寫器由兩個基本的功能塊組操作。讀寫器由兩個基本的功能塊組成：控制系統(tǒng)和由發(fā)送器及接收器組成：

18、控制系統(tǒng)和由發(fā)送器及接收器組成的高頻接口。成的高頻接口。 暨南大學(xué) 胡矗明22nRFID的特點：的特點：1)標簽、讀寫設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)遵循國家相關(guān)標準和規(guī)范；標簽、讀寫設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)遵循國家相關(guān)標準和規(guī)范；2)標簽芯片與自帶天線全封閉、防塵、防水、防靜電，不怕標簽芯片與自帶天線全封閉、防塵、防水、防靜電，不怕彎曲；彎曲；3)標簽可反復(fù)使用（擦寫標簽可反復(fù)使用（擦寫10萬次，讀無限）；萬次，讀無限）；4)讀取快速，一次可同時識別幾十甚至上百個標簽；讀取快速，一次可同時識別幾十甚至上百個標簽；5)電子標簽其復(fù)制難度極高，基本無復(fù)制可能；電子標簽其復(fù)制難度極高，基本無復(fù)制可能；6)每張電子標簽皆有一無

19、法修改、獨立的編號（每張電子標簽皆有一無法修改、獨立的編號（ID Code），），且經(jīng)過專門的加密；且經(jīng)過專門的加密；7)靈活的內(nèi)部存儲空間：可根據(jù)需要自定義；靈活的內(nèi)部存儲空間：可根據(jù)需要自定義；8)內(nèi)容可反復(fù)讀寫且某些內(nèi)容可反復(fù)讀寫且某些“空間空間”可獨立鎖定；可獨立鎖定；9)使用壽命長：無機械磨損，無機械故障，不怕惡劣環(huán)境。使用壽命長：無機械磨損，無機械故障，不怕惡劣環(huán)境。 暨南大學(xué) 胡矗明23nRFID系統(tǒng)的一些典型應(yīng)用：系統(tǒng)的一些典型應(yīng)用：1)物流和供應(yīng)管理物流和供應(yīng)管理2)生產(chǎn)制造和裝配生產(chǎn)制造和裝配3)航空行李處理航空行李處理4)郵件郵件/快運包裹處理快運包裹處理5)文檔追蹤文檔

20、追蹤/圖書館管理圖書館管理6)動物身份標識動物身份標識7)運動計時運動計時8)門禁控制門禁控制/電子門票電子門票9)道路自動收費道路自動收費暨南大學(xué) 胡矗明24CasePalletReceiving/ShippingForkliftTag unitsReader LocationsDock DoorStorageIntelligent design required to minimize infrastructure costs and ensure ROIContainers暨南大學(xué) 胡矗明25nEPCnEPC （Electric Product Code）產(chǎn)品電子碼）產(chǎn)品電子碼”采用一組

21、編號來代表制造商及其產(chǎn)品，采用一組編號來代表制造商及其產(chǎn)品，EPC還用另外一組數(shù)字來唯一地標識單品還用另外一組數(shù)字來唯一地標識單品nEPC是存是存儲在儲在RFID標簽微型芯片中的信息標簽微型芯片中的信息nEPC的應(yīng)用將使企業(yè)能夠及時知道每個商品的應(yīng)用將使企業(yè)能夠及時知道每個商品在他們供應(yīng)鏈上任何時點的位置信息。在他們供應(yīng)鏈上任何時點的位置信息。 產(chǎn)品產(chǎn)品的唯一識別對于某些商品非常必要，而條碼的唯一識別對于某些商品非常必要，而條碼識別的最大缺點之一是它只能識別一類產(chǎn)品，識別的最大缺點之一是它只能識別一類產(chǎn)品，而不是唯一商品而不是唯一商品暨南大學(xué) 胡矗明2601.0203D2A.916E8B.07

22、19BAE03C96 bitsHeader版本號版本號Object Class對象分類號對象分類號ePC Manager域名管理號域名管理號Serial Number序列號序列號Header: 8 bits = 256ePC Mgr: 28 bits = 268, 435,456Object Class: 24 bits = 16,777,216Serial Number: 36 bits = 687,194,767,361暨南大學(xué) 胡矗明27n其中版本號標識其中版本號標識EPC的版本號，它使得的版本號，它使得EPC隨后的碼段可以有不同的長度隨后的碼段可以有不同的長度n域名管理是描述與此域名管

23、理是描述與此EPC相關(guān)的生產(chǎn)廠商的相關(guān)的生產(chǎn)廠商的信息，例如信息，例如“可口可樂公司可口可樂公司”n對象分類記錄產(chǎn)品精確類型的信息，例如：對象分類記錄產(chǎn)品精確類型的信息，例如：“美國生產(chǎn)的美國生產(chǎn)的330ml罐裝減肥可樂（可口可罐裝減肥可樂（可口可樂的一種新產(chǎn)品）樂的一種新產(chǎn)品）”n序列號唯一標識貨品，它會精確的告訴我們序列號唯一標識貨品，它會精確的告訴我們所說的究竟是哪一罐所說的究竟是哪一罐330ml罐裝減肥可樂罐裝減肥可樂 暨南大學(xué) 胡矗明28版本號域名管理對象分類序列號EPC-64TYPE2211724TYPE2151332TYPE2261323EPC-96TYPE8282436EPC-

24、256TYPE83256160TYPE86456128TYPE81285664暨南大學(xué) 胡矗明29nEPC網(wǎng)絡(luò)的特點網(wǎng)絡(luò)的特點 1)不像傳統(tǒng)的條碼，該網(wǎng)不像傳統(tǒng)的條碼，該網(wǎng)絡(luò)不需要人的干預(yù)與操絡(luò)不需要人的干預(yù)與操作而是通過自動技術(shù)實作而是通過自動技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運行現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運行2)無縫鏈接無縫鏈接3)網(wǎng)絡(luò)的成本相對較低網(wǎng)絡(luò)的成本相對較低4)該網(wǎng)絡(luò)是通用的，可以該網(wǎng)絡(luò)是通用的，可以在任何環(huán)境下運行在任何環(huán)境下運行5)采納一些管理實體的標采納一些管理實體的標準如：準如：UCC、EAN、ANSI、ISO等等暨南大學(xué) 胡矗明30暨南大學(xué) 胡矗明31n應(yīng)用應(yīng)用n2002年年5月月7日，英國最日，英國最大的零售

25、商大的零售商Marks & Spencer公司宣布采用公司宣布采用美國德州儀器公司的美國德州儀器公司的Tag-it電子標簽替代原電子標簽替代原有的條碼標簽去追蹤他有的條碼標簽去追蹤他們的們的350萬個循環(huán)使用萬個循環(huán)使用的食品托盤及推車的冷的食品托盤及推車的冷凍食品供應(yīng)系統(tǒng)凍食品供應(yīng)系統(tǒng) 暨南大學(xué) 胡矗明32n趨勢趨勢1) 由于沃爾瑪公司要求供應(yīng)商在由于沃爾瑪公司要求供應(yīng)商在2006年前必須年前必須采用采用RFID技術(shù)，沃爾瑪公司日前表示，今后技術(shù)，沃爾瑪公司日前表示，今后將不再從那些未使用將不再從那些未使用RFID技術(shù)的供應(yīng)商處采技術(shù)的供應(yīng)商處采購商品，這對應(yīng)用軟件產(chǎn)業(yè)震動極大購商品

26、，這對應(yīng)用軟件產(chǎn)業(yè)震動極大2)眾多應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)商紛紛升級程序，眾多應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)商紛紛升級程序，Sun、SAP、Oracle和和IBM等也開始在公司的主流產(chǎn)等也開始在公司的主流產(chǎn)品中集成品中集成 RFID技術(shù)技術(shù)暨南大學(xué) 胡矗明33n存在的問題存在的問題1)芯片芯片2)射頻識別標簽的成本射頻識別標簽的成本 （2030美分）美分）3)專用軟件系統(tǒng)專用軟件系統(tǒng)4)專業(yè)人員專業(yè)人員5)系統(tǒng)的準確性系統(tǒng)的準確性 6)私隱性私隱性暨南大學(xué) 胡矗明341.地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng) (GIS, Geographic Information System) 是一種基于計算機的工具，它可以是一種基于計算機的工具，

27、它可以對在地球上存在的東西和發(fā)生的事件進行成對在地球上存在的東西和發(fā)生的事件進行成圖和分析。圖和分析。2. GIS 技術(shù)把地圖這種獨特的視覺化效果和地技術(shù)把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作（例如查詢理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作（例如查詢和統(tǒng)計分析等）集成在一起。這種能力使和統(tǒng)計分析等）集成在一起。這種能力使 GIS與其他信息系統(tǒng)相區(qū)別，從而使其在廣與其他信息系統(tǒng)相區(qū)別，從而使其在廣泛的公眾和個人企事業(yè)單位中解釋事件、預(yù)泛的公眾和個人企事業(yè)單位中解釋事件、預(yù)測結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實用價值。測結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實用價值。暨南大學(xué) 胡矗明35Input scanner,

28、 digitizer, GPSCPU, hard driveLANPrinter, plotter暨南大學(xué) 胡矗明36n地理參考系統(tǒng)地理參考系統(tǒng) n地理信息包含有明確的或間接的地理參照系統(tǒng)地理信息包含有明確的或間接的地理參照系統(tǒng)n地理參照系統(tǒng)如經(jīng)度和緯度坐標，或者是國家網(wǎng)地理參照系統(tǒng)如經(jīng)度和緯度坐標，或者是國家網(wǎng)格坐標，間接的地理參照系統(tǒng)如地址、郵政編碼、格坐標，間接的地理參照系統(tǒng)如地址、郵政編碼、人口普查區(qū)名、森林位置識別、路名等。人口普查區(qū)名、森林位置識別、路名等。n地理編碼自動處理系統(tǒng)用來從間接的參照系統(tǒng)，地理編碼自動處理系統(tǒng)用來從間接的參照系統(tǒng)，如地址描述，轉(zhuǎn)變成明確的地理參照系統(tǒng)，如

29、多如地址描述，轉(zhuǎn)變成明確的地理參照系統(tǒng)，如多重定位。這些地理參考系統(tǒng)可以幫助定位一些特重定位。這些地理參考系統(tǒng)可以幫助定位一些特征，如商業(yè)活動、森林位置，也可以定位一些事征，如商業(yè)活動、森林位置，也可以定位一些事件，如地震，用于做地表分析件，如地震，用于做地表分析暨南大學(xué) 胡矗明371.真實世界的物體可以簡化為三種圖素，構(gòu)成真實世界的物體可以簡化為三種圖素，構(gòu)成地理參照系統(tǒng)地理參照系統(tǒng)線（街道）面（管理區(qū)域）點 （連鎖店）Geographicdatabase暨南大學(xué) 胡矗明381.圖素的類型有點、線、面圖素的類型有點、線、面2.圖層內(nèi)的圖素類型要一致圖層內(nèi)的圖素類型要一致圖層“Streets”

30、 所選擇的圖素 次要街道 高速公路 主要街道暨南大學(xué) 胡矗明391.GIS通過疊加的圖通過疊加的圖層和空間分析功能，層和空間分析功能，將原始的地理數(shù)據(jù)將原始的地理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槟苤С挚臻g轉(zhuǎn)變?yōu)槟苤С挚臻g決策的信息決策的信息暨南大學(xué) 胡矗明401.圖層中的每一個圖素圖層中的每一個圖素的描述構(gòu)成屬性表的描述構(gòu)成屬性表FID = 4103(Feature IDentifier)暨南大學(xué) 胡矗明411.相關(guān)技術(shù)相關(guān)技術(shù)1)GIS與其他幾種信息系統(tǒng)密切相關(guān)，并且與其他幾種信息系統(tǒng)密切相關(guān)，并且因其處理和分析海量而復(fù)雜的地理數(shù)據(jù)而因其處理和分析海量而復(fù)雜的地理數(shù)據(jù)而對運算能力要求較高。涉及的技術(shù)包括桌對運算能

31、力要求較高。涉及的技術(shù)包括桌面制圖、計算機輔助設(shè)計面制圖、計算機輔助設(shè)計CAD、遙感、遙感、DBMS、以及、以及GPS技術(shù)技術(shù)暨南大學(xué) 胡矗明421.有關(guān)分析的問題可能是有關(guān)分析的問題可能是1)兩個地方之間的距離是多少兩個地方之間的距離是多少2)供應(yīng)商都在城市的哪些地方供應(yīng)商都在城市的哪些地方 3)適合于蓋倉庫的所有地點在哪里適合于蓋倉庫的所有地點在哪里4)如果政府要在這里建一條高速公路，它將如何影響交通如果政府要在這里建一條高速公路，它將如何影響交通2.GIS可以用于幫助一個新廠房址的選定，以使其受環(huán)可以用于幫助一個新廠房址的選定，以使其受環(huán)境影響最小，在低風(fēng)險區(qū)域，離人口聚集地近。可境影響

32、最小，在低風(fēng)險區(qū)域，離人口聚集地近?？梢砸缘貓D和附加報告的方式簡潔而清晰的提供這個以以地圖和附加報告的方式簡潔而清晰的提供這個信息，使決策者集中精力于實際的問題，而不是花信息，使決策者集中精力于實際的問題，而不是花時間去理解數(shù)據(jù)。由于時間去理解數(shù)據(jù)。由于GIS結(jié)果能夠很快地獲得，多結(jié)果能夠很快地獲得，多個假想的結(jié)果可以被高效地評價個假想的結(jié)果可以被高效地評價暨南大學(xué) 胡矗明431.矢量和柵格模式矢量和柵格模式 1)地理信息系統(tǒng)工作于兩種不同的基本地理模式地理信息系統(tǒng)工作于兩種不同的基本地理模式矢量模式和柵格模式矢量模式和柵格模式2)在矢量模式中，關(guān)于點、線和多邊形的信息被編在矢量模式中，關(guān)于點

33、、線和多邊形的信息被編碼并以碼并以x、y坐標形式儲存坐標形式儲存n一個點特征的定位，例如一個鉆孔，可以被一個單一的一個點特征的定位，例如一個鉆孔，可以被一個單一的x、y坐標所描述坐標所描述n線特征，例如公路和河流，可以被存儲于一系列的點坐線特征，例如公路和河流，可以被存儲于一系列的點坐標標n多邊形特征，例如銷售地域或河流聚集區(qū)域，可以被存多邊形特征，例如銷售地域或河流聚集區(qū)域，可以被存儲于一個閉合循環(huán)的坐標系。儲于一個閉合循環(huán)的坐標系。暨南大學(xué) 胡矗明441)矢量模式非常有利于描述一些離散特征，矢量模式非常有利于描述一些離散特征，但對連續(xù)變化的特征，例如土壤類型或趕但對連續(xù)變化的特征，例如土壤

34、類型或趕往醫(yī)院的開銷等，就不太有用往醫(yī)院的開銷等，就不太有用2)柵格模式發(fā)展為連續(xù)特征的模式。柵格圖柵格模式發(fā)展為連續(xù)特征的模式。柵格圖象包含有網(wǎng)格單元，有點像掃描的地圖或象包含有網(wǎng)格單元，有點像掃描的地圖或照片。不管是矢量模式還是柵格模式，用照片。不管是矢量模式還是柵格模式，用來存儲地理數(shù)據(jù)，都有優(yōu)點和缺陷。現(xiàn)代來存儲地理數(shù)據(jù)，都有優(yōu)點和缺陷?，F(xiàn)代的的GIS都可以處理這兩種模式都可以處理這兩種模式暨南大學(xué) 胡矗明451.Global Navigation Satellite System, GNSS1)包含一套或多套衛(wèi)星群系統(tǒng)、機載航電接收器、具備系統(tǒng)包含一套或多套衛(wèi)星群系統(tǒng)、機載航電接收器

35、、具備系統(tǒng)整合與監(jiān)視功能的全球性的定位、定時系統(tǒng)整合與監(jiān)視功能的全球性的定位、定時系統(tǒng)2)必要于實施階段支持導(dǎo)航性能需求必要于實施階段支持導(dǎo)航性能需求(Required Navigation Performance, RNP) 3)提供精確與非精確近場導(dǎo)引提供精確與非精確近場導(dǎo)引暨南大學(xué) 胡矗明461.GPS: Global Positioning System 之縮寫之縮寫2.由多于由多于24顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò) (NAVSTAR)，主要由美國國防部，主要由美國國防部控管，包含控管，包含:1)六個軌道面六個軌道面, 每個軌道面有四顆衛(wèi)星每個軌道面有四顆衛(wèi)星運行運行 2)軌

36、道傾角軌道傾角55度度3)軌道半徑為軌道半徑為20,200公里公里4)繞行地球一周需時繞行地球一周需時11hr 58min 5)在軌道上重在軌道上重1900磅磅6)設(shè)計壽命為設(shè)計壽命為7.5年年暨南大學(xué) 胡矗明47n構(gòu)成構(gòu)成1)空間部分空間部分n21+3 顆衛(wèi)星顆衛(wèi)星n21顆工作衛(wèi)星，顆工作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星顆備用衛(wèi)星2)地面控制部分地面控制部分n位于美國科羅拉多的主控站位于美國科羅拉多的主控站n分布全球的三個注入站分布全球的三個注入站n五個監(jiān)測站五個監(jiān)測站。 3)用戶設(shè)備部分用戶設(shè)備部分n任何陸、海、空應(yīng)用任何陸、海、空應(yīng)用GPS信號接收信號接收機機暨南大學(xué) 胡矗明48暨南大學(xué) 胡矗明491

37、.原理原理1)GPS定位測量的基礎(chǔ)是衛(wèi)星間的三定位測量的基礎(chǔ)是衛(wèi)星間的三角關(guān)系角關(guān)系2)建立三角關(guān)系，建立三角關(guān)系，GPS接收器必須測接收器必須測量衛(wèi)星傳送無線電信號的傳播時間量衛(wèi)星傳送無線電信號的傳播時間 3)傳播時間的測量，傳播時間的測量，GPS必須具備極必須具備極精確的時鐘精確的時鐘4)在信號傳播的距離上，必須確切知在信號傳播的距離上，必須確切知道衛(wèi)星在太空中的位置道衛(wèi)星在太空中的位置 5)最后校正所又可能產(chǎn)生的延誤或誤最后校正所又可能產(chǎn)生的延誤或誤差差暨南大學(xué) 胡矗明501.GPS信號調(diào)制成兩個載波信號調(diào)制成兩個載波L1(1575.42MHz)與與L2(1227.6MHz) 后傳送發(fā)射

38、后傳送發(fā)射暨南大學(xué) 胡矗明51n每種載波有每種載波有2類調(diào)制信號：導(dǎo)航信號、電文信號類調(diào)制信號：導(dǎo)航信號、電文信號n導(dǎo)航信號導(dǎo)航信號1)粗碼（粗碼（C/A碼）：面向民間用戶碼）：面向民間用戶n僅調(diào)制在僅調(diào)制在L1載波上載波上n精度精度20-30m2)精碼（精碼（P碼）：面向美國軍方及其他特許部門碼）：面向美國軍方及其他特許部門n可調(diào)制在可調(diào)制在L1、L2上上n精度精度0.3mn電文信號電文信號1)同時調(diào)制同時調(diào)制L1和和L2載波上；載波上；2)向用戶發(fā)播的電文信息包括向用戶發(fā)播的電文信息包括：n衛(wèi)星運行情況衛(wèi)星運行情況；n確定確定C/A碼過渡到碼過渡到P碼時間同步用的交接碼；碼時間同步用的交接

39、碼；n衛(wèi)星鐘修正和星歷參數(shù)衛(wèi)星鐘修正和星歷參數(shù)；n修正電離層傳播延遲用的參數(shù)修正電離層傳播延遲用的參數(shù)；n系統(tǒng)中所有其它衛(wèi)星的星歷表和歷書信息系統(tǒng)中所有其它衛(wèi)星的星歷表和歷書信息 暨南大學(xué) 胡矗明521.GPS 訊號相當(dāng)微弱訊號相當(dāng)微弱, 遠低于周遭噪聲遠低于周遭噪聲2.訊號無法穿越水泥結(jié)構(gòu)訊號無法穿越水泥結(jié)構(gòu), 鋼結(jié)構(gòu)建筑及地表鋼結(jié)構(gòu)建筑及地表3.訊號容易被建筑物及其它結(jié)構(gòu)體阻隔訊號容易被建筑物及其它結(jié)構(gòu)體阻隔4.極易受到干擾極易受到干擾5.反射訊號反射訊號(Multi-path)會導(dǎo)致誤差會導(dǎo)致誤差暨南大學(xué) 胡矗明531.目前世界上已有的兩大衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)在運行：目前世界上已有的兩大衛(wèi)星

40、導(dǎo)航定位系統(tǒng)在運行：一是美國的全球定位系統(tǒng)（一是美國的全球定位系統(tǒng)（GPS），二是俄羅斯的），二是俄羅斯的“格魯納斯格魯納斯”（GLONASS）。但是這兩個系統(tǒng)受到）。但是這兩個系統(tǒng)受到美、俄兩國軍方的嚴密控制，其信號的可靠性無法美、俄兩國軍方的嚴密控制，其信號的可靠性無法得到保證。長期以來歐洲只能在美、俄的授權(quán)下從得到保證。長期以來歐洲只能在美、俄的授權(quán)下從事接收機制造、導(dǎo)航服務(wù)等從屬性的工作?？扑魑质陆邮諜C制造、導(dǎo)航服務(wù)等從屬性的工作。科索沃戰(zhàn)爭時，歐洲完全依賴美國的全球定位系統(tǒng)。當(dāng)這戰(zhàn)爭時，歐洲完全依賴美國的全球定位系統(tǒng)。當(dāng)這個系統(tǒng)出于軍事目的而停止運作時，一些歐洲企業(yè)個系統(tǒng)出于軍事目的

41、而停止運作時，一些歐洲企業(yè)的許多事務(wù)被迫中斷。因此歐洲及世界各有一定實的許多事務(wù)被迫中斷。因此歐洲及世界各有一定實力國家都在發(fā)展自己的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。力國家都在發(fā)展自己的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。暨南大學(xué) 胡矗明54n美國美國NAVSTAR系統(tǒng)系統(tǒng)1)由美國軍方組織研制建由美國軍方組織研制建立，從立，從1973年開始實施，年開始實施，到到1994年完成，可實現(xiàn)年完成，可實現(xiàn)地球上任何地方，任何地球上任何地方，任何時刻的自動定位時刻的自動定位2)2008年以后美國將進入年以后美國將進入新一代新一代GPS系統(tǒng)系統(tǒng), 與伽與伽利略系統(tǒng)分庭抗禮利略系統(tǒng)分庭抗禮暨南大學(xué) 胡矗明55n前蘇聯(lián)前蘇聯(lián)GLONASS

42、(the Global Navigation Satellite System)系統(tǒng)系統(tǒng)n原計劃原計劃24顆衛(wèi)星，顆衛(wèi)星， 后受經(jīng)濟困頓影響，發(fā)射受后受經(jīng)濟困頓影響，發(fā)射受到停頓。目前使用的廣泛度較到停頓。目前使用的廣泛度較GPS系統(tǒng)差系統(tǒng)差n中國北斗衛(wèi)星系統(tǒng)中國北斗衛(wèi)星系統(tǒng)n前兩顆是工作衛(wèi)星，分別于前兩顆是工作衛(wèi)星，分別于2000年年10月月31日和日和12月月21日發(fā)射升空；第三顆是備份衛(wèi)星，于日發(fā)射升空；第三顆是備份衛(wèi)星，于2003年年5月月25日發(fā)射升空。日發(fā)射升空。 n與美國與美國GPS系統(tǒng)的單向傳遞信息相比，系統(tǒng)的單向傳遞信息相比，“北斗系北斗系統(tǒng)統(tǒng)的優(yōu)勢在于具有短信息雙向通訊功能

43、，中的優(yōu)勢在于具有短信息雙向通訊功能，中心站可以馬上聯(lián)系到所有終端，這對車輛監(jiān)管、心站可以馬上聯(lián)系到所有終端，這對車輛監(jiān)管、調(diào)度以及船舶救險至關(guān)重要，更加適合物流企調(diào)度以及船舶救險至關(guān)重要，更加適合物流企業(yè)、鐵路、船舶、長途車輛使用。中國擁有自業(yè)、鐵路、船舶、長途車輛使用。中國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主知識產(chǎn)權(quán)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)2003年得到了年得到了國務(wù)院和中央軍委的批準，進入到民用領(lǐng)域中國務(wù)院和中央軍委的批準，進入到民用領(lǐng)域中n未來可能發(fā)展成專用衛(wèi)星系統(tǒng)未來可能發(fā)展成專用衛(wèi)星系統(tǒng)暨南大學(xué) 胡矗明56n歐洲伽利略系統(tǒng)歐洲伽利略系統(tǒng)(Galileo)1)由歐洲建設(shè)的衛(wèi)星系統(tǒng)，由歐洲建

44、設(shè)的衛(wèi)星系統(tǒng)，未來將與未來將與GPS系統(tǒng)形成系統(tǒng)形成主要雙系統(tǒng)主要雙系統(tǒng)n其它其它1)日本準天頂衛(wèi)星系統(tǒng)：日本準天頂衛(wèi)星系統(tǒng)： 由三顆衛(wèi)星組成，和由三顆衛(wèi)星組成，和GPS系統(tǒng)并用系統(tǒng)并用.2)印度衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)：與印度衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)：與GPS、 GLONASS及及Galileo 系統(tǒng)連接使用系統(tǒng)連接使用暨南大學(xué) 胡矗明571.GPS 所提供服務(wù)分為一般民用所提供服務(wù)分為一般民用SPS (standard positioning serveice)與軍事等特殊用途與軍事等特殊用途 PPS (precise positioning serveice)1)SPS服務(wù)為全時服務(wù)為全時(24小時小時), 全

45、天候全天候, 全球服務(wù)全球服務(wù)(免費免費)2)提供極為精確的三度空間地址信息提供極為精確的三度空間地址信息3)提供極為精確的速度信息提供極為精確的速度信息4)提供連續(xù)實時信息提供連續(xù)實時信息5)信息可以廣泛提供給全世界用戶使用，包括陸、信息可以廣泛提供給全世界用戶使用，包括陸、海、空導(dǎo)航與戶外活動等等海、空導(dǎo)航與戶外活動等等暨南大學(xué) 胡矗明58n應(yīng)用應(yīng)用1)導(dǎo)航導(dǎo)航2)登山登山3)田野調(diào)查田野調(diào)查4)救難搜尋救難搜尋5)n未來未來1)手機手機2)手持式裝置手持式裝置(PDA)3)暨南大學(xué) 胡矗明59n傳統(tǒng)上傳統(tǒng)上GPS應(yīng)用在軍事、應(yīng)用在軍事、 航海、航海、 航空、測量、農(nóng)業(yè)航空、測量、農(nóng)業(yè) 、

46、地理地理 、營建等實用性領(lǐng)域、營建等實用性領(lǐng)域n2000年年5月美國停止選擇性月美國停止選擇性可用度干擾碼可用度干擾碼(Selective Availability), 使一般接收準使一般接收準確度由原先確度由原先100公尺降至公尺降至25公尺左右公尺左右, 大大增加導(dǎo)航使大大增加導(dǎo)航使用性用性.nGPS逐漸括展娛樂、逐漸括展娛樂、 戶外戶外 登山、登山、 旅游、旅游、 汽車汽車 、個、個人導(dǎo)航等應(yīng)用人導(dǎo)航等應(yīng)用.暨南大學(xué) 胡矗明60n通用航空通用航空(GA, General Aviation)及部分商用飛機市及部分商用飛機市場為航電場為航電GPS應(yīng)用的最大市場應(yīng)用的最大市場1)GPS系統(tǒng)單獨

47、使用無法滿足美國聯(lián)邦航空總署對于飛航集系統(tǒng)單獨使用無法滿足美國聯(lián)邦航空總署對于飛航集成性成性 (Integrity)、精確性、精確性(Accuracy) 、可用性、可用性(Availability)的飛航要求的飛航要求2)美國美國2000年開始提供年開始提供WAAS, 保證保證:3)精確度精確度(27公尺公尺)4)完整性完整性(指示傳輸訊號指示傳輸訊號)5)隨用性隨用性(99.999%時間內(nèi)可收到訊號時間內(nèi)可收到訊號)及可靠性及可靠性.暨南大學(xué) 胡矗明61全球功能別GPS銷售金額比例0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%20032008200339.7%10.50%9.80

48、%9.80%9.40%7.90%12.90%200846.60%7.50%8%10.40%10.50%5.90%11.20%汽車導(dǎo)航汽車導(dǎo)航 地圖量測地圖量測航空航空娛樂娛樂資產(chǎn)測量資產(chǎn)測量航海航海其他其他暨南大學(xué) 胡矗明62全球功能別全球功能別GPS產(chǎn)品銷售金額比例產(chǎn)品銷售金額比例： 2003軍事6%娛樂10%追蹤1%地圖量測11%時間校正3%資產(chǎn)測量9%其他用途3%航空10%通訊0%汽車導(dǎo)航39%航海8%資料來源:ABI暨南大學(xué) 胡矗明63全球功能別全球功能別GPS產(chǎn)品銷售金額比例產(chǎn)品銷售金額比例： 2008汽車導(dǎo)航47%通訊1%航空8%航海6%軍事6%娛樂10%追蹤1%時間校正1%地圖量測7%資產(chǎn)測量10%其他用途3%資料來源:ABI暨南大學(xué) 胡矗明641.車輛追蹤、車隊管理車輛追蹤、車隊管理 1)除除GPS接收器外得另接收器外得另加傳輸部分，加傳輸部