通信工程類文章移動GIS應用中的通信技術

　　移動GIS應用中的通信技術在數據的即時交互中起到很重要的作用，本通信工程類文章通過對GIS技術進行綜合分析，從而對GIS應用通信所包含的內容進行研究，發現GIS通信技術能夠滿足人們對空間數據信息的需求。移動GIS應用中的通信技術是作為GIS系統的一次重大飛躍性研究技術，它能夠為用戶提供任一時間、地點的移動GIS系統通信信息服務。

　　《數據通信》(雙月刊)創刊于1980年，由信息產業部數據通信科學技術研究所主辦。本刊主要內容涉及下一代網絡技術、寬帶網絡技術、多媒體通信、無線通信、網絡與信息安全、數據處理、數據傳輸、測試與維護。榮獲信息部優秀科技期刊二、三等獎、中文核心期刊(1992)。

　　摘 要：隨著我國社會信息化進程的不斷發展，促成了整個社會對空間信息需求不斷擴大的局面，空間信息技術和無線網絡信息的技術使得移動GIS技術進一步得到發展。現階段的信息領域屬于發展最為迅速的階段，移動通信和網絡技術是作為信息領域的支柱產業存在的，其包含的技術有計算機、通信和電子等。本文將對移動 GIS應用中的通信技術進行分析，希望能為中國移動通信技術領域發展起到一定幫助作用。

　　關鍵詞：移動GIS;通信技術;應用

　　中圖分類號：TN929 文獻標識碼：A

　　隨著我國信息技術的不斷發展，其傳輸速率有了一定程度的提高，網絡覆蓋的面積也進一步擴大，用戶終端的體積也在逐漸減小。完成了局域網到廣域網的轉換，用無線網代替了有線網，完成了移動無線接入到有線接入的完美轉換，基于此，在移動通信技術為我國信息發展帶來了一定機遇。移動GIS應用主要體現在GIS技術與無線通信技術的結合。本文致力于研究將通信技術應用到移動GIS中，使其更好的為廣大用戶服務。

　　一、移動GIS技術簡介

　　(一)移動GIS技術產生背景

　　現階段的無線通信技術相對成熟，無線互聯和智能終端已經相融合，并且被人們廣泛在生活工作中應用。即時通信的內容是基于實現任務需求數據信息的服務器，通信技術在移動GIS中的作用非常突出，主要體現在野外作業、環境監測、軍事國防、工業控制和野外作業等領域。GIS領域最新發展的領域即為移動GIS，移動GIS可以在GIS中心部門和野外作業隊員之間傳輸空間數據。GIS市場的領軍公司是Autodesk公司，它提供了移動訪問模塊，移動掌上設備是客戶端通常采用的技術，能夠完成柵格影響和數據的傳輸。我國現階段的移動通信領域發展很快，全國都已經覆蓋移動通信網絡(2G)GSM，使全球的聯網漫游得到了初步的實現。基于GSM網的分組交換技術GPRS(2.5G)網絡和GDMA基本已經開始在全國覆蓋。現階段的發展中心落在了第三代移動通信系統(3G)上，致力于發展多媒體應用和高速數據的傳輸，據統計，2Mbps是目前較快的傳輸速率，它完全可以滿足空間信息對移動通信的基本要求。而我國研究的第四代移動通信系統(4G)已經得到初步的應用，目標傳輸數據速率約為10Mbps。針對于功能、業務和頻帶上第四代移動通信系統相比第三代系統都有較大的優勢，第四代傳輸系統的最高傳輸速度將比100Mbps高，為了使移動通信系統得到較快的發展，要進一步對空間信息技術中的大量數據傳送應用系統效率進行提高。

　　(二)移動GIS的特點分析

　　移動GIS的特點主要包括四個方面：運行平臺具有一定的延伸度、數據源具有分布式的特點、有限的計算能力和寬帶、終端和信息載體具有一定的多樣性特點。

　　移動GIS系統具有一定的復雜性，其運行平臺是由傳統的Internet延伸而來，本質是無線網絡，而GIS應用模式的產生有賴于傳統GIS 和無線定位技術的有機融合，使移動GIS系統中空間地理信息地位更加重要。GIS系統經過無線平臺的轉移后，使得更多的GIS應用產生，這就需要具有分布式特點的數據源支持。以GIS系統基于位置服務的技術為例，移動用戶的位置不是不是唯一的，這就導致用戶所需求的信息具有一定的多樣性特點，所以數據源不能單一，一定要滿足分布式的特點才能滿足用戶的數據需求。無線網絡的寬帶相對于Internet較小，在滿足服務質量的前提下，移動GIS系統要在較小數據量的情況下來進行，另一方面由于移動終端的計算能力不足和有限功率和內存，因此移動GIS對數據傳輸的要求也更好。移動GIS系統的終端表現形式包括：較為傳統的桌面PC和移動計算終端。移動計算終端設備包括PDA/專用的GIS嵌入式設備和移動電話等。移動GIS服務具有一定的擴展性和靈活性，其終端的表現形式為多樣性，這樣才能使GIS體系結構具有一定的開放性，來對終端多樣性進行進一步適應。服務器交互和移動終端用戶具有較為豐富的信息內容，視頻、定位服務、音頻、語音、圖像、文本等都屬于以上的信息內容，這說明有限的計算機移動終端處理數據的能力要進一步提高，使數據完成快速的傳輸。為了使移動GIS系統完成高效率運行就要對移動GIS的數據傳輸水平進一步提高。

　　(三)移動GIS系統的結構分析

　　移動GIS系統是作為一個無線網絡應用系統存在的，其組成結構主要包括：移動設備終端、空間數據庫、無線通信網絡和地理應用服務器。

　　移動終端設備主要是指移動GIS用戶所要應用的具有地理識別和精確快速定位的設備，這種地理應用具有低耗能、便于攜帶的特點。移動終端設備的多樣性是為了滿足用戶需求的多樣性，個人數字助理、便攜式電腦和WAP手機等都屬于移動終端設備。空間數據庫是指移動GIS數據的存儲核心，它能夠管理數據，應用于地理應用服務的信息數據提供。無線通信網絡是現階段應用最廣泛的網絡，基于移動GIS中廣域蜂窩、無線局域網、數字微波通信、衛星通信、蜂窩移動通信、紅外線通信的移動網絡，是未來移動GIS運行的主流通信網絡。地理應用服務器是系統的核心部分，它是作為系統的GIS引擎存在的。

　　二、通信技術在移動GIS的應用

　　無線網絡是作為移動通信的重要載體存在的，同時也是有限網絡和移動用戶的有效銜接點。通信技術在移動GIS的應用主要體現在以下幾種類型網絡上。

　　(一)移動GIS中廣域蜂窩的應用

　　2.5G技術是對第二代移動通信網技術的改進，從而衍生出3G網絡，也是現階段應用最廣泛的網絡，它作為新型技術網絡的參考標準，其技術類型主要有GSM、CDMA和IS-136。見表1。

　　(二)移動GIS中無線局域網的應用

　　無線局域網是通過利用無線通信技術的方法，繼而再局部范圍建立起一個網絡，它能夠將無線通信技術與計算機網絡有機的融合。無線局域網的覆蓋范圍大約在十米和幾百米之間，包括無線個人區域網絡和本地網絡。無線個人區域網絡采取的是WPAN技術，它能夠對用戶的個人操作空間設備進行無線通訊 的特殊創建，此項設備包括手提電腦、PAD和移動電話等，距離相對較短，大約范圍在10米以內。WPAN技術主要體現在紅外廣波和藍牙的使用上。藍牙的無線通信標準具有一定的短距離性和開放性，基于較短距離代替了很多種電纜連接方案，在數字設備之間利用統一短距離無線鏈路的方法使數據通信和語音通信的實現具有一定的低成本性、靈活性、安全性、方便性、小功率性和快捷性等優勢。無線本地網絡主要采用的WLAN數據通信系統，它具有一定的靈活性，校園和建筑物種的數據傳輸就是通過利用電磁波來完成的，它能夠使有限連接進一步的減少，有效范圍在50英尺～1000英尺，而計算機信息傳輸需要使用無線局域網卡。

　　(三)移動GIS中數字微波通信的應用

　　數字微波通信即微波中繼通信，微波頻段利用中繼和視距的方法使用微波作為載體將數字信息進行有效傳輸的手段，它采用的無線通信技術。微波通信開始于20世紀中期，其發展迅速有賴于它自身的耗能小、容量大、抗災能力強和建設快的特點，受到大容量地面和長距離無線傳輸的廣泛應用。20世紀末，光纖通信開始發展，光維通信也逐步替代了數字微波通信。微波通信是一種無線傳輸的方式，但是上述優點是光纖通信不具備的，所以微波通信的發展具有一定的前景。

　　(四)移動GIS中衛星通信的應用

　　人造地球衛星，主要是采用衛星通信作為中繼站的方式來對無線電信號轉發，從而實現在多個地球站之間的有效通信。國際或我國通信都可以采取衛星通信技術來傳輸電話、電報。電視盒傳真等高速數據等。衛星通信的主要特點包括：較遠的傳輸距離、多地址的通信、頻帶可用率較寬、靈活性較強、信號強等特點。現階段通信網的主流包括移動通信和光纖通信，它們能夠充分利用衛星通信的特點，對地面系統的信息傳輸提供有效的延伸、支持和補充。

　　(五)移動GIS中蜂窩移動通信的應用

　　移動通信的最終目標是實現任一時間、地點、對象之間的通信。移動通信將無線通信和有線通信技術有機的融為一體，在完成語言信息傳遞的同時又將公眾電話交換網中的數據終端功能得以實現，它是一種最理想的通信服務方式，用戶可以根據自己的需要進行對信息需求的快速轉換需要。目前，蜂窩移動通信發展的速度日益迅速有賴于業務需求的進一步滿足。針對于第二代移動通信系統，GSM是應用最為廣泛的，它的優勢包括覆蓋面積大、音質好、信號強、有良好的抗干擾能力、輻射小、保密安全性好等。GPRS是第二代通信技術與第三代通信技術的銜接點，同時它能夠在GSM系統上解決IP結合和移動通信的技術方案，在對現有的GSM網絡進行利用時，要對全網范圍的數據業務進行推出。GPRS是作為一種分組交換技術存在的，它能夠將客戶與網絡之間的聯系實時傳輸到系統中，全天在線，使其保持較好的聯系，GPRS的數據傳輸數據較高，為了給用戶提供更好的通信服務，GPRS是按量計費的，客戶及時一直在線，也只需要按照發送的數據和接受數據來付相關的通信數據費用，GPRS漫游時并不收取額外費用，這為廣大用戶節約了一定的通信數據開支，針對性的滿足了用戶的信息需求。此外，GPRS擁有快捷登陸的功能，GPRS用戶在開機時，就能夠將數據直接連接在網絡上，及時關閉數據重新激活，也只需要1s～3s的時間。

　　(六)移動GIS中紅外線通信的應用

　　紅外線通信是將紅外線作為載體信息發射到接收端的通信方式，它有一定的抗干擾性，不受國家無線電管理委員會限制。但是由于紅外線穿透物體的能力不是很強，甚至不能穿透墻壁，因此紅外線傳輸的采用就有了一定的限制，一般為近距離或室內限制。便攜式計算機之間的紅外線作為信息傳遞的載體將紅外線通信系統的作用發揮出來，限制適用于點對點通信。在技術不斷發展的前提下，紅外線通信系統將不斷的完善，致力于發展成一種可以在制定的區域內完成多點通信的系統，紅外線通信的優點主要有：信號調制方便，傳輸數據速率較高，低廉的發送裝置和接受裝置，傳輸裝置體積較小和無污染的傳輸過程等特點，從而代替室內的有線網絡。

轉載請注明來自發表學術論文網：http://www.zpfmc.com/dzlw/9183.html