GPS技术在业务信息系统中的应用

吴张峰

(上海市测绘院，上海 200063)

GPS技术在业务信息系统中的应用

吴张峰∗

(上海市测绘院，上海 200063)

随着全社会信息化的不断发展，各行各业对于GPS定位的需求也日益增加，GPS定位技术的应用也已经从专业领域走向其他社会领域，并逐渐为大众所熟识。为了更好地在信息系统中推广和应用GPS定位技术，满足各行业对于实时定位的需求，本文从基本框架、系统设计等方面介绍GPS应用的各关键环节，并通过实例分析如何实现GPS在业务信息系统中的应用。

GPS实时定位；地理信息系统

1 引 言

随着各行各业信息化的不断发展，如何有效调配资源、指挥车辆以及实现现场监管等已经成为各行业生产过程中的一个重要需求。传统的业务流程处理方式已经不能适应高速发展的信息化生产，无法提供现场工作人员的准确位置，不利于现场信息的及时反馈，同时指挥中心在无法及时获取现场信息的情况下，也无法准确调配各种资源处理突发事件，不能直观展示现场的各种信息，无法发挥监管作用。随着GPS定位技术的出现，通过GPS终端可以使车辆和智能设备具备实时定位能力，采用无线通讯技术回传定位信息，并结合地理信息系统直观地在业务信息系统中显示，这样可以满足车辆、人员的调度监控，提高效益，有效地减少资源浪费、降低成本，实现业务上的合理管理；同时为用户提供更迅速、及时的服务，提高了服务的质量。

2 基于GPS的系统应用框架

2.1 业务信息系统对GPS的需求

(1)车辆跟踪调度的需要

需要实现对车辆的跟踪，在指挥中心的电子地图上显示实时跟踪的车辆位置信息和现场业务信息，并可以远程的调度指挥。

(2)现场指挥监管的需要

工作人员在现场采集业务信息和所在地理位置，通过通讯手段上传数据至指挥中心，指挥中心需要了解每位工作人员的位置及现场工作情况。通过对信息的汇总，以便对现场情况作为判断，调配各种资源，实现远程指挥和监管职能。

(3)地理数据采集的需要

业务信息系统管理对象的地理位置需要专门维护更新，可以采用现场采集的方式，在GPS模块的辅助下，实现简单的地理数据采集。

2.2 基本框架

业务信息系统要实现车辆定位监控的功能，其系统主要由车载GPS终端或智能设备GPS终端、通讯系统、指挥监控中心三部分组成。其实现的主要流程为: GPS终端分布在车辆或移动智能设备上，用于接收GPS卫星信号，并通过数据处理模块解算出位置坐标；将位置坐标数据通过GPRS模块回传指挥监控中心服务器；服务器自动处理和储存备份坐标数据，并在电子地图上动态显示现场位置和相关业务信息，指挥监管中心就可以实现对现场车辆和人员的远程指挥监管，如图1所示。

图1 GPS应用的基本框架图

2.3 多种技术集成

在业务信息系统中实现指挥监管功能，需要将GPS、GPRS以及GIS等技术集成应用，发挥各自在整个框架中的作用。

(1)GPS技术。GPS模块接收卫星信号，每隔一段时间解算出一个位置坐标，其时间间隔应根据业务需求调整，采样周期不宜过于密集；同时，需要考虑采用的坐标系。

(2)GPRS无线通讯技术。GPS终端获取的位置坐标信息需要通过无线通讯技术实现数据的传输。目前采用GPRS技术，借助移动通讯设施，可以快捷将数据上传至互联网中。其中需要考虑传输内容的数据量和容错处理，确保数据的完整和有效提交指挥中心服务器。

(3)GIS技术。指挥中心服务器实时接收GPS坐标信息，并迅速进行坐标转换和后台处理。GIS平台中需要将监控的实体信息与GPS定位信息相匹配，在监控屏幕的电子地图中展示现场目标的真实位置和业务信息。并提供各种分析和查询功能，为指挥监管提供有力协助。

2.4 应用领域

目前，GPS的应用单位不仅有全国测绘行业单位等专业测量部门，也逐渐应用于其他行业的日常业务，比如车辆监控调度、运钞车监控、公共安全预警、气象环保等领域，而且在服务社会需求方面也日渐增多，比如车辆导航等。

3 GPS在业务信息系统中的应用实例

近年来，上海市测绘院在GPS技术服务社会方面做了很多有益的探索和尝试。在车辆监控应用方面，与宏义通讯公司合作搭建车辆监控平台，实现对车辆位置的实时监控；在文化执法行政执法领域，采用集成GPS的智能手机实现现场执法信息的采集；在排水设施管理方面，采用平板电脑和集成GPS定位模块的智能手机，监测现场的积水情况；在机场净空管理中，采用GPS终端与笔记本电脑在外业巡视工作中实现GPS的实时定位和GIS信息的检索。在业务信息系统中实现GPS定位功能，不仅要考虑GPS终端的种类，还需要结合地理数据库、地理信息平台、数据储存格式等方面，综合考虑GPS坐标的传输、储存、转换、显示和应用等问题。因此，下面将结合具体实例，从多个方面阐述这些关键点。

3.1 上海文化市场行政执法指挥监管系统

上海文化市场行政执法指挥监管系统是一个集举报批件、基于GPS和PDA的现场执法、案件审批、电子签章、GIS展现、数据统计、信息发布为一体的综合性指挥监管系统，充分体现了文化行政执法业务的特色。GPS的应用主要体现在GPS定位和跟踪功能，其主要流程为:执法队伍携带PDA设备外出执法，将现场信息和GPS采集的位置坐标通过GPRS及时回传指挥监管中心，使指挥监管中心能够对现场情况做出决策，同时为市场分析和人员工作考核提供了准确的数据。

在此业务信息系统中，将GIS、GPRS、GPS应用无缝集成，为何采用此种应用框架主要有以下几点考虑:

首先，采用集成GPS终端的PDA手机，主要是考虑携带方便，可以将位置坐标和现场执法信息一起回传，确保现场执法的移动性，同时基于移动智能设备开发的信息采集系统，可以在获取GPS坐标后随即实现坐标转换。

其次，采用GPRS通讯技术上传数据，主要考虑智能PDA手机可以无线上网，通过GPRS访问WebService就可以便捷地实现数据的上传和下载。

而指挥监管中心采用上海市测绘院自主开发的GIS平台，GPS坐标数据可以按照自定义的GIS格式储存，并在指挥监管中心的大屏幕上显示执法车辆的分布情况和移动轨迹，并可以查询每个执法队伍的现场检查信息，为总队更好地监控现场、指挥现场带来很大方便。

3.2 上海城市排水设施综合地理信息系统

上海城市排水设施综合地理信息系统是以城市排水设施为管理对象，综合运用GIS技术、数据库技术、网络技术，实现对排水设施信息的存储、查询、分析、显示、分发、信息更新等应用。其中移动积水监测模块主要用于雨后积水路段位置和范围的采样以及积水信息的采集。

移动积水监测模块主要是采用平板电脑和集成GPS定位模块的智能手机两类设备，用于积水路段的采样和移动终端的定位。由于此模块已开发完成投入使用，采集的坐标为经纬度，积累的历史积水地理信息也是经纬度坐标。因此，需要考虑地理信息系统如何与原有的模块实现无缝结合，确保实时监控功能的实现。

目前，移动终端采集的经纬度位置坐标实时储存在排水公司的中央数据库中，如何做到将经纬度坐标实时地传输到GIS数据库，完成坐标转换，并储存在ArcSDE数据库中，这是面临的比较棘手的问题。通过详细设计和反复测试，采用了一个具有操作性的方案。

首先，在中央数据库和GIS数据库之间建立数据库链接；在GIS数据库中定义外部过程，引用坐标转换动态库；同时在ArcSDE中定义移动积水图层，地理字段采用Oracle Spatial的SDO_GEOMETRY；并在GIS数据库中定义“新增实体函数”，参数为上海城市坐标，函数实现的内容为在ArcSDE移动积水图层中插入一条新记录。

其次，在上一步的基础上，确定实现的方法:在中央数据库移动积水表中增加触发器，每增加一条记录时，Oracle数据库将自动通过数据库链接调用GIS数据库中的外部过程，将经纬度坐标转换为上海城市坐标，并把上海城市坐标作为参数，调用“新增实体函数”实现中央数据库经纬坐标到GIS数据库上海城市坐标的转换。

最后，在GIS数据库中积累了实时的移动积水数据，就可以实现相应的移动积水信息显示，比如实时的移动积水信息，每隔一段时间自动显示道路积水的实时情况。

4 GPS应用中的几点思考

在实际业务需求中，GPS定位的应用方式和方法多种多样，如何更高效地实现GPS与业务需求的结合，需要考虑以下几个关键点:

(1)GPS终端的接收效率和定位速度

目前一般的业务信息系统应用中需要重点关注GPS终端接收卫星信号的效率以及定位的速度，特别在类似现场执法、车辆导航等方面，需要考虑进一步提高GPS的定位效率。

(2)通讯系统的传输效率

目前GPS定位功能中采用的GPRS技术，在手机信息良好的地方，其问题不大，但在室内特别是通讯条件不佳的空间中，GPRS就无法传输现场信息。

(3)地理信息系统平台的选择

地理信息系统平台多种多样，选择何种平台涉及地理坐标系、坐标储存格式、GIS应用功能等多方面的问题，需要综合考虑。

(4)GIS数据的维护

地理数据是GPS监控导航的核心，不断更新维护的地理数据才能保证与现场GPS位置信息相匹配，为车辆监控导航应用提供有力的信息支撑。因此，GIS数据的现势性是必须考虑的问题。

5 结 语

随着GPS定位技术的不断发展，其可靠性高、定位准确、操作性强的特点，可以满足各行业信息化过程中对指挥监管功能的需求，并将产生巨大的经济效益和社会效益。因此，随着科技的不断进步，需要实时跟进各种GPS相关技术的发展，提升GPS在业务信息系统中的应用效率和效果，实现GPS、GIS有效服务社会的目标。

[1] 刘大杰，施一民，过静君.全球定位系统(GPS)的原理与数据处理[M].北京:同济大学出版社，1996

[2] 刘启业.浅谈车载GPS监控导航应用[J].邮政研究，2007(11)

[3] 杨东凯，张其善.集群通讯技术在GPS车辆监控系统中的应用[J].电子产品世界，2000(5)

GPS Applications in Business Information Systems

Wu ZhangFeng
(Shanghai Surveying and Mapping Institute，Shanghai 200063，China)

As society informatization，GPS location is Apply to more domains.GPS has also been from professional fields to other social fields，and gradually the familiar for the public.To promote the applications of GPS location，this paper discuss the key links of GPS applications from basic framework and system design etc.And also introduce GPS location how to server for GIS by analysis the application examples.

GPS Real－time Location；GIS

1672－8262(2011)01－68－03

P208，P228

B

2010—05—14

吴张峰(1978—)，男，工程师，研究方向:GIS。