基于移動GIS的GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)

　　4 GPS坐標轉(zhuǎn)換

　　智能設(shè)備GPS 接收的NMEA 格式數(shù)據(jù)為WGS-84 坐標系下的大地坐標，即用經(jīng)緯度高程（B,L,H）表示的坐標；PDA 電子地圖使用的是國家大地坐標系或地方獨立坐標系下的直角坐標，是用（X,Y）表示的平面坐標。因此，在不考慮高程參與轉(zhuǎn)換的前提下，通過坐標轉(zhuǎn)換實現(xiàn)坐標系的統(tǒng)一。

　　轉(zhuǎn)換過程分為兩步，第一步將WGS-84 橢球下的（B,L）坐標，通過高斯正算，轉(zhuǎn)換為該橢球下的平面坐標；第二步將高斯平面坐標，通過解析變換法，轉(zhuǎn)換為國家大地坐標系或地方獨立坐標系下的平面坐標（X,Y）。

　　4.1 高斯正算

　　根據(jù)不同的精度要求可以給出不同的高斯正算公式，下面采用一種適合于計算機編程實現(xiàn)的電算公式，使用1975 國際橢球參數(shù)，平面坐標精度可達0.001m。

　　4.2 平面坐標轉(zhuǎn)換

　　根據(jù)地方的實際情況和需要，將高斯平面坐標轉(zhuǎn)換為地方獨立坐標系下的平面坐標（X,Y），采用四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型。使用此模型求解平面坐標分為三個步驟，第一步是將WGS-84 平面坐標系進行旋轉(zhuǎn)；第二步將旋轉(zhuǎn)后的WGS-84 平面坐標系與地方平面坐標系進行尺度統(tǒng)一；第三步進行平移。

　　以下為模型的具體形式：

　　其中： , 通過采集兩坐標系下至少三對的公共點數(shù)據(jù)，使用最小二乘原理，列出誤差方程，求解出四個轉(zhuǎn)換參數(shù)。有了轉(zhuǎn)換參數(shù)，就能夠通過上式，求解出其它點在地方獨立坐標系下的平面坐標。

　　5 實例開發(fā)

　　實例硬件條件為HTC Touch HD 智能手機和內(nèi)置嵌入式GPS 模塊（定位精度10m）；坐標系為阜新獨立坐標系；開發(fā)平臺為Visual Studio.NET（2008），加載ArcGIS Mobile SDK 組件。

　　系統(tǒng)作為移動GIS 的一部分，采用與移動GIS相同的開發(fā)架構(gòu)，即Smart Client（智能客戶端）架構(gòu)，架構(gòu)如圖2 所示：

　　該模式繼承并結(jié)合C/S、B/S 模式的優(yōu)點，在充分利用客戶端資源的同時支持與服務(wù)器的實時雙向同步。PDA 電子地圖數(shù)據(jù)既可以直接部署在智能設(shè)備的地圖緩存中，也可以通過無線網(wǎng)絡(luò)下載到客戶端存儲卡里。