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上海市警用三维GIS中GPS车辆监控功能开发

黄丽  
【摘要】:目前GPS技术已经广泛应用到城市交通、物流等领域,公安、消防、安保及众多民用车辆都安装了GPS设备,飞机、船只、车辆以及步行者都可利用GPS导航器进行导航。面对数量众多的GPS车辆和日益复杂的交通环境,如何对GPS车辆实行有效的监控管理越来越成为人们关注的焦点。GPS车辆监控系统在GPS导航技术基础上兴起,并结合了无线通信技术、GIS技术,现今已成为GPS车载导航的关键部分,具有较为广阔的发展前景。 在GPS车辆监控系统中,GPS提供获取空间数据的有效途径,GIS具有强大的空间数据管理能力,两者的结合可以实现车辆动态定位、可视化管理和实时监控调度等功能,两者结合的桥梁是无线电通信网络。 然而,目前的GPS车辆监控系统都是采用二维电子地图作为GPS位置信息的显示载体,而城市交通网络是立体的三维空间,存在着高低起伏变化和复杂的层次结构。二维电子地图采用的是自身垂直投影,不能表现第三维的高度z值,因此无法表现像立交桥和高架桥这样具有复杂层次结构的立体对象。这从视觉上容易给驾驶员造成误导,降低驾驶者对车载导航系统的信任程度。此外二维电子地图中一般都是采用图片显示车辆位置,以跳跃的形式显示车辆行驶状态,容易产生误差现象。 三维GIS技术日新月异,逐步走向成熟,在国内外的应用不断地推广,在此背景下,笔者研究在三维GIS中开发GPS车辆监控功能,将三维GIS的良好可视化展示效果和特有三维功能应用于GPS车辆监控管理,尤其是针对智能交通系统的GPS车辆监控中心,利用三维GIS提供的形象直观的虚拟现实环境和丰富的地图控制功能,为它们进行调度管理与辅助决策提供有效的支持。 笔者利用已有的上海市警用二维平台和上海道路数据、GPS导航数据,在上海市警用三维GIS中研制GPS车辆监控功能,采用三维可视化形式显示车辆行驶状态,弥补二维地图的不足,避免复杂交通环境的显示误差。 本文详细介绍了上海市警用三维GIS的系统构建过程以及GPS车辆监控功能的实现过程,主要包括数据准备、道路匹配、匹配结果处理和三维可视化监控四个阶段。


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