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1、 . . . 本科毕业设计（论文）基于GIS和智能手机漫游定位系统的设计与实现The design and implementation of intelligent mobile roaming positioning system based on GIS / 创见性声明本人声明：所呈交的毕业论文是本人在指导教师的指导下进行的工作和取得的成果，论文中所引用的他人已经发表或撰写过的研究成果，均加以特别标注并在此表示致。与我一同工作的同志对本论文所做的任何贡献也已在论文中作了明确的说明并表示意。毕业论文作者签名：签字日期：年月日本科毕业设计（论文）使用授权书本毕业设计（论文）作者完全了解中国民
2、航大学有关保留、使用毕业设计（论文）的规定。特授权中国民航大学可以将毕业设计（论文）的全部或部分容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计（论文）的复印件和磁盘。（的毕业论文在解密后适用本授权说明）毕业论文作者签名：指导教师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要当前移动互联网技术飞速发展，Android智能手机逐渐占据手机消费市场的主流。由于Android平台的开源性与其置的丰富API接口，吸引了众多安卓开发爱好者。因此，基于Android智能手机的应用越来越广泛，人们对基于手机的位置服务需求越来越强烈。当下
3、的GPS全球定位系统虽然可以满足人们室外定位的需求，然而在室，由于受到建筑物的遮挡，GPS终端接收到的信号强度比较微弱，导致定位精度与速度不高，无法很好满足用户室定位的需求。近些年，随着WiFi技术的广泛发展，WiFi网络的室覆盖越来越普与，利用WiFi进行室定位已经成为一种研究趋势。基于位置指纹的WiFi室定位技术，以其原理简单，易理解，容易实现，定位精度高的优点迅速成为室定位技术的研究热点1。虽然WiFi室定位已经有了一定的研究，但是和GIS相结合的室定位还比较少。本文在研究了WiFi位置指纹定位算法基本原理的基础上，针对WiFi信号不稳定影响定位精度的问题，提出了改进方法，并融合移动GI
4、S开发的相关知识，设计并实现了基于GIS和智能手机漫游的定位系统。关键词：移动GIS；位置指纹；WiFi定位；室定位AbstractWith rapid development of the current mobile Internet technology, Android intelligent mobile phones gradually occupy the mainstream consumer market. Due to the open nature of Android platform and its built-in rich API interface, attra
5、cted a lot of Android development enthusiasts. Therefore, based on the application of the Android smartphone is more and more widely, people based on the location of the mobile phone service demand more and more strong. Although the current GPS global positioning system can satisfy the demand of peo
6、ple outdoor positioning ,GPS terminal receives the signal strength weakly because of the structure of the shade, so its positioning accuracy and speed is not high and it cant very well meet the needs of users of indoor positioning.In recent years, with the extensive development of Wireless Fidelity
7、technology, Wireless Fidelity network becomes more and more popular indoor coverage, using Wireless Fidelity for indoor positioning has becomes a trend. Location based fingerprint Wireless Fidelity indoor positioning technology, with its simple principle, easy to understand, easy to implement, the a
8、dvantage of high precision rapidly become the focus in the indoor positioning technology. While Wireless Fidelity indoor positioning has a certain amount of research, indoor positioning that combines with geographical information system is less. In this paper, after studying the basic principle of t
9、he Wireless Fidelity location fingerprint localization algorithm, for Wireless Fidelity instability problems affected the accuracy of positioning, put forward the improved method. And the fusion of mobile geographical information system development related knowledge, designed and implemented the pos
10、itioning system of intelligent mobile roaming based on geographical information system.Key Words: Mobile GIS; Fingerprint positions; Wireless Fidelity positioning; Indoor positioning目录摘要IAbstractI第1章绪论11.1 研究背景11.2 室外定位技术研究现状11.3 研究意义11.4 论文研究容1第2章开发环境与相关技术简介12.1 软硬件开发环境12.2 移动GIS平台UCMap简介12.3 Socke
11、t通信机制简介12.4 主要定位算法12.4.1 位置指纹定位算法12.4.2 最近邻法12.4.3 K近邻法12.5 本章小结1第3章系统需求分析13.1 系统目标13.2 系统描述13.3 系统功能需求13.4 本章小结1第4章系统设计14.1 系统整体架构14.2 服务器端设计14.2.1 服务器功能模块划分14.2.2 服务器端功能描述14.3 移动客户端设计14.3.1 移动客户端功能模块划分14.3.2 移动客户端功能描述14.4 本章小结1第5章系统实现15.1 服务器端具体实现15.1.1 数据库模块15.1.2 定位算法模块15.2 客户端具体实现15.2.1 离线采集模块1
12、5.2.2 定位显示模块15.2.3 历史轨迹查询模块15.3 系统结果展示15.3.1 离线训练阶段测试15.3.2 定位结果展示15.4 实验结果分析15.5 系统关键技术15.6 本章小结1第6章总结与展望1参考文献1致1附录：外文翻译资料1第1章绪论1.1 研究背景在移动互联网技术的快速发展之下，智能手机迅速成为手机消费市场的主流。当前，WiFi几乎已被嵌入到每一部智能手机，从而把WiFi的发展与研究推入高潮。位置服务市场也发展迅速，人们对定位服务的需求快速增长。卫星定位导航系统（GPS）的产生与发展，已经基本上解决了室外空间中的准确定位问题，并已在军事，资源，交通运输，农业，环境领域
13、有着非常广泛的应用2。然而，当终端接收机在室工作的时候，由于建筑物的遮挡使信号强度大大衰减，导致定位精度低甚至不能完成定位。例如，A-GPS定位（GPS）必须通过多个网络的传输实现，这样会导致大量无线信道资源被占用2。因此对处于楼群聚集或者室的定位目标，可以利用广泛存在的WiFi网络对其进行定位，这种定位技术有着广阔的发展前景。通过WiFi网络和信号强度进行定位，能够弥补GPS在室定位的限制，扩大定位服务的应用领域，降低部署成本，提高定位精度和设备利用率，提高室应急救援能力。一般来说，通过无线信号强度获取目标位置信息的过程，实际上就是建立无线信号强度和位置信息映射关系。现有室无线定位系统主要采
14、用蓝牙、超声波、WiFi(WirelessFidelity)磁场3、RFID4（RadioFrequencyIdentification）等短距离无线技术。其中基于WiFi网络的无线定位技术由于部署广泛且成本较低,迅速成为研究的热点。1.2室外定位技术研究现状无线局域网络（WLAN）是一种全新的信息获取平台，可在广泛的应用领域实现大围的复杂定位、监测和追踪任务，然而大多数应用的前提和基础是网络节点自身的定位。当前无线局域网络协议标准之IEEE802.11的比较流行的一种定位解决方案是WiFi定位。该系统通过经验测试和信号传播模型相结合达到定位的目的，具有易于部署，需要很少的基站，能采用一样的底
15、层无线网络结构，系统定位总精度高的优良特性。由于部署广泛且成本较低，使得基于WiFi网络的无线定位技术备受关注。最早的基于WiFi网络的定位系统是由微软开发的RADAR5系统。基于WiFi网络的无线定位通常采用位置指纹的定位方法，而且能够达到比较好的定位效果。但是现阶段的位置指纹定位算法需要在离线阶段耗费大量的人力物力，选取大量的参考位置，并且在每个样本点的各个方向采集大量的数据来建立位置指纹数据库。这样给室定位系统的普与带来很大的障碍。除位置指纹定位法之外，还有三边定位法、三角定位法、近似法和场景分析法。综上所述，当前WiFi室定位技术虽有一定的研究与发展，但还有不完善的地方。而且与GIS（地理信息系统）相结合的室定位系统还较少。1.3 研究意义当前使用最广泛、用户最多的全球性定位系统是美国的GPS卫星定位系统。GPS系统由24颗卫星组成，在任何时刻任何地点地面接收终端都可以同时接收到4颗以上的卫星发出的信号。根据电磁波的传播原理，通过卫星信号的到达时间差来计算出搜索到的卫星和终端用户之间的距离，采用三边定位法计算出终端用户的具体位置，其室外民用定位精度可以达到15m以。但在城市或室环境中，由于受到建筑物的影响，信号强度大大衰减，信
