別業(yè)仁，茹 波，袁莎燕

（湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，湖北武漢 430000）

WebGIS在3G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

別業(yè)仁，茹 波，袁莎燕

（湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，湖北武漢 430000）

介紹了地理信息系統(tǒng)（GIS）和第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)特性，就地理信息系統(tǒng)目前在移動網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的市場現(xiàn)狀和相關(guān)技術(shù)做了分析，并對以后兩者的關(guān)系做了展望性研究。

3G；WebGIS；移動服務(wù)

在社會生產(chǎn)活動和人們?nèi)粘Ｉ钪?，相?dāng)多的信息屬于具有空間位置特性的地理信息?？臻g信息技術(shù)，特別是 GIS、GPS、RS和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和集成，有力地拉近了空間信息與人們生活的距離。人們可以借助無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，輕松地接入互聯(lián)網(wǎng)，瀏覽感興趣的信息。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展及新設(shè)備的不斷涌現(xiàn)，第二代移動網(wǎng)絡(luò)逐漸不能滿足人們更加便捷高效的使用GIS數(shù)據(jù)的要求。本文嘗試探討如何在第三代移動網(wǎng)絡(luò)中利用3G手機(jī)開展更多基于GIS的移動服務(wù)。

1 WebGIS和3G手機(jī)

1.1 WebGIS

GIS通過因特網(wǎng)使功能得以擴(kuò)展,成為一種真正的大眾工具。通過因特網(wǎng)上的任意一個節(jié)點(diǎn)，用戶都可以瀏覽WebGIS站點(diǎn)中的空間數(shù)據(jù),制作專題圖，進(jìn)行各種空間檢索和空間分析 [1]。目前的Web GIS大部分采用CGI/ServrAPI方法，但CGI存在影響速度的缺陷?；贠bjectWeb開發(fā)的WebGIS可有效避免CGI形成的瓶頸，允許客戶機(jī)直接調(diào)用服務(wù)器上的方法，而其為分布式對象平臺提供了一種可以伸縮的由服務(wù)器到服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)，使服務(wù)器對象可以運(yùn)行在多個服務(wù)器上，從而可以動態(tài)平衡客戶端請求的負(fù)載。

1.2 3G手機(jī)

所謂3G，其實(shí)它的全稱為3rd Generation，中文含義就是指第三代數(shù)字通信。1995年問世的第一代數(shù)字手機(jī)只能進(jìn)行語音通話；1996到1997年出現(xiàn)的第二代數(shù)字手機(jī)便增加了接收數(shù)據(jù)的功能，如接受電子郵件或網(wǎng)頁；第三代與前兩代的主要區(qū)別是在傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度上的提升，它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。相對第一代模擬制式手機(jī)(1G)和第二代GSM、TDMA等數(shù)字手機(jī) (2G)，3G通信的名稱繁多，國際電聯(lián)規(guī)定為“IMT-2000”（國際移動電話2000）標(biāo)準(zhǔn)，歐洲的電信業(yè)巨頭們則稱其為“UMTS”通用移動通信系統(tǒng)。

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，移動終端以車速移動時，其傳輸數(shù)據(jù)速率為144 kbps，室外靜止或步行時速率為384kbps，而室內(nèi)為2 Mbps。但這些要求并不意味著用戶可用速率就可以達(dá)到2M bps，因?yàn)槭覂?nèi)速率還將依賴于建筑物內(nèi)詳細(xì)的頻率規(guī)劃以及組織與運(yùn)營商協(xié)作的緊密程度。

目前已經(jīng)進(jìn)行商業(yè)應(yīng)用的2.5G移動通信技術(shù)是從2G邁向3G的銜接性技術(shù)，由于3G是個相當(dāng)浩大的工程，所牽扯的層面多且復(fù)雜，要從目前的2G邁向3G不可能一下就銜接得上，因此出現(xiàn)了介于2G和3G之間的2.5G。HSCSD、GPRS、WAP、EDGE、藍(lán)牙(Bluetoot)、EPOC等技術(shù)都是2.5G技術(shù)。

HSCSD這是GSM網(wǎng)絡(luò)的升級版本，能夠?qū)鬏斔俣却蠓嵘狡匠５亩寥?。目前新加?M 1與新加坡電訊的移動電話都采用HSCSD系統(tǒng)，其傳輸速度能夠達(dá)到57.6 kbps。

GPRS由于具備立即聯(lián)機(jī)的特性，對于使用者而言，可說是隨時都在上線的狀態(tài)。GPRS技術(shù)也讓服務(wù)業(yè)者能夠依據(jù)數(shù)據(jù)傳輸量來收費(fèi)，而不是單純的以聯(lián)機(jī)時間計(jì)費(fèi)。這項(xiàng)技術(shù)與GSM網(wǎng)絡(luò)配合，傳輸速度可以達(dá)到115kbps。

EDGE完全以目前的GSM標(biāo)準(zhǔn)為架構(gòu)，不但能夠?qū)?GPRS的功能發(fā)揮到極限，還可以透過目前的無線網(wǎng)絡(luò)提供寬頻多媒體的服務(wù)。EDGE的傳輸速度可以達(dá)到 384 kbps，可以應(yīng)用在諸如無線多媒體、電子郵件、網(wǎng)絡(luò)信息娛樂以及電視會議上。

WAP是移動通信與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的第一階段性產(chǎn)物，也是大家聽說最多的。這項(xiàng)技術(shù)讓使用者可以用手機(jī)之類的無線裝置上網(wǎng)，透過小型屏幕遍游在各個同站之間。而這些同站也必須以 WM l(無線標(biāo)記語言)編寫，相當(dāng)于國際互聯(lián)網(wǎng)上的HTML(超文件標(biāo)記語言)。

1.3 移動位置業(yè)務(wù)

移動位置業(yè)務(wù) (Location2Based Services，LBS)通過一組定位技術(shù)獲得移動臺的位置信息 (如經(jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù))，提供給移動用戶本人或他人，實(shí)現(xiàn)各種與位置相關(guān)的業(yè)務(wù)。狹義地說,LBS業(yè)務(wù)是通過無線通信網(wǎng)絡(luò)獲取無線用戶的位置信息，在GIS平臺的支持下提供相應(yīng)服務(wù)的一種無線增值業(yè)務(wù)；廣義地說，只要是基于位置的信息服務(wù)均屬于位置服務(wù)，有些業(yè)務(wù)可能與用戶本身的位置無關(guān)，例如固定地點(diǎn)的天氣、固定起始終止點(diǎn)之間的公交路線等。但在移動通信網(wǎng)中，LBS業(yè)務(wù)應(yīng)用最多的應(yīng)是與終端持有者本身的位置緊密相關(guān)的那些業(yè)務(wù)。LBS中的關(guān)鍵和核心是位置信息和地理信息，孤立的位置信息(坐標(biāo)值)是沒有應(yīng)用意義的，必須與地理信息結(jié)合才有應(yīng)用價值。因此，GIS將承擔(dān)位置信息、相關(guān)基礎(chǔ)地理信息的存儲，以及基于這些數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的空間分析 (如地圖顯示、地點(diǎn)搜索、路徑搜索、幾何計(jì)算、緩沖分析等)，而這些空間分析結(jié)果正是用戶需要的有價值的信息。

1.4 移動定位技術(shù)

當(dāng)前應(yīng)用的定位技術(shù)主要分為GPS定位、基于網(wǎng)絡(luò)的定位和混合定位技術(shù)3大類型。GPS的定位精度是最高的，但是對環(huán)境要求比較高，必須有開闊的視野和能見度，當(dāng)存在建筑物阻擋或在室內(nèi)時，定位精度和可用性大大降低,定位終端功耗比較大，對供電要求高[2]?；诰W(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)雖然是目前應(yīng)用較為廣泛的手機(jī)定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)也比較簡單和方便，但是卻存在定位精度差的問題。其中利用基站定位的Cell ID技術(shù)，其定位精度和無線基站的分布密度和覆蓋半徑有很大關(guān)系，不能滿足一些高精度定位的應(yīng)用需求?；旌隙ㄎ患夹g(shù)，目前主要代表技術(shù)是無線輔助 GPS (A2GPS)。它的基本思想是利用參考 GPS接收機(jī)上接收到的衛(wèi)星信號，通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)給手機(jī)，配有GPS計(jì)算晶片的手機(jī)根據(jù)傳來的衛(wèi)星數(shù)據(jù)計(jì)算手機(jī)位置，這種方法將GPS與無線通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)一種精度高、定位快的輔助GPS定位。

1.5 GIS服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)

隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、Internet和移動通信技術(shù)的高速發(fā)展,GIS由信息存儲與管理的系統(tǒng)發(fā)展到社會化的、面向大眾的信息服務(wù)系統(tǒng)，并滲透到各行各業(yè)的信息系統(tǒng)中。GIS作為專業(yè)的管理和分析空間數(shù)據(jù)的科學(xué)技術(shù)，其技術(shù)優(yōu)勢在于它的混合數(shù)據(jù)類型和有效的數(shù)據(jù)集成、獨(dú)特的地理空間分析能力、快速的空間定位搜索和查詢功能、強(qiáng)大的可視化表達(dá)手段，以及地理過程的演化模擬和空間決策支持功能等?？臻g數(shù)據(jù)庫是移動GIS的基礎(chǔ)和支撐，空間數(shù)據(jù)庫由于空間數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和特殊性而不同于普通的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。GIS與全球衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS）、通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及其他應(yīng)用領(lǐng)域的有機(jī)結(jié)合，不僅為 GIS提供了良好的發(fā)展前景，同時也為這些應(yīng)用領(lǐng)域提供了一套科學(xué)的解決應(yīng)用問題的方法，不但可以提供透明可視、實(shí)時互動、形象化的車輛跟蹤及個人輔助導(dǎo)航等服務(wù)，而且可以提供車輛管理、行車路線調(diào)度、交通事故處理等輔助決策功能。

2 WebGIS和3G手機(jī)之間的聯(lián)系

2.1 基于3G網(wǎng)的GIS架構(gòu)

基于3G的GIS主要由3G移動終端、3G網(wǎng)絡(luò)、地理應(yīng)用服務(wù)器及空間數(shù)據(jù)庫組成 (見圖1)。3G移動終端種類繁多，可以是支持3G網(wǎng)的PDA、3G手機(jī)或者是配備3G網(wǎng)卡的掌上電腦等，這也是3G GIS的一個特點(diǎn)。G1S體系中，通訊網(wǎng)絡(luò)可以是普通的Web網(wǎng)或者WAP網(wǎng)絡(luò)、I-Mode網(wǎng)絡(luò)?；?G網(wǎng)的GIS架構(gòu)中的地圖功能仍然由地圖服務(wù)器提供，因此在該架構(gòu)中仍然還需要地圖服務(wù)器和空間數(shù)據(jù)庫管理地理信息。

2.2 GIS在3G網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的技術(shù)問題

圖1 基于3G網(wǎng)的GIS系統(tǒng)架構(gòu)

移動GIS作為一種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，應(yīng)能及時地響應(yīng)用戶的請求，處理用戶環(huán)境中隨時間變化的因素的影響。移動GIS服務(wù)基于端-端通信，當(dāng)移動節(jié)點(diǎn)切換鏈路時，與之相關(guān)的主、被動預(yù)留路徑都要改變，這不僅增加了資源預(yù)留協(xié)議的復(fù)雜性和運(yùn)行時的協(xié)議開銷，也給路由器的資源管理帶來了極大的困難。按照CDMA 2000無線鏈路接口規(guī)范和3G PP2接入網(wǎng)接口互操作規(guī)范,當(dāng)移動節(jié)點(diǎn)進(jìn)入到兩個蜂窩之間的過渡區(qū)域時開始啟動鏈路切換過程，它一方面建立新的連接，一方面仍然在舊的連接上接收數(shù)據(jù)，直至新的連接建立。如何建立一種綜合的移動服務(wù)模型保證預(yù)留資源的合理性和在鏈路中切換時間足夠短，從而保證移動終端在移動過程中獲得可接受的服務(wù)質(zhì)量，仍然需要研究和探討。

移動GIS集成了各種定位技術(shù)來實(shí)時確定用戶的當(dāng)前位置和相關(guān)信息。目前多使用混合定位技術(shù)和基于移動臺的GPS定位?；旌隙ㄎ患夹g(shù)在降低一定精度的條件下，彌補(bǔ)移動臺不能捕獲足夠多的 GPS衛(wèi)星，而利用基站的信號補(bǔ)充衛(wèi)星的不足。對于一些需要快速連續(xù)定位的應(yīng)用，可能要求每隔幾秒鐘刷新終端位置信息?；谝苿优_的GPS定位，位置的計(jì)算全部由終端自己完成，終端始終處于GPS跟蹤狀態(tài)，減少了與網(wǎng)絡(luò)的交互時間，能較好地滿足業(yè)務(wù)的需求。在3G網(wǎng)絡(luò)中，基于移動臺的GPS定位技術(shù)的定位精度可以達(dá)到5m，但是對于要求更高的定位服務(wù)仍然有一定的差距。在終端方面，可視化比較強(qiáng)的終端能更好地表達(dá)位置信息。未來移動定位服務(wù)業(yè)務(wù)，需要培育大量的用戶，形成像發(fā)短信那樣使用定位服務(wù)的習(xí)慣。

基于3G手機(jī)上的地理信息服務(wù)系統(tǒng)，除了客戶端技術(shù)外，其他技術(shù)與基于Web的地理信息服務(wù)系統(tǒng)體系非常類似。手機(jī)上的開發(fā)可采用SUN公司J2ME平臺、IBM的ENetwork基于Web的移動應(yīng)用開發(fā)工具等。微軟公司發(fā)布的.NET智能設(shè)備開發(fā)平臺POCKET PC和Windows CE支持各種處理器產(chǎn)品，并提供了預(yù)配置的設(shè)計(jì)模板。利用.NET平臺上已有的開發(fā)語言（如 VB.NET）就可以設(shè)計(jì) GIS手機(jī)終端上的應(yīng)用程序，但是我們?nèi)匀皇芟抻谑謾C(jī)較小的存儲空間和較弱的移動計(jì)算能力。此外人機(jī)交互技術(shù)，手機(jī)的移動管理等也是在開發(fā)中需要考慮的因素。

移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)成功與否不僅取決于運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，也取決于SP的內(nèi)容服務(wù)提供。有關(guān)資料顯示，目前歐洲3G業(yè)務(wù)的利潤分配也充分顯示了內(nèi)容以及內(nèi)容提供商角色的重要性。由NOPWorld國際調(diào)研公司2004年全球市場研究顯示：移動內(nèi)容服務(wù)具有良好的收益前景，消費(fèi)者偏愛娛樂性內(nèi)容以及在“外出”時對他們有用的信息，并愿意為移動內(nèi)容服務(wù)多支付28%的費(fèi)用。我們相信，GIS在3G網(wǎng)絡(luò)中的大規(guī)模應(yīng)用有著良好的前景。

2.3 GIS智能化服務(wù)

在移動環(huán)境中，用戶需要的不僅僅是信息，還有針對某種問題的更多知識甚至智能解決方案。在與用戶的交互過程中，GIS應(yīng)能通過“知識學(xué)習(xí)”逐步掌握用戶需求、習(xí)性等，實(shí)現(xiàn)功能優(yōu)化以便提供個性化的信息服務(wù)。

GIS智能服務(wù)對于防災(zāi)系統(tǒng)有著重要意義。建立一個實(shí)時的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)是提高對突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害事件的快速反應(yīng)能力，有效防災(zāi)、減災(zāi)的重要基礎(chǔ)性工程和有效手段。如：降雨量超過 50 mm，系統(tǒng)將自動發(fā)送預(yù)警信息到相關(guān)區(qū)域的決策者和相關(guān)用戶，便于及時決策，減少損失。另外，隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，城市交通問題日益嚴(yán)峻，出行的通暢成為有車族和運(yùn)輸行業(yè)最為關(guān)心的問題。我們同樣可以利用GIS的交通規(guī)劃模型，借助3G網(wǎng)絡(luò)和終端完成對交通發(fā)生量的預(yù)測、出行分布預(yù)測和獲取最優(yōu)的出行方案。

2.4 以人為核心的服務(wù)

從一開始，GIS的服務(wù)對象僅限于政府部門、各企事業(yè)單位或軍隊(duì)等集團(tuán)用戶。在3G環(huán)境下，攜帶3G手機(jī)的商業(yè)和個人用戶將成為GIS的主要服務(wù)對象。移動GIS技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)的空間信息服務(wù)中，將革命性地改變傳統(tǒng)的服務(wù)機(jī)制，使作為主體的人、作為客體的真實(shí)世界以及經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)字世界三者無地結(jié)合起來。

移動GIS地圖等信息直接以數(shù)字形式傳送到企業(yè)內(nèi)部管理系統(tǒng)，從而省去紙質(zhì)記錄的中間過程。這樣提高了數(shù)據(jù)的精度和準(zhǔn)確率并保證數(shù)據(jù)處理的及時性。如用于土地利用現(xiàn)狀變更調(diào)查，調(diào)查人員利用移動GIS系統(tǒng)，可以標(biāo)定區(qū)域的位置、屬性等，手持移動 GIS系統(tǒng)可以自動繪制行走軌跡、自動統(tǒng)計(jì)面積等，并能夠通過移動網(wǎng)絡(luò)將結(jié)果傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行?，極大地提高了工作效率。

國家信息化工程經(jīng)過多年的建設(shè)和應(yīng)用，已經(jīng)發(fā)揮了巨大的社會效益和一定的經(jīng)濟(jì)效益。市場經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展的需要，對信息化建設(shè)提出了新的要求。結(jié)合3G的發(fā)展，可以在開通的移動證券的基礎(chǔ)上，利用GIS的分析功能，實(shí)現(xiàn)實(shí)時行情圖、強(qiáng)大的圖表分析等個性化管理服務(wù)；在金稅和金關(guān)工程中，可利用3G終端，進(jìn)行納稅和結(jié)算、顯示外匯的實(shí)時走勢等。在娛樂方面，可繼續(xù)挖掘原來服務(wù)的潛力并針對市場的需要開發(fā)新的內(nèi)容。比如中國博客數(shù)量有望朝千萬級發(fā)展，博客們對移動設(shè)備表現(xiàn)出強(qiáng)烈的興趣。無線博客可以實(shí)現(xiàn)與有線狀態(tài)下相同的功能，而且更實(shí)時互動。

2.5 基于LBS的服務(wù)

移動定位業(yè)務(wù)是3G運(yùn)營商的一項(xiàng)重要數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。建立和運(yùn)營移動定位系統(tǒng)，不但能夠?yàn)橐苿佑脩魩矸奖?，?shí)際上也是移動通信運(yùn)營商一項(xiàng)重要的增值服務(wù)。通過3G通信網(wǎng)和LBS獲取的移動定位信息服務(wù)將成為我們舒適生活中密不可分的一通過定位操作平臺獲取到終端的位置信息，必須通過GIS系統(tǒng)將經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換成用戶關(guān)心的地理信息。特定的位置信息服務(wù)類型包括娛樂消息、交通報(bào)告、地圖和向?qū)А⒛繕?biāo)廣告、交互式游戲、車輛跟蹤、遠(yuǎn)程信息處理和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等，歸納起來可以分為三種服務(wù)：

1）地圖服務(wù)：GIS系統(tǒng)根據(jù)客戶端的請求，發(fā)送地圖數(shù)據(jù)。商家可以考慮將定位服務(wù)作為經(jīng)營宣傳、聯(lián)系顧客的工具。此外，網(wǎng)上即時聊天系統(tǒng)中也可以添加這種增值服務(wù)，人們不僅能知道自己的朋友是否在線，而且可以知道他們正在世界的哪個角落。

2）搜索服務(wù)：手機(jī)用戶可以方便地獲知自己所處的位置，并可查詢或收取附近公共設(shè)施的分布狀況等。解決如最近的醫(yī)院在哪兒、周圍有哪些銀行等問題。移動位置服務(wù)的魅力在于能在正確的時間、正確的地點(diǎn)、把正確的信息發(fā)送給需要相關(guān)信息的人。此類服務(wù)還包括汽車調(diào)度、物流管理，以及附近區(qū)域與地理位置相關(guān)的空間信息和天氣、交通等數(shù)據(jù)增值服務(wù)。

3）導(dǎo)航與遠(yuǎn)程跟蹤監(jiān)控：由于采用了GIS技術(shù)處理遠(yuǎn)程車輛的位置信息，因此車輛的實(shí)時運(yùn)行狀況可以在中心的電子地圖上表示出來，相關(guān)職能部門可以對行車路線進(jìn)行管理，一旦發(fā)現(xiàn)異常，可以立即采取措施。還可以根據(jù)管理者的要求，從實(shí)時數(shù)據(jù)庫中查詢特定車輛的運(yùn)行記錄并在電子地圖上重新顯示該車的運(yùn)行軌跡。

3 目前移動GIS服務(wù)的市場應(yīng)用現(xiàn)狀

在技術(shù)和需求的雙重驅(qū)動下，3G和GIS相結(jié)合的移動空間信息服務(wù)應(yīng)運(yùn)而生。目前中國正在積極地進(jìn)行3G網(wǎng)絡(luò)的測試和論證，3G發(fā)牌工作即將開始。眾多的中外廠商的研發(fā)工作早已在如火如荼地進(jìn)行，一些內(nèi)容服務(wù)商在現(xiàn)有的第二代移動網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用GIS做了大量的嘗試。

利用GIS技術(shù)和移動網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的移動定位服務(wù)，可24小時全天候?qū)崿F(xiàn)車輛控制，可實(shí)現(xiàn)各種專業(yè)救護(hù)車輛的路線選擇和合理調(diào)度、警用車輛的科學(xué)布防、運(yùn)鈔車的線路監(jiān)控、出租車防劫調(diào)度、電話招車以及對私家車的防盜與遠(yuǎn)程維護(hù)。移動定位業(yè)務(wù)在公眾市場特別是兒童和老年人市場日益受到青睞。在中國聯(lián)通推出針對兒童的定位服務(wù)“關(guān)愛之星”后，北京移動聯(lián)手北京智響世紀(jì)通訊技術(shù)有限公司推出了“親子通”業(yè)務(wù)，家長可以通過短信、互聯(lián)網(wǎng)隨時隨地了解孩子手機(jī)所在位置。

目前的服務(wù)雖然移動定位精度不高，移動通信網(wǎng)絡(luò)的速率較慢，定位系統(tǒng)將導(dǎo)航信息傳遞給用戶終端一般只能通過文本信息或是實(shí)時的語音信息來實(shí)現(xiàn)，但是我們?nèi)匀豢梢愿杏X到GIS在3G應(yīng)用中的美好前景。國外3G網(wǎng)絡(luò)中的GIS應(yīng)用已經(jīng)有了一定的市場，韓國率先發(fā)展的“移動社區(qū)”，包括定位、視頻服務(wù)和移動商務(wù)等應(yīng)用。韓國運(yùn)營商已將手機(jī)應(yīng)用于在商場中尋找朋友、支付飯店賬單或下載電影預(yù)告片、電視體育新聞等領(lǐng)域。在美國和歐洲某些地區(qū)，用戶可以在手機(jī)屏幕上看到所查詢的主要交通路口的交通狀況，以提高出行效率；NTT DoCoMo的i-MODE提供移動銀行、電話簿查詢、黃頁、票務(wù)預(yù)訂、餐館指南、機(jī)票等信息；互聯(lián)網(wǎng)與 3G終端的視像通信，如“家居遙視”業(yè)務(wù)，利用互聯(lián)網(wǎng)與攝像頭，讓用戶隨時隨地監(jiān)視家里狀況等，充分滿足了用戶的需要。

3G網(wǎng)絡(luò)可以提供高速的無線數(shù)據(jù)下載功能，可以實(shí)現(xiàn)高精度的定位技術(shù)，這就為移動定位業(yè)務(wù)提供了更加廣泛的發(fā)揮空間。高精度的定位技術(shù)與多媒體的用戶界面相結(jié)合，可以開發(fā)出更加豐富多彩的、能為用戶生活帶來便利的移動定位業(yè)務(wù)，豐富了3G網(wǎng)絡(luò)中的增值業(yè)務(wù)，吸引更多的用戶來使用定位業(yè)務(wù)，從而幫助移動運(yùn)營商提高用戶的ARPU值?；?G網(wǎng)絡(luò)的移動定位業(yè)務(wù)按照業(yè)務(wù)類型來分可以分為信息、跟蹤、急救、娛樂等多個方面。按照應(yīng)用范圍來分，可以分為水平市場和垂直市場。水平市場針對的是個人用戶，垂直市場針對的是集團(tuán)用戶。

3.1 水平市場應(yīng)用

針對個人用戶可以分為信息、跟蹤、娛樂、基于位置的計(jì)費(fèi)類應(yīng)用、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)性能類應(yīng)用等多個方面。

1）信息類業(yè)務(wù)。信息類業(yè)務(wù)的信息包括日常生活類信息、旅游類信息、金融類信息和基于位置的廣告信息等。這些信息的提供可以通過用戶直接點(diǎn)播查找的方式，也可以是用戶定制，當(dāng)用戶所在位置有用戶所關(guān)心的信息時，將該信息發(fā)送給用戶。廣告信息的提供需要和商家合作，通過推和拉的方式觸發(fā)業(yè)務(wù)。如圖中飲食男女、名勝古跡、商品信息、公共設(shè)施和金融機(jī)構(gòu)查詢都屬于周邊信息的查詢。用戶可以利用手機(jī)發(fā)短信或WAP訪問等方式查詢當(dāng)前所處位置的相關(guān)信息。如賓館、飯館、銀行、商場、停車場等信息。用戶可以定義要查詢的信息類型，可以定義查詢的位置區(qū)域（查詢半徑），系統(tǒng)可以以短信文本、語音、圖層或多媒體等多種方式返回用戶查詢結(jié)果信息。這種業(yè)務(wù)大大充實(shí)了移動互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)內(nèi)涵，讓人們更真實(shí)地感受到移動互聯(lián)網(wǎng)帶來的全新生活。這類信息的提供對定位精度的要求并不是很高，300 m到500 m都可以滿足要求。

2）跟蹤類業(yè)務(wù)?；趥€人用戶的跟蹤類業(yè)務(wù)有老人/小孩的位置追蹤、朋友位置信息的查找、被盜車輛的查找等。跟蹤類業(yè)務(wù)對精度的要求相對較高，需要100m以內(nèi)。但對某些業(yè)務(wù)如朋友信息的查找只要提供一個范圍也可以滿足用戶的要求，定位精度在 300 m左右。運(yùn)營商可指定生產(chǎn)專門的定位終端和定位卡用于定位。它在網(wǎng)絡(luò)上具有一個唯一的身份ID號，專門用于查詢定位。在經(jīng)授權(quán)后，用戶可以使用指定手機(jī)對指定的定位裝置進(jìn)行位置查詢。即用戶通過手機(jī)向移動手機(jī)位置服務(wù)系統(tǒng)提出“定位裝置”的定位查詢請求后，移動手機(jī)位置服務(wù)系統(tǒng)以短消息或圖層等形式返回“定位裝置”，顯示當(dāng)前所處的位置信息，信息由主要地標(biāo)、交叉路口等組成。

3）娛樂類業(yè)務(wù)。針對個人的娛樂類業(yè)務(wù)主要是提供一些基于位置的游戲服務(wù)，這類服務(wù)對應(yīng)用提供商的要求較高，需要開發(fā)出有吸引力并且系統(tǒng)完善的應(yīng)用。如尋找寶藏、發(fā)現(xiàn)敵人、都市情緣、RPG、MUD等游戲。這類信息的提供對定位精度的要求根據(jù)具體的娛樂內(nèi)容而定。

4）基于位置的計(jì)費(fèi)類應(yīng)用。計(jì)費(fèi)源于用戶對移動網(wǎng)絡(luò)資源的占用，因此，資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該區(qū)分不同狀態(tài)下，用戶對移動網(wǎng)絡(luò)資源的占用程度。目前的計(jì)費(fèi)方式有兩種：與時間有關(guān)的計(jì)費(fèi)和與距離有關(guān)的計(jì)費(fèi)，兩者分別以通信時間段和通信距離區(qū)分不同的通信資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，兩種方式基本反映了用戶對無線資源的占用情況，但并不全面，例如：用戶處于話務(wù)比較繁忙的商業(yè)區(qū)和處于相對比較空閑的郊區(qū)，處于高速公路上飛馳的汽車?yán)锖驮诩抑?，在這兩對決然不同的狀態(tài)下，對于網(wǎng)絡(luò)來說，為這一次通話提供的服務(wù)量有很大差別，因此，在計(jì)費(fèi)上應(yīng)體現(xiàn)不同的價格。位置業(yè)務(wù)的發(fā)展使這種計(jì)費(fèi)方式成為現(xiàn)實(shí)，很顯然，在車上通話的費(fèi)用應(yīng)該高，而在家里或辦公室通話的費(fèi)用應(yīng)該低。這種計(jì)費(fèi)方式充分體現(xiàn)了用戶為得到移動性服務(wù)所應(yīng)該付出的費(fèi)用，也為那些在家里用手機(jī)通話的用戶實(shí)現(xiàn)了公平的計(jì)費(fèi)；同時，可以吸引那些移動性不是很大的用戶，因此無形之中也增加了移動通信網(wǎng)的用戶。

5）增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)性能類應(yīng)用。位置業(yè)務(wù)的出現(xiàn)使網(wǎng)絡(luò)可以隨時獲取移動臺的位置信息，這樣，移動性管理就變得相對簡單。同時，位置業(yè)務(wù)出現(xiàn)也有助于網(wǎng)絡(luò)對移動臺進(jìn)行有效的信道分配，提高無線資源的利用率。另外，還能夠?qū)崟r監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況，了解話務(wù)量的分布，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的動態(tài)、智能分配，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)性能，提高網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。

3.2 垂直市場應(yīng)用

垂直市場的應(yīng)用主要集中在跟蹤和報(bào)警、急救類業(yè)務(wù)。跟蹤類業(yè)務(wù)有車輛與人員調(diào)度、車輛和貨物監(jiān)控等。針對不同行業(yè)用戶可以開展不同的業(yè)務(wù)合作。

1）車輛調(diào)度。需求方：出租車公司、公安部門、衛(wèi)生部門等。可以根據(jù)需要實(shí)時查詢該公司車輛位置，定位精度在300m以內(nèi)，可同時查詢數(shù)十輛車的位置，從中選擇合適的車輛進(jìn)行調(diào)度，查詢時間在10 s以內(nèi)。該業(yè)務(wù)可以協(xié)助出租車公司的出租車調(diào)度，公安部門的警車調(diào)度和衛(wèi)生部門的救護(hù)車調(diào)度等。例如調(diào)度中心收到許多客戶在中國大酒店需要打的，立即查詢在中國大酒店附近該公司出租車的情況，調(diào)度空閑車輛到中國大酒店載客。

2）人員調(diào)度。需求方：公安部門、有外出辦事員的公司等?？梢愿鶕?jù)需要實(shí)時查詢外出人員的位置，定位精度在300 m以內(nèi)。公安部門巡邏警察的調(diào)度和外出辦事人員的調(diào)度等。

3）急救類應(yīng)用。需求方：急救中心和移動用戶。該業(yè)務(wù)是水平和垂直應(yīng)用的結(jié)合。當(dāng)用戶遇到搶劫、112、120等緊急號碼，這樣，用戶撥打求救電話時，移動通信網(wǎng)絡(luò)在將該緊急呼叫發(fā)送到救援中心的同時，啟動支持移動位置業(yè)務(wù)的網(wǎng)元，得到用戶的具體位置，將該位置信息和用戶的語音信息一并傳送給救援中心，救援中心接到呼叫后，根據(jù)得到的位置信息，就能快速、高效地開展救援活動，大大提高了救援的成功率。該業(yè)務(wù)的定位精度需求在50m內(nèi)。垂直市場的挖掘?qū)τ诮壎瘓F(tuán)客戶和提高運(yùn)營商的競爭力都有很深遠(yuǎn)的意義。

4 結(jié) 論

移動空間信息服務(wù)作為一種應(yīng)用服務(wù),必須承載在一定的載體上才能提供給最終用戶,這就注定了空間信息服務(wù)必須與電信運(yùn)營商合作,需要電信運(yùn)營商、空間信息服務(wù)提供商、空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)商等合作共同開發(fā)這個市場。日本的i-Mode之所以取得成功,除了技術(shù)上的原因外,很大一部分是其采用了一個成功的運(yùn)營策略,即與內(nèi)容提供商聯(lián)合,這樣可以為移動用戶提供比較多的服務(wù)類型,從而吸引客戶。隨著與其他服務(wù)提供商的深入合作,電信運(yùn)營商在價值鏈上的地位將下降,其收益將向內(nèi)容提供商、應(yīng)用服務(wù)提供商分流,這將是移動互聯(lián)服務(wù)的一大特點(diǎn)。

無線移動服務(wù)與空間信息服務(wù)的有機(jī)結(jié)合，充分利用了無線移動的方便性、靈活性,也體現(xiàn)了大部分信息與位置有關(guān)的客觀事實(shí)。移動互聯(lián)技術(shù)的飛速發(fā)展和不斷進(jìn)步,要求移動空間信息服務(wù)系統(tǒng)的建立必須結(jié)合國內(nèi)外在無線通訊和空間技術(shù)方面的新進(jìn)展,并且考慮到產(chǎn)業(yè)化的要求,大部分技術(shù)應(yīng)采用國際上或國家通用的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)的建立將進(jìn)一步推動空間信息的社會化進(jìn)程,為個人消費(fèi)者、企業(yè)用戶和政府部門提供隨時隨地的基于位置的服務(wù)。總之,空間信息移動服務(wù)將成為人們?nèi)粘Ｉ钪幸环N重要的信息服務(wù)，并成為未來信息服務(wù)業(yè)的重要組成部分。它所具有的巨大的商業(yè)價值,將在各行業(yè)中日益顯現(xiàn)出來。我們相信,在未來5～10年內(nèi),地理空間信息 (Geo-Information) 將實(shí)現(xiàn)隨時(anytime)、隨地 (anywhere) 為所有的人 (anybody)和事 (anything)提供實(shí)時服務(wù) (4A服務(wù))。

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Study of Web GIS in 3G Networks

by Bie Yeren

This paper introduced geographic information system(GIS)and third generation mobile communication network-related features.The geographic information system was currently applied in the mobile network market situation and re lated techniques were analyzed,and the future relationship between the two do Outlook study.

3G,Web GIS,mobile services （Page:1）

P208

B

1672-4623(2011)01-0001-05

2010-05-20

別業(yè)仁，高級工程師，研究方向?yàn)閂BA在CAD中的開發(fā)應(yīng)用。