CN101141683A

CN101141683A - 使用手机定位实施地理信息系统地标采集的系统和方法

Info

Publication number: CN101141683A
Application number: CNA2007101435960A
Authority: CN
Inventors: 韩军; 段张贤
Original assignee: HAN JUN DUAN ZHANGXIAN
Current assignee: HAN JUN DUAN ZHANGXIAN
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2027-08-13
Also published as: CN101141683B

Abstract

本发明涉及一种使用手机短信和手机定位技术的应用方法和系统，尤其涉及一种将手机短信和手机定位应用于地理信息系统地标采集的方法和系统。本发明提供一种使用手机定位实施地理信息系统地标采集的系统和方法，该系统由三大部分组成：外部系统、采集系统、GIS应用系统。

Description

使用手机定位实施地理信息系统地标采集的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种使用手机短信和手机定位技术的应用方法和系统，尤其涉及一种将手机短信和手机定位应用于地理信息系统地标采集的方法和系统。

背景技术

GSM手机定位技术

GSM手机定位方式通常可分为基于网络方式和基于终端方式两种。从技术上可分为：到达时间(TOA)、增强测量时间差(E-OTD)和GPS辅助(A-GPS)3种方式。

1、TOA定位技术

具体实现步骤：

(1)要定位的手机发出一已知信号，三个或多于三个LMU(位置测量单元)同时接收该信号，已知信号是手机执行异步切换时发出的接入突发信号。

(2)各LMU(位置测量单元)得到信号到达时的绝对GPS时间后，可得到相对时间差(RTD)；

(3)根据前两步的信息，SMLC进行两两比较，计算突发信号到达时间差(TDOA)，得出精确位置并回到应用中。

2、E-OTD定位技术：

E-OTD定位方式是从测量时间差(OTD)发展而来的，OTD指测量所得的时间量，E-OTD指测量的方式。手机无需附加任何硬件便可得到测量结果。对于同步网，手机测量几个BTS信号的相对到达时间；对于非同步网，信号同时还需要被一个位置已知的LMU接收。确定了BTS到手机的信号传输时间，则可确定BTS与手机之间的几何距离，然后再根据此距离进行计算，最终确定手机的位置。

3、A-GPS定位技术：

GPS辅助定位方式实现步骤如下：GSM网收到GPS辅助信息；GSM网将辅助信息发送到手机；手机得到GPS信息，计算并得出自身精确位置；手机将位置信息发送到GSM网。

来源：http://blog.621000.net/read-362.html

CDMA手机定位技术：(目前有7种方法)

1、基于Cell ID的技术；在目前CDMA网络中，BSC会在移动台的位置更新、呼叫处理、短消息传送以及切换等过程中将用户所在基站扇区的Cell ID传送给MSC

2、AOA(Angle of arrival)定位技术：由两个或更多基站通过测量接受信号的到达角来估计移动用户的位置。

3、TOA(Time of Arrival)定位技术：是一种基于方向链路的定位方法，通过测量移动台信号到达多个基站的传播时间来确定移动用户的位置；

4、TDOA(Time Different of Arrival)定位技术：是另一种基于反向链路的定位方法，通过检测移动台信号到达两个基站的时间差来确定移动台的位置的技术；

5、AFLT(Advanced Forward Link Trilateration)技术：是一种基于前向链路的定位方法，在定位操作时，手机同时监听多个基站(至少三个基站)的导频信息，利用码片时延来确定手机到附近基站的距离，最后用三角定位法算出用户的位置；

6、基于GPS系统的定位技术：即网络辅助GPS定位技术；

7、混合定位：混合定位技术是综合了上述定位技术中的两种或多种方法在一个系统中，目前CDMA系统采用的主流方法是GPS和AFLT混合定位的方式，可简称为网络辅助混合定位技术。

来源：http://www.knowsky.com/12255.html

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。一般来说，GIS可定义为：″用于采集、存储、管理、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术″。从GIS系统应用角度，可进一步定义为：″GIS由计算机系统、地理数据和用户组成，通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源评价与管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务″。有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。

来源：《地理信息系统导论》陈述彭等，1999

目前传统的地理信息系统(GIS)地标数据采集方法要借助于专业仪器(如：THALES Mobile Mapper亚米级GPS/GIS数据采集机、Promark2中文版GPS导航仪与GIS数据采集系统等)，GIS系统数据库要通过专业采集人员长时间进行数据采集形成的，有的尽管已经比较详细了，但由于其数据库采集过程较为复杂，并且需要专业人士借助于专业工具才能完成，耗费大量的资金和人力。

所存在缺点是：

1、需投入大量的专业人员

2、专业设备、系统、软件

3、专职进行数据采集。

4、大量物力的投入

5、地标数据采集周期较长。

本发明的技术效果是：使用手机定位实施地理信息系统地标采集的系统和方法。用移动终端通过短信息发送带有标识(系统可识别)的GIS地标信息到移动短信网关，采集系统的短信处理模块从移动网关接收GIS地标数据，从短信信息中提取手机号、地标名称以及相关信息，短信处理模块将手机号传递给采集系统的定位处理模块，定位处理模块发送定位请求到移动定位网关获取该移动终端的地理位置信息(经纬度信息)，采集系统的数据合成模块将短信处理模块中的地标名称及相关信息与定位处理模块中的地理位置信息(经纬度信息)，进行合成为一条地标数据采集记录，并通过GIS数据库接口将地标数据采集记录保存到GIS数据库中，完成一次GIS地标数据采集过程。

该系统和方法的优点有：

1、节省人力、物力、财力

2、不需要借助于专业的GPS以及数据采集设备

3、随时随地、任何人都可以做的工作；

4、高效的地理信息收集方法，节省大量的资金投入。

5、实现资源利用的最大化。

6、一种廉价的GIS数据库采集方式，短时间内就可以同步完成多个城市或区域的GIS数据库建设。

发明内容

本发明提供一种使用手机定位实施地理信息系统地标采集的系统，该系统由三大部分组成：外部系统、采集系统、GIS应用系统。

外部系统包括移动终端、移动短信网关、移动定位网关。移动终端完成地标采集短信的编辑和发送；移动短信网关完成地标采集短信的转发；移动定位网关完成移动终端设备的定位，并把定位信息传递到采集系统。

采集系统包括短信处理模块、定位处理模块、数据合成模块。短信处理模块完成接收移动短信网关转发的短信，通过短信中的标识进行识别，提取地标信息内容；定位处理模块获取到该移动终端号码，将此号码及定位请求发送到移动定位网关获取到该移动终端的位置信息(经纬度信息)；数据合成模块将短信处理模块和定位处理模块所处理的信息合成为一条地标数据采集记录，保存到GIS数据库中。

GIS应用系统包括GIS服务系统、GIS数据库。该应用系统从GIS数据库中获取地标点信息在GIS地图上进行标示。

其中移动终端使用者可以将自己所在位置的地标信息编辑成短信，地标信息包括地名、建筑物名称、道路名等所有地球上存在的物体，短信息的格式可以根据要求在系统中自定义，比如：标识+地标名称+相关信息。将地标信息用移动终端通过短信息发送到短信服务商的短信网关，采集系统的短信处理模块从移动网关接收GIS地标数据，从短信信息中提取手机号、地标名称以及相关信息，短信处理模块将手机号传递给采集系统的定位处理模块，定位处理模块发送定位请求到移动定位网关获取该移动终端的地理位置信息(经纬度信息)，采集系统的数据合成模块将短信处理模块中的地标名称及相关信息与定位处理模块中的地理位置信息(经纬度信息)，进行合成为一条地标数据采集记录，并通过GIS数据库接口将地标数据采集记录保存到GIS数据库中，完成一次GIS地标数据采集过程。通过长时间、大量的地标信息的录入，该GIS系统将会是非常有价值的。

我们的系统和方法完全可以最大化的利用每个人的时间和资源，使其在不经意间完成一个庞大的GIS系统数据库建设工程，对于每个人来说所付出的仅是站在某一建筑物的旁边发了一条短信。

本发明还提供一种使用手机定位实施地理信息系统地标采集的方法，该方法包括如下步骤：

1.移动终端使用者可以将自己所在位置的地标信息编辑成短信，地标信息包括地名、建筑物名称、道路名等所有地球上存在的物体，短信息的格式可以根据要求在系统中自定义，标识可以为任意字符，比如：标识+地标名称+相关信息。

2.将地标信息用移动终端通过短信息发送到短信服务商的短信网关。

3.采集系统的短信处理模块从移动网关接收短信，识别是否GIS采集短信，如果是GIS采集短信，从短信息中提取手机号、地标名称以及相关信息。

4.短信处理模块将手机号传递给采集系统的定位处理模块，定位处理模块发送定位请求到移动定位网关获取该移动终端的地理位置信息(经纬度信息)。该定位技术可以为COO(Cell ofOrigin)技术定位、E-OTD增强观测时差技术、A-GPS定位技术等，且不仅限于以上所述技术。

5.采集系统的数据合成模块将短信处理模块中的地标名称及相关信息与定位处理模块中的地理位置信息(经纬度信息)，进行合成为一条地标数据采集记录，

6.采集系统的数据合成模块通过GIS数据库接口将地标数据采集记录保存到GIS数据库中。

7.通过GIS服务系统将采集到的地标点信息在GIS地图上标示。完成一次数据采集。

该采集系统采集到的所有地标点数据可以应用到所有地图服务。

附图说明

图1：本发明的系统示意图；

图2：本发明的数据采集方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图描述本发明的优选实施例：

如图1所示，使用手机定位实施地理信息系统地标采集的系统由三大部分组成：外部系统1、采集系统2、GIS应用系统3。

外部系统1包括移动终端，比如手机、PDA等，以及移动短信网关①、移动定位网关②。其中，移动终端使用者可以将自己所在位置的地标信息编辑成短信，地标信息包括地名、建筑物名称、道路名等所有地球上存在的物体，短信息的格式可以根据要求在系统中自定义，比如：标识+地标名称+相关信息；移动短信网关①完成地标采集短信的转发；移动定位网关②完成移动终端设备的定位，并把定位信息传递到采集系统2。

采集系统2包括短信处理模块③、定位处理模块④、数据合成模块⑤。短信处理模块③接收到移动短信网关①转发的短信后，通过短信中的特定字段信息识别是否是GIS采集短信，如果是GIS采集短信，则从短信信息中提取手机号、地标名称和/或相关信息；定位处理模块④获取到该移动终端号码，将此号码及定位请求发送到移动定位网关②以获取该移动终端的位置信息(经纬度信息)；数据合成模块⑤将短信处理模块③和定位处理模块④所处理的信息合成为一条地标数据采集记录，保存到GIS数据库中。

GIS应用系统3包括GIS服务系统⑥、GIS数据库⑦首先建立采集系统2、GIS应用系统3，与外部系统1相连。采集系统中的短信处理模块③、定位处理模块④、数据合成模块⑤，既可以构成一个集成的系统，也可以独立建立。GIS应用系统由GIS数据库以及提供地图服务的GIS服务系统构成。外部系统由无线通讯运营商提供。外部系统1，采集系统2，GIS应用系统3通过网络实现互联即可。

下面参看图2并结合图1来描述使用手机定位实施地理信息系统地标采集的流程步骤。

1、建立一个只有少量地标点的GIS服务系统⑦(如一些开源的系统)；

2、移动终端使用者可以将自己所在位置的地标信息编辑成短信，地标信息包括地名、建筑物名称、道路名等所有地球上存在的物体，短信息的格式可以根据要求在系统中自定义，比如：标识+地标名称+相关信息。为了让终端持有者的人有动力上传地标数据信息：可选择各种方法，良好的互动性、娱乐性以及简单付出即有回报的方式将吸引相当数量的人参与此项地标数据采集活动；

3、将地标信息用移动终端通过短信息发送到短信服务商的短信网关①。

4、采集系统2的短信处理模块③从移动网关接收短信，识别是否GIS采集短信，如果是GIS采集短信，从短信信息中提取手机号、地标名称以及相关信息。

5、短信处理模块③将移动终端号码传递给采集系统2的定位处理模块④，定位处理模块④发送定位请求到移动定位网关②获取该移动终端的地理位置信息(经纬度信息)。

6、采集系统2的数据合成模块⑤将短信处理模块③中的地标名称及相关信息与定位处理模块④中的地理位置信息(经纬度信息)，进行合成为一条地标数据采集记录，

7、采集系统2的数据合成模块⑤通过GIS数据库接口将地标数据采集记录保存到GIS数据库中。

8、通过GIS服务系统将采集到的地标点信息在GIS地图上标示。完成一次数据采集。

下面以特定示例的方式实施本发明的上述系统和方法：

OAA-北京在线车盟科技有限责任公司(以下简称OAA-在线车盟)向中国移动申请短信接入号为10692008155，同时申请手机定位接口服务。

OAA-在线车盟建立采集系统和GIS应用系统(例如：web网站及wap网站的电子地图服务)。采集系统可定义短信息的格式及短信标识。在本例中系统设定短信的标识为“GIS”，短信的格式为“GIS+地标名称+地标点地址+联系电话”。

某手机用户A，手机号码为13811300188，2007年8月8日上午10:00在北京市丰台区丰管路48号大从大厦的楼下想要将此大厦的地标信息发送给OAA-在线车盟。此时，他可以编辑短信，内容为：“GIS，北京大从大厦，丰管路48号，010-52217388”然后将此短信发送到该公司短信接入号10692008155。

采集系统的短信处理模块收到该条短信，首先根据短信中的“GIS”标识，确认该短信是一条GIS系统地标数据采集信息。然后对短信进行处理：提取该用户手机号为13811300188、地标点名称为北京大从大厦、地标点地址为丰管路48号，联系电话为010-52217388。短信处理模块将该用户手机号13811300188传递给定位处理模块。定位处理模块发送该号码的定位请求到移动定位网关，获取该手机所在的地理位置(经纬度数据)。数据合成模块将地标点名称(北京大从大厦)、地标点地址(丰管路48号)，联系电话(010-52217388)，经纬度数据，组合成一条地标点采集记录，通过GIS数据库接口，保存到GIS数据库中，完成该地标点建立。

在OAA-在线车盟的web网站及wap网站的电子地图中就可以查询到该地标点。

虽然上面详述了本发明的优选实施例和特定示例，但是本发明的保护范围并不局限于上述优选实施例和特定示例，以权利要求书的限定的保护范围为准。

Claims

1.一种使用手机定位实施地理信息系统地标采集的系统，该系统由三大部分组成：外部系统、采集系统、GIS应用系统；

外部系统包括移动终端、移动短信网关、移动定位网关。移动终端完成地标采集短信的编辑和发送；移动短信网关完成地标采集短信的转发；移动定位网关完成移动终端设备的定位，并把定位信息传递到采集系统；

采集系统包括短信处理模块、定位处理模块、数据合成模块。短信处理模块完成接收移动短信网关转发的短信，通过短信中的标识进行识别，提取地标信息内容；定位处理模块获取到该移动终端号码，将此号码及定位请求发送到移动定位网关获取到该移动终端的位置信息；数据合成模块将短信处理模块和定位处理模块所处理的信息合成为一条地标数据采集记录，保存到GIS数据库中；

2.如权利要求1所述的系统，其中移动终端包括手机和PDA。

3.如权利要求1所述的系统，其中的移动短信网关可以用通信系统的移动通信网关直接实现，或者从通信系统的移动网关引出远端接口来实现。

4.如权利要求1所述的系统，其中的位置信息是经纬度信息。

5.一种使用手机定位技术实施地理信息系统(GIS)地标数据采集的方法，该方法包括如下步骤：

(1).移动终端使用者可以将自己所在位置的地标信息编辑成短信，短信息的格式可以根据要求在系统中自定义；

(2).将地标信息用移动终端通过短信息发送到短信服务商的短信网关；

(3).采集系统的短信处理模块从移动网关接收短信，识别是否GIS采集短信，如果是GIS采集短信，从短信信息中提取手机号、地标名称以及相关信息；

(4).短信处理模块将手机号传递给采集系统的定位处理模块，定位处理模块发送定位请求到移动定位网关获取该移动终端的地理位置信息；

(5).采集系统的数据合成模块将短信处理模块中的地标名称及相关信息与定位处理模块中的地理位置信息，进行合成为一条地标数据采集记录；

(6).采集系统的数据合成模块通过GIS数据库接口将地标数据采集记录保存到GIS数据库中；

(7).通过GIS应用系统将采集到的地标点信息在GIS地图上标示，至此完成一次数据采集。

6.如权利要求5所述的方法，其中标识信息可以为任意字符。

7.如权利要求6所述的方法，其中表示信息为：标识+地标名称+相关信息。

8.如权利要求5所述的方法，地标信息包括地名、建筑物名称、道路名。

9.如权利要求5所述的方法，其中的定位技术可以为COO(Cellof Origin)技术定位、E-OTD增强观测时差技术、A-GPS定位技术。

10.如权利要求5所述的方法，其中的地理位置信息为经纬度信息。