嵌入式GIS的終端軟件設(shè)計(jì)分析

摘 要：嵌入式GIS是一類信息化的地理系統(tǒng)，用在智能終端或軟件設(shè)計(jì)中，提供精準(zhǔn)的地理信息服務(wù)。嵌入式GIS在終端軟件設(shè)計(jì)中起到重要的作用，促進(jìn)終端軟件設(shè)計(jì)的成熟化發(fā)展，發(fā)揮嵌入式GIS積極定位的作用，滿足智能軟件的需求。嵌入式GIS逐漸成為終端軟件設(shè)計(jì)的重要組成，有利于提升終端軟件的設(shè)計(jì)能力，因此，本文通過對(duì)嵌入式GIS進(jìn)行研究，分析其在終端軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：嵌入式；GIS；終端軟件；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：P208

嵌入式GIS的產(chǎn)品比較多，GIS可以在嵌入式的環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)地理系統(tǒng)的集成服務(wù)，目前，越來越多的智能手機(jī)、平板等終端采取的是嵌入式GIS服務(wù)，滿足終端軟件在能力和存儲(chǔ)方面的需求，同時(shí)也拓寬地理數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍。GIS與嵌入式技術(shù)的合成發(fā)展，推進(jìn)終端軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)，基于嵌入式GIS的終端軟件設(shè)計(jì)，能夠應(yīng)用在多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中，如汽車導(dǎo)航、野外勘察等，體現(xiàn)了嵌入式GIS在終端軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值。

1 嵌入式GIS在終端軟件中的系統(tǒng)開發(fā)

以終端軟件設(shè)計(jì)為背景，分析嵌入式GIS的系統(tǒng)開發(fā)，重點(diǎn)例舉系統(tǒng)開發(fā)中涉及到的內(nèi)容，如下：

1.1 終端軟件中嵌入式GIS的構(gòu)成

終端軟件中的嵌入式GIS主要是嵌入式技術(shù)和GIS技術(shù)的合成應(yīng)用，輔助終端軟件的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，起到重要的支持作用。根據(jù)終端軟件的需求，嵌入式GIS的構(gòu)成可以分為三個(gè)部分：（1）硬件平臺(tái)，包括與微處理相關(guān)的各項(xiàng)設(shè)備，硬件平臺(tái)決定了嵌入式GIS在終端軟件中的性能和基本指標(biāo)，促進(jìn)終端軟件的多樣化發(fā)展；（2）嵌入式GIS的操作系統(tǒng)，屬于嵌入式GIS在終端軟件中的操作平臺(tái)，此項(xiàng)應(yīng)用平臺(tái)在終端軟件設(shè)計(jì)中，既可以實(shí)現(xiàn)單一的工作任務(wù)，也可以實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)并存的任務(wù)，發(fā)揮科學(xué)的控制作用；（3）應(yīng)用軟件，用于完成嵌入式GIS在終端軟件設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)指令，遵循操作系統(tǒng)提供的運(yùn)行機(jī)制，確保各項(xiàng)軟件均符合處理器的運(yùn)行要求，最主要的是在相關(guān)的時(shí)間限制中完成各項(xiàng)操作。

1.2 嵌入式GIS的總體設(shè)計(jì)

嵌入式GIS在終端軟件中的設(shè)計(jì)，集中在硬件和軟件兩個(gè)方面，用于表達(dá)嵌入式GIS的多種功能，如定位、通信等，由于嵌入式GIS在軟件系統(tǒng)內(nèi)的功能性強(qiáng)，所以對(duì)應(yīng)的接口也比較多，必須分析終端軟件的具體情況，才能達(dá)到總體設(shè)計(jì)的要求[1]。終端軟件設(shè)計(jì)中的嵌入式GIS總體設(shè)計(jì)的方向是由硬件設(shè)計(jì)到軟件設(shè)計(jì)，兩者之間存在明顯的順序關(guān)系，硬件設(shè)計(jì)中包括需求分析、目標(biāo)確定、設(shè)備選型、平臺(tái)與電路構(gòu)建，硬件設(shè)計(jì)中應(yīng)注重微處理器的選擇及應(yīng)用，微處理器關(guān)系到嵌入式GIS在終端軟件中的指標(biāo)，配合硬件設(shè)計(jì)中的外圍設(shè)備，用于控制嵌入式GIS的應(yīng)用。軟件設(shè)計(jì)中包括功能分析、數(shù)據(jù)文件分析、確定操作平臺(tái)、研發(fā)程序代碼、調(diào)試軟件、系統(tǒng)測(cè)試和記錄幾項(xiàng)內(nèi)容，構(gòu)成了終端軟件設(shè)計(jì)的總體，終端軟件的操作系統(tǒng)是軟件的應(yīng)用平臺(tái)，其可實(shí)現(xiàn)終端軟件與用戶之間的交流，用戶通過軟件設(shè)計(jì)落實(shí)嵌入式GIS的相關(guān)服務(wù)，因此軟件設(shè)計(jì)的困難度相對(duì)比較高，既要符合軟件運(yùn)行程序的需求，又要實(shí)現(xiàn)GIS環(huán)境下的數(shù)據(jù)分析。

1.3 終端軟件中嵌入式GIS的潛在問題

嵌入式GIS在終端軟件設(shè)計(jì)中，存在幾項(xiàng)關(guān)鍵性的問題，成為制約終端軟件發(fā)展的因素。分析終端軟件中嵌入式GIS潛在的問題，分析如：（1）嵌入式GIS的硬件不能服務(wù)于海量的地理信息，資源之間出現(xiàn)明顯的矛盾；（2）時(shí)間校對(duì)方面存在誤差，嵌入式GIS在終端軟件中的時(shí)間顯示受限；（3）各類信息技術(shù)銜接不當(dāng)，引發(fā)嚴(yán)重的設(shè)計(jì)沖突；（4）嵌入式GIS在終端軟件設(shè)計(jì)中的獨(dú)立性差，不能滿足各項(xiàng)系統(tǒng)的需求。

2 嵌入式GIS終端軟件中的設(shè)計(jì)

以嵌入式GIS在終端軟件中的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，分析嵌入式GIS終端軟件的設(shè)計(jì)，如下：

2.1 功能分析

嵌入式GIS終端軟件的設(shè)計(jì)功能體現(xiàn)在四個(gè)方面，完善終端軟件的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[2]。第一是接收GPS的信號(hào)，GPS是嵌入式GIS的核心支持，也是終端軟件的數(shù)據(jù)源，GPS收集到現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量信息后，立即傳入嵌入式GIS內(nèi)，而GIS需要全面接收GPS的測(cè)量信息，便于終端軟件的后期分析及應(yīng)用；第二是采集圖像信息，終端軟件借助嵌入式GIS采集圖像信息，利用嵌入式GIS的驅(qū)動(dòng)程序，傳輸采集到的圖像信息，終端軟件采集圖像信息的過程中，需要統(tǒng)一嵌入式GIS外圍設(shè)備的屬性，由此才能準(zhǔn)確的提供圖像信息；第三是實(shí)現(xiàn)無線通信，嵌入式GIS終端軟件采用的通信方式是GPRS，用戶通過終端軟件獲取的各項(xiàng)信息都是在傳輸協(xié)議下進(jìn)行的，表明無線通信的安全價(jià)值；第四是軟件現(xiàn)實(shí)，其在終端軟件中顯示嵌入式GIS獲取的地圖信息，完成終端軟件的刷新操作，預(yù)先存儲(chǔ)用戶可能需要的信息數(shù)據(jù)，用戶訪問存儲(chǔ)區(qū)域后，即可快速顯示信息，降低嵌入式GIS終端軟件的反應(yīng)時(shí)間。

2.2 軟件結(jié)構(gòu)

嵌入式GIS終端軟件的結(jié)構(gòu)可以分為三項(xiàng)，分別是地圖文件結(jié)構(gòu)、信息文件結(jié)構(gòu)和其他文件結(jié)構(gòu)，總稱為工程文件[3]。工程文件內(nèi)反饋了終端軟件的運(yùn)行配置，顯示嵌入式GIS終端軟件內(nèi)對(duì)應(yīng)的地理信息，各項(xiàng)文件結(jié)構(gòu)都具有自身對(duì)應(yīng)的代碼文件，根據(jù)嵌入式終端軟件的運(yùn)行主動(dòng)分配，具有信息化、集成化的特點(diǎn)，也是終端軟件結(jié)構(gòu)的核心構(gòu)成。工程文件中比較重要的是數(shù)據(jù)處理，利用高效的數(shù)據(jù)處理方式，滿足軟件結(jié)構(gòu)的具體需求，促進(jìn)嵌入式GIS終端軟件設(shè)計(jì)的應(yīng)用。

2.3 代碼應(yīng)用

嵌入式GIS終端軟件的代碼非常復(fù)雜，對(duì)應(yīng)上文中的功能，具體的代碼模塊為：（1）GPS代碼；（2）圖像采集代碼；（3）通信代碼；（4）顯示代碼，各項(xiàng)模塊代碼都對(duì)應(yīng)了自身的文件格式，成為嵌入式GIS終端軟件的主要支持。

3 嵌入式GIS終端軟件設(shè)計(jì)的實(shí)踐應(yīng)用

結(jié)合嵌入式GIS在終端軟件中的設(shè)計(jì)以及終端軟件的功能體現(xiàn)，重點(diǎn)分析嵌入式GIS終端軟件設(shè)計(jì)的實(shí)踐應(yīng)用，主要在導(dǎo)航和公交查詢方面進(jìn)行研究，如下：

3.1 導(dǎo)航應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航是現(xiàn)代比較常見的導(dǎo)航系統(tǒng)，隨著各類導(dǎo)航軟件的出現(xiàn)，嵌入式GIS技術(shù)得到全面的應(yīng)用。目前，嵌入式GIS在導(dǎo)航軟件中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航范圍內(nèi)，利用網(wǎng)絡(luò)化的路徑引導(dǎo)支持路面導(dǎo)航，用戶在導(dǎo)航軟件內(nèi)輸入目的信息，嵌入式GIS識(shí)別用戶信息后，迅速收集路面狀況，為導(dǎo)航用戶提供準(zhǔn)確的通行路線，最大化的縮短起點(diǎn)至終點(diǎn)的距離，提供全程的導(dǎo)航服務(wù)。嵌入式GIS在導(dǎo)航中的應(yīng)用，不只是應(yīng)用在車載導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)，同時(shí)也能應(yīng)用與智能手機(jī)，用戶在手機(jī)上搜索路徑，也能檢索出符合條件的路徑，指導(dǎo)用戶通行。嵌入式GIS在導(dǎo)航軟件中的應(yīng)用規(guī)模逐步擴(kuò)大，借助海量的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，強(qiáng)化道路信息的利用和計(jì)算，為用戶提供高效率的導(dǎo)航服務(wù)。

3.2 公交查詢

公交查詢實(shí)際屬于一類導(dǎo)航，但是其具有獨(dú)立的特性，單獨(dú)對(duì)其進(jìn)行分析。嵌入式GIS在公交查詢中的應(yīng)用，體現(xiàn)了GIS技術(shù)優(yōu)質(zhì)的定位服務(wù)[4]。嵌入式GIS在公交查詢中，需要遵循最優(yōu)路徑的原則，具體應(yīng)用體現(xiàn)在三個(gè)方面，分析如：（1）讀取站點(diǎn)數(shù)據(jù)，公交線路有往返的區(qū)別，一條線路上的相同站點(diǎn)有明顯的距離需求，嵌入式GIS應(yīng)該準(zhǔn)確的獨(dú)立站點(diǎn)數(shù)據(jù)，不論是同一個(gè)站點(diǎn)，還是往返站點(diǎn)，都應(yīng)符合路面的實(shí)際情況，不能出現(xiàn)讀取錯(cuò)誤的現(xiàn)象；（2）識(shí)別公交線路，嵌入式GIS在公交查詢軟件中的應(yīng)用，還分單向和雙向路線，直接增加了公交查詢的難度，嵌入式GIS技術(shù)可以輔助查詢軟件，準(zhǔn)確的識(shí)別用戶檢索的公交線路；（3）規(guī)范公交查詢中的換乘站，換乘是公交查詢的一種方案，當(dāng)用戶直接輸入起點(diǎn)和終點(diǎn)時(shí)，嵌入式GIS在終端軟件中應(yīng)顯示出可以換乘的線路，為用戶提供多種公交線路。

4 嵌入式GIS在終端軟件設(shè)計(jì)中的開發(fā)策略

嵌入式GIS的終端軟件設(shè)計(jì)趨向于信息化、智能化的方向發(fā)展，增加了終端軟件的運(yùn)行壓力。嵌入式GIS在終端軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用效益逐步提升，著重分析終端軟件的開發(fā)策略，如下：

4.1 準(zhǔn)確選擇操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)是開發(fā)策略中的重點(diǎn)，其是嵌入式GIS終端軟件設(shè)計(jì)的核心，便于容納嵌入式GIS的技術(shù)和設(shè)備。操作系統(tǒng)的準(zhǔn)確開發(fā)，有利于實(shí)現(xiàn)終端軟件的高效利用，支持嵌入式GIS的開發(fā)及更新，也能降低嵌入式GIS終端軟件的開發(fā)難度，促使其更加適應(yīng)現(xiàn)代終端軟件的運(yùn)行。

4.2 推進(jìn)集成開發(fā)

嵌入式GIS終端軟件設(shè)計(jì)中的集成開發(fā)，主要是簡(jiǎn)化終端軟件中運(yùn)行代碼的規(guī)模，盡量通過簡(jiǎn)化的代碼實(shí)現(xiàn)嵌入式GIS終端軟件的功能。嵌入式GIS在終端軟件設(shè)計(jì)中，提供了部分預(yù)先定義的功能，可以利用集成開發(fā)策略實(shí)現(xiàn)，一方面落實(shí)嵌入式GIS的功能，另一方面保障集成開發(fā)策略的實(shí)踐性。

4.3 強(qiáng)化軟件調(diào)試

軟件調(diào)試是開發(fā)策略中不可缺少的一部分，也是嵌入式GIS終端軟件開發(fā)的對(duì)象，其可確保終端軟件更適應(yīng)當(dāng)前的環(huán)境，不會(huì)產(chǎn)生定位誤差[5]。嵌入式GIS終端軟件中的調(diào)試策略，逐漸成為一項(xiàng)基礎(chǔ)的運(yùn)行策略，科學(xué)評(píng)價(jià)終端軟件的應(yīng)用價(jià)值，確保基于嵌入式GIS終端軟件的應(yīng)用價(jià)值，以便符合終端軟件程序運(yùn)行的需求。

5 結(jié)束語

嵌入式GIS終端軟件設(shè)計(jì)的功能明顯，有利于落實(shí)終端軟件的應(yīng)用，體現(xiàn)嵌入式GIS的優(yōu)勢(shì)，拓寬終端軟件的應(yīng)用范圍。嵌入式GIS是終端軟件設(shè)計(jì)的一類發(fā)展方向，也是地理系統(tǒng)信息化的標(biāo)志，體現(xiàn)了地理系統(tǒng)在終端軟件設(shè)計(jì)中較為成熟的應(yīng)用，改善了終端軟件的應(yīng)用環(huán)境，同時(shí)確保嵌入式GIS終端軟件的開發(fā)效益。我國(guó)非常重視嵌入式GIS在終端軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，利用科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，強(qiáng)調(diào)嵌入式GIS在終端軟件設(shè)計(jì)中的價(jià)值。

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作者簡(jiǎn)介：吳蜜（1981.02-），女，湖北枝江人，講師，武漢理工大學(xué)計(jì)算機(jī)博士在讀，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。

作者單位：武漢交通職業(yè)學(xué)院，武漢 430065