与用户交互的GIS应用程序的实现

硬件平台

硬件平台采用主频400 MHz的Intel XScale处理器PXA255,包括64MB内存, 128MB Flash存储器;配备带有触摸功能、分辨率为320 ×240像素的TFT显示屏。外设接口有10 Mbit/ s以太网、USB从接口、异步串口、红外接口以及CF卡接口等。在程序调试阶段,硬件平台采用在PC机上建立模拟开发环境进行。

软件平台

操作系统采用嵌入式Linux,可以根据需要定制操作系统内核,定制符合自己需要的操作系统。

系统需建立Qtop ia环境, Qtop ia是由著名的嵌人式GU I开发商Trolltech 公司基于Qt的嵌入式版本Qt/Embedded库的基础上,专门针对PDA、SmartPhone这类运行嵌人式L inux的移动计算设备和手持设备所开发的开放源码的一套应用程序包和开发库,在这个应用程序包中提供了上百个应用程序,用于个人信息管理、办公、娱乐、Internet网络交流等。目前已经有许多公司采用Qtop ia开发库来开发他们主流的PDA (如夏普的SL5500 PDA) 。Qtop ia在嵌入式设备中的软件栈如图3所示。

利用Qtop ia的库可方便地进行嵌入式GIS应用程序的开发。进行开发时,可以在PC机上建立虚拟的嵌入式环境,完成后用交叉编译器进行编译,把编译后的目标代码通过串口或网络传到嵌入式设备中即可。

人机界面

与用户交互的图形化界面程序采用Trolltech公司的Qt designer进行开发,按图1中划分的各个功能组,分几个页面来实现。

在图1划分的几个功能组中,最重要的功能为地图显示与浏览功能,这是嵌入式GIS最基本的功能,显示的地图可为栅格地图,也可为矢量地图,根据实际需要选择,这两种地图数据格式在显示实现时有区别。栅格数据采用栅格矩阵的形式进行存储。栅格数据的结构非常简单,空间数据的叠置和组合也十分容易方便,可以很方便地进行数学模拟。但栅格数据如果想要达到与矢量地图显示一样的精度,需要比矢量地图大得多的数据量,在实际应用中会占用大量的内存;而且在对一幅栅格地图进行放大或缩小时,会损失图像质量,只能在单一的比例尺下浏览。

矢量数据利用最简单的拓扑实体———点、线和多边形,并在二维笛卡尔坐标系统中固定它们来描述地理特征。矢量数据表示的地理信息精度高,数据量小,放大和缩小一幅矢量地图,图像的质量也不会有损失。

在显示实现时,栅格数据比矢量数据要简单。只需用一个图片显示控件QPixmap 来显示即可,而对于矢量地图,则需要进行一定格式转换后才能显示。

对于地图属性信息的保存,本文采用的是用自定义的文件格式来存储属性数据。因为对于嵌入式设备,内存空间有限而且对运行速度也有一定的要求,若采用数据库的方式则需占用较大的内存,对程序的运行速度也有影响。

结束语

随着嵌入式设备尤其是手持嵌入式设备的发展,嵌入式GIS的应用必将越来越广泛。目前国内外现有的嵌入式GIS产品基本上都是基于Windows CE或其他商业嵌入式操作系统平台的,其开发成本昂贵,使得其产品价格居高不下,暂时不易为一般用户所承受,而且也不能保证其安全性能。基于Linux的GIS开发和研究具有开发成本低、操作系统开源、安全性好、高实时性和健壮性等特点,这使得基于Linux的GIS具有强大的应用功能和市场竞争力。尤其对于系统安全性能要求较高的用户,基于L inux的嵌入式GIS的开发和研究具有重要意义。

上一页  [1] [2]