周子琦 仙桃中學(xué)

3S技術(shù)在定位導(dǎo)航中的應(yīng)用

周子琦 仙桃中學(xué)

探討了3S技術(shù)在定位導(dǎo)航中的應(yīng)用。建立了古城西安市道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和主要旅游景點(diǎn)數(shù)據(jù)集，以Super Map為基礎(chǔ)平臺(tái)，對(duì)于設(shè)置的5個(gè)景點(diǎn)進(jìn)行了最優(yōu)路徑分析和旅行商分析。設(shè)置了事件點(diǎn)，對(duì)事件點(diǎn)附近按照需求進(jìn)行了相關(guān)設(shè)施查詢。

3S 定位導(dǎo)航 Super Map 最優(yōu)路徑 設(shè)施查找

隨著信息化社會(huì)的發(fā)展，越來越多的信息技術(shù)被應(yīng)用到我們的日常生活中。3S技術(shù)在定位導(dǎo)航中有著重要作用。3S技術(shù)是指GPS（全球定位系統(tǒng)）、RS（遙感）和GIS（地理信息系統(tǒng)）。GPS可以為定位導(dǎo)航實(shí)時(shí)提供目標(biāo)點(diǎn)的空間位置，RS能夠?qū)?dǎo)航定位中所需要的圖形進(jìn)行及時(shí)更新，GIS能夠在導(dǎo)航定位中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)路徑等各種空間分析功能，滿足用戶的應(yīng)用需求[1-4]。本文以我國古城西安市為例，將3S技術(shù)應(yīng)用到旅游所需要的路徑分析和設(shè)施點(diǎn)查詢中。以Super Map GIS軟件為基礎(chǔ)平臺(tái)完成所需要的分析和查詢功能。

1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

首先從Google earth上獲取西安市中心城區(qū)的影像圖（圖1），根據(jù)影像圖得到城墻以內(nèi)區(qū)域的道路圖和主要景點(diǎn)。在Super Map中打開道路圖和旅游景點(diǎn)圖層。通過菜單中的“數(shù)據(jù)處理→線數(shù)據(jù)集拓?fù)涮幚怼薄＝⑼負(fù)潢P(guān)系，生成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集“路網(wǎng)”。雙擊“路網(wǎng)”生成地圖。將“旅游景點(diǎn)”點(diǎn)數(shù)據(jù)集添加到當(dāng)前地圖中。在“圖例”中設(shè)置它們的顯示風(fēng)格和標(biāo)簽專題圖，將各景點(diǎn)名稱標(biāo)注在圖上（圖2）。

圖1 西安市影像圖

圖2 西安市道路和旅游景點(diǎn)圖

2 路徑分析

路徑分析是求解網(wǎng)絡(luò)中兩點(diǎn)之間阻抗最小的路經(jīng)?！白杩棺钚　笔侵笗r(shí)間最短、費(fèi)用最低、風(fēng)景最好、路況最佳、過橋最少、收費(fèi)站最少等單一或者綜合因素影響。Super Map GIS的路徑分析提供最佳路徑分析和旅行商分析兩種分析方式。最佳路徑分析按照指定順序訪問，而旅行商分析可以自己決定訪問順序以使旅行路線阻抗總和最小。

進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析之前先要進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。通過“分析→網(wǎng)絡(luò)分析→網(wǎng)絡(luò)基本參數(shù)設(shè)置”，將對(duì)話框中“正向阻力”、“反向阻力”欄均選擇“second”，其余各項(xiàng)均采用默認(rèn)值。

設(shè)計(jì)出行計(jì)劃。起點(diǎn)設(shè)為火車站，然后分別選擇楊虎城紀(jì)念館、鐘樓、西安事變紀(jì)念館、南門共5個(gè)地點(diǎn)。

2.1 最佳路徑分析

通過“分析→網(wǎng)絡(luò)分析→最佳路徑”，在對(duì)話框中，“站點(diǎn)類型”選擇“坐標(biāo)點(diǎn)”，在“選入方式”欄中點(diǎn)擊“鼠標(biāo)選擇”兩次。在地圖中按順序選擇出行計(jì)劃里的5個(gè)點(diǎn)，導(dǎo)出結(jié)點(diǎn)命名“出行計(jì)劃”并且添加到當(dāng)前地圖，可以根據(jù)需要設(shè)置顯示風(fēng)格和標(biāo)簽。分析結(jié)果的最優(yōu)路徑如圖3所示。最優(yōu)路徑線路總長度為10910米，所花費(fèi)的行車總時(shí)間為1183秒。

圖3 最優(yōu)路徑分析

圖4 旅行商分析

2.2 旅行商分析

通過“分析→網(wǎng)絡(luò)分析→旅行商分析”，將“出行計(jì)劃”的5個(gè)點(diǎn)導(dǎo)入，點(diǎn)“分析”執(zhí)行，查看行駛報(bào)告（圖4）。分析結(jié)果此線路總長度為9829米，所花費(fèi)的行車總時(shí)間為1009秒。和最優(yōu)路徑分析結(jié)果比較，旅行商分析得到的路徑總長和花費(fèi)時(shí)間都少一些。

3 附近設(shè)施分析

最近設(shè)施分析是指在網(wǎng)絡(luò)上給定一個(gè)事件點(diǎn)和一組設(shè)施點(diǎn)，為事件點(diǎn)查找以最小耗費(fèi)能到達(dá)的一個(gè)或幾個(gè)設(shè)施點(diǎn)，結(jié)果顯示從事件點(diǎn)到設(shè)施點(diǎn)(或從設(shè)施點(diǎn)到事件點(diǎn))的最佳路徑、耗費(fèi)及行駛方向。

通過“分析→網(wǎng)絡(luò)分析→最近設(shè)施查找”，導(dǎo)入“旅游景點(diǎn)”數(shù)據(jù)集為設(shè)施點(diǎn)，用鼠標(biāo)在地圖中點(diǎn)擊朋友家設(shè)置為事件點(diǎn)，查詢離朋友家行車時(shí)間為10分鐘的5個(gè)景點(diǎn)。點(diǎn)“分析”。在“查找到的設(shè)施點(diǎn)信息”中可以查到滿足要求的5個(gè)景點(diǎn)分別為民生百貨大樓、鐘樓、碑林博物館、寶慶寺和東門（圖5）。查看到達(dá)各景點(diǎn)的行車距離和所耗費(fèi)的時(shí)間。

圖5 最近設(shè)施查找

4 結(jié)束語

現(xiàn)代社會(huì)是信息化發(fā)展的社會(huì)。了解和學(xué)習(xí)各種信息技術(shù)在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用，可以激發(fā)我們學(xué)習(xí)的熱情和興趣，培養(yǎng)我們的創(chuàng)新意識(shí)。

[1]李清泉,李德仁.大數(shù)據(jù)GIS[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào):信息科學(xué)版,2014,39(6):641-644.

[2]馮恩淼.3S技術(shù)在校園信息化管理中的應(yīng)用[J].軟件導(dǎo)刊（教育技術(shù)），2015（5）:83-84

[3]斌芬,程朋根,安潔玉.基于GoogleEarth和MapInfo的城市道路信息獲取方法與實(shí)踐[J]．測繪與空間地理信息,2010,33(5):45-49.

[4]李德仁,龔健雅,邵振峰.從數(shù)字地球到智慧[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào):信息科學(xué)版,20104,35(2):127-132.