基于GIS的公路电子指示牌监控系统研究与设计

发布时间：2020-08-07 23:07

【摘要】：随着城市智慧化迅速的发展,电子指示牌不仅仅提供交通指示信息,更是城市发展和城市形象的重要标志。目前,城市对电子指示牌的需求量也越来越多,面临的问题也越来越多,比如:电子指示牌的丢失、电子指示牌电线的损坏导致的电子指示牌无法正常工作、内置LED灯的损坏导致电子指示牌无法显示准确的交通信息以及这些问题无法得到及时的反馈和维修导致交通秩序异常等情况。因此,对城市电子指示牌的智能监控管理已是当务之急。本文以高陵区地名普查项目为依托,结合GIS技术在交通领域的应用以及电子指示牌监控需求,研究并设计了基于GIS的公路电子指示牌监控系统,主要研究与设计内容如下:(1)查阅国内外GIS在交通领域的应用相关文献,了解GIS在国内外的发展现状以及在交通方面的应用现状,结合当前我国交通的发展总结出我国当前对于交通电子指示牌的管理存在的相关问题。(2)结合GIS相关技术,包括GPS定位技术、GIS技术、无线通信技术等,完善系统设计需求,并根据系统需求设计系统结构模型。最后研究系统地图显示、空间定位、故障报警等主干功能。(3)为使系统实际使用中保证数据的实时性,准确性,本文对系统主要功能支撑算法(定位算法、投影算法)进行研究并优化。提高电子指示牌的空间位置坐标数据的精度,以及坐标转换过程中的坐标精度,使系统更智能更有效。通过本论文的研究,构建了一个基于GIS的公路电子指示牌监控系统,系统的实施提高了电子指示牌管理智能化程度与工作效率。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P208;U495
【图文】：

分布图,卫星,分布图

2.1.1 GPS 定位系统空间定位技术确定目标单位的当前位置，以检测目标单位是否发生偏移，空间定位系统有我国自主研发的北斗导航系统（BDS），美国研发的全球定位系统（GPS），相较之下对系统的研究采用目前使用最广泛的美国 GPS 作为定位研究基础。GPS（Global Positioning System），全球定位系统[12]，起源于美国军部一个研究项目，后经美国海陆空三军联合研制，是目前全球使用最广泛的定位系统。GPS 是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统，能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息，是卫星通信技术在导航领域的应用典范，它极大地提高了地球社会的信息化水平，有力地推动了数字经济的发展。GPS 的定位原理是通过测量已知位置卫星与目标之间的距离，综合多颗卫星测量结果确定目标的地理位置信息。GPS 系统满足用户全天时、不间断的，实时的提供目标准确的三维地理空间位置的需求[13]。

系统组成,软件,地图

图 2.3 GIS 系统组成示图硬件：它由 GIS 软件运行的计算机系统组成。选择的硬件系统范围从个人电脑到多用户超级计算机。这些计算机有一个高效的处理器来运行该软件并且有足够内存来存储足够的信息（数据）。软件：GIS 软件提供存储，分析和处理所需的功能和工具显示地理信息。可用的软件可以说是特定于应用程序的。所有的 GIS 软件通常都符合所有这些要求，但它们的屏幕外观（用户接口）可能不同。数据：地理数据和相关表格数据是 GIS 的支柱。它可以收集内部或从商业数据提供商处购买。数字地图构成了基础 GIS 的数据输入。与地图对象相关的表格数据也可以附加到数字数据。 GIS 将把空间数据与其他数据资源整合起来，甚至可以使用 DBMS。方法：一个成功的 GIS 根据精心设计的计划运作，这是模型以及每项任务独有的操作方法。有多种技术用于地图创建并进一步用于任何项目。地图创建可以是自动栅格的

示意图,网络结构,示意图,无线信道

数据的传输技术是以 GSM 为基础，能够进行高速数据处理的技术，IP 连接机能，网络的连接不再需要转换器，用户与无线信道是多对多户可以使用多个无线信道，一个无线信道可以供多个不同的用户使用了 GSM 技术中的带宽、频段、无线调制标准、调频规则以及 TDMAGPRS 技术是 GSM 技术的延续，是 GSM 的加强版，是介于 2G 与 3称之为 2.5G 通信系统。在与 GSM 技术的相比之下，GPRS 技术在许改进，另外 GPRS 技术在结构上基于 GSM 技术的基础上增加了服（SGSN）、网关 GPRS 支持点（GGSN）、分组控制单位（PLU）等[2.4 所示，GPRS网络

【参考文献】