基于位置的服務(wù)在3G系統(tǒng)中的應(yīng)用（下）

3　應(yīng)用領(lǐng)域

　　GIS的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，以下給出了一些比較典型的實(shí)例。

　　(1)數(shù)字城市。以GIS為核心的空間信息技術(shù)是數(shù)字城市的核心應(yīng)用技術(shù)，它與無線通信、寬帶網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)日趨融合在一起，為城市生活和商務(wù)提供了一種立體的，多層面的信息服務(wù)體系。

　　數(shù)字城市建設(shè)包括4部分內(nèi)容，即基礎(chǔ)設(shè)施、電子政務(wù)、電子商務(wù)及公眾信息服務(wù)。而GIS應(yīng)用貫穿上述4個(gè)部分和各個(gè)層面，從城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫到政府空間數(shù)據(jù)共享、電子商務(wù)物流配送以及基于網(wǎng)絡(luò)的公眾地理信息服務(wù)，GIS都發(fā)揮著不可缺少的作用。

　　從具體的應(yīng)用來說，GIS已經(jīng)廣泛應(yīng)用于構(gòu)成數(shù)字城市的眾多行業(yè)，如城市規(guī)劃、城市地下管網(wǎng)、電力、電信、公安、消防、急救等方面。GIS在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了各具特色的行業(yè)專題GIS，這電正是我們建設(shè)數(shù)字城市的基礎(chǔ)。數(shù)字城市只能是在這些專題GIS的基礎(chǔ)上，進(jìn)行綜合、共享和擴(kuò)充。

　　(2)LBS。通過LBS業(yè)務(wù)，移動(dòng)用戶可以方便地獲知自己目前所處的位置，并用終端查詢或收取附近各種場所的信息。同時(shí)，它還可以對特定用戶或組織進(jìn)行定位，根據(jù)用戶的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、跟蹤，結(jié)合共享的電子地圖，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控與調(diào)度。LBS業(yè)務(wù)和目前在國際上比較受關(guān)注的Telematics和ITS有著非常密切的關(guān)系，由于篇幅有限，就不再描述了。

　　(3)行業(yè)應(yīng)用

　　·油田。石油行業(yè)應(yīng)用GIS技術(shù)由來已久。在選擇鉆孔位置，跟蹤一條管線進(jìn)行故障分析，或者新建一個(gè)煉油廠等方面都十分依賴于對地理的理解以作出明智的商業(yè)決策。GIS在石油行業(yè)的應(yīng)用非常廣泛，根據(jù)應(yīng)用類別以及業(yè)務(wù)范圍，GIS的應(yīng)用大致可以歸納為石油勘探、生產(chǎn)開發(fā)、設(shè)備管理、管道管理、運(yùn)輸管理、銷售規(guī)劃、地面建設(shè)、附屬設(shè)施等幾個(gè)方面。

　　·電信。GIS為電信業(yè)者提供了將地圖和其他數(shù)據(jù)綜合分析的能力。通過對基于空間位置的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為電信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和施工、移動(dòng)信號(hào)的覆蓋區(qū)域分析、市場經(jīng)營決策分析、管理當(dāng)前用戶信息，甚至于發(fā)現(xiàn)新用戶等提供最佳的方案。通過地圖方式展示數(shù)據(jù)將比傳統(tǒng)的列表方式更直觀、并能更迅速地作出決策。

　　·公安。公安現(xiàn)代化建設(shè)需要地理信息系統(tǒng)(GIS)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持。GIS技術(shù)在公安方面的應(yīng)用很多，例如消防指揮系統(tǒng)、安防指揮管理系統(tǒng)、110指揮管理系統(tǒng)、戶籍管理系統(tǒng)、公安交通指揮系統(tǒng)、緊急情況下公安指揮管理系統(tǒng)、安全保衛(wèi)系統(tǒng)、治安情況匯報(bào)系統(tǒng)等。

　　·水利。GIS在水利上的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到了水資源、水環(huán)境、水土保持、農(nóng)田水利、水利工程規(guī)劃與管理等許多方面，具有廣泛的生長點(diǎn)和良好的成長性，為我國的水利建設(shè)發(fā)揮了重大作用。

　　·交通。GIS在交通方面可以應(yīng)用于公路規(guī)劃設(shè)計(jì)及管理、運(yùn)輸調(diào)度、公共交通管理、鐵路規(guī)劃設(shè)計(jì)及管理、港口和水運(yùn)管理、智能交通系統(tǒng)(ITS)等。

　　4　GIS系統(tǒng)在3G網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)功能

　　在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中使用GIS，可以向外提供的主要服務(wù)具體如下：

　　(1)地圖繪制(Mapping)

　　地圖繪制是GIS系統(tǒng)提供的最基本的功能。GIS系統(tǒng)根據(jù)客戶端的請求(地圖范圍、圖層和繪制樣式等)，返回地圖數(shù)據(jù)。地圖數(shù)據(jù)可以是柵格形式的地圖，也可以是特定格式的矢量數(shù)據(jù)。地圖柵格化定義多種圖片格式輸出支持，例如GIF，JPEG，PNG，WMP，BMP等。地圖圖片可以通過BASE-64編碼文檔的方式在XML文檔里返回，也可以只返回URL。“地圖繪制”還可以在“原始”的地圖上“繪制”各種幾何元素或地理對象。

　　矢量地圖與柵格地圖相比，具有較大的優(yōu)勢。首先，同樣一幅地圖，矢量格式的文件是柵格格式文件大小的1/7左右，大大節(jié)約了無線網(wǎng)絡(luò)中使用的資源。同時(shí)，終端通過矢量地圖瀏覽器操作矢量地圖的靈活度與柵格地圖相比很高，地圖多比例尺的放大、縮小等在終端本地即可完成，而且在導(dǎo)航應(yīng)用方面也具有優(yōu)勢。但由于矢量地圖數(shù)據(jù)格式目前各個(gè)廠家不統(tǒng)一，因此如果在網(wǎng)絡(luò)中存在多個(gè)GIS系統(tǒng)時(shí)，就不得不考慮兼容的問題。由于終端的能力有限，因此目前還沒有一個(gè)較好的解決辦法。另一方面，向外發(fā)布矢量地圖還需要考慮地圖的安全性和加密問題。

　　(2)目錄服務(wù)(Directory)

　　主要是指POI(興趣點(diǎn))的查找，包括距離最近查找、一定范圍內(nèi)查找和根據(jù)屬性(如名稱、電話號(hào)碼等)查找。查找的內(nèi)容可以包括商場、酒店、加油站等。

　　(3)路徑搜索(Route)

　　主要提供兩點(diǎn)之間的各種方式(自駕車、公交車、步行)的行駛路線。路徑搜索服務(wù)是LBS業(yè)務(wù)中非常重要的一種服務(wù)，也是體現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢和特點(diǎn)的業(yè)務(wù)，是實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航服務(wù)的基礎(chǔ)。

　　路徑搜索服務(wù)對地圖數(shù)據(jù)的要求較高，如要地圖數(shù)據(jù)提供商提供完全和準(zhǔn)確的路網(wǎng)數(shù)據(jù)，包括各種規(guī)則，如單行、禁左、車道數(shù)量等。路徑搜索服務(wù)可以支持如下的操作：

　　·全路徑：依據(jù)請求指定的信息(自駕車、步行、公交車方式，最短、最快以及不走高速公路，途經(jīng)多點(diǎn)等等方式)返回整個(gè)路徑的信息。

　　·途經(jīng)多點(diǎn)方式：依據(jù)請求指定的點(diǎn)序列(缺省的情況下首末點(diǎn)為起止點(diǎn))，搜索經(jīng)過所有指定點(diǎn)的路徑。

　　·排除條件：基于不同的道路類型、地域類型，可以指定是否走高速公路、城區(qū)，還可以指定不走的道路。

　　·時(shí)間與距離信息：服務(wù)將返回多個(gè)基于起點(diǎn)、終點(diǎn)和分段路線的時(shí)間和距離計(jì)算結(jié)果。

　　(4)地理編碼(GeoCode)，把一個(gè)街道地址或郵編編碼成一個(gè)地理位置。

　　(5)逆地理編碼(Reverse Geocode)，把一個(gè)地理位置反編碼成一個(gè)街道地址或郵編。

　　(6)測算(Cogo)，進(jìn)行幾何要素的測算。目前，該服務(wù)支持的操作包括計(jì)算兩點(diǎn)之間的直線距離，判定點(diǎn)是否在某個(gè)指定的區(qū)域內(nèi)。測算服務(wù)可以通過一次請求完成多個(gè)測算操作。

　　(7)導(dǎo)航(Navigation)。導(dǎo)航服務(wù)也可以看作是路徑搜索服務(wù)中的一種，但由于導(dǎo)航服務(wù)有其自身的特點(diǎn)，因此在OGC(Open GIS Consortium)制訂的位置業(yè)務(wù)規(guī)范中將其獨(dú)立出來。導(dǎo)航服務(wù)可以分成靜態(tài)導(dǎo)航和動(dòng)態(tài)導(dǎo)航。

　　·靜態(tài)導(dǎo)航是指用戶在出發(fā)前獲取出發(fā)地和目的地的最佳路徑信息，出發(fā)后不再有提示信息給用戶；

　　·動(dòng)態(tài)導(dǎo)航則是用戶在行駛過程中由GIS系統(tǒng)(網(wǎng)絡(luò)側(cè)或用戶本地)根據(jù)當(dāng)前用戶所在位置動(dòng)態(tài)的提示用戶前進(jìn)的方向(如提前通知用戶左轉(zhuǎn)，地圖上動(dòng)態(tài)顯示當(dāng)前用戶所在位置，以及與目的地在行駛路線上的距離等)，這種服務(wù)對系統(tǒng)的處理能力、定位的準(zhǔn)確度、定位的時(shí)延和地圖的準(zhǔn)確度等要求較高。

　　五、LBS業(yè)務(wù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作

　　前面已經(jīng)提到，LBS業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)可以分成兩個(gè)層面，即位置的獲取和信息的提供。相應(yīng)地，標(biāo)準(zhǔn)化工作也對應(yīng)不同的標(biāo)準(zhǔn)組織。

　　(1)對于位置的獲取也就是定位技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，目前主要在3GPP和3GPP2中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工作。相關(guān)的用戶在業(yè)務(wù)層面的認(rèn)證授權(quán)、業(yè)務(wù)漫游以及隱私管理等內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)工作，目前主要是在OMA中進(jìn)行，但由于3GPP和3GPP2在OMA中對LBS的流程、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方面存在分歧，所以標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)度可能會(huì)放慢。同時(shí)，也應(yīng)注意到，在3GPP2中實(shí)際上也在做與OMA相同的工作。

　　(2)對于地理信息提供層面上的標(biāo)準(zhǔn)工作，目前主要由OGC負(fù)責(zé)制訂，并且已經(jīng)基本完成了除導(dǎo)航服務(wù)之外的其他業(yè)務(wù)。

　　在我國，目前已經(jīng)完成了Le/L1接口(客戶端與定位服務(wù)器之間的接口)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以及WCDMA和cdma2000系統(tǒng)中的定位技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。與GIS相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，目前也有了的GIS接口，SPACCESS接口的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對應(yīng)于OMA的基于IP層面的定位技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也將要啟動(dòng)。

　　六、LBS業(yè)務(wù)在我國的應(yīng)用

　　1　應(yīng)用前景

　　LBS業(yè)務(wù)是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)特色業(yè)務(wù)，尤其是隨著今后3G系統(tǒng)的使用，為LBS的應(yīng)用提供了網(wǎng)絡(luò)帶寬的保障。由于LBS業(yè)務(wù)在我國也剛剛開始發(fā)展，影響其發(fā)展的因素也非常多，因此本文也只是就目前可以遇到的有發(fā)展?jié)摿Φ腖BS業(yè)務(wù)作一個(gè)簡單的分析。

　　(1)手持終端的LBS應(yīng)用

　　手持終端的LBS應(yīng)用范圍很廣，可以基于話音，短信，WAP，Java/BREW和多媒體短信/郵件向大眾用戶提供各種服務(wù)，包括信息查詢、地圖服務(wù)、手持終端的導(dǎo)航、弱勢群體的跟蹤和區(qū)域告警(如老人和兒童)等。

　　(2)個(gè)人汽車的LBS應(yīng)用

　　導(dǎo)航是LBS應(yīng)用在汽車中的主要方式，目前我國已經(jīng)有汽車導(dǎo)航的實(shí)際應(yīng)用，這種應(yīng)用是GPS接收機(jī)+簡化版的GIS引擎+地圖數(shù)據(jù)的模式，這種模式有其自身的局限性，如成本較高(對車載臺(tái)的要求較高，如處理能力、存儲(chǔ)能力)，地圖資源不能共享(如需要存儲(chǔ)大量的地圖數(shù)據(jù)，對于駕車者偶爾經(jīng)過的地區(qū)也需要存儲(chǔ))，不能做到動(dòng)態(tài)的地圖更新，業(yè)務(wù)組織靈活性也受限。而這些問題通過與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合可以解決。隨著汽車市場的不斷增加，汽車導(dǎo)航業(yè)務(wù)是需要移動(dòng)運(yùn)營商關(guān)注的一個(gè)業(yè)務(wù)增長點(diǎn)，可以結(jié)合運(yùn)營商目前已經(jīng)有的話音、短信等業(yè)務(wù)，向用戶提供更豐富多樣的LBS業(yè)務(wù)，如汽車防盜、跟蹤、求救等。

　　LBS業(yè)務(wù)和目前在國際上比較受關(guān)注的Telematics有著非常密切的關(guān)系，Telematics的目的是構(gòu)建一個(gè)車內(nèi)的通信平臺(tái)通過與網(wǎng)絡(luò)的交互，為駕駛者和乘坐者提供各種服務(wù)。韓國在這方面比較積極，目前已經(jīng)有類似的應(yīng)用，主要是提供汽車導(dǎo)航、郵件服務(wù)。

　　(3)行業(yè)應(yīng)用

　　行業(yè)應(yīng)用的范例很多，包括汽車調(diào)度(如出租車的調(diào)度)、物流管理、員工的跟蹤(如郵遞員的跟蹤)等，這里不再一一描述。

　　2　實(shí)現(xiàn)LBS業(yè)務(wù)面臨的問題

　　LBS業(yè)務(wù)具有廣闊的應(yīng)用市場，但與其他基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的增值業(yè)務(wù)相比，其業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)涉及的方面更多，難度更大，因此LBS業(yè)務(wù)要真正達(dá)到廣泛應(yīng)用，還面臨一些問題需要解決。

　　(1)定位的精度

　　目前，LBS應(yīng)用所能用到的精度最高的定位技術(shù)是GPS定位技術(shù)，但GPS定位存在局限性，如在深度室內(nèi)環(huán)境下將無法進(jìn)行GPS定位。如果采用基于網(wǎng)絡(luò)的定位，精度則大大降低，目前還沒有其他更好的解決方案。因此，比較實(shí)際可行的作法是，對業(yè)務(wù)進(jìn)行劃分，將各種不同業(yè)務(wù)對定位精度的要求進(jìn)行分類。對于精度要求高的業(yè)務(wù)，由網(wǎng)絡(luò)側(cè)判斷是否能夠滿足要求，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。當(dāng)然，最終的解決方案是能提出一種更先進(jìn)和受地理環(huán)境限制小的定位技術(shù)，目前已經(jīng)開始研究在室內(nèi)實(shí)現(xiàn)高精度定位的技術(shù)。

　　(2)位置信息的收集和組織

　　LBS最終向用戶提供與位置有關(guān)的內(nèi)容，位置信息主要包括各個(gè)層面電子地圖和POI信息。在電子地圖方面，我國的各個(gè)部門都有某些層面的數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)沒有整合在一起，地圖的現(xiàn)勢性在各個(gè)地域也參差不齊，這一問題的解決不是運(yùn)營商和地圖數(shù)據(jù)提供商單方所能夠辦到的，需要國家統(tǒng)一進(jìn)行組織，將各種地理信息資源整合在一起，為各個(gè)行業(yè)使用。對于POI信息，其豐富程度直接影響著用戶對業(yè)務(wù)的滿意度，因此需要內(nèi)容提供商提供豐富的POI信息。但信息搜集的工作量是相當(dāng)大的，需要實(shí)地去一一采集。因此，需要運(yùn)營商將各種CP提供的POI信息進(jìn)行整合，統(tǒng)一提供給用戶，這部分工作需要運(yùn)營商和各個(gè)內(nèi)容提供商協(xié)調(diào)統(tǒng)一來做。

　　(3)矢量地圖瀏覽器

　　導(dǎo)航業(yè)務(wù)，尤其是實(shí)時(shí)導(dǎo)航業(yè)務(wù)，如果通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)地圖的實(shí)時(shí)下載，那么數(shù)據(jù)不能太大，否則用戶使用的成本會(huì)很高，不利于推廣。矢量地圖是解決這一問題的方案，但矢量地圖與各個(gè)GIS廠商系統(tǒng)內(nèi)容矢量數(shù)據(jù)的格式密切相關(guān)，目前無法統(tǒng)一成相同的格式。因此，如果存在多種GIS系統(tǒng)共存時(shí)，業(yè)務(wù)的覆蓋范圍將存在局限性，這可以通過終端支持多個(gè)矢量地圖瀏覽器來解決，但對終端的處理能力和存儲(chǔ)能力要求較高。因此，這一問題也是值得注意的。圖2為矢量地圖工作方式的示意圖。

圖2　矢量地圖服務(wù)的工作方式示意圖 本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/201706/357982.htm

　　七、結(jié)束語

　　LBS業(yè)務(wù)具有廣闊的發(fā)展前景，目前商用的LBS業(yè)爭也達(dá)到了相當(dāng)程度的滲透率。LBS業(yè)務(wù)涉及的領(lǐng)域很多，需要移動(dòng)通信領(lǐng)域與GIS領(lǐng)域相結(jié)合來共同實(shí)現(xiàn)。我國目前很重視GIS領(lǐng)域的發(fā)展，國內(nèi)已經(jīng)有相當(dāng)多具有一定實(shí)力和發(fā)展?jié)摿Φ腉IS廠商。相信隨著今后LBS業(yè)務(wù)需求的不斷增長，以及我國GIS領(lǐng)域的不斷發(fā)展完善，LBS業(yè)務(wù)將得到更廣泛的應(yīng)用。