這是一個利用GPS衛星獲取地理位置信息,終端導航應用軟件讀取位置信息,利用地理信息系統地圖數據(可以離線也可以在線)中的位置坐标與具體地點的映射關系,找到具體點的,在返回終端應用軟件的過程。是一個"天地一體,本地和遠端配合"的過程。
什麼是GPS——全球定位系統
全球定位系統(GPS)是一個基于空間的衛星導航系統,提供全天候的位置和時間信息,由美國國防部送入軌道的24顆衛星組成。21顆GPS衛星和3顆備用衛星在距地球20000公裡的軌道上運行。衛星之間的距離使地球上的任何一點都可以看到四顆衛星。
GPS最初是用于軍事用途的,但在1980年代,政府将該系統提供給民用,任何配備GPS接收器的人均可免費使用。在全球任何地方或靠近地球的無視線障礙至少四顆GPS衛星,才可以實現精确的位置,而位置涉及到緯度、經度、高度和時間誤差的四個變量組成。
GPS系統包括三個部分:空間部分(GPS衛星);用戶部分(括軍事和民用用戶及其GPS設備)。
GPS定位原理——三邊測量法,數學原理的應用GPS跟蹤器定位四顆或更多顆衛星,以計算到每顆衛星的距離,然後使用此信息推斷出其自身的位置。其背後的數學概念稱為三邊測量法。
GPS由衛星,控制站,監視站和接收器組成。GPS接收器從衛星獲取信息,并使用三角測量法确定用戶的确切位置。
GPS的3個優勢:
基于GPS衛星的導航系統是軍事、民用和商業用戶的重要工具,目前全球範圍内廣泛使用;
支持高速定位,即移動運動中的物體,也可以實時定位。
GPS的2個缺點:
與其他無線信号相比,GPS衛星信号太弱,因此在室内,水下,樹木下等情況下都無法正常工作。
精度不高,誤差較大,美國軍方可以精确定位到1米以内,但是民用版本誤差從5米-15米不等。這就是為什麼GPS在城市環境中無法很好地工作的原因。
導航原理——把位置信息與具體地點做映射前面我們知道,需要獲得位置信息,地面需要有設備接收衛星的信号,好在現在的智能手機GPS已經是标配,一般都裝有GPS芯片。智能手機在獲取位置信息後,通過導航軟件與電子地圖數據查詢就可以獲得相應的地點信息了。
地圖數據産生
那麼電子地圖數據又是怎麼生成的呢?
這就涉及到電子空間地圖的産生,一般經緯度——地理數據轉換,一般的電子地圖的生成都經曆:采集、測繪、比對、校準等過程。
理解一個概念:地圖層是一個GIS數據庫,其中包含代表特定類或類型的真實世界實體(例如客戶,街道或郵政編碼)的點,線或面(多邊形)要素組。圖層既包含每個要素的視覺表示,又包含從要素到其數據庫屬性的鍊接。地理信息系統中的地圖是通過組合多層來制作的。
電子地圖對我們實際空間的表達,事實上是通過不同的圖層去描述,然後通過圖層疊加顯示來進行表達的過程。隻要有GPS等芯片的設備都可以采集位置信息,就這麼簡單麼?随便什麼的就可以采集、測繪數據?
沒那麼容易,國内對地理數據的測繪是強管控的,隻有經過國家測繪局認可的專業資質單位,才有權利測試。其他商業公司隻能購買,而不能獨立測繪。目前為止的資質單位:
導航是智能移動終端使用的最主要業務之一,為人們提供地圖功能的同時,也帶動了LBS業務的興起。目前除了GPS外,還有歐洲的伽利略、俄羅斯的GLONNAS和中國的北鬥。
北鬥系統是國家出于國家安全和戰略發展需要,自主建設、獨立運行的衛星導航系統,對國家的全面國家安全和民用民生有極大的促進作用。
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