农业信息化建设中手机地图定位误差分析

初金星

摘 要：当前，我国对于手机地图定位的研究情况依然在系统化的使用方面，很少注意对地图定位进行科学的误差分析。在手机的系统中，没有足够的数据作为参考，这就造成了在农业信息化建设的过程中，容易出现不可预知的误差问题。而且，人们也不熟知避免减少误差问题的合理的办法。这些问题多在很大程度上阻碍了手机地图定位系统的拓展，同时也会影响手机信息的应用性。本文通过认真的分析手机地图定位系统，确定误差的原因，针对误差问题提出了相应的解决方法，仅供参考。

关键词：农业信息化；手机地图定位；误差分析

自20世纪60年代以来，地理信息系统（GIS）获得了迅猛发展，被广泛应用于土地、交通、水利、林业等方面，在日常生活中扮演着越来越重要的角色。近年来随着信息技术的发展，尤其是无线网络的优化和移动终端质量的不断提高，移动GIS已经成为GIS发展的一个重要方面，尤其是在农业信息化过程中实时监测、外业调查、系统建设等方面正发挥着巨大的作用。手机GIS成为促进移动GIS发展的重要因素，逐步成为农业信息化过程的一个重要支撑。手机通过无线网络与服务器进行数据交换，从数据库获取所需农业信息数据。依托手机和无线网络，发挥手机GIS灵活便捷的特点，能够实现任何人、任何时间、任何地点使用相关农业信息服务的目标，从而使农业信息的能够被及时准确地共享。

1 研究区域的特点

本次研究的是我国某市的某地区。其中它的总人口为6.2万人，辖下有39个行政村，地区将近140平方千米。该地区的山地、平原各自占据总面积的四分之一。地区内的物产资源相当丰富，耕地面积达到50平方千米。

2 研究方法及技术路线

分别采用定性和定量分析的方法，在小尺度范围内进行实地测算，通过对系统各个流程进行分析，确定误差来源；对产生误差的流程，通过定量计算，确定误差大小。研究过程主要分为四个阶段，即数据准备阶段、数据处理阶段、数据计算阶段和结果分析阶段。

2.1 数据准备阶段。一方面从测绘部门获取所需数据，另一方面使用手机和HOLUS GPS接收机进行实地量测。

2.2 数据处理阶段。对测取的数据进行坐标系转换，并对转换后的数据进行修正。

2.3 数据计算阶段。计算各个流程误差和最终误差的大小。

2.4 分析。根据计算结果进行分析得出研究结论。

3 研究数据的采集

本次研究的地区一共选择了18个测量地点用来获取相关数据。测量地点必须满足以下条件：

3.1 每个地点必须和其中的一个地点相通，这样有利于测量任务持续进行。

3.2 选择的地点四周高度角大于15°的位置不能存在障碍物，避免扫描信号被削弱或被吸收掉。

3.3 地点需要与功率较大的发电源或者高电压的线路保持一定的距离，避免电磁场干扰手机接收到的GPS信号。

3.4 选择的地点所在的位置，应该有广阔的视角，便利的交通，能够持续发展并且能够保留数据。为以后的检测和调查提供方便。

3.5 选择的地点要遵循导线规定的标准，同时还要满足GPS的测量条件。

4 对于误差的分析

4.1 误差来源

手机中安装的GIS系统在使用过程中，会先对手机所在的位置进行定位，之后把手机中显示的位置坐标信息转变成与地图相匹配的坐标系统，在地图上显示的位置就是手机实际所在的位置。主要的步骤包括：手机位置的确定、坐标信息的匹配和地图匹配位置。

4.1.1 手机位置的确定

手机系统内部的GPS体系对于位置的确定存在一定的偏差，定位的可靠性不够高，而且与专业的GPS系统测量的信息有较大的误差，获得的位置信息不够标准。这样会导致位置的错位，在地图的定位中就会出现误差。

4..1.2 坐标信息的匹配

手机在开启GPS定位系统后会自动获取位置信息，并迅速转变为WGS坐标体系，这样的系统通常会应用于我国某地区的平面位置中。因此，在需要对坐标信息进行匹配之前，还要将获取的位置信息转变为某地区的平面位置。在进行信息转换的过程中，容易产生误差。

4.1.3 地图匹配位置

在获取手机实际所在的位置坐标后，将获取的信息显示到地图上，在于地图匹配的过程中，可以运用科学的运算，合理的整理数据，将误差减小到最低或者消灭。使定位到的位置更加明确。通过对手机GIS系统中的数据分析，不难发现出现误差的方面有两个。一方面是手机本身定位产生的误差，另一方面是与地图匹配坐标时产生的误差。这两个方面产生误差的情况是无法避免的，因此只能想办法将之减到最低。

4.2 误差计算

在研究手机定位的数据中，需要计算手机定位过程中产生的误差大小，地图坐标信息的匹配过程中产生的误差，然后计算手机GIS系统中的最小误差。

4.2.1 对手机定位中的误差进行运算。运用GIS接受系统和手机测量的数据在各个方向确定位置坐标和差值，将差值的绝对值当成误差的大小，计算两个点之间的距离大小，并作为点的偏移量。

4.2.2 计算坐标系转换误差。GPS接受器测量的数据与手机测量的平面位置的坐标的相差数据被称为坐标系的转换误差。将差值的绝对值当成误差的大小，并且计算地点之间相差的距离。

4.2.3 计算整个流程的最终误差。计算手机测取的数据与准确的平面坐标X，Y方向的坐标差值，以差值的绝对值作为最终误差的大小，并计算点的偏移距离。

4.4 误差分析

（1）手机GPS系统中出现的误差；（2）坐标转换过程中出现的误差；（3）最后计算的误差。由研究结果可知，在使用手机GIS系统张要注意在小范围内进行。如数据校正后，误差大小可以控制在5m左右，对于指导农业生产有较高的实用价值；从误差来源来看，手机GPS定位误差大约在5m（由于大气状况、周围环境状况等，该误差可能会更大），坐标系转换造成的误差在3m左右，其中手机定位误差大小与手机GPS的质量和大气状况有关，坐标系转换的误差在于所获取的转换参数的精确性，误差的主要源头还是在于手机GPS的定位误差。

结束语

综上所述，在研究农业信息化中的手机地图定位误差的过程中，可以了解到产生误差的主要原因、误差的大小以及避免误差的有效方法。减小手机GIS系统的误差的方法有两种。第一种是运用科学的手段提高手机的质量，促使GPS系统处理数据时更加精确，手机地图对位置的匹配准确，尽量减小误差，改善信息化数据；第二种是使用更加标准的转换数据的模型，通过测量部门的数据来进行与地图的匹配，尽量减小手机定位的误差。通过上述两种方法，手机GIS系统处理的信息能够保证农业信息化数据的精确性，有利于普及手机地图定位的技术。■

参考文献

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