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第七章 手机定位与位置管理 移动互联网开发


ห้องสมุดไป่ตู้ 混合定位
混合定位采用两种或者两种以上系统用于定位。
采用混合定位是为了进一步提高定位精度,两种或两种以 上定位系统有利于克服某一单独的定位系统定位不准的难 题。
常见的混合定位系统有,GPS+基站、GPS+北斗导航卫星 系统、GPS+WiFi。
北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。
时间
修正位置准确性
检查检索出的位置是否比先前的估计要显著的新; 检查生成的位置精度是否比先前的好; 检查新的位置来自哪个定位源,是否可信。
调整模型以节省电池和数据交换
减少监听窗口的大小; 设置让定位源降低位置更新反馈频率; 限制一组定位源。
常见的应用案例
用位置标记用户创建的内容
用户开始 内容创建
北斗卫星导航系统遵循的建设原则: 开放性 自主性 兼容性 渐进性
7.3 GIS技术
GIS(Geographic Information System,地理信息系统)是在 计算机软硬件系统支持下,对现实世界各类空间数据及描 述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、 分析、显示和描述的技术系统。也就是用于输入、存储、 查询、分析和显示地理数据的计算机系统。
GPS定位很准确,但是只适用于室外,而且耗电量很大, 返回位置数据的延时较长。
Android网络定位可以使用移动基站和WiFi信号来定位, 既适合于室内也适合于室外,反应速度快,不需要额外耗 费电量。
定位服务
Android允许应用程序访问定位服务,终端设备通过 android.location包为定位服务提供支持。位置服务框架的 核心部件是LocationManager系统服务,它提供了确定位 置的API。 getSystemService(Context.LOCATION_SERVICE)
手机测量自己所在周围的三个以上不同基站的下行导频信 号,得到这些基站下行导频信号的到达时刻,计算其到达 时间差。
位置分析软件,根据测量结果结合基站的坐标,采用三角 公式计算出手机的位置。
卫星定位
卫星定位系统由绕地球运行的多颗卫星组成,能连续发射 一定频率的无线信号。
接收设备通常选取4颗卫星发出的信号进行计算,来确定 接收设备持有者的位置。
中心端子系统负责整个系统业务的管理和统计,中心端子 系统可以运行于桌面系统,也可以运行于手机终端。
传输网络子系统由连接前端子系统、平台子系统和业务中 心端子系统的互联网和移动通信网络构成。
7.2 手机定位技术
手机定位主要有网络定位(基站定位、WiFi定位)、卫星定 位和混合定位。
基站定位
确定每个基站的地理位置,建立统一的基站地理位置数据 库。
locationManager.requestLocationUpdates(LocationManag er.GPS_PROVIDER,0,0,locationListener)
申请用户授权
为了通过NETWORK_PROVIDER或GPS_PROVIDER获 得位置更新,必须声明ACCESS_COARSE_LOCATION 或者ACCESS_FINE_LOCATION授权来申请用户授权。
注意: ACCESS_COARSE_LOCATION授权仅对 NETWORK_PROVIDER; ACCESS_FINE_LOCATION对两种定位源授权。
获取用户位置的流程
① 启动应用程序;
② 启动对来自所选位置源位置更新信息的监听;
③ 通过过滤出新的但稍欠精确的位置值,来维护一个对当 前位置的最佳估计;
GIS通过从GIS数据库中提取数据来创建地图,GIS数据 库中的任何修改都可以自动在下次绘图中体现。
GIS提供了一个绘图版面和绘图工具,GIS结合多媒体技 术,在地图、图表和表格中链接视频和音频信息。
GIS地图服务商
使用GIS平台有两种方式: 一是利用GIS软件商提供的开发工具包; 二是利用GIS平台提供的服务,调用GIS平台提供的API 接口。
国内外公司提供的GIS服务有Google Maps API、 Microsoft Virtual E51map API、Sogou Map API等。
7.4 Android平台定位功能
开发Android定位应用时,可以使用GPS和Android网络定 位两种方式来获取用户的位置。
GIS数据
在GIS系统中,自然界的信息被划分成不同主题而又相互 关联的层进行存储。
GIS数据有三种基本的格式: 空间数据(Spatial data) 表格数据(Tabular data) 影像数据(Image data)
GIS数据分为两种数据模式: 矢量数据模型 栅格数据模型
地理属性
任何一个地理要素都会有一个或多个属性来识别这个要素 是什么,描述信息,或者要素的一些相关度量。这些属性 值的类型包括: 类别 级别 计数和数量 比率 连续和不连续值
元数据
现有数据的详细清单; 名称和数据项定义; 名称和定义的关键字列表; 数据清单索引和访问关键字列表; 数据生成的操作步骤记录,包括数据是如何采集的; 数据结构和使用的数据模型文档; 数据用于分析的操作步骤记录。
绘图
制图是GIS技术最基本的功能。地图为显示数据提供了一 个其他方式所不能提供的途径。
络更新位置 得到升级
提供的兴趣 点列表得到 升级和保存
提供的兴趣 点列表得到 升级和保存
时间 应用程序 停止监听 位置更新
思考与练习题
电子地图、数字地图及GIS地图的区别是什么?GIS地图 有什么优势?
一个比较完整的手机定位系统包括哪些组成部分?它们在 系统中的作用分别是什么?
在Google Maps API中,如何获得位置坐标? 请设计一个简单的基于Google Maps API的手机应用,能
LOGO
第七章 手机定位于位置管理
简单个人定位应用系统
基于手机定位的移动互联网应用系统有多种形态,根据不 同的视角也有多种不同类型。
从软件开发的角度,把手机定位系统分为两种类型: 简单个人定位应用系统 有管理中心的综合应用系统
简单个人定位应用系统
简单个人定位应用系统的特点是GPS采集和业务系统均由 用户的智能手机终端承担。
④ 停止监听位置信息;
⑤ 使用最新的位置源估计值。
监听GPS 和网络更新
缓存的GPS 位置因太旧
而作废
获得一个基于 WiFi的位置
一个GPS位 置代替了当 前最佳估计
在应用程 序中运用 最佳估计
启动 应用
检索缓存的 GPS位置
接收新的 新的基于WiFi 小区识别码 的位置因出现
大的误差而作废
停止监 听更新
够在GIS地图显S地图显示自己所在的城市。
世界上已经建成或部分建成并对外提供服务的卫星定位系 统有美国的GPS(Global Positioning System,全球定位系 统)、俄罗斯的GLONASS(Global Navigation Satellite System,全球卫星导航系统)、中国的北斗卫星导航系统 以及欧洲的伽利略定位系统。
通过新的GPS 或网络进行优化
启动 应用
应用程序开始 监听位置更新
帮助用户决定到哪里去
用户想看到 一个附近兴 趣点的列表
位置估计 得到改进
位置估计 得到改进
用户提交/记录 有位置标签的输入
应用程序停止 监听位置更新
时间
位置估计 得到改进
建议的列表 稳定下来
启动 应用程序监 提供的兴 应用 听GPS和网 趣点列表
空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星构成, 目前已经有16颗卫星。
可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、 高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已 经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度10m, 测速精度0.2m/s,授时精度10ns。
北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统在2008年北京奥运会、汶川抗震救灾中 发挥了重要作用。
应用程序有了LocationManager,就可以 查询最近已知用户位置的所有LocationProvide列表; 周期性地从位置提供者处注册/注销以便更新用户的位置; 如果设备处于一个指定经/纬度的确定范围内,可以通过 注册/注销方式解除一个指定的Intent。
确定用户位置的挑战
多定位源 用户移动 精度变化
GPS采集软件 业务系统终端软件
移动 互联网
公用平台系统
有管理中心的综合应用系统
前端子系统有智能手机终端硬件和终端软件构成,其中, 终端软件包括GPS位置采集模块、通信模块和业务管理模 块。
平台子系统负责接收和管理前端子系统和后台子系统的业 务信息和数据,并管理系统的数据存储和备份、用户权限 分配等。
GIS技术优势
提高管理资源的能力 为决策提供直观依据 灵活地绘制地图
GIS使用模式
对“在什么地方”绘图 对数量绘图 对密度绘图 查询某区域里面或者紧邻有什么 对变化绘图
GIS软件
GIS软件提供了存储、分析和显示位置信息的功能和工具。
GIS软件的主要组件包括: 可以输入和操作地理信息的工具集; 数据库管理系统(关系型数据管理系统); 建立分析、查询更多信息或打印发布的智能数字地图的工 具集; 一个简单易用的图形用户界面(GUI)。
请求位置更新
在Android平台,通过回调方式获取用户位置。
调用requestLocationUpdates(),从LocationManager获得 位置更新,传递给LocationListener。
locationManager.requestLocationUpdates(LocationManag WORK_PROVIDER,0,0,locationListener)
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