《現(xiàn)代智能物流裝備與應(yīng)用》課件 任務(wù)9.4 GPS和GIS技術(shù)應(yīng)用

主講教師：趙燕

物流工程技術(shù)與裝備

項目九

物流信息裝備應(yīng)用掌握條碼識別原理、掃描器的類別掌握射頻設(shè)備的組成和分類掌握GPS的組成、特點(diǎn)和應(yīng)用熟悉便攜式數(shù)據(jù)采集終端的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)了解北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)構(gòu)應(yīng)知目標(biāo)能正確應(yīng)用和選擇掃描設(shè)備，能正確使用數(shù)據(jù)采集終端，分析北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，能進(jìn)行初步合理的配置應(yīng)會目標(biāo)增強(qiáng)自信心，提高創(chuàng)新能力。成為擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時代新人素養(yǎng)目標(biāo)任務(wù)4

GPS和GIS應(yīng)用目錄01GPS定義

04GIS定義及功能特征02GPS系統(tǒng)組成05GIS系統(tǒng)組成03GPS在物流方面的應(yīng)用06GIS在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem，GPS）是美國從20世紀(jì)70年代開始研制，歷時20余年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有海、陸、空全方位實時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。全球定位系統(tǒng)是利用空間衛(wèi)星系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶接收系統(tǒng)對對象進(jìn)行動態(tài)定位的系統(tǒng)。它能快速、準(zhǔn)確地對靜態(tài)、動態(tài)對象進(jìn)行動態(tài)空間信息的獲取，并且不受天氣和時間的限制。一、GPS定義2地面監(jiān)控部分（地面監(jiān)控系統(tǒng)）3用戶設(shè)備部分（GPS信號接收機(jī)）1空間部分（GPS衛(wèi)星星座）二、GPS系統(tǒng)組成1.空間衛(wèi)星系統(tǒng)空間衛(wèi)星系統(tǒng)由均勻分布在6個軌道平面上的24顆高軌道工作衛(wèi)星構(gòu)成，軌道平面的衛(wèi)星數(shù)隨著時間和地點(diǎn)的不同而不同，最少可見4顆，最多可以見11顆。衛(wèi)星運(yùn)行到軌道的任何位置，它對地面的距離和波速覆蓋面積都不變?？臻g衛(wèi)星系統(tǒng)二、GPS系統(tǒng)組成2.地面控制系統(tǒng)地面控制系統(tǒng)由1個主控站、3個注入站、5個監(jiān)測站構(gòu)成，它們均勻地分布于全球。（1）主控站。接受各監(jiān)控站發(fā)來的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星工作狀態(tài)數(shù)據(jù)以及各監(jiān)控站的GPS衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、各監(jiān)測站和注入站自身的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。（2）注入站。注入站即接收主控站送達(dá)的衛(wèi)星導(dǎo)航電文并將其注入飛越其上空的衛(wèi)星。（3）監(jiān)測站。監(jiān)測站的主要任務(wù)是對每顆衛(wèi)星進(jìn)行觀測，采集氣象數(shù)據(jù)，精確衛(wèi)星在空間中的位置，及時地向主控站提供觀測數(shù)據(jù)和信息。二、GPS系統(tǒng)組成3.用戶接收系統(tǒng)用戶接收系統(tǒng)的中心設(shè)備是GPS接收機(jī)。GPS接收機(jī)是一種特制的無線電接收機(jī)，它能很好地捕捉、跟蹤衛(wèi)星，接收并放大GPS信號，實時地計算出監(jiān)測站的三維坐標(biāo)以及監(jiān)測對象的三維速度和時間。

GPS衛(wèi)星接收機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括天線單元和接收單元兩部分。天

線接收機(jī)二、GPS系統(tǒng)組成GPS模塊有源天線和無源天線1無源天線：純粹是一個金屬體，是利用環(huán)境中的電磁噪聲來驅(qū)動發(fā)電機(jī)，從而為設(shè)備供電。在無線通信、智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。2有源天線：是在這普通的天線后加放大器，有放大器配套的電源，放大器用來提高靈敏度，降低信噪比。有源天線因其靈敏度高和穩(wěn)定性好，被廣泛應(yīng)用于航空、航海、汽車導(dǎo)航、車輛追蹤等領(lǐng)域，確保精確的定位和導(dǎo)航服務(wù)。二、GPS系統(tǒng)組成三、GPS在物流方面的應(yīng)用對自己擁有掌管的車隊

,

物流公司可以通過監(jiān)控中心把最新的市場信息反饋給運(yùn)輸車隊

。1GPS系統(tǒng)可實時監(jiān)控車輛的運(yùn)行狀況。2物流公司可利用GPS系統(tǒng)對車輛和貨物裝載情況進(jìn)行實時調(diào)查。3在安全保障方面,物流公司通過車載單元的報警和通話裝置,可及時處理意外事故,保證行車安全。4通過GPS定位系統(tǒng)和電子地圖的結(jié)合,貨車司機(jī)可方便地知道自己目前所在地理位置。5地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，GIS）最早產(chǎn)生于北美，它的產(chǎn)生與發(fā)展是與地理空間信息的表示、處理、分析和應(yīng)用手段的不斷發(fā)展密切相關(guān)的。一般來說，GIS可以定義為“用于采集、存儲、管理、處理、檢索、分析和表達(dá)地理空間數(shù)據(jù)的計算機(jī)系統(tǒng)，是分析和處理地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)”。四、GIS定義及功能特征0102數(shù)據(jù)獲?。豪矛F(xiàn)代遙感(RS)、全球衛(wèi)星定位(GPS)數(shù)據(jù)存儲與管理：地理信息數(shù)據(jù)庫和商用數(shù)據(jù)庫的聯(lián)合使用03數(shù)據(jù)處理與分析：04GIS輸出與顯示：所見即所得第一部分四、GIS

定義及功能特征地理信息系統(tǒng)主要由四個部分構(gòu)成，即硬件、軟件、人員、數(shù)據(jù)及分析方法，如圖所示。GIS的組成五、GIS系統(tǒng)組成五、GIS系統(tǒng)組成1.硬件由于GIS任務(wù)的復(fù)雜性和特殊性，必須有計算機(jī)設(shè)備支持。GIS硬件配置一般包括四個部分。（1）計算機(jī)：工作站、微機(jī)、便攜式計算機(jī)。（2）數(shù)據(jù)輸入設(shè)備：數(shù)字化儀、圖像掃描儀、手寫筆、光筆、RS遙感、GPS等。（3）數(shù)據(jù)輸出設(shè)備：筆式繪圖儀、噴圖繪圖儀、激光打印機(jī)等。（4）數(shù)據(jù)存儲設(shè)備：磁帶機(jī)、光盤機(jī)等。GIS設(shè)備2.軟件軟件是指GIS運(yùn)行所必需的各種程序，主要包括計算機(jī)系統(tǒng)軟件和地理信息系統(tǒng)軟件兩部分。地理信息系統(tǒng)軟件提供存儲、分析和顯示地理信息功能的工具。主要的軟件部件有：輸入和處理地理信息的工具，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)工具，支持地理查詢、分析和可視化顯示的工具，使用這些工具的圖形用戶界面（GUI）。五、GIS系統(tǒng)組成GIS設(shè)備3.人員人是GIS中的重要構(gòu)成因素，GIS不同于一幅地圖，而是一個動態(tài)的地理模型。GIS的技術(shù)如果沒有人來管理系統(tǒng)和制訂計劃以便應(yīng)用于實際問題，那就沒有任何價值。對于合格的系統(tǒng)設(shè)計、運(yùn)行和使用，地理信息系統(tǒng)專業(yè)人員是地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵，而強(qiáng)有力的組織是系統(tǒng)運(yùn)行的保障。一個周密規(guī)劃的地理信息系統(tǒng)項目包括負(fù)責(zé)系統(tǒng)設(shè)計和執(zhí)行的項目經(jīng)理、信息管理的技術(shù)人員、系統(tǒng)用戶化的應(yīng)用工程師及最終運(yùn)行系統(tǒng)的用戶。五、GIS系統(tǒng)組成GIS設(shè)備4.數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是GIS的血液，沒有數(shù)據(jù)，GIS就無法運(yùn)行。地理數(shù)據(jù)是指具有空間定位的自然、社會、人文、經(jīng)濟(jì)等方面的數(shù)據(jù)，可以是圖形、圖像、文本、表格、數(shù)字、聲音等，用戶通過數(shù)字化儀、掃描儀等設(shè)備輸入到GIS地理數(shù)據(jù)庫中。

GIS中有三類數(shù)據(jù)，即空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)，見表7.6。5.分析方法

GIS的分析方法主要是指空間信息的綜合分析方法，即應(yīng)用模型，這些模型是在對專業(yè)領(lǐng)域的具體對象與過程進(jìn)行大量研究的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的規(guī)律。GIS就是利用這些模型對大量空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析綜合來解決實際問題的，如基于GIS的礦產(chǎn)資源評價模型、災(zāi)害評價模型等。五、GIS