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摘 要：随着科学技术的飞速发展，移动设备的不断更新升级，越来越多的移动应用系统已经成功应用到人们日常生活和工作中，人们只要在移动设备上就能够轻松完成各种工作。移动GIS是在地理信息技术（GIS）的基础上，集成了先进的全球定位技术（GPS），在移动设备中实现空间数据的显示，属性的查询、编辑，提高空间信息采集、管理和分析能力的综合性应用技术。移动GIS的出现拓展了GIS的服务应用领域，目前移动GIS已经广泛应用在国土调查、森林资源、水利建设、城市规划等行业。
关键词：林政管理，移动GIS，GPS，数据采集
Abstract: With the rapid development of science and technology, mobile equipment upgrading, more and more moving application systems have been successfully applied to people's daily life and work. As long as people in a mobile device can complete various work easily. Mobile GIS is the geographic information system (GIS) based on the integrated, advanced global position system (GPS). The appearance of mobile GIS is to expand the field of application of GIS services, the current mobile GIS has been widely used in the national survey, forest resources, water conservancy construction, city planning etc..
Keywords: forest management, mobile GIS, GPS, data acquisition
中国分类号：C39 文献标识码：A 文章编号：
1 研究背景
随着科学技术的飞速发展，移动设备的不断更新升级，人们已经不再满足于坐在办公室或家中的电脑前获取信息，而是提出了随时随地（Anytime、Anywhere、Anything）获取信息的更高要求，因此越来越多的信息系统从传统的电脑上扩展到了平板电脑、智能手机等移动设备上。近年来，GIS已逐渐应用于各种移动设备中，移动地理信息系统应运而生，并且成为了GIS领域里的一个重要研究方向。
移动GIS集成了先进的移动计算机技术、GPS技术以及空间信息技术，大大拓展了GIS系统的应用，有效提高了GIS信息采集和數据查询的实时性和便捷性。移动GIS是GIS与移动计算机技术、GPS技术相结合的产物，利用移动GIS技术，可以显示、管理、分析空间数据，并且使用GPS进行卫星定位，可以帮助在野外进行调查的工作人员识别当前所处位置，以及获取所处位置的属性信息。
“数字林业”是信息化的林业，它是在数字地球大框架的指导下，应用3S集成技术、计算机技术、数字化技术、网络化技术、智能化技术和可视化技术，将各种林业信息用地理坐标确定与连接起来，实现标准化规范化采集与更新，最终实现数据共享。林业部门是重要的政府部门，自从2001年国家林业局提出“数字林业”概念，移动GIS越来越多的应用于林业资源调查中，大大提高调查效率，促进“数字林业”的建立，为林业政务信息化建设发挥了重要的作用。
2 移动GIS技术
移动GIS (Mobile GIS)是建立在移动计算环境、有限处理能力的移动终端条件下，提供移动中的、分布式的、随遇性的移动地理信息服务的GIS，是一个集GIS、GPS、移动通信(GSM/GPRS/CD2MA)三大技术于一体的系统。它通过GIS完成空间数据管理和分析，GPS进行定位和跟踪，利用PDA完成数据获取功能，借助移动通信技术完成图形、文字、声音等数据的传输。
与传统GIS相比，移动GIS的体系结构略微复杂些，因为它要求实时地将空间信息传输给服务器。移动GIS的体系结构主要由三部分组成：客户端部分、服务器部分和数据源部分，分别承载在表现层、中间层和数据层。表现层是客户端的承载层，直接与用户打交道，是向用户提供GIS服务的窗口。该层支持各种终端，包括手机、PDA、车载终端，还包括PC机，为移动GIS提供更新支持。数据层是移动GIS各类数据的集散地，确保GIS功能实现的基础和支撑。中间层是移动GIS的核心部分，系统的服务器都集中在该层，主要负责传输和处理空间数据信息，执行移动GIS的功能等。包括Internet、Web Server、Map Server等组成部分。
2.1 移动GIS特点
移动性
移动GIS是运行在各种移动终端上，通过无线通信技术与服务器端交互，可以随时随地进行空间信息服务。
客户端多样性
移动GIS的客户端指的是在户外使用的可移动终端设备，其选择范围较广，可以是拥有强大计算能力的主流微型电脑，也可以是屏幕较小、功能受限的各类移动计算终端，比如PDA、移动电话等等，甚至可以是专用的GIS嵌入设备，这决定了移动GIS应该是一个开放的可伸缩的平台。
服务实时性
移动GIS最大的特点就是在各种导航定位设备的支持下，在移动的过程中，不受限制地把采集到的相关信息及时处理并发布给用户。
数据资源分散、多样性
移动GIS运行平台向无线网络的延伸进一步拓宽了其应用领域。由于移动用户的位置是不断变化的，移动用户需要的信息也是多种多样的，这就需要系统支持不同的传输方式，任何单一的数据源都无法满足所有的移动数据请求。
信息载体的多样性
与传统GIS相比，移动终端用户与服务器及其他用户的交互手段更加丰富，包括定位服务、视频、语音、图像、图形、文本等。
2.2 移动GIS应用模式
离线模式
离线模式是指移动空间位置信息的提供与获取不需要依赖网络，所有服务都通过移动终端自己完成，该模式要求移动终端具有独自提供与获取移动空间信息服务的能力。在这种模式下系统响应速度快，但是无法实现实时动态更新。
无线网络模式
无线网络模式是指移动终端设备通过无线通信技术与服务器建立连接，实时获取所需的空间数据和专题信息数据。在这种模式下，所有服务、数据均通过互联网进行发布，所有请求与响应均依赖于网络。
2.3 关键技术
2.3.1GPRS/EDGE 技术
GPRS是通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service）的简称，它是GSM 移动电话用户可用的一种移动数据业务。它通过利用GSM网络中未被使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。它的传输速率可提升至56-114Kbps。
EDGE是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过渡技术。EDGE技术有效地提高了GPRS信道编码效率及其高速移动数据标准，它的最高速率可达384Kbit/s。
2.3.2 移动定位技术
GPS系统主要由三大部分组成：分别是GPS卫星星座、地面监控系统和GPS信号接收机。首先获得卫星瞬间位置数据，再采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。单点定位精度可达到10m-30m。为了提高精度，采用的网络RTK方式，必须建立基准点，成本昂贵，但精度高。
3 总结
对移动GIS，GPS技术等进行了深入研究，在此基础上进行了《西山区农林综合信息管理系统（移动版）》的设计与开发，实现了在农林综合信息管理与服务平台的数据基础上，基于Android系统开发的“农林综合信息管理与服务平台移动版”。《农林综合信息管理与服务平台移动版》可在平板电脑、智能手机等便携设备上显示基本空间数据，对属性数据信息进行查询、编辑。通过便携移动设备，森林资源管理者及执法者或者农用地、林地调查及系统数据更新的相关技术工作者可以通过GPS获取实际所处现场的位置，并能够记录该工作人员的行进轨迹。
农林综合信息管理与服务平台是一个功能强大的信息管理平台，今后还可以对移动GIS基于无线网络的数据传输方面的应用进行深入的研究，实现可以在办公室的电脑上同步显示外业调查的工作人员的行进轨迹，并能够实时获取工作人员现场采集的数据。
关键词：林政管理，移动GIS，GPS，数据采集
Abstract: With the rapid development of science and technology, mobile equipment upgrading, more and more moving application systems have been successfully applied to people's daily life and work. As long as people in a mobile device can complete various work easily. Mobile GIS is the geographic information system (GIS) based on the integrated, advanced global position system (GPS). The appearance of mobile GIS is to expand the field of application of GIS services, the current mobile GIS has been widely used in the national survey, forest resources, water conservancy construction, city planning etc..
Keywords: forest management, mobile GIS, GPS, data acquisition
中国分类号：C39 文献标识码：A 文章编号：
1 研究背景
随着科学技术的飞速发展，移动设备的不断更新升级，人们已经不再满足于坐在办公室或家中的电脑前获取信息，而是提出了随时随地（Anytime、Anywhere、Anything）获取信息的更高要求，因此越来越多的信息系统从传统的电脑上扩展到了平板电脑、智能手机等移动设备上。近年来，GIS已逐渐应用于各种移动设备中，移动地理信息系统应运而生，并且成为了GIS领域里的一个重要研究方向。
移动GIS集成了先进的移动计算机技术、GPS技术以及空间信息技术，大大拓展了GIS系统的应用，有效提高了GIS信息采集和數据查询的实时性和便捷性。移动GIS是GIS与移动计算机技术、GPS技术相结合的产物，利用移动GIS技术，可以显示、管理、分析空间数据，并且使用GPS进行卫星定位，可以帮助在野外进行调查的工作人员识别当前所处位置，以及获取所处位置的属性信息。
“数字林业”是信息化的林业，它是在数字地球大框架的指导下，应用3S集成技术、计算机技术、数字化技术、网络化技术、智能化技术和可视化技术，将各种林业信息用地理坐标确定与连接起来，实现标准化规范化采集与更新，最终实现数据共享。林业部门是重要的政府部门，自从2001年国家林业局提出“数字林业”概念，移动GIS越来越多的应用于林业资源调查中，大大提高调查效率，促进“数字林业”的建立，为林业政务信息化建设发挥了重要的作用。
2 移动GIS技术
移动GIS (Mobile GIS)是建立在移动计算环境、有限处理能力的移动终端条件下，提供移动中的、分布式的、随遇性的移动地理信息服务的GIS，是一个集GIS、GPS、移动通信(GSM/GPRS/CD2MA)三大技术于一体的系统。它通过GIS完成空间数据管理和分析，GPS进行定位和跟踪，利用PDA完成数据获取功能，借助移动通信技术完成图形、文字、声音等数据的传输。
与传统GIS相比，移动GIS的体系结构略微复杂些，因为它要求实时地将空间信息传输给服务器。移动GIS的体系结构主要由三部分组成：客户端部分、服务器部分和数据源部分，分别承载在表现层、中间层和数据层。表现层是客户端的承载层，直接与用户打交道，是向用户提供GIS服务的窗口。该层支持各种终端，包括手机、PDA、车载终端，还包括PC机，为移动GIS提供更新支持。数据层是移动GIS各类数据的集散地，确保GIS功能实现的基础和支撑。中间层是移动GIS的核心部分，系统的服务器都集中在该层，主要负责传输和处理空间数据信息，执行移动GIS的功能等。包括Internet、Web Server、Map Server等组成部分。
2.1 移动GIS特点
移动性
移动GIS是运行在各种移动终端上，通过无线通信技术与服务器端交互，可以随时随地进行空间信息服务。
客户端多样性
移动GIS的客户端指的是在户外使用的可移动终端设备，其选择范围较广，可以是拥有强大计算能力的主流微型电脑，也可以是屏幕较小、功能受限的各类移动计算终端，比如PDA、移动电话等等，甚至可以是专用的GIS嵌入设备，这决定了移动GIS应该是一个开放的可伸缩的平台。
服务实时性
移动GIS最大的特点就是在各种导航定位设备的支持下，在移动的过程中，不受限制地把采集到的相关信息及时处理并发布给用户。
数据资源分散、多样性
移动GIS运行平台向无线网络的延伸进一步拓宽了其应用领域。由于移动用户的位置是不断变化的，移动用户需要的信息也是多种多样的，这就需要系统支持不同的传输方式，任何单一的数据源都无法满足所有的移动数据请求。
信息载体的多样性
与传统GIS相比，移动终端用户与服务器及其他用户的交互手段更加丰富，包括定位服务、视频、语音、图像、图形、文本等。
2.2 移动GIS应用模式
离线模式
离线模式是指移动空间位置信息的提供与获取不需要依赖网络，所有服务都通过移动终端自己完成，该模式要求移动终端具有独自提供与获取移动空间信息服务的能力。在这种模式下系统响应速度快，但是无法实现实时动态更新。
无线网络模式
无线网络模式是指移动终端设备通过无线通信技术与服务器建立连接，实时获取所需的空间数据和专题信息数据。在这种模式下，所有服务、数据均通过互联网进行发布，所有请求与响应均依赖于网络。
2.3 关键技术
2.3.1GPRS/EDGE 技术
GPRS是通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service）的简称，它是GSM 移动电话用户可用的一种移动数据业务。它通过利用GSM网络中未被使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。它的传输速率可提升至56-114Kbps。
EDGE是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过渡技术。EDGE技术有效地提高了GPRS信道编码效率及其高速移动数据标准，它的最高速率可达384Kbit/s。
2.3.2 移动定位技术
GPS系统主要由三大部分组成：分别是GPS卫星星座、地面监控系统和GPS信号接收机。首先获得卫星瞬间位置数据，再采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。单点定位精度可达到10m-30m。为了提高精度，采用的网络RTK方式，必须建立基准点，成本昂贵，但精度高。
3 总结
对移动GIS，GPS技术等进行了深入研究，在此基础上进行了《西山区农林综合信息管理系统（移动版）》的设计与开发，实现了在农林综合信息管理与服务平台的数据基础上，基于Android系统开发的“农林综合信息管理与服务平台移动版”。《农林综合信息管理与服务平台移动版》可在平板电脑、智能手机等便携设备上显示基本空间数据，对属性数据信息进行查询、编辑。通过便携移动设备，森林资源管理者及执法者或者农用地、林地调查及系统数据更新的相关技术工作者可以通过GPS获取实际所处现场的位置，并能够记录该工作人员的行进轨迹。
农林综合信息管理与服务平台是一个功能强大的信息管理平台，今后还可以对移动GIS基于无线网络的数据传输方面的应用进行深入的研究，实现可以在办公室的电脑上同步显示外业调查的工作人员的行进轨迹，并能够实时获取工作人员现场采集的数据。