畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯：開發(fā)一個(gè)關(guān)于地理空間數(shù)據(jù)采集的移動(dòng)GIS

外文翻譯混合模式下的水利移民外業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)開發(fā)一個(gè)關(guān)于地理空間數(shù)據(jù)采集的移動(dòng)GIS摘要：基于外業(yè)和GPS輔助的GIS經(jīng)常被用于各種各樣的地球科學(xué)應(yīng)用程序。這樣的系統(tǒng)提供比傳統(tǒng)形式的信息搜集更高級(jí)的時(shí)間和成本的有效工具。與此同時(shí)，市場(chǎng)上有不同的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)大多是使用戶可以通過GPS衛(wèi)星確定地物的位置和維護(hù)搜集和分析幾何信息的功能。在這些系統(tǒng)中應(yīng)用程序的特定信息的數(shù)字獲取經(jīng)常被忽視。本文試圖開發(fā)一個(gè)在電器工業(yè)設(shè)施中用來收集、整合、分析、可視化空間和非空間信息的系統(tǒng)?；赑DA的GIS被擴(kuò)展以一個(gè)有益的方式來搜集信息，因此充分支持了用戶的需求。移動(dòng)GIS體系結(jié)構(gòu)、移動(dòng)GIS的組件對(duì)收集數(shù)據(jù)的影響的研究。隨后是為電力傳輸和分銷公司設(shè)計(jì)和開發(fā)系統(tǒng)。結(jié)果將在本文中詳盡展示和討論。關(guān)鍵字：移動(dòng)GIS、GPS、PDA、空間信息、非空間數(shù)據(jù)引言被政府部門和私人組織使用的GIS數(shù)據(jù)庫必須保持?jǐn)?shù)據(jù)更新，告知決策者正確地管理資源。數(shù)據(jù)采集是一個(gè)耗費(fèi)時(shí)間而金錢的任務(wù)。最近移動(dòng)GIS的演進(jìn)可能導(dǎo)致成本有效地搜集和管理GIS數(shù)據(jù)。在野外移動(dòng)GIS可以直接訪問、使用、儲(chǔ)存地理空間數(shù)據(jù)。移動(dòng)GIS解決了不僅是GIS管理者，而且是需要及時(shí)獲取GIS數(shù)據(jù)的外業(yè)核查人員、維護(hù)團(tuán)隊(duì)、公共服務(wù)人員、應(yīng)急修理工人和其他外業(yè)工作人員的需求。移動(dòng)GIS的發(fā)展與演變：-全球定位系統(tǒng)技術(shù)-可靠的掌上電腦技術(shù)-無線通訊-移動(dòng)平臺(tái)的GIS軟件移動(dòng)GIS在很大程度上依賴于GIS數(shù)據(jù)庫中的高質(zhì)量數(shù)據(jù)。然而在許多組織中，這些數(shù)據(jù)已經(jīng)被淘汰了甚至根本不存在。GIS數(shù)據(jù)的搜集是一個(gè)GIS屬性數(shù)據(jù)填充的過程，包括感興趣區(qū)域的位置和屬性信息。直到近期，在外業(yè)搜集和使用信息是一個(gè)基于紙質(zhì)的多點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入的過程，該過程是沒有回到中央車站訪問實(shí)時(shí)信息和準(zhǔn)確交流能力的外業(yè)觀察。近期在移動(dòng)GIS技術(shù)的發(fā)展有益于很多外業(yè)信息搜集。信息搜集現(xiàn)在可以執(zhí)行的更準(zhǔn)確更高效。移動(dòng)GIS可以促進(jìn)以下領(lǐng)域：-資產(chǎn)在數(shù)字地圖上的資產(chǎn)庫存記錄的位置和屬性信息。-資產(chǎn)外業(yè)維護(hù)和管理資產(chǎn)位置、條件和維護(hù)計(jì)劃。-檢查維護(hù)外業(yè)資產(chǎn)數(shù)字記錄的法律代碼合規(guī)。-事件空間報(bào)告記錄事故和事件解碼過程的領(lǐng)域指出輸入有效的信息到地理空間數(shù)據(jù)庫中和重新分配心得紙質(zhì)地圖是耗時(shí)的、昂貴的和與錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)的。然而什么是維護(hù)地理空間數(shù)據(jù)庫的常規(guī)和必要。移動(dòng)GIS是的在野外數(shù)字化查看和編輯地理空間數(shù)據(jù)成為可能。他克服了紙質(zhì)地圖的缺點(diǎn)和提供實(shí)在和好處給外業(yè)工作者及實(shí)用的成本效益。GPS數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)和移動(dòng)GIS系統(tǒng)有著相同的基本組件。它要求用戶定位然后記錄感興趣特征的位置和屬性信息。GPS技術(shù)提供顯而易見的選擇記錄可靠位置信息，而掌上電腦平臺(tái)提運(yùn)行外業(yè)優(yōu)化軟件，允許用戶有效地記錄特征和屬性數(shù)據(jù)。在過去幾年中，GPS技術(shù)（接收機(jī)）、數(shù)據(jù)采集硬件、外業(yè)數(shù)據(jù)采集軟件發(fā)生了巨大的進(jìn)步。不僅是自動(dòng)GPS精度提高，而且數(shù)據(jù)采集器變得更加小巧、輕便、便宜。軟件變得更加便宜和易于學(xué)習(xí)。掌上電腦引入之后，微軟推出了pocketPC操作系統(tǒng)，新一代的手持式個(gè)人數(shù)字助理（PDA）占據(jù)了市場(chǎng)?，F(xiàn)在可以使用這種帶有GPS/GPS數(shù)據(jù)采集軟件的輕量級(jí)手持PDA進(jìn)行外業(yè)應(yīng)用。內(nèi)置數(shù)碼相機(jī)允許用戶外業(yè)數(shù)據(jù)采集包括視覺記錄。應(yīng)用程序可以自動(dòng)地控制相機(jī)、預(yù)覽圖像以及最后為可能的檢查拍攝一個(gè)合適的照片。照片可以鏈接到它被拍攝的實(shí)際位置和相關(guān)的描述屬性信息。本文開發(fā)的系統(tǒng)是幫助為電力行業(yè)信息搜集的運(yùn)營(yíng)商。移動(dòng)GIS架構(gòu)移動(dòng)GIS是基于移動(dòng)計(jì)算和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的。它是WebGIS向包括無線互聯(lián)網(wǎng)/內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的延伸。移動(dòng)GIS有一些限制因素，由于能力有限的手持硬件和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣扰c帶寬。移動(dòng)設(shè)備的多樣性、處理能力的限制、屏幕顯示和多樣性的移動(dòng)系統(tǒng)平臺(tái)是手持挑戰(zhàn)的例子。各種體系架構(gòu)的提出了促進(jìn)了移動(dòng)GIS的實(shí)現(xiàn)，即獨(dú)立的、客戶機(jī)-服務(wù)器形式的、分布式的、服務(wù)和對(duì)等形式的。最簡(jiǎn)單的移動(dòng)GIS架構(gòu)是獨(dú)立的客戶機(jī)。在這種架構(gòu)中，應(yīng)用程序和地理空間數(shù)據(jù)完全存儲(chǔ)在移動(dòng)設(shè)備中（圖一）。即使有些應(yīng)用程序有可能得益于這種方法，但是設(shè)置有很大的缺點(diǎn)。第一，移動(dòng)設(shè)備的硬件資源限制了很多應(yīng)用程序支持的地理空間數(shù)據(jù)。第二，這種架構(gòu)不能和其他應(yīng)用程序通信。圖一為了解決上述挑戰(zhàn)，采用客戶機(jī)-服務(wù)器架構(gòu)。如圖二所示，通過GIS服務(wù)器軟件，地理空間數(shù)據(jù)被移到一個(gè)分離的電腦上，服務(wù)留在客戶機(jī)上。GIS應(yīng)用程序仍然可以在移動(dòng)設(shè)備上數(shù)據(jù)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)。依靠于GIS應(yīng)用程序，位置信息服務(wù)器，稀疏、擁擠或媒體服務(wù)器也許可以采用。在這種架構(gòu)中，地理空間數(shù)據(jù)被公司的服務(wù)器資源所限制。更進(jìn)一步講，多個(gè)移動(dòng)設(shè)備運(yùn)行同樣的應(yīng)用程序可以同時(shí)地訪問服務(wù)器，使這種架構(gòu)成為一種潛在的多用戶架構(gòu)。然而，這種架構(gòu)造成了一種新的限制：通信。如果移動(dòng)設(shè)備不能與數(shù)據(jù)服務(wù)器建立通信，GIS應(yīng)用程序是毫無用處的，這種架構(gòu)就失去了它的功用。由于范圍和干擾，通信不一致在移動(dòng)設(shè)備中經(jīng)常發(fā)生。圖二為了克服不一致的連通性，兩個(gè)問題必須解決：永久性和資源管理。一個(gè)分布式的架構(gòu)可以處理邏輯上的永久性和資源管理（圖三）。圖三為了進(jìn)一步擴(kuò)展移動(dòng)GIS的后端功能，應(yīng)用程序可以查看GIS服務(wù)器作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，并允許其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器成為應(yīng)用程序的一部分（圖四）。自從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器使用相同的通訊協(xié)議，所有的移動(dòng)設(shè)備可以相互通訊。并且，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器也可以通過SOAPXML相互通訊，SOAPXML是一個(gè)在軟件組件中傳輸信息的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。一旦部署，這個(gè)架構(gòu)可以支持任何移動(dòng)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間強(qiáng)大的通訊。不幸的是，對(duì)于一些程序來說這不是最好的，比如用于在連接到服務(wù)器不可用的偏遠(yuǎn)地區(qū)的協(xié)作。圖四在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)架構(gòu)中，服務(wù)器不在用來保存地理空間數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)必須存儲(chǔ)在移動(dòng)設(shè)備本身中，如圖五所示。然而，如果每個(gè)移動(dòng)設(shè)備存儲(chǔ)100%的數(shù)據(jù)的話，那么這種架構(gòu)和獨(dú)立的客戶端一樣受到限制。允許更多的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在整個(gè)應(yīng)用程序中，每個(gè)移動(dòng)設(shè)備保持?jǐn)?shù)據(jù)的一個(gè)子集。當(dāng)移動(dòng)設(shè)備需要數(shù)據(jù)時(shí)，它依賴于分布式框架的資源管理來了解是否本地有該數(shù)據(jù)。如果沒有，分布式框架必須知道如何在移動(dòng)設(shè)備B上訪問該數(shù)據(jù)。圖五移動(dòng)GIS組件移動(dòng)GIS核心組件和一般移動(dòng)行業(yè)系統(tǒng)是一樣的。移動(dòng)GIS有三個(gè)基本組件：硬件，軟件和連接移動(dòng)設(shè)備于數(shù)據(jù)倉庫的無線網(wǎng)絡(luò)。硬件組件包括移動(dòng)設(shè)備；一個(gè)設(shè)置適當(dāng)?shù)臒o線調(diào)制解調(diào)器；一個(gè)支持無線的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，即網(wǎng)關(guān)，一個(gè)通訊服務(wù)器和/或一個(gè)移動(dòng)通信服務(wù)器開關(guān)，因此移動(dòng)硬件可以使用互聯(lián)網(wǎng)或內(nèi)聯(lián)網(wǎng)通信；和一個(gè)應(yīng)用程序和包括應(yīng)用程序的邏輯與數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)服務(wù)器。軟件組件包括移動(dòng)設(shè)備操作系統(tǒng)（Windows98/2000/NT,PalmOS,WinCE,EPOC等）；移動(dòng)應(yīng)用程序用戶接口，這個(gè)接口可以運(yùn)行互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器；應(yīng)用程序服務(wù)器和/或數(shù)據(jù)庫服務(wù)器軟件；如果移動(dòng)設(shè)備需要與遺留系統(tǒng)或基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序服務(wù)器通信，則需要應(yīng)用程序中間件；還有鏈接多種類型無線網(wǎng)絡(luò)到應(yīng)用程序服務(wù)器的無線中間件。無線網(wǎng)絡(luò)組件可以是一個(gè)私有網(wǎng)絡(luò)，如執(zhí)法、緊急服務(wù)或公共共享網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)絡(luò)或無線局域網(wǎng)的鏈接也需要包括根據(jù)移動(dòng)應(yīng)用程序的需求。個(gè)案研究因?yàn)楹芏嘟M織的活動(dòng)都是基于空間信息，收集空間數(shù)據(jù)已經(jīng)突出地成為了組織的目標(biāo)。電力傳輸和分配公司就在這些公司中，需要地理空間數(shù)據(jù)和地理空間信息系統(tǒng)，包括最新的傳輸線路、分配線路、地點(diǎn)和其他空間特征條件的數(shù)據(jù)庫?？紤]到地理空間數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)在電力行業(yè)（生產(chǎn)、裝備和維護(hù)部分）的重要性和角色，設(shè)計(jì)了一個(gè)收集有關(guān)于傳輸和分配地理空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。一個(gè)用戶有好的系統(tǒng)使操作者能夠收集和保存描述性信息，GPS位置特征和圖片特征。系統(tǒng)設(shè)計(jì)成可以離線工作（獨(dú)立客戶機(jī)體系架構(gòu)）和在線工作（分布式體系結(jié)構(gòu)）。在這個(gè)項(xiàng)目中HPiPAQhw6945用來收集數(shù)據(jù)。這個(gè)設(shè)備有一個(gè)內(nèi)置的GPS接收機(jī)和一個(gè)130萬像素的照相機(jī)。這個(gè)設(shè)備還具有手機(jī)通話的功能，還有紅外、藍(lán)牙和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這個(gè)移動(dòng)設(shè)備是高敏感GPS接收器和HPiPAQ快速GPS連接技術(shù)的集成?？焖貵Ps連接技術(shù)是一個(gè)駐留在設(shè)備上的軟件應(yīng)用程序，增加GPS更快連接的功能。這個(gè)設(shè)備的操作系統(tǒng)是WindowsMobile和可編程（應(yīng)用程序）使用.net技術(shù)。系統(tǒng)的軟件是由兩部分組成：數(shù)據(jù)庫和用戶界面。收集地理數(shù)據(jù)所需的信息內(nèi)容從相關(guān)數(shù)據(jù)模型和SQL服務(wù)器（精簡(jiǎn)版）的數(shù)據(jù)庫中提取。用戶界面是基于.net框架，使用WindowMoblieAPIa設(shè)計(jì)的。程序和數(shù)據(jù)庫之間的連接和程序設(shè)置用于掌上電腦。通過使用設(shè)計(jì)軟件的能力，提供插入、編輯和搜索信息、登記位置和圖片特征的功能。以這樣一種方式，信息將被保存在數(shù)據(jù)庫中，在中央數(shù)據(jù)庫，它的傳輸和檢索很容易完成。圖六展示了一個(gè)用戶界面數(shù)據(jù)的輸入和圖像獲取。圖六設(shè)置在德黑蘭地區(qū)的電力公司這個(gè)系統(tǒng)已在實(shí)際使用。最初填充數(shù)據(jù)庫的結(jié)果是很有前景的。部署的系統(tǒng)有幾個(gè)實(shí)用的功能。最引人注目的是：-在野外對(duì)數(shù)據(jù)的訪問（通常是最需要的）-實(shí)時(shí)捕獲數(shù)據(jù)（包括照片）-添加捕獲數(shù)據(jù)的位置信息-外野外運(yùn)行GIS功能（通常是最需要的）進(jìn)一步，維護(hù)人員需要GIS應(yīng)用程序提供所需的設(shè)施的位置信息。結(jié)論近些年，可用于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)獲取的軟硬件都有很大的進(jìn)步。專業(yè)的客戶轉(zhuǎn)向