地理位置定位（共12篇）
地理位置定位 篇1
在基于位置的服务中,定位技术是最核心的技术。目前而言,对于不同的应用,我们有许多不同的定位技术可供选择。为应用选择何种定位技术,这取决于用户的需求和用户所处于的环境。比如,在一些应用中,用户需要提供准确率较高的定位服务。但是在另外一些应用中,用户并不对定位的准确率有过高的要求,反而是对定位的速度有较高的要求。
通常来说,有四种方法可以实现定位技术:TOA,AOA,RSS以及位置指纹技术。这些方法在室内和室外的定位服务中有着广泛的
[5]图2位置指纹的两个阶段:A)训练阶段B)定位阶段应用。它们在不同环境和需求上的表现决定了它们被哪些定位技术所利用。
1 四种常用的定位方法
1.1 基于波达时间
TOA的方法是利用来自不同基站信号的传播时间来计算移动设备与基站之间的距离,进而得到移动设备的位置。对于一个基站而言,移动设备的位置分布于以基站为圆心,基站与设备的距离为半径的圆上;当两个基站进行TOA测量时,移动设备位于两个基站分别行成的两个圆的交点。这是移动设备的位置有两种可能性;当有三个基站进行T O A测量时,移动设备就位于三个基站分别形成的三个圆的交点,这时移动设备的位置是唯一解。所以,理论上,利用T O A的方法,三个基站可以定位出移动设备准确的位置。
TOA方法有一些不足,例如该方法要求基站与移动设备有很好的时间同步性。如果无法提供良好的时间同步性,在计算基站与移动设备距离的时候会产生误差,从而无法得出设备准确的位置。此外,在实际中,独立测量的错误也是无法避免的。独立测量的错误会是定位的最终结果不是给出一个精确的位置点,而是一片区域。
1.2 基于波达角度
A O A的方法和T O A的方法十分相似。A O A是利用来自不同基站的信号与移动设备所形成的角度来获得位置信息。理论上,在二维的场景下,对来自两个不同基站的信号进行正确A O A度量足够定位出移动设备的位置。相比TOA的方法,AOA所需要通信的基站数量要少一个。
假设一个区域里有两个基站A,B。在二维模型下,基站A的坐标是(a1,b1),基站B的坐标是(a2,b2)。当移动设备P进入这段区域时,它的位置(a,b)可以通过AOA度量的方法计算得出,如图1所示:
因为θA和θB可以由AOA度量方法得到,所以Cos(θi)和Sin(θi)是常数。基站A和基站B的位置是已知的。当只对一个基站A进行AOA测量时,P可能的位置组成一个线性函数。可能的位置分布在直线AP上。当另一个不同的基站B完成A O A测量时,P的位置可以被确定在直线AP和BP的交点上。所以,理论上来说,两个不同的基站采用A O A测量方法可以得到P位置的唯一解。
AOA度量方法的一个优点就是它没有对时间的同步性有太高的要求。[3]然而精确的AOA度量要求有多个定向天线,多元件的天线阵列和昂贵的阵列处理算法。所以A O A度量方法不是经常使用到。在一些对定位精度要求很高的系统中,采用AOA和TOA相结合的方式以取得更高的定位精度。
1.3 基于接受信号的强度
RSSI是通过接收到的无线电信号的强弱来计算移动设备的位置。设备使用电磁波发送数据包给接入点(AP)。收到这些数据包后,Aps根据收到信号的强弱加上三角测量法或其他的方法计算出设备的位置。通常来说,有两种利用RSSI值的定位算法:传播模型算法(PMA)和位置指纹算法。其中,位置指纹算法被广泛的应用到室内定位系统中。
在传播模型算法中,需要在RSS和距离之间建立一个模型。[4]通过计算路径的损失,RSSI可以被利用来计算距离。传播模型算法要面对高达50%的错误,由于多路径,达不到视线角的条件,电波干扰和其他影响因素。所以这种算法被许多人视为不可靠的和不精确的算法。
和传播模型算法相比,位置指纹提供更准确的位置信息。我们会在下一节对位置指纹技术进行讨论。
1.4 位置指纹技术
位置指纹方法也被称为基于电子地图的技术。现在,大部分的无线网络模块定位技术就是利用位置指纹进行定位。位置指纹方法有两个阶段:离线训练阶段和在线定位阶段。
在离线训练阶段中,许多参考位置(RP)被选择接受信号给不同的接入点(AP)。每一个RP都有一组对应的RSS值在数据库里。比如,在二维模型下,1号RP的位置坐标是(x1,y1)。在定位区域里,有L个AP。那么数据库里对应1号RP的RSS记录是(RSS1,RSS2,...,RSSL)。显然,RP必须小心的选择,因为这会对在线定位阶段的精确度有影响。
在线定位阶段,移动设备测量来自不同AP的RSS,并通过与数据库的记录进行比对,然后根据特定的匹配算法,移动位置的设备可以被确定,如图2所示:
位置指纹定位方法最重要的部分就是匹配算法。匹配算法通常分为两类:确定性算法和概率算法。在确定性算法中,特定位置上的接收信号强度指示器会被赋一个标量值。最近邻法是确定性算法中运用最广泛的。该算法计算出定位时设备测量出的RSS值与数据库中记录的RSS值的距离。然后选择距离最小的参考位置当作用户的当前位置。
在概率算法中,描述接收信号强度时,需要考虑所有可能的信息。因为信号的强度在同样的位置并不是恒定的,它取决于温度,人流移动等许多因素。当额外的数据,例如人流移动的情况或者地图信息提供时,位置信息会更加的精确。贝叶斯网络被广泛的运用在概率算法中,这些算法是基于贝叶斯公式的:
在在线定位阶段,[6]P(Wr|X)表示了对每一个参考点的后验概率。Wr代表了第r个参考位置。当Wr对应的P(Wr|X)最大时,我们选择W r为用户所在的位置。
2 常用的定位技术
2.1 全球定位系统
全球定位系统(GPS)是最早,最经典的一种定位技术。[7]它利用24颗环绕地球的定位卫星发送信号给GPS接收器,然后计算出GPS接收器的位置。一般来说,当GPS接收器可以同时接收来自三颗定位卫星的信号时,接收器的位置就可以被确定了。
GPS的工作原理与三角测量的方式类似,通过计算出用户与卫星之间距离行成的球的交点得出用户的位置。由于卫星距离用户的距离较远,所以卫星发送信号的时间必须十分精确的记录。[8]即使时间记录仅仅误差了千分之一秒,最后用户的位置会误差达到300公里。所以定位卫星都装备原子钟来保证时间的精确性。
虽然在基于位置的服务中,GPS可以提供精确的定位服务,但是它依旧有许多不足的地方。比如GPS十分耗电,无法满足移动设备的长时间定位服务。同时,GPS的冷启动时间也比较长,需要1-2分钟的时间。此外,GPS进行精确定位时要求在用户和GPS卫星之间有“视线角”。在现代城市中,由于“城市峡谷效应”的存在,视线角是很难保证的。由于多路径的阻碍和延迟,GPS很少运用到室内定位中。
2.1 辅助全球定位系统
通过加入网络辅助技术,辅助全球定位系统(A-GPS)从GPS中发展而来。
和GPS相比,A-GPS加入了一个额外的网络服务器。这个网络服务器辅助用户处理GPS数据。首先,网络服务器从卫星上接收叫做“卫星星历”的GPS数据,并将这些数据传送给移动设备。网络服务器并不对这些数据进行解码,而是授予时间度量。这个工作是时间有实质上的差异。根据这个差异,用户的位置可以被确定。
因为移动设备“分”了一部分定位工作给网络服务器,一般来说,A-GPS比传统的GPS定位更快。因为花费在定位上的时间要少一些,所以A-G P S没有G P S那么耗电。这对于基于位置的服务来说,是一个十分重要的有点。
2.2 小区识别码
[7]小区识别码是第一种使用在无线环境中定位的方法。无线网络被分割成许多蜂窝状的区域。每一个蜂窝区域由一个基站覆盖。在一个有若干个蜂窝区域组成的范围内,用户被分成若干个部分,每个基站独立操作在蜂窝区域范围内的用户信息。当用户在哪个蜂窝区域确定的时候,用户的位置也就确定了。
2.3 无线网络模块定位技术
无线网络模块定位技术(Wi-Fi)适用于室内定位和室外定位。随着无线网络的发展,越来越多的Wi-Fi热点分布在公共区域里,如:飞机场,火车站,大型商场等。这些热点都可以作为Wi-Fi定位技术的接入点(AP)。Wi-Fi定位技术通常利用位置指纹的方法实现定位服务。
在前面介绍到,位置指纹方法有两个阶段:训练阶段和定位阶段。训练阶段建立比对数据库。在定位阶段,选择合适的匹配算法得出位置信息。确定性算法相对来说比较简单。[9]概率算法可以提供比较高精度的定位服务。
3 结语
高效的获得位置信息是基于位置服务的关键。根据不同的用户需求和使用环境,不同的定位技术有不同的表现。本文介绍了4种基础的定位测量方法,和4种在基于位置服务中常用的定位技术。
摘要：在基于位置的服务中,可用于定位的技术有全球定位系统,辅助全球定位系统,小区识别码,以及无线网络模块定位技术等等。为了实现这些技术,有四种常用的方法:基于波达时间(TOA),基于波达角度(AOA),基于接受信号的强度(RSSI)以及位置指纹技术。本文对这些定位技术和方法进行简短的介绍。
关键词：基于位置的服务,定位技术,定位方法
参考文献
[1]Kaplan,Elliott D“,Understanding GPS:principles andapplications”.
[2]Hui Liu,Houshang Darabi,Pat Banerjee,and Jing Liu“,Surveyof Wireless Indoor Positioning Techniques and Systems”,IEEETRANSACTIONS ON SYSTEMS,MAN,AND CYBERNETICS—PART C:APPLI-CATIONS AND REVIEWS,VOL.37,NO.6,NOVEMBER 2007.
[3]David Munoz,Frantz Bouchereau Lara,Cesar Vargas,RogerioEnriquez-Calder“,Position Location Techniques andApplications”Chapter 3 Location information processing.
[4]Eladio Martin,Oriol Vinyals,Gerald Friedland,Ruzena Bajcsy,”Precise Indoor Localization Using Smart Phones”.Published byACM 2010 Article.
[5]Binghao Li,Ishrat J.Quader,Andrew G.Dempster,“On outdoorpositioning with Wi-Fi”,Journal of Global Positioning Systems(2008).
[6]Fang,Shih-Hau;Lin,Tsung-Nan“,Principal Component Localiza-tion in Indoor WLAN Environments”,Mobile Computing,IEEE Trans-actions on Jan.2012.
[7]Yeh,Sheng-Cheng;Hsu,Wu-Hsiao H.Su,Ming-Yang;Chen,Ching-Hui;Liu,Ko-Hung“,A study on outdoorpositioning technology usingGPS and WiFi networks”,IEEE Networking,Sensing and Control,2009.ICNSC'09.International Conference on.
[8]http://etutorials.org/Mobile+devices/mobile+wireless+design/Part+Four+Beyond+Enterprise+Data/Chapter+17+Location-Based+Services/Mobile+Positioning+Techniques/.
[9]Location-based services handbook applications technologiesand security Syed A.Ahson,Mohammad Ilyas.
地理位置定位 篇2
一、塔吊位置确定
塔吊位置根据本楼的建筑特殊性结合实地现场情况计划安置在北侧裙楼内，具体位置是塔吊中心距D12轴2.7米，距H轴2.5米
二、塔吊基础做法
塔吊基础置于基础筏板下，上标高与防水保护层标高一致，塔吊基础下及周边应做防水、防水材料与楼的一致上口周边预留20cm的防水搭结长度与楼的防水搭接，也就是说整个塔吊基础相当于一个防水保护层，筏板基础绑钢筋，浇筑时在塔吊标准节四周50cm处设置后浇带，待塔吊基础拆除后再用高一级标高膨胀砼补浇，具体基础的规格配筋及砼标号参照塔吊厂家基础图。
三、施工电梯位置确定
施工电梯根据本楼的布局，结合现场实地情况拟设置在楼的东面，将来利用东面阳台上料，具体位置横向在E轴、F轴间，竖向在D19轴、D20轴间居中，安装完后轿厢距楼50cm。
四、施工电梯基础做法
高中地理区域定位的方法总结 篇3
利用经纬线定位是区域定位中最常见、最准确的定位方法。
根据经纬度及其变化规律来确定区域位置,常用的规律是:经度值向东增大为东经度,向西增大为西经度。纬度值向北增大为北纬,向南增大为南纬。
在复习的过程中,必须掌握一些带有控制意义的重要经纬线,利用这些经纬线对题目中的设定区域进行准确定位。我们可以选取下表中的10条经纬线判读,应熟悉的内容有:这些经纬线穿过的大洲、大洋、重要地形区、气候区、主要海域及主要国家。
了解各大洲的经纬度位置,有助于学生快速进行区域定位。
学生还可以选取下表中的8条经纬线进行中国的区域位置判读:
二、相对位置定位法
有些地理事物可能一时辨认不出,可采取与周围地理事物相比较(方向、距离)的方法,确定其地理位置。中国的区域位置判读辅助点:1.四至点:最西端(73°E) 最东端(135°E) 最南端(4°N) 最北端(53°N) 2.一些重要城市如北京的经纬度。如知道北京(40°N,116°E)的位置,如果题中提到某地(45°N,125°E),可根据其在北京的东北方向判断其在东北平原。
三、利用轮廓定位
每个国家、地区都有自己的轮廓特征,结合地图册将大陆轮廓、洲界、国界、省界等描一遍并熟记形状。如意大利半岛像长筒高跟靴踢足球;伊拉克国家像芭蕉扇;云南省像开屏的孔雀、山西省像平行四边形等。熟记下列陆地海岸线(海峡、运河、海湾)和岛屿海岸线(岛屿、群岛)的轮廓特点,也非常重要。
1.重要海峡(13个):直布罗陀海峡、白令海峡、朝鲜海峡、土耳其海峡、麦哲伦海峡、莫桑比克海峡、马六甲海峡、霍尔木兹海峡、英吉利海峡、德雷克海峡、台湾海峡、曼德海峡、巽他海峡
2.重要半岛(16个):辽东半岛、山东半岛、朝鲜半岛、中南半岛、印度半岛、雷州半岛、阿拉伯半岛、索马里半岛、伊比利亚半岛、亚平宁半岛、巴尔干半岛、斯堪的纳维亚半岛、加利福尼亚半岛、南极半岛、拉布拉多半岛、佛罗里达半岛
3.重要海湾(6个):几内亚湾、波斯湾、孟加拉湾、亚丁湾、比斯开湾、墨西哥湾
4.重要岛屿(12个):台湾岛、海南岛、马达加斯加岛、斯里兰卡岛、大不列颠岛、冰岛、爱尔兰岛、格陵兰岛、纽芬兰岛、新西兰岛、火地岛、塔斯马尼亚岛
5.重要群岛(10个):阿留申群岛、日本群岛、马来群岛、加纳利群岛、亚速尔群岛、极地群岛、西印度群岛、美拉尼西亚群岛、密克罗尼西亚群岛、波利尼西亚群岛
四、利用山脉、河流、湖泊、交通线等地理现象或事物定位
掌握下表中的河流、湖泊、交通线的形状和山脉的位置,有助于学生快速进行区域定位。
五、典型区域特征定位法
根据气候特征、自然带特征、动物特征、土壤特征、河湖特征、地貌特征、人文特征等来定位。
六、特殊地理事物定位法
根据代表性自然景观、文物古迹、现代建筑物、文化现象等。
七、用图例、注记、比例尺等图中信息辅助判断定位法
根据比例尺大小确定区域范围大小;利用图中河流、山脉、等高线、沙漠、城市等图例、注记辅助判断定位。
八、用题目中的文字提示信息辅助判断定位法
根据题干或问题中的区域大致范围或自然、人文特征辅助判断定位。
由此可见,在进行区域定位的训练时,应该由简到繁、由浅入深、先粗后细、从大跨度到小跨度、先总体后局部循序渐进地进行。在指导学生学习的过程中,要让他们在头脑中逐步构建一幅带有经纬网的地图,多读、多看同时还要多练、多画。在复习时,要讲究方法:1.做好复习计划,不要急于求成。2.注意系统性。按照一定的顺序依次去进行,通常的做法是方向从西向东,从北到南,从整体—局部—整体观察;内容上从自然到人文,侧重地理位置、地形地貌、气候、矿产、城市等方面观察,做到全面、周密、不遗漏、不重复。3.多比较。熟记特殊点、线,把不同的点、线、面进行对比,找出异同。4有些区域地图可以用一种方法定位,有些区域地图则需要同时使用几种方法进行定位。
地理位置定位 篇4
永磁同步电机具有结构简单、调速性能好的优点,因此在工业控制领域得到了日益广泛的应用。永磁同步电机调速系统通常采取在电机上安装增量式脉冲编码器来提供转子的位置信息,得以实现系统的闭环控制,且电机的启动过程也依赖于转子的初始位置信息,但由于在电机启动时电机转子位置是任意的,而增量式编码器无法提供电机的初始位置信息,因此转子初始位置检测是电机控制中必须解决的问题。转子初始定位最常用的方法是磁定位法[1],此方法原理简单并且可以使转子磁极准确定位,但初始化过程中转子被强行拉到给定位置,使转子产生较大的扭动而不能满足要求无运动冲击机械的要求。近年来许多学者对转子的初始位置估算进行了大量的研究,文献[2,3,4]利用电机的磁饱和特性来检测转子初始位置,当给定子施加的电流矢量与转子磁极N极重合时,定子的电感最小,这种方法理论上可以达到较高估算精度,但是在实际应用中,对电流检测硬件电路要求较高,实现起来具有一定的难度。文献[5,6,7,8]采用高频注入法,可以检测零速下的转子位置,其中旋转高频电压注入法更适用于凸极率较高的电机,而脉动高频信号注入法适用于表面安装永磁电机,且算法均较复杂。本文通过给电机定子施加电流矢量,利用增量式编码器脉冲信号检测电机转动方向,根据转动方向与摄动电流矢量的角度关系,不断改变电流矢量方向来实现缩小定位范围。首先介绍转子磁定位方法,再详细提出基于磁定位原理的定位方法和定位步骤,最后介绍了实验过程及其结果。
1 转子磁定位法
永磁同步电机在d-q坐标系下的数学模型如下:
磁链方程为
电磁转矩方程为
机械运动方程为
式中:p为电机磁极对数;λ为电磁转矩系数;Ld,Lq为d,q轴上的电感量;id,iq为d,q轴上的电流;B为阻尼系数;ωs为机械角速度;TL为负载转矩。
对于表面式PMSM,Ld=Lq,于是电磁转矩方程为
如图1所示,当给定子施加大小为is(is>0)方向为θe的电流时,则
电磁转矩方程为
因为p,λ,is(is>0)固定,如果忽略TL,则当π>θe-θ>0时,Te>0,电机逆时针转动;当-π<θe-θ<0时,Te<0,电机顺时针转动;当θe-θ=0或π时,Te=0,电机不转。可见转子的转动方向包含着转子的位置信息,于是可以通过判断电机的转动方向来实现转子初始位置定位。
磁定位法是通过给永磁同步电机定子通以一个已知大小和方向的电流矢量,使转子转动到已知电流矢量对应的位置,从而得出转子运行前的初始位置,定位过程如图2所示。
图2中,设定位前电机转子磁极N极在d-q坐标系中任意一个位置角θ处,给定子施加一个电流矢量:d轴分量id=0,q轴分量iq=is, d-q坐标系相位为θe的电流is,is所产生的定子磁场与永磁体转子磁场作用,当θ+π>θe>θ时,电机逆时针转动,当θ-π<θe<θ时,电机顺时针转动,使转子转到θe+90°位置而停止,这时转子的磁极位置与电流矢量的位置相差90°,从而实现了转子的初始定位的初始化[1]。通常取θe=-90°,使转子转到d轴、A轴、α轴3轴重合的位置。
2 基于磁定位原理的摄动定位研究
磁定位法可以精确实现转子的初始定位,但可能造成转子较大幅度的转动,本文提出基于磁定位原理的摄动定位方法:给定子通以id=0,iq=is,方向为θe的电流矢量,电动机在上述电流矢量的作用之下开始旋转,通过编码器脉冲信号可得到电机的转动方向,一旦检测到编码器脉冲数有变化,便立即封锁PWM输出,转子的位置改变很小,而根据电机转向和给定的电流矢量就可以大致确定电机转子的位置。接着改变电流矢量,使给定的电流矢量更接近电机转子的磁极,再检测电机的转向。当电机的转向改变时,表明所给矢量越过了磁极,再改变电流矢量。如此反复摄动,直到当电机转子不转动时,施加的电流矢量方向和转子磁极一致重合,完成电机转子的初始定位。
设转子位置如图3所示,检测转子初始位置(即θ)步骤如下。
第1步:按照0～7的顺序分别给电机定子施加相同大小不同方向的电流矢量。首先施加电流id=0,iq=is,θe=0°,一旦检测到编码器有脉冲输出变化立即封锁PWM输出,并使iq=0,判断电机转向,然后施加id=0,iq=is,θe=45°的电流矢量,同样检测编码器,一旦编码器有脉冲输出变化便立即封锁PWM输出。当相邻2个角度θ1与θ2转子转向由顺时针变为逆时针时,可以确定电机磁极N极在这个45°范围内;当转子转向由顺时针变为设定足够时间内不转,则可以确定电机磁极N极就在这个不转的位置。
第2步:在第1步得出θ1与θ2的基础上,按照图4所示,给定子施加电流矢量,取θe=θ3=(θ1+θ2)/2,恢复PWM输出,检测编码器变化情况并判断方向,一旦变化立即封锁PWM输出,如果顺时针转动取θe=θ4=(θ3+θ2)/2,逆时针转动则取θe=θ4=(θ1+θ3)/2,不转说明磁极N极位置就在θ3处,然后再二分θe直到在设定时间内编码器没有变化为止。
3 实验及结果分析
按照上述步骤在CCS编译环境中对1台型号为P10B13100BXS20的三洋永磁同步电机做验证性实验,具有6 000线增量式编码器,经过4倍频即电机转动一圈编码器共产生24 000个脉冲,电机逆时针转动编码器脉冲增加,顺时针转动时编码器脉冲减少。
情况1:当电机转子实际位置在θ=180°时,执行第1步定位后编码器脉冲数如表1所示。
表1中,电流矢量幅角乘以45°就是施加的电流矢量角度,脉冲数Q1是检测到编码器脉冲有变化时的编码器脉冲数,由于电机存在惯性,脉冲数Q2是封锁PWM一段时间确定电机没有转动后的编码器脉冲数,用于下次跟Q1比较判断转向。
由表1可知在3位置时转子顺时针转动,4位置时转子不转,于是得出磁极N极在4位置即180°处。
情况2:当给定电机转子初始位置在θ=100°时,执行第1步定位后编码器脉冲数如表2所示。
由表2可以得出转子磁极N极在2,3之间。执行第2步定位后编码器脉冲数如表3所示。
由表3及图5可以得出转子磁极N极在2.218 75即99.843 75°处,误差小于1°。
情况3:当给定电机转子初始位置在θ=196°时,执行第1步定位后编码器脉冲数如表4所示。
由表4可以得出转子磁极N极在4,5之间。执行第2步定位后编码器脉冲数如表5所示。
由表5以及图6可以得出转子磁极N极在4.343 75即195.468 75°处,误差小于1°。
4 结论
本文提出了一种基于磁定位原理的转子初始位置定位方法,通过给电机定子施加电流矢量,由电机转向与施加的电流矢量方向之间的关系来判断电机转子的位置,并通过不断改变电流矢量的方向来缩小定位范围,算法简单且能获得较高的定位精度。定位过程中转子转动微小,能满足要求无运动冲击机械永磁同步电动机的初始定位要求。
摘要：提出了一种基于磁定位原理的转子初始位置定位方法,通过给电机施加电流矢量,根据电机转动方向与施加的电流矢量角之间的关系,不断改变电流矢量角实现缩小定位范围。定位过程中转子转动微小,能满足需要无运动冲击机械永磁同步电动机的初始定位要求。分析了定位原理并给出了实验结果。
地理位置定位 篇5
在Word中有大量的文字和表格的时候，我们需要定位表格的位置，将表格调整到自己想要的地方，应该如何实现呢?
① 首先，将光标定位到表格中，单击菜单栏上的“表格”中“表格属性”，在表格选项卡中选择“文字环绕”的“环绕”，右侧原来被禁止的“定位...”按钮被激活。
②单击“定位...”按钮，打开“表格定位”对话框，
③调整表格的水平位置：在“相对于”组合框中选择一种参照项;在“位置”组合框中选择表格要定位的水平位置，或直接在组合框中输入带单位的具体数值(长度单位是英寸、厘米、毫米、磅或十二点活字)。
④调整表格的垂直位置：在“相对于”组合框中选择一种参照项;在“位置”组合框中选择表格要定位的垂直位置，或直接在组合框中输入带单位的具体数值。
地理位置定位 篇6
高考试题中各种新图形层出不穷,因而对考生的空间定位和空间思维能力的要求很高。关于地理空间定位类的试题,无论是选择题还是综合题,其思维主要有以下几个步骤:
1. 准确进行空间定位。空间概念的强弱、空间思维能力的高低,是地理能力强弱的表现,是解题技能好坏的体现。
2. 顺利进行信息分析。在具体解题的过程中,应该针对试题的设问,在材料中寻找与其有关的信息,并对各种信息进行认定和提取,并进行分析与综合、推理与判断。
3. 灵活进行知识应用。在解答地理试题时,应该结合试题要求,灵活应用知识解决实际问题。
4. 规范文字表述。如果是综合题,在回答时,学生要尽可能用简练的文字来表述,做到“字迹清晰和要点分明、条理清楚和逻辑严密、表述准确和阐述完整”。
在以上解题步骤中,准确进行空间定位是解题的基础和前提,是准确解答和深入思维的关键。为此,掌握地理空间定位的类型与方法显得尤为重要。结合近几年高考试题的命题趋势,关于地理空间定位的方法可总结以下几种。
一、 位置定位
根据地理位置包括经纬位置(重要的经线、纬线及其所经过的主要地区,重要国家及城市的经纬位置)、海陆位置及其他相关位置(主要指交通位置及区域界线和能反映区际联系的主要交通干线及其枢纽、以及重要分界线) 等来定位。
例1. 读图和材料,回答问题。图1是全球风电装机容量和发电成本变化图,图2是某区域风能资源分布图。
(1)从自然和市场条件分析甲地建设风力发电基地的不利因素。
(2) 分析乙地风能资源贫乏的原因。该地正在开发的可再生常规能源是什么?
【思路解析】 此题主要以区域图的形式,来考查自然和人文地理的有关知识:1. 根据图2中的经纬度,准确进行区域定位,从而可判断出图中区域的位置;2. 结合当地的自然条件和影响工业的区位因素进行综合分析。第(1)小题结合影响工业的区位因素以及甲地的自然和社会经济条件进行综合分析,并结合题意,从自然和市场条件的角度进行分析,可得出甲地建设风力发电基地的不利因素为“夏季风力相对较小;易受冰冻、雪灾、沙尘暴等气象灾害影响;远离消费市场,输电距离远”。第(2)小题要分析乙地风能资源贫乏的原因,其实就是分析乙地建设风力发电基地的不利因素,结合乙地的自然条件,可得出乙地风能资源贫乏的原因为“离冬季风源地远;受盆周山地及高原影响,风力减弱”。由于乙地降水多,山地多,因而水能丰富,因此可推断出该地正在开发的可再生常规能源是水能。
【参考答案】 (1) ①夏季风力相对较小;②易受冰冻、雪灾、沙尘暴等气象灾害影响;③远离消费市场,输电距离远。(2) 原因:①离冬季风源地远;②受盆周山地及高原影响,风力减弱。可再生常规能源:水能。
例2. 结合材料,读图回答下列问题。图3中的主要国家是拉丁美洲经济一体化集团的重要成员国。甲国为拉丁美洲人均GDP较高的国家,与中国有良好的贸易关系,2006年8月双方签订了农田灌溉系统建设、矿产品开采、机电生产等多项协议。
(1)分别说出A、B两地所在地形区的主要地形类型。
(2) 描述H河中下游的水文特征。
(3) 说明甲国建设农田灌溉系统的自然原因。
(4) 分析甲国吸引中国投资工业的有利条件。
【思路解析】 此题以区域图和文字材料的形式来考查自然和人文地理的有关知识。根据文字资料和区域图中的经纬度,容易判断此其区域为南美洲。(1) 结合区域图中的经纬度或者工具区域图中的等高线数值,容易得出A、B两地所在地形区的主要地形类型“A是高原 、B是山地”。(2) 根据河流水文特征的概念(流量、流速、水位、含沙量、结冰期),并根据当地的气候条件进行综合分析,不难得出答案。(3) 根据区域图判断当地的自然条件,结合农田灌溉系统建设的作用进行分析,可以得出甲国建设农田灌溉系统的自然原因。(4) 根据影响工业的区位因素,并结合甲国的自然和社会经济条件进行综合分析,可以得出甲国吸引中国投资工业的有利条件。
【参考答案】 (1) A:高原;B:山地。(2) 水量丰富;水位季节变化大;无结冰期;含沙最小;水流平缓。(3) 以热带草原气候为主,干湿季明显;干季需要水源灌溉;中下游平原地势低平,雨季需要排涝;山区适宜建水库。(4) 石油、煤、铁、水能等资源丰富;国家之间协作较好,人均收入较高,市场潜力较大;水运便利(海运与河运);政策支持。
二、 轮廓定位
根据地理事物典型的轮廓或形状(大陆、岛屿、半岛、海湾、内海、海峡、主要国家的轮廓特征、主要湖泊等的轮廓以及主要山脉形状和走向特征、主要河流的走向分布和水系特征)等来定位。
例3. 图4是我国西部某地区略图,图中左上方所示为当地铁路沿线的草方格沙障。读图回答问题。
(1) P地与Q地相比,P地()
A. 年大风日数少B. 年降水量多
C. 年降雪日数少D. 沙尘暴日数多
(2) 在铁路沿线设置草方格沙障,其主要生态功能是()
A. 截留水分B. 改变气候类型
C. 削弱风力D. 改变植被类型
【思路解析】 本组题以区域图为载体,主要考查对区域生态环境建设相关知识的掌握情况。此题的空间定位不难,主要是抓住区域图中的关键信息“山脉走向”以及其它一些地理事物的分布,从而可确定其地理位置位于宁夏、内蒙古交界地带。结合区域分布和图中的信息可知,Q位于沙漠地带,且多新月形沙丘,从而可得出该地多大风,多沙尘暴;而P地位于河谷地带,故较Q地年降水量多,年降雪日数多,因此第(1)题选AB。该区域在铁路沿线设置草方格沙障, 并不能改变当地大陆性气候和植被的类型,而其生态功能主要是防风固沙,削弱风力,截留水分,增加植被覆盖,调节小气候等,因此第(2)题选AC。
【参考答案】 (1) AB (2) AC
三、 特征定位
根据重要地理事物及现象等特征,从整合知识系统的角度,综合分析某一个区域的“位置、气候、地形、河流、资源、交通、农业、工业”特征,进行空间定位。
例4. 张某承包了0.5公顷耕地。种植结构变化如图5。当地1月平均气温3℃。回答问题。
(1) 张某承包的耕地可能位于()
A. 珠江三角洲B. 太湖平原
C. 华北平原D. 松嫩平原
(2) 导致种植结构变化的主要因素是()
A. 市场需求B. 生产经验
C. 自然条件D. 国家政策
【思路解析】 此题以种植结构变化图来设置试题情境,来考查气候、区域特征、农业分布和农业的区位选择,此题最大的特点是不直接通过区域图来考查空间思维能力和空间定位能力。第1小题的关键点是进行区域分布的准确判断,而要进行区域分布的准确判断,必须抓住文字中的重要信息(当地1月平均气温3℃)和图中重要地理事物及现象等特征的分布(如、水稻、蔬菜、花卉、油菜等)进行综合分析:(1) 读取试题文字中关键信息“当地1月平均气温3℃”,可以推断其为亚热带气候(“珠三角为接近热带的亚热带,太湖平原为典型的亚热带”);(2)进一步结合影响农作物分布的主要因素“气候(主要考虑热量条件)”,根据图例中的信息“水稻”、“油菜”,从而可进行准确的空间定位,从而不难推断出正确答案。
【参考答案】 (1) B (2) A
四、 综合以上三种方法进行空间定位
各种方法互相配合,辅助判断,可提高区域判断的准确性。如果考生在复习中能够不断熟悉和掌握地理空间定位的思维方法,那么,复习成效将会得到大幅度提高。
例5. 近些年来,G市(图6)大力建设工业开发区,以优惠政策吸引珠江三角洲地区劳动密集型产业的转移。完成下列要求。
(1) 图中G市属于①省,铁路名称是②铁路。
(2)指出G市吸引珠江三角洲地区劳动密集型产业的有利条件。
【思路解析】 此题主要以区域图的形式,主要考查区域地理和人文地理的有关知识。在解答时要认真审题,结合图中的经纬度可判断此区域主要位于江西和广东等地;进一步结合图中的大陆轮廓和河流名称,可确认此区域的城市、铁路等地理事物的具体分布。有了以上准确的区域定位,就为接下来的思维奠定了基础。第1小题、结合铁路的分布和城市之间的相对位置,容易得出图中G市属于江西省,铁路为京九铁路。第2小题、结合G市的位置和应用工业区位的知识,从交通、劳动力和地价等方面进行分析,不难得出吸引珠江三角洲地区劳动密集型产业的有利条件。
【参考答案】 (1) ①江西;②京九。(2) 临近广东省,交通方便(有高速公路和铁路与珠江三角洲地区相连),劳动力和地价便宜(较低)。
例6. 图7示意的甲、乙两国分别为传统、新兴的鲜切花生产国。读图7,完成题目。
比较甲、乙两国降水特点及其原因。
① 甲国受西风带和暖流影响,全年降水较丰沛且季节分配均匀
② 甲国受副热带高压带和西风带的交替影响,降水季节差异大
③ 乙国受赤道低压带影响,全年降水丰沛且季节分配均匀
④ 乙国受地形影响,降水季节差异大
A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④
【思路解析】 此题主要以区域图的形式,主要考查自然地理的有关知识。在解答时要认真审题,结合图中的经纬度以及文字信息“甲、乙两国分别为传统、新兴的鲜切花生产国”,可判断出甲为荷兰,乙为肯尼亚;进一步结合图中的大陆轮廓和海陆分布等特征,并结合降水的影响因素,可分析出甲、乙两国降水特点及其原因,从而可得出正确的结论为B。
【参考答案】 B
地理位置定位 篇7
Google Maps API是一组免费的电子地图服务, 用户可通过这些服务将地图、地址解析和其他来自Google的内容加入到应用的网页中。这组API是基于Javascript的函数/类库, 主要功能是:可以在网站中嵌入Google地图;将专题应用数据与地图融合、呈现;创建标记、信息窗口、折线、多边形等;而且可以在网页中进行周边搜索、地址解析、驾车查询等分析功能。
空间性即地理区域性, 是地理信息最本质的特性之一。文中所述的是在C#中实现用户专题数据的地理空间自我定位的功能。在Web GIS中, 常常需要集成各类专题应用数据, 如教育专题数据、旅游专题数据、农业专题数据等, 以上这些弱GIS的专题数据往往没有空间信息, 即数据不含地理空间的坐标。因此, 在将专题数据集成GIS应用时, 常常需要创建这样的数据处理功能:用户可以借助计算机提供的地图环境, 凭借这些地理相关信息进行专题数据的位置感知, 进行地理坐标定位。
文中所实现的方法需要利用.NET控件类提供的WebBrowser控件。Web Browser控件为Dot Net中的Web Browser Active X控件提供了托管包装, 托管包装可以使应用在Windows窗体客户端中显示网页, 可以复制应用程序中的Internet Explorer Web浏览功能。该控件可以将Web程序和Windows窗体控件无缝地整合到一个应用程序中。
本方法的程序采用C#和Ajax (Asynchronous Java Script XML) 混合编程的方法, 以Google栅格图片形式的电子地图为编辑环境, 这个背景编辑环境通过客户端的Java Script、DHTML及与服务器异步通信的组合, 直接从客户端与地图服务端进行通信, 以异步的方式向服务器请求数据与服务。用户在这种环境下, 进行专题数据的点、线、面地理坐标的定位。定位后, 用户可通过Web网页反调C#桌面程序中的操作进行数据更新, 实现专题信息在电子地图可视化环境下的直观数据定位编辑, 如图1所示。
这种实现方法将桌面程序和Web程序紧密结合, 分别发挥Web程序强大的数据获取能力与桌面程序较优的数据操作能力, 进行松耦合的数据传递, 使两者在程序内部结构中分别工作在自己擅长的方面并配合实现地理空间的定位功能。
为了保证数据更新的稳定性与快速性, 程序的更新过程交给桌面程序完成。程序设计为前台提供Web GIS形式的电子地图背景以及进行基于背景的坐标定位功能, 用户确定位置, 程序换算得到其坐标值, 由Web所在的Java Scirpt函数发送消息及参数至C#桌面程序, 由C#桌面程序进行数据库表中的数据操作。程序流程如图2所示。
2 Web的JS程序实现
Web程序主要是基于Googls Maps Java Script API进行开发的, 版本采用的是2010年6月最新更新发布的V3版。V3现在正式取代了Google Maps Java Script API第2版。这两个版本看起来类似, 但在内在机制方面有了较大的变化:第3版 (在本中称为V3) 旨在实现快速载入, 尤其是在移动浏览器上, 如基于Android的设备和i PhoneTM。实际上这两个版本的对象方法也发生了改变。如表1所示。
与V2 API中所提供的地图项集相比, V3首次发布的版本中提供了较小的地图项集。V3版使用已修改过的MVC (Model、View、Controller) 框架, 实现了这一最新版本的Google Maps API。例如, MVC对象 (如地图) 的所有状态更改都是通过特定格式的“setter”和“getter”进行处理的。此外, MVC对象的所有状态均存储为该对象的属性, 而通过事件处理程序对状态更改所作的所有观测也都是特定的格式。
凡此种种, 利用Google Maps API V3服务中的MAP类、Marker类、Polyline类、Polygon类及event静态类, 进行地图的网页的调入。Google地图API现在与Google Ajax API载入器集成, 后者创建了一个公共命名空间, 以便载入和使用多个Google Ajax API。该框架可让开发者将可选google.maps.*命名空间用于当前在Google地图API中使用的所有类、方法和属性, 使用此命名空间替换常规G前缀。
要在网页上显示地图必须在网页中为地图留出一个位置, 创建一个名为div的元素, 然后在浏览器的文档对象模型 (DOM) 中获取此元素的引用。如下所示:
以上语句设置了Map类在实例时的参数, 如地图比例尺、地图中心坐标及地图类型。该语句定义缩放比例为11级, 中心位置为武汉市 (利用解析地址) , 地图类型为矢量迭加影像地图 (Map Type Id.HYBRID) , 还可以定义影像地图 (Map Type Id.SATELLITE) 、二维地图 (Map Type Id.ROADMAP) 和地形晕渲地图 (Map Type Id.TERRAIN) 。该段代码运行效果如图3所示。
以下代码为在地图创建点、线、面叠加层, 其中Marker对象进行了自定义的新图标创建, 增加了Marker Image对象参数, 以取代默认的冒泡图标。基中函数参数中geo Element为地图信息对象, 其含有对象坐标属性值locations和名称属性值name。
有了这些基础地图函数, Web的JS程序通过绑定Map的左、右键单击事件进行专题数据的点、线、面的坐标定位。
提交专题数据坐标定位请求, 进行编辑数据信息的记录和Map的mouse事件捆绑, 代码如下:
响应用户进行左键单击地图事件, 得到地图左键单击位置的经纬度坐标并在地图上描绘标注点或者折线或者多边形, 代码如下:
响应用户右键单周地图结束坐标定位编辑, 更新专题数据并删除Map捆绑事件, 代码如下:
实现基本的地图操作功能后, 利用MSXML2.DOMDocument对象读取用户专题数据, 该数据为xml文件格式, 在读放前可处理为该格式。以下创建Get Geo Data From Xml类, 用于对xml中专题数据进行列表, 列表有翻页功能。其中该类还用到了W3C XSLT标准中的主要元素XPath, 进行选取XML文档中的节点或者节点集。该类核心代码如下:
如果XML文件定位有变化, 可通过配置文件进行映射。
3 C#的地图调用及数据回写更新实现
C#桌面程序主要用于Web网页调入, 其主要由WebBrowser控件实现。Web Browser控件包含多种可以用来实现Internet Explorer中的控件的属性、方法和事件。例如, 可以使用Navigate方法实现地址栏, 使用Go Back、Go Forward、Stop和Refresh方法实现工具栏中的导航按钮。可以处理Navigated事件, 以便使用Url属性的值更新地址栏, 使用Document Title属性的值更新标题栏。
如果想要在应用程序中生成自己的页面内容, 可以设置Document Text属性。如果熟悉HTML文档对象模型 (DOM) , 还可以通过Document属性操作当前网页的内容。通过此属性, 可以将文档存储在内存中来修改文档, 而不用在文件间进行导航。
此外, 使用Document属性可以从客户端应用程序代码调用网页脚本代码中实现的方法。若要从脚本代码访问客户端应用程序代码, 需要设置Object For Scripting属性。脚本代码可以将指定的对象作为window.external对象访问。这一点很重要, 在下一节做具体介绍。
C#调入Web地图代码为:
4 C#应用与网页脚本代码程序进行通信
本程序还要进行DHTML代码和客户端应用程序代码之间实现双向通信, 因此在客户端JS应用程序中, 还进行了外部程序的调用。代码如下:
C#向JS函数进行通信, 可以将Web Browser.Document属性与Web Browser Object For Scripting属性组合使用, 以便在Web Browser控件中显示的网页与应用程序之间实现双向通信。使用Document.Invoke Script方法从客户端应用程序代码调用网页中实现的脚本方法。脚本代码可以通过window.external对象访问应用程序, 该对象是用于主机访问的内置DOM对象, 它映射到Object For Scripting属性指定的对象。代码如下:
特别需要注意的是, 为了保证C#程序能够接收到JS发送的消息, C#的类需要作内置权限设置, 并控制程序集中个别托管类型、成员或所有类型对COM的可访问性。具体设置如下:
5 实现效果
如图4所示分别是程序定位点、线、面的实现结果。
6 结语
利用C#的Web Browser控件、Google Maps API和XPath, 完成了具有专题数据的坐标定位功能的程序。
通过程序的运行情况可以看出, 电子地图作为地理信息服务的一个手段应当面向广大地图的使用者, 故此, 笔者认为使用者参与电子地图制作过程应该更加广泛。而客观世界的对象必然具有它的空间性, 利用本程序, 能够使不具备空间信息的对象获得空间属性, 从而可以进一步进行更深入的有关地理信息方面的数据挖掘与应用。
参考文献
[1]董志, 邹文明.电子地图的多源数据导入与坐标地址的自编辑[J].测绘信息与工程, 2009, 34 (4) :50-51.
HTML5中的地理定位技术探究 篇8
HTML5涉及的新特征与新功能十分广泛,从技术层面而言,主要包括8个方面:语义、离线存储、设备通用、连接、多媒体、图形和特效、性能和集成、CSS3呈现。其中设备感知能力的增强使Web也能实现诸多传统应用程序的功能,如Orientation API可以访问重力感应,Geolocation API能定位设备等［１］。本文主要讨论如何通过Geoloca- tion API来获取用户当前所在的地理位置信息。
从地理定位的原理而言,其依赖的主要方式有:IP地址、GPS、WiFi或GSM/CDMA,并且每种方式都有不同的精度。桌面及笔记本的浏览器一般会使用WiFi(精确到100m范围)或者IP定位(只能精确到城市级别,如果用户连接的是企业VPN或代理服务器,得到的结果可能错误［４］)。移动装置一般会使用GPS(精确到10m范围)、 WiFi或GSM/CDMA网络信号定位(精确到1 000m范围)。HTML5技术则是综合了IP地址、基于Web的数据库、无线网络连接和三角测量或GPS技术来确定经度和纬度［５］。
Navigator是JS的浏览器对象,通过它可以查看浏览器语言、用户引擎和安装插件等。在HTML5中,为该对象新增了一个Geolocation属性,以及一组实现地理定位的API。如果浏览器支持,且设备具有定位功能,就能够直接使用这组API获取当前位置信息,而且该Geoloca- tion API也可以应用于移动设备中的地理定位。因此,用户通过Web应用程序既能知道所处的地理位置,还可搜索所处位置附近的有关需求信息,比如最近的餐厅等。
1基于Geolocation属性的方法
1.1 getCurrentPosition方法获取当前地理位置
可以使用getCurrentPosition方法取得用户当前的地理位置信息,该方法定义如下:
其中,第1个参数onSuccess是一个函数,用于成功获取用户当前地理位置信息时的回调操作,该回调函数中有一个position对象,该对象描述了地理位置的详细数据信息,包括当前地理位置的纬度(latitude)、经度(longitude)、 海拔高度(altitude)、纬度和经度的精度(accuracy)、海拔精度(altitudeAccuracy)、设备前进方向(heading)、设备前进速度(speed),以及获取地理位置信息时的时间(times- tamp)［２］。
第2个参数onError是获取地理位置失败时的回调函数,该函数通过一个error对象作为形参,根据error对象的“code”属性获取定位失败的原因。code属性包括以下3个值,如表1所示［３］。
getCurrentPosition方法的第3个参数可以省略,它是一些可选属性的列表,包括:1enableHighAccuracy:布尔值,表示是否要求高精度的地理位置信息,默认为false;2timeout:对地理位置信息的获取设置超时限制(单位: ms);3maximumAge:对地理位置信息进行缓存的有效时间(单位:ms)。
1.2 watchPosition方法持续追踪当前地理位置信息
getCurrentPosition方法能够获取用户当前位置信息,但如果用户在四处移动,可以使用watchPosition方法来持续追踪。使用该方法,设备会定期自动检测并把每次获得的位置发送给成功时的回调函数。该方法定义如下:
其3个参数的使用与getCurrentPosition方法相同, 但其回调函数有可能被执行多次。该方法返回一个数字, 即watchID,该ID和JavaScript脚本中setInterval()函数返回的ID类似,可以被clearWatch方法使用,用于清除此次监视操作［２］。
1.3 clearWatch方法停止获取当前地理位置信息
使用clearWatch方法可以停止对当前用户的地理位置信息的监视,该方法定义如下:
这里的参数watchID为watchPosition方法的返回参数［２］。
2地理位置信息获取实例
前面已介绍了Geolocation属性的3个方法,下面通过一个网页实例来了解如何调用getCurrentPosition方法成功获取当前浏览器的地理位置,并将获取的位置信息展示在页面元素中。
需要说明的是,以前很多关于HTML5地理定位的实例都使用了GoogleMaps API来确定位置信息,但目前谷歌地图被中国防火墙封杀,所以不用直接引用http:// maps.google.com/maps/api/js?sensor=false域名下的谷歌地图API,而是使用百度地图API来实现地理定位。 百度地图API由JavaScript语言编写,调用百度地图之前需要申请密钥,可以在百度地图API的开放平台上完成。
首先需要在html页面文档的<head>标记中引入地图API,关键代码如下:
然后在<body>中创建相关容器元素,文字与地图都需要HTML元素作为容器,这样才能展现到页面上。这里创建了两个div元素,第一个<div>用于显示浏览器是否支持HTML5,第二个<div>则用来展示地图,地图会根据容器大小调整自身尺寸。代码如下:
完成准备工作后,重点编写JavaScript脚本程序来实现地理定位。首先判断浏览器是否支持HTML5地理定位,再通过navigator.geolocation.getCurrentPosition方法获取地理位置信息,然后在百度地图中显示位置信息。要使用百度地图,需要先创建地图对象并初始化,利用BMap.Map.centerAndZoom()方法设置中心点坐标和地图级别。API中的地图对象效果与百度地图网站上交互的地图非常相似,可支持鼠标拖拽、滚轮缩放、双击放大等交互功能。
网页完整代码如下:
运行结果如图1所示。
3误差问题
该地理定位的Web应用程序在火狐浏览器中运行时,地图中定位的位置与实际所处的位置相距较远,出现了较大误差,而在IE浏览器中运行误差却较小。关于误差问题,一般而言,在移动设备(如手机)上开启GPS定位可精确到10m左右,是精确度最高的方式;而在桌面浏览器中通过IP定位,精确度从几百到几千米不等,甚至更多,偏差较大。主要原因是用户用浏览器打开定位的IP不是用户本身电脑的IP,而是公网出口的IP。例如,用电信上网时,IP定位到的可能是附近的某座电信大楼。百度也提供了API来“纠偏”,这里不再赘述。
4结语
地理位置定位 篇9
中分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectra radiometer,MODIS)是美国宇航局EOS系列卫星上的主要探测仪器。他是惟一进行直接广播的对地观测仪器。其扫描宽度为2 330 km,具有36个离散相互配准的光谱波段,空间分辨率分为250/500/1 000 m三级。在对地观测中,MODIS每1～2天观测地球表面1次,这些数据在地球科学的综合研究和海洋、陆地、大气的专门研究中发挥了重要作用。
由于MODIS在数据质量和数据政策方面的特殊性,使之成为遥感工作者不可多得的国际科学数据资源。然而在遥感成像时,由于各种因素的影响,使得遥感图像存在一定的几何畸变(即几何误差)。这些几何畸变影响了图像的质量和应用。这就需要对获取的原始影像进行高精度的几何校正。在几何校正中,需要使用到图像象素的地理定位信息,MODIS 1B数据文件本身带有可以直接使用的图像地理定位信息,所以该地理定位信息的精确度直接与遥感工作者后期工作质量密切相关。本文中使用MODIS0级数据,利用一种新的地理定位方法得到比传统方法更加精确的地理定位信息。
2 新的MODIS数据地理定位方法
在进行MODIS数据地理定位时,需要先求得目标观测矢量的地理经纬度。这里使用地球椭球体截面法求得观测矢量在ECR坐标系中的坐标值P0(X0,Y0,Z0);在考虑由于地形因素产生的视差而求得的地理定位信息时,本文使用了不同于以前的迭代方法。以前的迭代方法是利用向量间的比例关系求得(如图1所示)[1,2],这样得到的精确度不高;现在使用的迭代法是利用角度和向量关系,通过迭代不断修正MODIS 0级数据的地理经纬度,具体实现算法如下[3]:
za为椭球顶点;ha为椭球高度;d0为Euclidian距离;H为平均海平面高度;N为大地水准面的波动(见图2)。
undefined
h0是地球表面P0点的椭球高度,椭球参数c和Vn的求解如下:
undefined
详细的迭代方法如下:
undefined
迭代的第一步使n=1,h1=h0(λ0,φ0),h0(λ0,φ0)是P0点的椭球高度(如图2所示)。当|hn-hn-1|<ε时,迭代停止,这时地面点Pa的最终地理经纬度分别是:
undefined
上述迭代法中的椭球高度hn-1是平均海平面高度Hn-1和地形波动Nn-1之和,即:
hn-1(λn-1,φn-1)=Hn-1(λn-1,φn-1)+Nn-1(λn-1,φn-1) (5)
其中Hn-1和Nn-1可以通过WGS84 EGM96大地水准面[6]分别求得。
3 实验过程和结果分析
文中提出将一种利用角度和向量关系的迭代法通过不断修正因为地形起伏因素造成的地理位移误差,得到比使用单纯利用向量比例关系方法更精确的地理定位信息。
这里用Visual C++实现该MODIS 0级数据的地理定位算法。MODIS 0级数据是从http://picasso.coas.oregonstate.edu/ORSOO/MODIS/DB/网站获取,其文件是PDS(Product Data Set)格式(http://www.nfiieos.cn/index.asp),同时还附带相应的星历数据、卫星姿态文件。
使用上述迭代算法对MODIS 0级数据进行地理定位后,生成MODIS 1A级数据,即表示已被赋予定标参数,再经过辐射校正后得到MODIS 1B级数据,此时得到的结果是国际标准的HDF-EOS格式文件。该文件可被商用软件包(ENVI,PCI, ERDAS等)直接读取处理,进而进行后续的MODIS数据应用。在其后的研究中发现使用经过本文中的地理定位算法得到的1A级数据,其效果好于使用传统算法得到的1A级数据。
4 结 语
使用本文中的迭代法对MODIS 0级数据进行地理定位后,在后续对MODIS 1B级数据使用中得到的结果确实比原来使用的算法效果更好,但是在处理速度上,传统算法快于本文使用的算法。然而,每个MODIS 0级数据的输入文件只包括2个小时的数据[7],所以还是能满足处理要求。
摘要：MODIS 1B数据文件中包含有象素的地理定位信息,该地理定位信息的精确度越高,后期的处理及应用工作质量越高。通过对利用角度和向量关系迭代算法,不断修正MODIS 0级数据的地理经纬度的一种新的MODIS 0级数据地理定位方法进行研究,最终得到比使用传统方法更精确的地理定位信息。
关键词：MODIS数据,地理定位,0级数据,迭代算法
参考文献
[1]Mash Nishihama,Robert Wolfe.MODIS Level 1A Earth Lo-cation:Algorithm Theoretical Basis Document Version 3.0,26,1997.
[2]刘玉洁,杨忠.MODIS遥感信息处理原理与算法[M].北京:科学出版社,2001.
[3]Mahmut O Karslioglu,Jurgen Friedrich.A New DifferentialGeometric Method to Rectify Digital Images of the Earth′sSurface Using Isothermal Coordinates.IEEE Transactionson Geoscience and Remote Sensing,2005.
[4]黄微,张良培,李平湘.一种顾及空间相关性遥感影像辐射度的地形校正算法[J].测绘学报,2006,35(3):285-290.
[5]李柳霞.MODIS影像数据预处理技术研究[D].北京:中国农业大学,2004.
[6]http://www.nima.mil/GandG/wgsegm.
地理位置定位 篇10
一、教学目标要正确定位
教学目标是对教学活动结果的预设, 是整个教学过程的准绳。明确的教学目标应该是教师教学的灵魂, 也是判断教师教学是否有效的直接依据。我们以第六册“东南西北”教学来阐述如何制定有效的教学目标, 为师生的共同学习和生成进行导向和激励。
“东南西北”是“上下前后左右”这几个空间基本概念的发展, 是学生由具体形象思维向抽象逻辑思维转化的关键。教材在编排中首先引导学生从自身的方位出发来认识这四个方向, 并知道东西是两个相对的方向, 南北也是两个相对的方向, 然后再把这些方位与地图联系起来, 让学生进一步认识地图上的方向:上北下南左西右东, 最后再应用方位的知识解决生活中的实际问题。
基于教材的编排及学生的年龄特点, 可以制定以下的教学目标:
1. 在学习“上下左右”的基础上, 结合学生现实的学习环境, 使学生认识“东、南、西、北”四个方向, 能够用给定的一个方向辨认其余的三个方向, 知道东西相对、南北相对, 并能用这些词语描述物体所在的方向。
2. 使学生认识地图上的方向:上北下南左西右东。
3. 培养学生辨认方向的意识, 进一步发展空间观念, 体验数学与现实生活的密切关系, 增强学生学数学, 用数学的意识。
在这节课的目标中, 前两点落实到了具体的知识点, 认识“东、南、西、北”四个方向, 会用一个方向辨认其余的三个方向, 会用数学语言描述具体的方向前两点的描述, 并认识地图上的方向, 而且强调的是在具体情景中学会观察描述物体的相对位置。
在教学目标的制定中, 我们不但需要关注的是目标在制订时必须与教学内容要有个性化的联系, 体现它的针对性;而且更要关注目标的阶段性, 目标需要分解, 需要分步实现, 处理好整体与局部的关系。但如果偏离目标的整体定位, 随意拔高要求, 学生就会感到困难。特别是“左右”的教学, 有一句话这样描述教学现状:教师教的是“左右为难”, 学生学的也是“左右为难”。
我们认为没有必要引入判断标准由人到物的转换训练, 以及被观察物是否具有“生命"的特征。比如小鸡的左边是什么, 以“我”作为标准;妈妈的右边是谁, 以“妈妈”作为标准。到底什么时候以“妈妈”作为标准, 什么时候以“我”作为标准, 我们认为可以直接以观察者作为标准, 没有必要这么复杂地去思考以上的问题, 左右的相对性的问题, 实际上就是一个标准的问题, 标准统一了, 学生会辨认了, 教学目标也就达到了。这样的教学降底了难度, 学生学的开心, 教师教的开心, 学习效率也就上去了。因此只有确立了合理、灵活、科学且符合实际的教学目标, 才能更好地预设课堂, 使我们的课堂既扎实, 又灵活。
二、教学的价值要充分体现
如何把数学教学中的《位置与方向》和科学教学中的《位置与方向》区别开来, 是需要我们关注的又一个问题。数学课中的“东南西北”与科学课中的“东南西北”到底有什么不一样的?为什么要学习《位置与方向》的有关知识, 它的价值何在?在教学中如何体现出数学的抽象性、推理性、探索性、问题性及数学语言表达等方面, 也就是体现出我们常说的“数学味”呢?我们的理解是可以从以下两方面入手:
首先, 让学生学会用数学的语言叙述生活中的方位。教学中要注重培养学生的数学语言, 语言是沟通与理解的载体, 数学学习活动基本上是数学思维活动, 而数学语言是数学思维的工具, 所以掌握数学语言是顺利地、有成效地进行数学学习活动的重要基础之一。我们应当把培养学生的数学语言和数学知识的学习紧密地结合起来, 将它看成是数学学习的重要组成部分, 这样才能更好地锻炼学生思维的条理性、逻辑性和准确性。
我们还是通过“东南西北”的教学来说明这个问题, 我们除了让学生认识“东南西北”四个方向, 能够用给定的一个方向分辨其余的三个方向以外, 还必须学会用规范的语言描述物体所在的方向, 让学生清楚以谁作为标准, 谁在谁的什么方向, 在引导学生用方位词描述物体所在的位置时候, 要让学生指出相应的参照物是什么, 并能用规范的数学化的语言叙说, 为学生的后继学习打下基础, 这也就是数学课的“东南西北”与科学课的“东南西北”最大区别所在吧。
其次, 要让学生经历学习的全过程, 在体验中感悟学习的价值。教师通过设计挑战性的问题, 让学生激起思考的热情, 感悟数学的思想与方法, 这一点远比掌握数学知识更为重要。在这个过程中, 学生全身心地进入知识之中, 学生可以充分体验数学知识的发生过程, 体验数学与现实世界的联系, 体验数学的思维方式及方法价值。
例如四下的用方向和距离两个条件确定位置, 教师要让学生充分体验为什么要用方向和距离两个条件才能准确确定物体的位置。学生首先要感悟到许多目标都在参照物的同一个方向, 它们距离某一参照物, 角度有大有小, 所以要找到它的位置, 就必须要用到角度。然后进一步思考, 在同一个角度上有很多的物体, 所以还必须要有距离。这两个条件都确定了, 才能准确地找到物体的位置。整个过程, 教师没有机械地介绍方向和距离, 而是很好地让学生经历了“用方向和距离两个条件确定位置”形成的过程, 在这个过程中, 学生不仅仅是感官的参与, 更是一种认知与情感的参与, 是经历了“百思不得其解的困惑——茅塞顿开的激动——问题被突破的愉悦”, 是对数学活动的理性的抽象与反思, 真正体验到了学习的价值。
三、学习材料要灵活选择
学习材料是学生解决数学问题, 获得数学知识, 提高数学能力的基本载体。学习材料主要包括教材中的课程资源与教材外拓展的课程资源等。教学中, 选择不同的学习材料, 学生经历的学习过程也就不同, 学习材料的选择会直接影响到学生对数学知识的理解和数学能力的形成。针对教学的实际情况, 我们必须做有机的处理, 或调整, 或取舍, 或“深挖”。
在本版块内容的教学中, 有大量的生活素材, 这些生活素材如何取舍是我们不能忽视的一个问题。
由于图小, 几个城市相对集中, 学生画上坐标量出度数, 误差很大, 影响教学效果, 也不利于学生建立数学模型。教学时可以适当处理, 只要求说出分别在北京的什么方向上就可以, 没有必要说出准确的度数, 可以选择其他的题材来解决同类的问题。
受45°的局限, 根据教材的设计反而会削弱对相对性的进一步体验, 我们可以适当改变度数, 把45°改成50°或其他的度数, 这样学生就能用较小的度数表示物体的位置。
地理位置定位 篇11
一、确定高中地理校本课程功能的主要依据
1.普通高中地理课程标准。高中地理课程标准提出两个基本的课程理念，即“培养公民必备的地理素养”和“满足学生不同的地理学习需要”。高中地理校本课程正是在實施好国家课程、地方课程的前提下，在明晰了学校办学宗旨、教育理念的前提下，根据新课程理念的要求，再结合本校实际情况，通过对本校学生对地理学习的基本需求进行科学的评估，并充分利用学校、当地社区和学生家族等课程资源开发的多样性的、可供学生选用的课程，以满足学生探索自然奥秘、认识社会生活环境、掌握现代地理科学技术等不同的学习需要。
2.地理学科的性质以及学生个性心理特征。地理学是研究地理环境以及人类活动与地理环境相互关系的科学，因此综合性和地域性是地理学的两个显著特点。目前作为国家地理课程具体体现的地理教科书在内容和形式上也从整体出发突出地理学科的综合性和区域性特征，以此帮助学生认识地理环境，获得地理技能和形成可持续发展观念。然而国家统一地理教科书对地理概念、原理和各种规律等理性知识主要是以文字的形式进行叙述表达，对于学生来说，这些文字及其所表述的内容很抽象，使学生觉得学地理没有多大的实用价值，因此对地理课不感兴趣。要改变这一现状，高中地理校本课程的开发研究就显得非常重要，因为它是立足学校、立足周边、立足于学生的生活，选取学生周边的一些“对生活有用”“对学生分组有用”的地理知识作为国家统一地理教科书的注解，使学生感知“地理”就在身边，从内心深处激起进一步学习和探索地理现象的欲望。
3.现代课程论和教学理论。现代课程论与教学论的人文思想为地理校本课程的开发提供了强有力的理论支持。基础教育课程改革纲要提出，“改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程的同时成为学会学习和形成正确价值观的过程”。显然，“重知识传授”的传统的教学模式受到当代社会“关注人学及人化”的教育思想的严峻挑战，以培养学生的地理素质为核心，为学生建构自主学习、合作学习、探究学习的地理大课堂，以及着眼于学生对学习方法的掌握与创新精神的培养等应成为地理校本课程的价值追求。
二、高中地理校本课程的基本功能
1.教育功能。地理课程的设置必须具备教育功能。高中地理校本课程立足于学校和当地地理事物，其内容是关于人口、经济和文化的发展，以及人类活动与当地地理环境之间的动态变化关系方面的知识。这样的课程正体现了素质教育以人为本的教育思想，其目的是让学生更了解家乡风貌、风土民情、风俗习惯，感受地方特色的文化气息，从而激发学生“关注我国基本地理国情，关注我国环境与发展的现状与趋势，增强热爱祖国，热爱家乡的情感”，并且“继承和发扬中华民族的优秀传统”，以及形成“具有社会责任感，努力为人民服务”的品质。
2.引导学生自主学习的功能。尽管目前我们使用的地理教科书在结构、内容、呈现方式等方面确实为学生的自主学习创设了条件，但是国家课程因其自身的特点与局限性，没有也不可能充分考虑各地方、各学校的实际，更不可能照顾众多的学习者的认知背景及其学习特点，更无力在学法指导与教学策略上采取相应的有针对性的措施。但这正是地理校本课程开发的意义所在。它是以本校教师的积极参与为前提，根据本校学生的认知背景与需要，在学校现有主客观条件下开设的课程。它真正可以把学习活动置于一个社会环境中，使学生自主地从情境中和互动中去形成知识，从而激发学生的学习兴趣，培养学生真正形成“自主学习”和“学会学习”的优良品质。
3.培养学生创新能力的功能。发展学生的批判思维，培养学生的创新能力，也是本次基础教育课程改革高擎的一面大旗。高中地理校本课程在这方面更能够发挥优势，它可以结合教学内容设计一些联系学生生活的地理、联系学生发展的地理、联系家乡有用的地理、联系社会时代的地理、联系现实鲜活的地理和具有探究性、启智性和挑战性的地理问题，让学生各取所需，自主选择，通过参与、合作、探究，在课程和小组中挖掘自己的潜力，在开放式的活动中大胆地改革和创新。
4.促进地理教师专业素养提升的功能。校本课程的开发，给教师提出了极具挑战性的问题，但同时也为研究型的教师提供了更广阔的发展空间。因为学校课程的开发要求教师不仅会“教”书，还要会“编”书，教师参与课程的目的是让教师认识到，学生不但有个别差异，也有主动建构知识的能力，课程要应学生需要而不断地进行调整，校本课程的开发就是一个“实践—开发—反思—改进—再实践—再改进”的循环式开发模式。在校本课程开发过程中，教师是课程的研究者、开发者和组织实施者，有主动解释课程、开发课程的能力，在课程开发的实践过程中认识自己、改变自己、提升自己，促进自身的专业发展。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.基础教育课程改革纲要[N].中国教育报，
2001-7-27.
[2]夏志芳，陈海霞.自习式特征的高中地理教科书研究[M].北京：地质出
版社，2007.
地理位置定位 篇12
随着LBS系统获取数据源的种类越来越多、越来越广，多源数据间的关联程度日趋复杂，高效地处理数据的兼容显得越来困难。另外，由于缺乏行业规范，设备厂家在制定信息格式时自由度很大，这就造成了信息表现形式的多样化。基于这些原因数据融合技术应运而生。
传统的数据融合是指多传感器的数据在一定准则下加以自动分析、综合以完成所需的决策和评估而进行的信息处理过程。最早用于军事领域，它强调信息融合的三个核心方面：第一，数据融合是在几个层次上完成对多源信息的处理过程，其中每一层次都表示不同级别的信息抽象;第二，数据融合包括探测、互联、相关、估计以及信息组合;第三，数据融合的结果包括较低层次上的状态和身份估计，以及较高层次上的整个战术态势估计。
数据融合的概念随着技术的发展，现在扩展到了信息技术的各个领域。
2定位技术比较
按照定位方式的不同，定位技术可分为基于卫星和基于网络的定位两种，另外还有一些混合定位技术。例如：GPS设备、EOTD等都属于基于终端的定位，其测量发生在设备终端。基于网络的定位方式有：CELL-ID,TOA,AOA,TDOA等，他们的位置测量发生在网络端。表1是几种常见的定位技术。
3多源数据融合技术的模型
对定位数据源的融合包含两个方面:其一，为了提高定位的精确度，对移动终端定位传感器融合。这种情况主要指，移动终端拥有多种定位传感器，能同时获取多个位置信息时，可根据移动终端所处环境，采用预设规则，选择最优定位数据，从而提高精确度;其二，不同的定位手段和定位机制产生的定位数据格式存在差异，服务器在接收到位置源收据后，根据预先设置的流程解析数据，才能获取有效经纬度信息。
根据实际需求，同一类型的定位终端定位方式是单一的，不同种类的终端定位方式和手段却有不同，下面主要就不同的定位手段和机制所产生的数据格式间的融合进行研究和实现。目前的定位手段，依其定位模式可以分为服务端模式和客户终端模式。例如GPS全球定位系统，终端设备通过接收卫星信号，可直接计算从二进制格式的位置数据;GSM的定位方式则需要移动终端先访问网络运营商的服务器，才能获取各位为XML文本格式的位置数据。
因此，多种定位源数据融合的关键技术就是为不同种类移动终端在定位通信时，建立一个适配器，通过适配器来实现信息的获取、解析、再封装等功能，通过数据封装的思想设计出统一的位置信息接口，使得其他上次模块在处理位置数据时不需要考虑由于不同的定位手段所产生的不同类型的位置数据。
LBS系统的数据融合模块将根据不同的终端设备服务商提供的通信协议制定不同的适配器，在这些适配器的基础上再定义出系统内部统一的位置数据格式，通过封装实现多源数据的融合。
输入层：不同种类终端设备数据的接入口，根据自身定位原理获取的数据做为适配器的信息源。
适配器：负责处理不同格式的定位数据，经过预先制定的协议进行解析后，提取出关键字段然后，输出统一格式化的数据，做为转换器层的数据源。
转换器：该层主要负责向上层模块提供接口，按照上层应用要求，对适配器层的数据进行标准化转换，然后再封装。
输出层：向上层提供标准化接口。
在这些流程中，主要是由适配器完成对多源数据的融合，将不同种类终端所产生的定位数据，通过接收、解析、提取、再封装等手段，完成信息融合，以一种内容统一的格式进行信息传递。
数据融合模型的核心是适配器，它的内部主要有三个部分：数据类型选择模块、数据解析模块和位置数据融合模块，数据处理流程如图1所示。
其中数据类型选择模块是根据原始数据的数据包头标志，判断当前位置数据的类型，然后选择合适的解析模块对数据进行解析。数据解析模块有多个可供选择，它的多少决定了数据融合的范围，新增一种定位手段，都需实现一个与其对应的解析模块。它们都提供相同的调用接口供数据融合模块使用，然后由数据融合模块按照内容统一的格式化标准输出结果。
使用这种信息融合技术可以将多种类型的定位源数据融合成一种统一的数据格式，以方便在LBS系统内部进行方便的调用。数据融合能力的强弱主要取决于解析器类型的多少，系统可根据业务开展的范围动态的扩容解析器。
参考文献
[1]赵亮.中国移动定位业务的发展现状和未来策略[D].北京:北京邮电大学,2008.
[2]朗亚东,吴娟.GSM手机定位技术研究[J].邮电设计技术,2004(7).
[3]王文政.移动定位应用系统[D].成都:电子科技大学,2003.
[4]刘宇,朱仲英.位置信息服务体系结构及其关键技术[J].微型电脑应用,2003(5).