手機(jī)GIS軟件的研發(fā)第一章緒論第二章GIS綜述第三章J2ME介紹第四章手機(jī)GIS軟件系統(tǒng)架構(gòu)第五章J2ME輕量級(jí)圖形組件的開發(fā)第六章手機(jī)GIS平臺(tái)與開發(fā)包第七章總結(jié)與展望第一章緒論

1.2內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)1.1選題背景與意義1.1選題背景與意義支持Java的手機(jī)、GPRS網(wǎng)絡(luò)和CDMA1X網(wǎng)絡(luò)這些為手機(jī)GIS應(yīng)用提供了硬件和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

把復(fù)雜的地理信息變成全社會(huì)都能夠充分利用和享受的信息、數(shù)據(jù)。隨著移動(dòng)通信除語音外的業(yè)務(wù)的開通，個(gè)人信息服務(wù)、企業(yè)信息化、行業(yè)信息化及政府信息化的需求正在迅速增長，基于這些需求提供的服務(wù)器被統(tǒng)稱為電信增值服務(wù)，它必將成為信息產(chǎn)業(yè)的一個(gè)潛在的巨大市場(chǎng)。

1.2內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)內(nèi)容創(chuàng)新點(diǎn)手機(jī)GIS軟件開發(fā)的背景

GIS產(chǎn)業(yè)概述

需求分析，設(shè)計(jì)系統(tǒng)模型

重點(diǎn)技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)1.2內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)內(nèi)容創(chuàng)新點(diǎn)手機(jī)GIS應(yīng)用新穎輕量級(jí)圖形組件cubix數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)SimpleGISProtocol和MobileGISAgent第二章GIS綜述2.1基本概念2.2GIS發(fā)展歷史2.3嵌入式GIS2.4移動(dòng)GIS2.5國外的研究進(jìn)展2.6國內(nèi)的研究進(jìn)展2.1基本概念地理信息系統(tǒng)是對(duì)地理信息進(jìn)行有效管理與處理的系統(tǒng)。是計(jì)算機(jī)科學(xué)同地學(xué)相結(jié)合的一個(gè)產(chǎn)物，通過對(duì)空間地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列分析，為地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、工程設(shè)計(jì)乃至企業(yè)管理提供對(duì)規(guī)劃、管理和決策有用的信息，它是反映人們賴以生存的現(xiàn)實(shí)世界的現(xiàn)狀和變遷等各類空間數(shù)據(jù)及描述這些空間數(shù)據(jù)特性的屬性，在計(jì)算機(jī)軟、硬件的支持下，以一定的格式采集、存儲(chǔ)、管理、分析、查詢這些空間信息的計(jì)算機(jī)綜合應(yīng)用系統(tǒng)。

GIS是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的一種采集、存儲(chǔ)、管理、分析、顯示與應(yīng)用地理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)來支持空間數(shù)據(jù)的獲取、管理、處理、分析、建模和顯示，以解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。

地理數(shù)據(jù)分類幾何數(shù)據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)度量關(guān)系延伸關(guān)系拓?fù)潢P(guān)系幾何坐標(biāo)定性定量1.起步階段段（60年代代），注重空空間數(shù)據(jù)的地地學(xué)處理。1963年，，加拿大測(cè)量量學(xué)家R.T.Tomlinson首先提提出GIS這一術(shù)語，建建立加拿大地地理信息系統(tǒng)統(tǒng)（CGIS）；1969年，，ESRI（（環(huán)境系統(tǒng)統(tǒng)研究所）建建立；1969年，，Integraph公司建立。。2.發(fā)展階段段（70年代代），注重空空間地理信息息的管理，受受到政府部門、商商業(yè)公司和大大學(xué)的普遍重重視。1978年，，ERDAS成立。2.2GIS發(fā)展歷史史3.推廣應(yīng)用用階段（80年代），注注重空間決策策支持分析。。1981年，，ESRIARC/INFOGIS發(fā)布；；1985年，，GPS成為為可運(yùn)行系統(tǒng)統(tǒng)；1986年，，MapInfo建立；；1986年，，SPOT衛(wèi)衛(wèi)星首次發(fā)射射；1987年，，地理信息系系統(tǒng)的國際雜雜志出版；1988年，，美國人口調(diào)調(diào)查局第一次次公開發(fā)布TIGER；；1988年，，GISWorld首首次發(fā)行；；1989年，，Ingegraph發(fā)發(fā)布MGE；4.用戶時(shí)代代（90年代代后）,注注重GIS社社會(huì)應(yīng)用與服服務(wù)，GIS技術(shù)迅迅猛發(fā)展?？丶紾IS成為GISTools的發(fā)展方向向;WebGIS蓬勃發(fā)展;三維GIS嶄嶄露頭角。5.國外主流流GIS軟件件ARC/INFO（ArcView、ArcObject、ArcIMS）GENAMAPMGE（ModularGISEnvironment）（GeoMedia）MapInfo（MapinfoProserver、、MapX、、MapXtreme、、SpatialWare）ERDAS二、我國GIS的發(fā)展1.準(zhǔn)備階段段（70年代代）2.試驗(yàn)階段段（80年代代）3.全面發(fā)展展階段（90年代）4.國產(chǎn)主流流GIS軟件件GeoStarMapGISSuperMapCityStar2.3嵌入入式GIS嵌入式操作系統(tǒng)PalmOSWindowsCEEPOC嵌入式LinuxJ2ME2.4移移動(dòng)動(dòng)GIS2.5國國外外的的研研究究進(jìn)進(jìn)展展(1)著名名的的桌桌面面GIS廠商商美美國國MapInfo公司司推推出出MapXMobile(2)Autodesk公司司提提供供了了AutodeskOnSite的“移移動(dòng)動(dòng)訪訪問問””模模塊塊(3)ESRI公司司提提供供的的ArcGIS軟件件產(chǎn)產(chǎn)品品————ArcPad(4)Intergraph建立立自自己己的的移移動(dòng)動(dòng)GIS解決決方方案案——InteliWhereMapXMobile“移移動(dòng)動(dòng)訪訪問問””ArcPadInteliWhere2.6國國內(nèi)內(nèi)的的研研究究進(jìn)進(jìn)展展(1)北京京靈靈圖圖軟軟件件技技術(shù)術(shù)有有限限公公司司推推出出的的在在移移動(dòng)動(dòng)信信息息設(shè)設(shè)備備上上提提供供地地理理信信息息以以及及位位置置信信息息服服務(wù)務(wù)的的SmapInHand軟件件產(chǎn)產(chǎn)品品。。(2)北京京慧慧圖圖公公司司新新近近推推出出一一種種可可運(yùn)運(yùn)行行于于掌掌上上電電腦腦、、進(jìn)進(jìn)行行移移動(dòng)動(dòng)制制圖圖和和GIS應(yīng)應(yīng)用用的的野野外外地地質(zhì)質(zhì)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采集集系系統(tǒng)統(tǒng)：：PocketMap。。(3)北京京超超圖圖開開發(fā)發(fā)出出地地理理信信息息系系統(tǒng)統(tǒng)開開發(fā)發(fā)平平臺(tái)臺(tái)一一eSuperMap。(4)臺(tái)灣灣““英英瑞瑞得得信信息息””公公司司設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)出出支支持持GPS全球球衛(wèi)衛(wèi)星星定定位位系系統(tǒng)統(tǒng)專專用用軟軟件件SmapInHandPocketMapeSuperMapMobileMapTM第三三章章J2ME介介紹紹3.1Java體體系系結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)3.2J2ME體體系系結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)3.1Java體體系系結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)Java2EnterpriseEdition(J2EE)

Java2StandardEdition(J2SE)

CDC

CLDC

MIDP

ProfileLevel

ConfigurationLevelJavaVirtualMachineKVM3.2J2ME體體系系結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)CDC

CLDC

MIDP

ProfileLevel

ConfigurationLevelKVM操作系統(tǒng)第四四章章手手機(jī)機(jī)GIS軟軟件件系系統(tǒng)統(tǒng)架架構(gòu)構(gòu)4.1系系統(tǒng)統(tǒng)功功能能分分析析4.3系系統(tǒng)統(tǒng)實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)4.2系系統(tǒng)統(tǒng)架架構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)4.1系系統(tǒng)統(tǒng)功功能能分分析析電子地圖功能

周邊查詢功能

信息查詢功能

系統(tǒng)設(shè)置功能

幫助功能城市市地地圖圖的的顯顯示示、、放放大大與與縮縮小小、、平平移移、、查查看看全全圖圖和和保保存存4.1系系統(tǒng)統(tǒng)功功能能分分析析電子地圖功能

周邊查詢功能

信息查詢功能

系統(tǒng)設(shè)置功能

幫助功能以輸輸入入關(guān)關(guān)鍵鍵字字為為中中心心，，或或者者是是以以地地圖圖上上的的某某個(gè)個(gè)點(diǎn)點(diǎn)為為中中心心按按一一定定的的半半徑徑來來查查詢?cè)冃判畔⑾?.1系系統(tǒng)統(tǒng)功功能能分分析析電子地圖功能

周邊查詢功能

信息查詢功能

系統(tǒng)設(shè)置功能

幫助功能普通通的的關(guān)關(guān)鍵鍵字字查查詢?cè)?，，查查詢?cè)兘Y(jié)結(jié)果果通通常常是是一一個(gè)個(gè)列列表表，，用用戶戶可可以以從從這這個(gè)個(gè)列列表表中中選選取取想想要要的的選選項(xiàng)項(xiàng)，，并并進(jìn)進(jìn)一一步步獲獲取取詳詳細(xì)細(xì)信信息息和和其其相相關(guān)關(guān)的的地地圖圖。。另外外查查詢?cè)兯玫玫牡男判畔⑾⒁惨彩鞘窍嘞喈?dāng)當(dāng)有有用用的的，，因因此此也也應(yīng)應(yīng)具具備備保保存存查查詢?cè)兘Y(jié)結(jié)果果集集功功能能。。4.1系系統(tǒng)統(tǒng)功功能能分分析析電子地圖功能

周邊查詢功能

信息查詢功能

系統(tǒng)設(shè)置功能

幫助功能城市市選選擇擇、、風(fēng)風(fēng)格格設(shè)設(shè)置置、、繳繳費(fèi)費(fèi)設(shè)設(shè)置置和和更更新新設(shè)設(shè)置置4.1系系統(tǒng)統(tǒng)功功能能分分析析電子地圖功能

周邊查詢功能

信息查詢功能

系統(tǒng)設(shè)置功能

幫助功能使用用幫幫助助、、產(chǎn)產(chǎn)品品信信息息、、收收費(fèi)費(fèi)信信息息和和技技術(shù)術(shù)支支持持4.2系系統(tǒng)統(tǒng)架架構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)手機(jī)機(jī)的的運(yùn)運(yùn)算算能能力力和和存存儲(chǔ)儲(chǔ)容容量量畢畢竟竟都都是是有有限限的的，，因因此此在在本本軟軟件件設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)中中，，手手機(jī)機(jī)端端設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)為為具具有有發(fā)發(fā)送送命命令令和和顯顯示示返返回回結(jié)結(jié)果果等等簡簡單單邏邏輯輯處處理理功功能能的的客客戶戶端端，，而而將將復(fù)復(fù)雜雜的的地地圖圖數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)處處理理放放在在服服務(wù)務(wù)器器端端。。顯顯然然這這是是一一個(gè)個(gè)典典型型的的C/S結(jié)構(gòu)構(gòu)應(yīng)應(yīng)用用4.3系統(tǒng)統(tǒng)實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)手機(jī)機(jī)GIS軟件件包包括括客客戶戶端端和和服服務(wù)務(wù)器器端端的的開開發(fā)發(fā)。。在在客客戶戶端端采采取取J2ME技術(shù)術(shù)，，在在服服務(wù)務(wù)器器端端采采用用J2EE技術(shù)術(shù)，，地地圖圖平平臺(tái)臺(tái)采采用用MapInfoXtremeForJava。第五五章章J2ME輕輕量量級(jí)級(jí)圖圖形形組組件件的的開開發(fā)發(fā)5.1開開發(fā)發(fā)背背景景與與意意義義5.3組組件件5.2LWT包包開開發(fā)發(fā)目目標(biāo)標(biāo)5.1開開發(fā)發(fā)背背景景與與意意義義SUN公公司司定定義義的的J2ME規(guī)規(guī)范范，，是是面面向向小小型型移移動(dòng)動(dòng)設(shè)設(shè)備備的的。。通通常常這這些些設(shè)設(shè)備備的的尺尺寸寸很很小小，，因因此此SUN和和其其他他參參與與者者在在制制定定J2ME規(guī)規(guī)范范時(shí)時(shí)，，只只定定義義了了圖圖形形程程序序開開發(fā)發(fā)組組件件的的一一個(gè)個(gè)最最小小集集，，即包包。。這這里里引引入入輕輕量量級(jí)級(jí)圖圖形形開開發(fā)發(fā)包包LightweightWindowToolkit(LWT)，，輕輕量量級(jí)級(jí)圖圖形形組組件件的的目目的的就就是是擴(kuò)擴(kuò)展展J2ME定定義義的的圖圖形形開開發(fā)發(fā)能能力力。。5.2LWT包開發(fā)目目標(biāo)代碼簡潔

高效性

可擴(kuò)展性

MIDP兼容性

單層容器控制

因?yàn)镴2ME本來就是面向向資源受限的的設(shè)備，存儲(chǔ)儲(chǔ)容量較小，，且RAM更小，因此LWT包的代碼量應(yīng)應(yīng)該控制在50k內(nèi)比較適當(dāng)。。5.2LWT包開發(fā)目目標(biāo)代碼簡潔

高效性

可擴(kuò)展性

MIDP兼容性

單層容器控制

有限的存儲(chǔ)空空間，運(yùn)算處處理能力相當(dāng)當(dāng)有限，因此此LWT包設(shè)計(jì)時(shí)減少少RAM和處理器運(yùn)算算周期的占用用量。另外還還需控制好一一旦LWT圖圖形組件初始始化后在運(yùn)行行中盡量減少少大量垃圾的的產(chǎn)生，因?yàn)闉樽屘摂M機(jī)回收收，是比較費(fèi)費(fèi)時(shí)的操作5.2LWT包開發(fā)目目標(biāo)代碼簡潔

高效性

可擴(kuò)展性

MIDP兼容性

單層容器控制

LWT包應(yīng)設(shè)設(shè)計(jì)成相當(dāng)容容易擴(kuò)展的。。任何開發(fā)者者都可以派生生新的子類并并重載LWT包中某組件件的方法，以以便開發(fā)者定定制自己需要要的組件。5.2LWT包開發(fā)目目標(biāo)代碼簡潔

高效性

可擴(kuò)展性

MIDP兼容性

單層容器控制

LWT包是一一個(gè)純粹的組組件模塊集合合，開發(fā)者無無需修改任何何代碼，就將將此包加入到到任何實(shí)現(xiàn)了了MIDP規(guī)規(guī)范的設(shè)備開開發(fā)環(huán)境中，，因?yàn)長WT包是MIDP兼容的，，包的使用者者無需擔(dān)心兼兼容問題。5.2LWT包開發(fā)目目標(biāo)代碼簡潔

高效性

可擴(kuò)展性

MIDP兼容性

單層容器控制

多層控制即一一層就是一個(gè)個(gè)窗口容器，，父容器可以以包含子容器器，子容器又又可以包含子子子容器，這這樣嵌套下去去。但這種布布局機(jī)制運(yùn)算算量大，處理理速度慢，容容易產(chǎn)生大量量無用的容器器而引起垃圾圾回收。因此此在LWT中中，采用單層層控制。5.3組件組件管理組件區(qū)域

組件狀態(tài)

組件布局

焦點(diǎn)管理

5.3組件組件管理組件區(qū)域

組件狀態(tài)

組件布局

焦點(diǎn)管理

5.3組件組件管理組件區(qū)域

組件狀態(tài)

組件布局

焦點(diǎn)管理

可見性激活性5.3組件組件管理組件區(qū)域

組件狀態(tài)

組件布局

焦點(diǎn)管理

設(shè)計(jì)LWT布布局控制時(shí)使使用一些精要要屬性，應(yīng)以以精簡高效的的代碼來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)布局控制。。5.3組件組件管理組件區(qū)域

組件狀態(tài)

組件布局

焦點(diǎn)管理

因?yàn)榻M件都有有組件容器ComponentScreen管管理，因此可可以讓ComponentScreen來管理理當(dāng)前哪個(gè)組組件獲得了焦焦點(diǎn)第六章手機(jī)GIS平臺(tái)與與開發(fā)包6.1地理平平臺(tái)的選擇6.3SimpleGISProtocol6.2手機(jī)GIS軟件后后臺(tái)模型與實(shí)實(shí)現(xiàn)6.1地理平平臺(tái)的選擇WebGIS具有以下下的優(yōu)點(diǎn)：更廣泛的訪問范圍平臺(tái)獨(dú)立性平衡高效的計(jì)算負(fù)載

客戶可以同時(shí)時(shí)訪問多個(gè)位位于不同地方方的服務(wù)器上上的最新數(shù)據(jù)據(jù)6.1地理平平臺(tái)的選擇WebGIS具有以下下的優(yōu)點(diǎn)：更廣泛的訪問范圍平臺(tái)獨(dú)立性平衡高效的計(jì)算負(fù)載

使用通用的Web瀏覽器，用戶戶就可以透明明地訪問WebGIS數(shù)據(jù)，在本機(jī)機(jī)或某個(gè)服務(wù)務(wù)器上進(jìn)行分分布式部件的的動(dòng)態(tài)組合和和空間數(shù)據(jù)的的協(xié)同處理與與分析，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)遠(yuǎn)程異構(gòu)數(shù)數(shù)據(jù)的共享。。6.1地理平平臺(tái)的選擇WebGIS具有以下下的優(yōu)點(diǎn)：更廣泛的訪問范圍平臺(tái)獨(dú)立性平衡高效的計(jì)算負(fù)載

WebGIS能充分利利用網(wǎng)絡(luò)資源源，將基礎(chǔ)性性、全局性的的處理交由服服務(wù)器執(zhí)行，，而對(duì)數(shù)據(jù)量量較小的簡單單操作則由客客戶端直接完完成。6.1地理平平臺(tái)的選擇MapXtremeForJava這種基基于J2EE架構(gòu)的GIS開發(fā)工具具具有以下編編程特點(diǎn)：跨平臺(tái)可伸縮面向?qū)ο笠驗(yàn)镸apXtreme是運(yùn)行在Java虛擬擬機(jī)上的，目目前主流操作作系統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了Java虛擬機(jī)，因因此MapXtreme都可以在這這些平臺(tái)下運(yùn)運(yùn)行。6.2手機(jī)GIS軟件后后臺(tái)模型與實(shí)實(shí)現(xiàn)6.2手機(jī)GIS軟件后后臺(tái)模型與實(shí)實(shí)現(xiàn)一套自定義的的精簡的GIS協(xié)議，向向后臺(tái)傳送簡簡要的參數(shù)，，指明對(duì)地圖圖或其他類型型數(shù)據(jù)的請(qǐng)求求，如當(dāng)前功功能號(hào)，即要要求后臺(tái)作什什么樣的操作作，城市ID，地圖的視視野等。6.2手機(jī)GIS軟件后后臺(tái)模型與實(shí)實(shí)現(xiàn)用來操作cubix數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一套套API。通通過此結(jié)構(gòu)手手機(jī)端可以方方便的得到地地圖PNG圖圖片或其他結(jié)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，如如查詢結(jié)果集集。6.2手機(jī)GIS軟件后后臺(tái)模型與實(shí)實(shí)現(xiàn)解析simpleGISProtocol并轉(zhuǎn)換成MapInfoEnterpriseXMLProtocol，接著通過過HTTP向向MapInfoXtremeForJava發(fā)送送請(qǐng)求，然后后將返回的地地圖數(shù)據(jù)或其其他類型的數(shù)數(shù)據(jù)打包成cubix結(jié)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)發(fā)發(fā)送到手機(jī)端端6.3SimpleGISProtocolSimpleGISProtocol是手手機(jī)GIS客客戶端軟件向向MobileGISAgent發(fā)送GIS請(qǐng)求的協(xié)協(xié)議，其載體體是HTTP傳輸協(xié)議。。該協(xié)議目的的是在實(shí)現(xiàn)GIS服務(wù)功功能的前提下下簡化傳遞的的信息量。SimpleGISProtocol要求求能夠支持以以下功能：模糊查詢點(diǎn)圖查找周邊環(huán)境標(biāo)點(diǎn)點(diǎn)的基本信息點(diǎn)的詳細(xì)信息城市查詢用戶輸入任意意的關(guān)鍵字，，系統(tǒng)可以查查出所有包含含此關(guān)鍵字的的對(duì)象的信息息，用戶進(jìn)一一步確定待查查的對(duì)象并查查詢其相應(yīng)的的地理位置和和詳細(xì)信息。。SimpleGISProtocol要求求能夠支持以以下功能：模糊查詢點(diǎn)圖查找周邊環(huán)境標(biāo)點(diǎn)點(diǎn)的基本信息點(diǎn)的詳細(xì)信息城市查詢點(diǎn)擊地圖上的的某個(gè)位置，，系統(tǒng)顯示以以該位置為中中心指定范圍圍(圓)內(nèi)的某一類或或者多類對(duì)象象的信息SimpleGISProtocol要求求能夠支持以以下功能：模糊查詢點(diǎn)圖查找周邊環(huán)境標(biāo)點(diǎn)點(diǎn)的基本信息點(diǎn)的詳細(xì)信息城市查詢用戶輸入中心心位置及搜索索范圍，系統(tǒng)統(tǒng)顯示范圍內(nèi)內(nèi)的某一類或或多類對(duì)象信信息。SimpleGISProtocol要求求能夠支持以以下功能：模糊查詢點(diǎn)圖查找周邊環(huán)境標(biāo)點(diǎn)點(diǎn)的基本信息點(diǎn)的詳細(xì)信息城市查詢給出對(duì)象的名名稱和其它參參數(shù)，在地圖圖上的中心位位置定位此對(duì)對(duì)象SimpleGISProtocol要求求能夠支持以以下功能：模糊查詢點(diǎn)圖查找周邊環(huán)境標(biāo)點(diǎn)點(diǎn)的基本信息點(diǎn)的詳細(xì)信息城市查詢用戶從周邊查查詢的結(jié)果中中選擇一中心心點(diǎn)，可以查查詢出該點(diǎn)的的基本信息和和詳細(xì)介紹。。進(jìn)一步調(diào)用用標(biāo)點(diǎn)可以在在地圖上的中中心位置定位位此對(duì)象。SimpleGISProtocol要求求能夠支持以以下功能：模糊查詢點(diǎn)圖