基于PDA的GIS动态地理信息交互系统架构设计(1)
2013-11-17 01:40
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摘 要 本文基于Windows Mobile这一嵌入式操作系统，给出了一种PD
摘 要 本文基于Windows Mobile这一嵌入式操作系统，给出了一种PDA上的GIS远程控制和动态交互系统的架构设计，该系统将传统的地图分离成静态元素和动态元素，有效的实现了动态地理信息依据远程命令的实时更新以及动态地理元素之间的协作分析，从而提高了PDA使用人员对复杂的地理环境的适应能力，而且同时保证了通信的安全性和保密性，进而满足了基于PDA的个人导航系统在一些特殊场合的需要. 关键词 移动地理信息系统;WEB 服务;有线对等加密;SQL Mobile 0 引言 移动地理信息系统是GIS在嵌入式的系统基础上面向专业领域的应用拓展，它利用今天计算机领域最前大的发展趋势：移动计算和无线通信技术，改变地理信息的处理方式，并且与地理信息服务紧密联系在一起，是技术、信息、服务的集成。 已有的移动地理信息系统通常基于LBS（Location Based Service）技术，能够给人们基于定位信息的丰富的其他相关信息，此类系统服务全面，但是仍然难以满足所有用户的需要，在一些特殊场合，基于保密通信和安全性的考虑，更需要一种适应于自定义的、可以实时响应控制台的命令的系统，该系统由使用方可以轻松定制，并且具有自定义的保密服务功能。 Windows Mobile是一个开放的移动设备操作系统，同时也是最佳的行业应用平台之一，具有良好的平台扩展性，可以与微软的各种服务器产品结合来构建各种消息方案和移动平台。同时又拥有强大的安全架构支持和远程强制IT策略。Microsoft .NET Compact Framework的出现，又使应用程序具有良好的安全性和可移植性，同时也给开发带来了高效性。 本文针对自定义的保密通信GIS系统的需要提出了一种基于Windows Mobile的实时动态交互系统架构。1 相关技术简介1.1 Web Services Web服务是一个可以用URI来标志的软件系统，它采用XML格式的信息来定义和描述对外的公共接口和绑定，通过标准的HTTP协议来传输数据，可以方便的跨越Intranet或者Internet网段，通过适当的配置还可以使访问轻易的穿透防火墙。由于Web Services通常设计为面向服务的接口，所以只需要向其发送命令来完成某一项服务的请求，就可以很方便地来访问远程服务器上提供的各种封装好的服务，来获取数据或向服务器提交数据。由于Windows Mobile的存储能力有限和它的移动性，往往需要通过访问服务器来获取和同步最新的数据，而在Windows Mobile程序中通过Web Service可以很方便的获取数据和结构化的数据集。1.2 WEP WEP(Wired Equivalent Privacy），即有线对等加密，是对在两台设备间无线传输的数据进行加密的方式，用以防止非法用户窃听或侵入无线网络。该技术使用RC4算法来加密数据包，RC4是一个同步流式对称加密系统，由一个密钥流生成算法来生成密钥流，然后与明文进行异或得到秘文，使用相同的密钥流，再对秘文进行一次异或，即可以得到明文信息。由于该算法使用了一种状态数组和密钥调度算法来模仿随即的密钥调用，所以使预测用来加密明文的密钥比较困难，从而保护了密钥。1.3 SQL Mobile SQL Mobile是微软公司为Windows CE、Pocket PC等移动设备提供的关系型数据库产品，以前被称作SQL Server CE，SQL Server 2005 Mobile Edition推出时改为 SQL Mobile。 SQL Mobile主要包括设备端与服务器端两个部分。SQL Mobile的设备端是运行于Windows CE设备上的，包括SQL Mobile数据库文件、数据库引擎以及SQL Mobile Client Agent等。其中SQL Mobile数据库是以文件的形式存储在Windows CE设备上的，数据库文件的扩展名为sdf。一个sdf文件中包括一个完整的数据库，其中包含多张数据表和其他数据信息。1.4 GIS.NET 美国Geoframeworks公司基于.net平台的GIS类库，支持桌面和Pocket PC两种运行平台，其中的地图组件可以加载ESRI的Shape标准格式的地图，还支持多种辅助信息图层的加载和显示。2 系统架构设计方案2.1 地图模块整体架构 利用GIS.NET的Map组件，可以加载后缀名为.shp和.dbf格式的ESRI标准格式的地图文件，分别生成空间位置图层ShapeLayer和属性信息图层AnnotationLayer。其他辅助信息图层主要有：经纬网络层（GridLayer）：该图层负责给地图加载经纬网络，可以控制网格的疏密程度。符号标记图层（AdornmentLayer）：该图层负责给地图上面的相关位置加载具有一定意义的图标，使得位置的显示更易于用户的理解。 卫星图像图层（ImageLayer）：该图层负责将拍摄的卫星图片转换成位图信息并基于给定的坐标表示范围嵌入到指定的地图中，从而实现地图的匹配和配准。 基于GIS.NET的图层创建机制，可以创建自定义图层，其为包含一系列动态的数据元素和对象的动态信息图层组，通过与SQL Mobile进行交互实现图层内建对象的位置和属性的更新，其与静态图层和辅助图层自下而上存在于地图组件中。自定义图层可以克服原地图组件只加载和显示静态图层的缺点，极大的提高了对动态地理对象的处理的灵活性，从而为该系统对动态地理元素之间的协作分析提供了可能。
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