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GPS

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1. Space

The space is part of GPS satellite by 24 work [1], it is located above the surface of the 20 200km, evenly distributed in six track surface (4) each track surface, orbit for 55 ° Angle. In addition, there are four star orbiting satellites active backup. The distribution of satellite in global anywhere at any time can be observed in 4 above, and can keep good satellite positioning accuracy of geometrical image solution. This provides a continuous on time in the global navigation skills. GPS satellite produces two groups, one group called Morse code (C/A Coarse/Acquisition Code11023MHz), A group called the P (Procise Code 10123MHz), P Code for higher frequency, not suffer interference, high precision, so by the U.S. military control, and the password, generally, mainly for folk cannot U.S. military service. C/A code for measures to lower accuracy, and deliberately used mainly open to folk.

2. The ground control

The ground control station by a master, five global stations and 3 ground control station. There are equipped with precision of the station clock and continuous measuring cesium visible satellites to accept machine. The satellite observation stations will obtain data, including the ionosphere and meteorological data, after initial treatment, to master station. Master station from various stations, satellite tracking data calculated the orbit and clock parameters, then will result to 3 ground control station. The ground control station in each satellite run over to the navigation, master station instructions and data into a satellite. The injection of each star GPS satellite, and in every time inject stood range from satellite before finally injection. If a ground fault, so in the satellite navigation of stored information can also be used for a period of time, but the navigation precision will gradually decrease.

3. User equipment parts

User equipment parts namely GPS signal receiver. Its main function is to capture by certain Angle of satellite deadline to choose to follow these satellites and satellite, the operation. When the receiver to capture the satellite tracking, after receiving antenna can be measured and satellite pseudo distance and the distance change, satellite orbits parameters, such as the demodulation data. Based on these data, the receiver can handle the computer by positioning solution method and computing the user's position in the longitude and altitude geographical position, speed, time, etc. The hardware and software receivers in GPS data post-processing software package and form a complete GPS user equipment. GPS receiver unit and receiving antenna structure is divided into two parts of the unit. Receiver generally USES machine and together two kinds of dc power supply. Setting machine aims to replace the power supply without interruption continuous observation. In use within the time machine power battery charging automatically. After shutdown, machine battery power for the RAM, memory, in order to prevent the loss of data. At present various types of accept machine, weight and small volume and light, facilitate the field observation.

The Ground control system (by now), the Station so the control Station (Master), so now the Antenna (Ground), the Antenna control Station, colo springfield, Colorado (are). The ground control station is responsible for collecting information by satellite, and alex, relative to star satellite data from the atmosphere correction. Secondly, the existing users receiver for two and two, double-frequency due to price factor, general user buys more for single-rate receiver.

Aiming at the application of GPS road engineering

The application of GPS in road construction, is mainly used to establish various road engineering control network and determination of the control points electricity, etc. Along with the rapid development of the highway to survey technology, puts forward a higher request, due to long, known points less, therefore, with the conventional measure method not only, and the net difficulties are hard to meet the requirement of high precision. At present, China has gradually establish lines using GPS technology, then head high precision control network layont wires with conventional methods. Practice has proved, in a few tens of kilometers within the scope of the point error only 2 centimeters, reached the conventional method to realize the accuracy, but also greatly ahead of time. GPS technology also applied to the control measure of large bridge. Since it is unnecessary to tong, can form strong nets, improve accuracy of inspection, via conventional measure fulcrum is effective. GPS technology in the measurement of the tunnel has broad prospect of application, GPS, reduced need through conventional method, the intermediate links, therefore, high speed, high accuracy, significant economic and social benefits.

A GPS navigation and traffic management in automotive applications

Three-dimensional navigation is the primary function, GPS, ships, aircraft and ground vehicles pacers can use GPS navigation device for navigation. Car navigation system is in the global positioning system (GPS developed on the basis of a new technology. Car navigation system by GPS navigation, self-discipline, navigation and microprocessor, speed sensor, gyro sensor and cd-rom drives, LCD display. GPS navigation systems and electronic map, radio communication network, computer vehicle management information system, combining can achieve vehicle tracking and traffic management and many other functions.

A GPS in long-distance passenger vehicle management application (for example),

In the first set of professional long-haul GPS vehicle management system, and long-distance communication GPS intelligent management system, for example, it is combined with the satellite positioning technology, GPRS/CDMA communications business, GIS, image collection technology, computer network technology, and database in the company to build a passenger control (C/S structure and B/S structure combining), and the other for points, the public security bureau and control YunGuan departments and departments of the control system, established by the control center system, wireless communication system platform (GPRS/CDMA), global positioning system (GPS), four parts and trackside equipment all-weather, a full range of driver and vehicle tracking management platform, System can be registered vehicle dynamic tracking and monitoring implementation, pictures, driving record, management, data analysis and so on the function, monitoring vehicles in electronic map, and display of vehicles running track data, Operating terminal optional internal network or the Internet server to visit and through the center to provide online IE browser integrated passenger management data analysis of the control system (B/S structure), And the capacity of the system software available according to the center of the hardware configuration and operating terminal server, the most greatly expanded, net vehicles 500,000 can not only is long, can the passenger vehicles such social vehicles. And the system still can use group management, different types of vehicles into different groups, facilitate the operation management.

GPS technology application examples in the navigator

GPS navigators international leading brand: Ahada YiHang (of) -- from silicon valley, now login China!

The core products function:

1) map query

A penny saved is a penny gained in operation on a terminal search your destination location.

A penny saved is a penny gained can record you always want to place, and retain information, also can be Shared with others and the location information.

A penny saved is a penny gained fuzzy query your attachment or a location near the station, hotel, such as ATM.

2) route planning

A penny saved is a penny gained GPS navigation system will be set according to the starting point and destination, automatic programming line.

A penny saved is a penny gained planning routes whether can be set to pass some ways.

A penny saved is a penny gained planning routes whether can avoid high-speed etc. Function.

3) automatic navigation

A penny saved is a penny gained speech navigation:

To provide drivers advance in speech, navigation condition intersection traffic information, such as a way to understand the wizard tells you how to drive to the destination. Navigation in one of the most important function, make you need, through watching operation terminal voice prompt can safe destination.

A penny saved is a penny gained picture navigation:

In the end, will display operate maps and position of the car now, driving speed, the destination of the route, planning, crossing the road to tip.

A penny saved is a penny gained redesign line:

When you have the line planning, or go wrong when crossing, GPS navigation system according to your present position, for you to plan a new route to the destination.

GPS principle

GPS navigation system is the basic principle of measuring the satellite to known position of the distance between the user receiver, and then integrated satellite data can know the location of the receiver. To achieve this objective, the position of the satellite can according to record the clock time on satellite star found in a calendar.

Visible GPS navigation system is part of the satellite launch navigation ceaselessly. However, due to the use of the user to accept machine with satellite space-borne clock clock synchronization, may not always except user 3d coordinate x, y, z, will also introduce a Δ t is the difference between the satellite and the receiver as unknown, then use four equations will these four unknown. So if you want to know, the receiver's place at least four satellites can receive the signal.

GPS receiver can receive the GPS clock can be used to accurately on the two levels of second time information, Used to forecast the next few months in the general position of satellite prediction star alex, Can be used to calculate the location for the satellite radio star alex, the coordinates for a few meters to dozens of accuracy of each different, rice (change) satellite, And the GPS system information, such as satellite.

GPS receiver to code measurement can get satellite receiver, because of the distance to the clock contains receiver satellite transmission error, error and the atmosphere is called pseudorange. 0A yards of measured pseudorange called UA yards pseudorange and accuracy for about 20 meters of P yards, measured pseudorange called P yards pseudorange and accuracy for about 2 meters.

GPS receiver of received signal, decoding technology, or other information on the carrier modulation in removed, can restore carrier. Strictly speaking, the carrier phase should be called the carrier frequency phase, it is patted the received by doppler frequency influence of satellite signal receiver carrier phase and machine generated signal phase difference oscillations. General bell in the epoch receiver determined to keep time measurement, satellite signal, it can track record of phase change, but start when the value of the receiver and satellite observations of the oscillator is not know the initial phase of the epoch, also don't know phase integers, namely the fuzzy degrees, only in data processing as parameters. Phase observations of high precision and mm, but the premise is a whole week, so only in fuzzy relative positioning, and a continuous observation can use phase observations, and to achieve superior level meters positioning accuracy of also only using phase observations.

According to the localization way, GPS positioning and relative into single point positioning (difference). According to a single point positioning receiver is the observation data to determine the position of the receiver, it only USES pseudorange observation, can be used as a compendium of navigation and positioning vehicles. Relative location (difference) is based on the observation data of two above receiver to determine the relative position between the observation methods, it can be adopted pseudorange observation may adopt phase observation and geodesy or engineering measurement shall be made phase observation value relative positioning.

In the GPS observation satellite and the receiver is contained in the clock, atmospheric propagation delay, the multipath effect etc, in the positioning error when calculating by satellite radio star alex, the influence of error in relative positioning error when most public offset or weakened by positioning accuracy, so will greatly improve, double-frequency receiver can according to the observation of two frequency offset the atmosphere, the main part of the error of the ionosphere, high accuracy in the distance between the receiver when significant difference (air), should choose double-frequency receiver.

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题目: 物流信息技术与应用

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摘 要

根据物流的功能以及特点，物流信息技术包括如计算机技术、网络技术、信息分类编码技术、条码技术、射频识别技术、电子数据交换技术、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）等。物流信息技术是物流现代化的重要标志，也是物流技术中发展最快的领域，从数据采集的条形码系统，到办公自动化系统中的微机、互联网，各种终端设备等硬件以及计算机软件都在日新月异地发展。同时，随着物流信息技术的不断发展，产生了一系列新的物流理念和新的物流经营方式，推进了物流的变革。在供应链管理方面，物流信息技术的发展也改变了企业应用供应链管理获得竞争优势的方式，成功的企业通过应用信息技术来支持它的经营战略并选择它的经营业务。通过利用信息技术来提高供应链活动的效率性，增强整个供应链的经营决策能力。

关键词：现代化；自动化；变革；竞争优势

目 录

1.物流信息的概述 1

1.1.数据、信息与决策 1

1.2. 物流信息 1

1.3.物流信息技术 1

1.4 现代物流技术在我国的物流企业的应用与发展 1

2 数据组织与管理技术 1

2.1.文件组织技术 2

2.2.数据库技术 2

2.3.数据库设计 2

2.4.分布式数据库系统 2

3.物流企业网络技术 2

3.1.企业内部网络INTERNET 2

3.2.物流企业网络规划。 2

3.3.物流企业网络设计 3

3.4.物流企业网络软件设计 3

4. 物流条码技术 3

4.1.条码技术的概述 3

4.2.物流条码的标准体系 3

4.3.二维条码 3

5.4物流条码识别技术。 4

4.5.物流条码技术的应用 4

5.物流EDI技术 4

5.1.物流EDI的概述 4

5.2.EDI系统的结构 4

5.3.EDI与INTRENET 4

5.4.EDI在物流行业中的应用 5

6.GIS技术 5

6.1.GIS概述 5

6.2.GIS的数据组织与管理 5

6.3.GIS系统的开发与应用 5

7.GPS技术 5

7.1.GPS概述 5

8.2.GPS工作原理 6

7.3.GPS在运输业中的应用 6

7.4.网络GPS在物流业中的应用 6

8.物流与电子商务 6

8.1.电子商务的概述 6

8.2.电子商务与物流 6

8.3.我国电子商务的物流配送体系建设 7

8.4.物流信息与电子商务安全 7

8.5.我国电子商务的应用模式 7

主要结论与不足 7

参考文献 8

1.物流信息的概述

1.1.数据、信息与决策

数据是用来人们反应客观事物而记录下来、可以鉴别的符号是客观事物的基本表达方式。数据具有（1）数据名：载重吨数、品牌、数量；（2）数据类型：整型与字符型；（3）数据长度：2字节、4字节、3字节信息是数据所表达的客观事实。信息是指数据处理后所形成的对人们有意义的和有用处的文件、表格和图形等形式。决策：1、战略性决策2、战术性决策3、日常业务活动决策。

1.2. 物流信息

物流信息(Logistics Information)是指反映物流各种活动内容的知识、资料、图像、数据、文件的总称。 ⑴狭义的物流信息。从狭义的范围来看，物流信息是指与物流活动有关的信息。⑵广义的物流信息。从广义的范围看，物流信息不仅指与物流活动有关的信息，而且包括与其他物流活动有关的信息，如商品交易信息和市场信息等。

1.3.物流信息技术

是指运用于物流各环节中的信息技术。它是建立在计算机、网络通信技术平台上的各种技术应用，包括硬件技术和软件技术。

1.4 现代物流技术在我国的物流企业的应用与发展

我国物流企业信息化现状 我国物流业具有广阔的发展空间和巨大的市场潜力,现代物流业将会成为我国经济发展的重要产业和新的经济增长点。目前,我国已建成由铁路、公路、水路、航空和管道5种运输方式组成的综合运输体系。在信息技术建设、信息的安全运性环境和保障体制、金融体系的建设、法律政策环境及相关专业人员人才的培养上都进行规划与完善。

2 数据组织与管理技术

相对于普通三维应用，虚拟建筑环境的数据规模大，数据类型丰富多样，场景的图形数据复杂度高，给数据管理和场景描绘带来了前所未有的困难，高复杂度的海量三维空间数据是阻碍应用的主要因素，数据组织与管理技术理就成为核心重要内容。

2.1.文件组织技术

文件的分类1.文件按其用途刻划分为系统文件、库存文件和用户文件：2.按期操作特征刻划分为只读文件、读写文件和保护文件3.根据其组织方式和所面向的对象不同可分为逻辑文件物理文件按其记录长度的固定和不固定分成定常文件和不定长文件文件组织形式。

2.2.数据库技术

数据库因为具有强大的功能和灵活性，是计算机科学技术中发展最快的领域之一，也是应用最广的技术之一，广泛应用于各个领域，它已成为计算机信息系统的重要组成部分。在众多的数据库系统中，Visual FoxPro(VFP)是一个关系型数据库管理系统。

2.3.数据库设计

数据库设计的特点.数据库建设是硬件、软件和干件的结合.三分技术，七分管理，十二分基础数据.技术与管理的界面称之为“干件”..数据库设计应该与应用系统设计相结合.结构（数据）设计：设计数据库框架或数据库结构.行为（处理）设计：设计应用程序、事务处理等.结构和行为分离的设计。

2.4.分布式数据库系统

分布式数据库具有1.具有数据有独立性2.集中于自制相结合的控制结构3.适当增加数据可靠性和系统性4.全局的一致性.可串行性和复杂性.其目标就是适应分布的组织结构，降低费用提高系统的可靠性和可用性并且利用数据库资源提高集中式数据库的利用率逐步扩展能力和系统规模。

3.物流企业网络技术

3.1.企业内部网络Internet

Internet又称为国际互联网，是一种集通讯技术、信息技术和计算机技术为一体的网络系统；Intranet又称企业内部网，它是在Internet基础上，将企业内部的各个分支机构和管理部门连接起来，以实现企业内部信息流的电子网络。

3.2.物流企业网络规划。

物流系统的构建最为重要的环节是在物流系统基本原理的指导下,对系统的网络组织进行规划,确定产品从采购到最终销售的整体物流渠道和组织结构。其中,物流系统构建数据的获取及其信息化、规划模型的选取、物流节点的选址、运输线路的优化是构建物流网络的重要环节。不断地对物流系统组织进行优化重组, 可以使企业节省物流成本、提升客户服务水平,而科学合理的网络规划是保证物流系统高效运行的前提。

3.3.物流企业网络设计

物流作业的设施的数量、规模，以及地理关系等实际却影响着向顾客提供服务的能力和成本。物流设施是制造工厂、仓库、码头之间的作业条件以及零售商店。确定每一种设施需要多少数量、其地理位置，以及各自承担的工作等，是网络设计的一个十分重要的组成部分。它还必须确定每一种设施怎样进行存货作业和储备多少存货，以及安排在哪里对顾客订货进行交付。

3.4.物流企业网络软件设计

废弃物逆向物流网络设计问题是一个关系到经济效益和社会效益的问题。考虑了在满足公众的意愿的情况下，建立了一个多目标的整数规划模型，使得总的建设费用最小和对公众的负效用最小。设计了基于启发式的两阶段分解算法求解，从而构建一个废弃物回收的多层逆向物流网络。

4. 物流条码技术

4.1.条码技术的概述

在计算机的应用实践中产生和发展起来的一种自动识别技术 。是为实现对信息的自动扫描而设计的。它是实现快速、准确而可靠地采集数据的有效手段 、条形码技术的应用解决了数据录入和数据采集和“瓶颈”问题，为供应链管理提供了有力的技术支持 。

4.2.物流条码的标准体系

目前，条码标准体系共分三层.第一层包括全国的所有条码标准.第二层是由第一层展开的，共20个方面.第三层是由第二层扩展成的，每个方面都是由若干个标准组成的，形成一个标准系列。第三层由具体单项标准构成。

4.3.二维条码

二维条码技术是在一维条码无法满足实际应用需求的前提下产生的。由于受信息容量的限制，一维条码通常是对物品的标识，而不是对物品的描述。所谓对物品的标识，就是给某物品分配一个代码，代码以条码的形式标识在物品上，用来标识该物品以便自动扫描设备的识读，代码或一维条码本身不表示该产品的描述性信息。

5.4物流条码识别技术。

条码是由一组按一定编码规则排列的条、空符号，用以表示一定的字符、数字及符号组成的信息。条码系统是由条码符号设计、制作及扫描阅读组成的自动识别系统。它是实现快速、准确并可靠地采集数据的有效手段。

4.5.物流条码技术的应用

目前，国际广泛使用的条码种类有EAN、UPC码(商品条码，用于在世界范围内唯一标识一种商品，在超市中最常见的就是这种条码)、Code39码(可表示数字和字母，在管理领域应用最广)、ITF25码(在物流管理中应用较多)、Codebar码(多用于医疗、图书领域)、Code93码、Code128码等。

5.物流EDI技术

5.1.物流EDI的概述

物流EDI业务数据交互系统不只是定向为物流中介代理或者生产型企业定制的EDI传输工具，还要支持多重路由的双向传输功能.物流EDI业务数据交互系统必须支持上下级用户之间的数据互动，即上游用户接收到业务回执后可以直接通过系统向下级进行发送，同时，有传输协议关系的业务用户之间也可以进行点对点消息和数据传输。

5.2.EDI系统的结构

报文生成处理模块 报文生成和处理模块的作用有两个方面，第一是接受用户联系接口和其他信息系统或数据库内部联系接口模块的命令和信息，按EDI 标准生成报文；第二个作用是接受外部EDI报文并进行处理.

5.3.EDI与Intrenet

采用EDI技术大大减少了纸质单据的传递工作量，节省了信息传递的时间。在神龙和雪铁龙的国际贸易中采用EDI技术，使订单、发货通知、发票等大量的数据、文件信息传递变得可靠和通畅，减少了低效工作和非增值活动，并使双方快速获得信息，更方便地进行交流和联系，提高了相互的服务水平。对于大部分国内的供应商或分销商来说，最经济、最实用的方式就是通过建立Internet来达到电子商务、同步作业、资源共享的目的。

5.4.EDI在物流行业中的应用

物流业应用EDI的目的在于协助相关业务顺利运作。物流EDI用户遍及零售商、供应商、货运公司、流通中心等。不同行业的物流体系针对本身营业特性应用EDI以处理订购、进货、接单、出货、配送、对帐及转帐等业务，如零售商利用EDI处理进货、对帐、转帐等业务，而批发商则在上述业务外，并应用EDI处理接单及出货。

6.GIS技术

6.1.GIS概述

地理信息系统，简称GIS（Geographic Information System）。顾名思义，地理信息系统是处理地理信息的系统。地理信息是指直接或间接与地球上的空间位置有关的信息，又常称为空间信息。

6.2.GIS的数据组织与管理

数据的有效组织与管理，是GIS系统应用成功与否的关键。主要提供空间与非空间数据的存储、查询检索、修改和更新的能力。矢量数据结构、光栅数据结构、矢栅一体化数据结构是存储 GIS的主要数据结构。数据结构的选择在相当程度上决定了系统所能执行的功能。

6.3.GIS系统的开发与应用

我国地理信息系统进入发展阶段的标志是第七个五年计划的开始，地理信息系统研究作为政府行为，正式列入国家科技攻关计划，开始了有计划、有组织、有目标的科学研究、应用实验和工程建设工作。许多部门同时展开了地理信息系统研究与开发工作。地理信息系统在资源调查、评价、管理和监测，在城市的管理、规划和市政工程、行政管理与空间决策、灾害的评估与预测、地籍管理及土地利用，在交通、农业、公安等诸多领域得到了广泛的应用。

7.GPS技术

7.1.GPS概述

全球定位系统（Global Positioning System）。简单地说，这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。

8.2.GPS工作原理

地面监控部分包括四个监控站、一个上行注入站和一个主控站。监控站设有GPS用户接收机、原子钟、收集当地气象数据的传感器和进行数据初步处理的计算机。监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。

7.3.GPS在运输业中的应用

目前的GPS精确度还不能达到1米以下，其发展前景也很不确定，但除去这些因素，GPS在运输业中仍然是一个有效的工具。尽管在运输业中“在途导航”是GPS技术较为引人注目的应用，但对于GPS 接收器来说，“车辆自动定位”它提高了车辆到达目的地的速度。AVL系统同时还能与第三方的应用软件相结合，允许驾驶员在每次工作或运输任务后，利用移动数据终端和定制的用户软件提供电子化报告，而不用再提供书面的文件，从而减少了文书工作量，使信息反馈更加及时。

7.4.网络GPS在物流业中的应用

我国亟待加强地理信息系统（GIS）和卫星定位系统（GPS）在现代物流业中的应用。现代物流是以物流企业为主，以运输和信息为平台，涉及生产、流通和消费全过程的现代全供应链管理系统。而GPS是实现，物流的信息化、网络化和社会化.是现代物流的发展的必然趋势。通常应用在运输业，这样对于物流企业优化资源配置、提高市场竞争力，将起到积极的促进作用。

8.物流与电子商务

8.1.电子商务的概述

电子商务，英文是Electronic Commerce，简称EC。电子商务通常是指是在全球各地广泛的商业贸易活动中，在因特网开放的网络环境下，基于浏览器/服务器应用方式，买卖双方不谋面地进行各种商贸活动，实现消费者的网上购物、商户之间的网上交易和在线电子支付以及各种商务活动、交易活动、金融活动和相关的综合服务活动的一种新型的商业运营模式。

8.2.电子商务与物流

电子商务促进物流基础设施的改善和物流管理水平的提高，电子商务高效率和全球性的特点，要求物流也必须达到这一目标。而物流要达到这一目标，良好的交通运输网络、通信网络等基础设施则是最基本的保证。只有提高物流的管理水平，建立科学合理的管理制度，将科学的管理手段和方法应用十物流管理当中，才能确保物流的畅通进行，实现物流的合理化和高效化，促进电子商务的发展。

8.3.我国电子商务的物流配送体系建设

物流配送的现代化是电子商务的基础 电子商务通过快捷、高效的信息处理手段可以比较容易地解决信息流、商流和资金流的问题，而将商品及时地配送到用户手中。合理化、现代化的物流，通过降低费用从而降低成本、优化库存结构、减少资金占压、缩短生产周期，保障现代化生产的高效进行。 物流服务十商流 在电子商务下，消费者通过上网点击购物，完成了商品所有权的交割过程，即商流过程。但电子商务的活动并未结束，只有商品和服务真正转移到消费者手中，商务活动才告终结。物流实际上是商流的后继者和服务者。

8.4.物流信息与电子商务安全

合法商户进行网上查询、交易，采用身份认证和数据加密技术能够保护商户私人信息及商务数据在公共网络上传输时不被窃听、篡改、顶替及非法使用。1、身份验证.采用数字证书身份认证加上口令认证的双因子身份认证技术。2、数据加密物流信息在网络中传输时，通常不是以明文方式而是以密文的方式进行通信传输。只有这样可以确保商业的机密性、可靠性和安全性。

8.5.我国电子商务的应用模式

我国电子商务的应用模式主要是将信息转化为实际生产力，还需不断挖掘企业能力、实现物流资源合理搭配、实现供应链集成、加强物流体系建设，特别是在与信息收集、客户服务紧密相关的物流配送上，更要加强管理的应用模式.目前仍在不断的改革不断的发展。

主要结论与不足

就全国来说，随着循环经济的深入发展，以下两个方面的矛盾变得日益突出， 一是政策、法律和制度上的瓶颈，我国尚未建立一套完善的政策制度、法律标准来规范约束企业、公众和社会遵循循环经济的发展模式

参考文献

[1] 王立彦.成本会计.上海:企业管理出版社，2006

[2] 徐中伟.个人教育成本与教育选择的经济诱导.教育与经济,2004

[3] 张民选.成本分担与大学生资助.商教研究与探索,2005,(6)

[4] 王明亮.关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展.

[5] 诸大建，邱寿丰.生态效率是循环经济的合适测度：中国人口•资源与环境，2006

[6] 王善迈.教育经济学概论.北京:北京师范大学出版社，2002,16-18

[7] 刘基余.全球定位系统原理及应用.北京机械工业出版社，2002

[8] 曾宪文.计算机网络技术.北京：测绘出版社.1995

GIS发论文

以GIS为核心的数字化成图系统的设计与实现

[摘要]

本文阐述了基于组件式GIS来开发以GIS为核心的数字化成图系统的优越性，以及以GIS为核心的数字化成图系统的设计目标和基础地形要素的编码方案。文中还结合SuperMap Survey的开发过程，介绍了如何设计与实现基于GIS内核的专业数字化成图系统。

It’s necessary to develop a Digital Mapping System(DMS) specially for GIS to solve problems resulting from data conversion between DMS and GIS.In this paper,The advantages of development DMS for GIS based on Components GIS(ComGIS) technology are discussed.In addition,the goals for DMS for GIS are listed and how to encode GIS entities is also explained.Specially,SuperMap Survey is used to discuss the details for develop DMS for GIS.

[关键词]

数字化成图系统 以GIS为核心 组件式GIS 设计目标 SuperMap Survey

Digital Mapping System,for GIS,Component GIS,Goals,SuperMap Survey

1． 引言

数字化成图技术是目前最为常用的成图技术之一,数字化成图系统所提供的电子数据也是GIS一个非常重要的数据来源。数字化成图系统所提供的电子数据与GIS数据之间的无缝联接问题也是当前GIS发展亟需解决的难点问题之一。虽然当前国内外市场上数字化成图系统很多，但到目前为止，都未能很好地解决现有的问题。数字化成图系统所提交的电子数据进入GIS后存在的问题主要表现在：

（1） 在数据转换过程中普遍存在着信息损失。由于传统的数字化成图系统大多是基于CAD内核来开发的，它偏重于对空间几何信息的描述；而GIS则要求空间信息与属性信息联合存储与管理，这就导致了在数据转换的过程中，不仅空间信息会有损失，属性信息损失的情况会更严重。

（2） 数据转入后往往不能直接满足GIS的要求，仍需要大量的后期编辑工作，造成了资源的浪费，延长了系统的建设周期。

（3） GIS基础数据库的维护与更新的难度较大。由于在维护与更新的过程中需要在GIS与数字化成图系统之间进行频繁的数据转换，往往不能直接对基础数据库进行操作，造成了基础数据维护与更新的不便。

（4） 在数据转换的过程中，除了信息损失外，还往往伴随着数据膨胀。数据膨胀的结果有时会导致GIS无法对这些“海量”数据进行管理。

导致上述问题的原因有很多，归纳起来，主要有以下几方面的原因：

（1） 数据的复杂性与多样性。主要表现为现实世界的复杂性与多样性以及对同一空间对象在不同成图系统中描述与表达的不一致性。

（2） 对GIS理解的不同。不同的数字化成图系统的开发人员对GIS理解的不同，再加上缺乏相应的统一标准作为参照，这就导致了数据在表达上的差异性。

（3） 由于受到基础开发平台及开发力量的限制，数字化成图系统往往不能很好地兼顾到GIS对数据的要求。目前，绝大多数的数字化成图系统的开发商都不是GIS基础平台的开发商，这也或多或少地影响了数字化成图系统与GIS之间的沟通。

目前，市场上数字化成图系统较多，按其开发方式来分，主要可以分为两大类：（1）以CAD系统为二次开发平台。这些系统很好地利用了CAD系统灵活的编辑和强大的制图功能，但由于CAD系统与GIS在数据结构上存在着较大的差异，这使得其数据往往不能很好地满足GIS的要求。（2）独立平台的数字化成图系统。这样的系统在开发上虽然不必拘泥于二次开发开台的限制，在开发上具有较大的灵活性。但开发这样的系统，需要完全从底层做起，开发难度高，周期长，投资大。 组件式GIS（Components GIS，ComGIS）技术的出现，为开发以GIS为核心的数字化成图系统提供了一种新的开发手段和开发思路。

2. ComGIS技术及其作为数字化成图系统开发平台的优越性

2.1 什么是组件式GIS技术

组件式软件技术已经成为当今软件技术的潮流之一。基于组件开发(Component-Based Development，简称CBD)是软件开发的一次革命。与诸如面向对象和客户/服务器(Client/Server)等新趋势不同，基于组件开发不只是一种分布计算的新花样，而是一种广泛的体系结构，支持包括设计、开发和部署在内的整个生命周期计算的理念。

由于基于组件开发具有高度的重用性和互用性，所以它将影响应用程序构成的各个方面，包括所有类型的客户机，应用程序服务器和数据库服务器，将对应用程序开发的各个方面产生深刻影响。

基于组件开发的两个重要规范分别是MicroSoft的COM/DCOM和OMG的CORBA。目前Microsoft的COM/DCOM占市场领导地位，已经得到广泛应用，并逐渐成为业界事实上的标准。基于COM/DCOM，MicroSoft推出了ActiveX技术，ActiveX控件是当今可视化程序设计中应用最为广泛的标准组件。

所谓组件式GIS，是指基于组件对象平台，以一组具有某种标准通信接口的、允许跨语言应用的组件提供的GIS。这种组件称为GIS组件，GIS组件之间以及GIS组件与其他组件之间可以通过标准的通信接口实现交互，这种交互甚至可以跨计算机实现。

目前，国内外GIS厂商对组件式GIS平台的发展前景十分看好，纷纷推出了各自的GIS产品。如北京超图地理信息技术有限公司推出的全组件式GIS平台SuperMap2000、北京图原公司开发的MapEngineer、ESRI的MapObjects、MapInfo的MapX等。值得欣慰的是，国产的组件式GIS平台在功能上已经完全可以与国外同类产品相抗衡，在许多方面甚至优于国外同类产品，这使得开发以GIS为核心的数字化成图系统有了更大的选择空间。

2.2 使用组件式GIS开发数字化成图系统的优越性

组件式GIS的出现为开发以GIS为核心的数字化成图系统提供了一种新的开发手段，与传统的开发手段相比较，其优越性主要表现在：

（1） 组件式GIS本身就是一个完整的GIS，其数据模型与GIS的数据模型完全一致。基于此进行开发，可以保证数字化成图系统与GIS之间具有良好的兼容性。

（2） 组件式GIS具有灵活的开发手段。我们可以自由选择自己所熟悉的计算机语言进行开发（如VB，VC，Delphi,C Builder等），而不必专门学习二次开发语言。组件式GIS提供两种不同层次上的开发，一是基于ActiveX控件进行开发；二是直接基于组件式GIS的底层类库（SDK）进行开发。我们可以根据自己的需要灵活选择。

（3） 由于组件式GIS完全封装了GIS的功能，这使是开发人员可以完全专注于专业功能的实现，这就使得开发难度和开发周期大大降低。

（4） 基于组件式GIS开发的数字化成图系统具有良好的可扩充性。组件式GIS可以与包括数字化成图系统在内的其他系统无缝集成，开发人员可以直接使用已经写好的程序代码；组件式GIS平台往往由多个组件组成，开发人员可以根据系统的需要，随时选用新的组件对系统进行升级；在组件平台功能增强的情况下，开发人员甚至不用重新编译整个程序就可直接使用增强的底层功能，这就大大降低了系统维护和升级的难度。

表1 使用ComGIS的开发手段与传统的开发手段的比较

比较内容\开发手段 基于ComGIS平台 基于CAD平台 完全由底层开发

与GIS的兼容性 完全兼容 差 一般

是否以GIS为核心 是 否 很难做到

对空间数据库的支持 好 很差 差

开发难度 低 低 高

开发周期 短 短 长

开发投资 小 小 大

可扩展性 好 一般 较好

开发语言的选择 很多 少 很多

是否支持可视化开发 是 否 是

是否自主版权 是 否 是

3 以GIS为核心的数字化成图系统的设计

3.1 系统的设计目标

传统的数字化成图系统经过多年的发展，已经形成了一套比较完整的理论和技术体系。但是，GIS技术的飞速发展和广泛应用，对数字化成图系统提出了更高的要求，ComGIS技术的出现为传统的数字化成图系统向以GIS为核心的数字化成图系统的转变提供了一个较为理想的开发手段。与传统的数字化成图系统相相比较，以GIS为核心的数字化成图系统在设计上需要达到以下目标：

（1） 以GIS为核心，面向GIS。这就要求在系统的开发过程中充分考虑GIS对数据的要求，解决当前成图系统数据进入GIS所存在的问题。以GIS为核心是整个系统设计的灵魂和精华所在。

（2） 兼顾制图与GIS的双重需求。在满足GIS需要的同时，还必须考虑到制图对于数据表达的要求，其核心是实体的符号化表达。

（3） 开放性设计。不同地区、不同的GIS对数据的要求千差万别，这就要求数字化成图系统具有较大的灵活性和可定制性，以不变应万变。可定制性的内容应包括实体代码、实体属性、实体分层等。

（4） 对空间数据库的支持。近几年来，基于大型关系型数据库（如Oracle,SQL Sever等）的空间数据库技术在GIS工程建设中得到了广泛的应用，如何直接基于空间数据库进行数据的存储、管理、维护与更新是急需解决的问题之一。

（5） 多源数据集成。当前，数字化成图系统的电子数据格式和GIS的数据格式很多，数字化成图系统如果以对这些数据格式有着良好的支持，这会大大降低数据入库的难度，解决GIS工程建设中的数据瓶颈问题。

（6） 操作简便，符合作业人员的作业习惯。面向GIS进行数字化成图系统，工作量的增加是不可避免的。以GIS为核心的数字化成图系统必须提供高效简便的操作方式，以提高作业效率。

（7） 标准化与规范化。

3.2基础地形数据编码的设计

地形数据编码是在GIS中唯一标识某一地物的关键字。基础地形数据编码的设计也是在GIS中进行制图的需要,也是实现基础空间信息共享的基础。基础地形数据的编码是开发以GIS为核心的数字化成图系统的基础，是系统成败的关键之一。在进行基础地形数据编码设计时，必须遵循几个原则：（1）遵从国家和行业标准。（2）方便应用。用户可根据不同的需求，分层和按专题要素提取基础地形要素信息，随意定制专题显示及输出。（3）系统实现便利。在实际进行设计时，可在《国家基础地形要素编码》的基础上加以扩充，以满足系统的实际需要。

在实际系统的开发中，我们采用了基于实体特征的城市基础地理信息分类编码方案。该方案的特点是在地理要素分类的基础上，加入构成地理要素的实体的分类与特征属性，能够较好地满足GIS制图与分析的应用需求。有关该编码的详细内容可参考《基于实体特征的城市基础地理信息分类编码方案》（梁军，金文华）一文，本文不再赘述。

下面是一个地形要素的编码示例

编码 = 地形要素分类码（4位） 地形要素特征码

如： 1 1 1 0 2 0 （三角点点状符号的编码）

3.3 系统的功能设计

在功能设计上，以GIS为核心的数字化成图系统必须兼顾制图与GIS的双重需求。按其工作流程，可将其划分为以下几个模块：

（1） 数据输入模块。在此模块中，应支持目前常见的几种数据采集手段。包括:野外数字化测图（测绘）、扫描图矢量化、其他格式的电子数据（GIS数据和CAD数据）转入。在数据输入模块中，还需支持空间数据库作为其数据源。

（2） 编辑模块。这是以GIS为核心的数字化成图系统的核心模块。在编辑模块中，所有GIS实体的创建过程都必须是由系统完全封装而且是自动完成的。

（3） 查询、统计与分析。基于现有系统，可以直接完成一些常见的、简单的查询、统计与分析功能。

（4） 输出模块。包括几个方面的内容：制图输出、报表输出、其他格式的GIS数据输出、数据直接存入空间数据库。

4.以GIS为核心的数字化成图系统SuperMap Survey的实现

4.1 组件式GIS平台的选择

SuperMap Survey是北京超图地理信息技术有限公司开发的一套完全以GIS为核心的数字化成图系统。在组件式GIS平台的选择上，我们选择了全组件式GIS平台---SuperMap2000作为SuperMap Survey的开发平台。SuperMap2000是北京超图地理信息技术有限公司推出的全组件式GIS平台，与其他的ComGIS平台相比较，SuperMap2000更加适合作为以GIS为核心的数字化成图系统开发的基础平台，这主要是因为：

u SuperMap提供了两种层次的开发手段：ActiveX控件和SDK。特别是提供SDK的开发手段，特别适合开发这样的系统。

u 多组件组成。SuperMap2000由SuperMap核心控件、SuperWorkspace、SuperLegend、SuperTopo、Super3D、SuperLayout等多个组件，在组件的选择上具有很大的灵活性，使得整个系统的扩充性大大增强。

u 开放的线型和符号制作功能。SuperMap 2000 内置功能强大的线型编辑器和符号编辑器，允许用户根据专业需要设计新的线型和符号。

u 强大的制图、编辑和捕捉功能。SuperMap2000提供了可与CAD相媲美的编辑和捕捉功能，缩小了GIS和CAD系统在这方面的差距。

u 独特的多源空间数据无缝集成技术（SIMS）。SuperMap 2000 的数据转换功能可以方便地共享其他GIS软件平台的地理数据，提供了转换多种数据格式的能力。

u 空间数据库支持。通过SuperMap的空间数据库引擎，可以直接支持基于大型关系型数据库（如Oracle,SQL Server等）存储和管理空间数据。

4.2 SuperMap Survey的实现

在开发SuperMap Survey的时候，我们采用了SuperMap的底层SDK，编程语言采用了Visual C 6.0。在SuperMap SDK的支持下，我们针对数字化成图系统的需要进行了功能的扩充。在数据的存储结构上，我们采用了SuperMap2000所提供的SDB格式的数据存储结构，它是最大优点是采用双文件结构，而不是常见的一层一组文件的存储方式，这样就有利于保持数据的完整性。在编辑制图方面，我们对SuperMap底层所提供的编辑功能作了进一步的扩充，增加了适合数字化成图所需要的编辑功能。系统对于空间数据库的支持和其他格式GIS数据的支持，是基于SuperMap2000的空间数据库技术和SIMS技术来实现的。

经过紧张的开发，我们基于SuperMap2000的SDK，现已初步完成了以GIS为核心的数字化成图系统的开发工作，基本上实现了系统的设计目标。在SuperMap Survey中，我们实现了以下功能：

（1） 支持常用的测绘手段进行野外数字化测图。包括测记法（包括电子手簿），内外业一体化数据采集（电子平板）。利用SuperMap Survey可进行常规的大比例尺数字化测图。

（2） 扫描图矢量化。SuperMap Survey支持常见图像格式的图像调入、配准、切边、配准和屏幕矢量化。

（3） 支持基于SQL Server和Oracle等的空间数据库操作。可直接编辑数据库中的数据。

（4） 支持多种格式的GIS数据和CAD数据的导入和导出。

（5） 适合数字化成图系统的编辑和捕捉功能。完全自动化的GIS实体创建。专为地籍测量定制的地籍测量模块。

（6） 提供最为常用的GIS查询、统计和分析功能。

（7） 基于模板的标准图件输出。

（8） 开放性设计。使用SuperMap Survey所提供的参数管理程序可方便地定制各种参数。

图1 基于SuperMap2000开发的以GIS为核心的数字化成图系统

五 结论

以GIS为核心的数字化成图系统的开发，较好地解决了传统的数字化成图系统所提供的电子数据进入GIS所存在的问题，在实际应用中取得了良好的效果。

在系统开发的过程中，我们深深地体会到，以ComGIS作为数字化成图系统的开发平台，与传统的开发技术相比较，开发难度适中，开发周期短，开发投资小，与GIS的兼容性好，是开发以GIS为核心的数字化成图系统的理想选择。

[参考文献]

[1]陈述彭等，《地理信息系统导论》，科学出版社，北京，2000.1

[2]杨德麟等，《大比例尺数字测图的原理、方法和应用》，清华大学出版社，北京，1998.2

[3]宋关福、钟耳顺，”组件式地理信息系统研究与开发”， 《图像图形学报》，Vol.3 No.4 ,1998.4

[4]中科院地理信息产业发展中心，《杭州市土地信息系统基础地形信息编码与分层方案》，2000.2

[5]北京超图地理信息技术有限公司，《理解SuperMap GIS》，2000.9

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文章网址：http://myzitong.com/article/doejpih.html