SPOC学校专有课程
移动GIS原理与系统开发
第1次开课
开课时间: 2023年04月22日 ~ 2023年04月23日
学时安排: 待定
当前开课已结束 已有 38 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=1、以技术融合的典型行业应用为教学背景(The teaching background is the typical industry application of technology integration) 2、以系统架构、程序设计开发方法为教学内容(The teaching content is system architecture and programming development method ) 3、以突出应用实践为特色(The teaching characteristic is outstanding application practice )
1、以技术融合的典型行业应用为教学背景(The teaching background is the typical industry application of technology integration) 2、以系统架构、程序设计开发方法为教学内容(The teaching content is system architecture and programming development method ) 3、以突出应用实践为特色(The teaching characteristic is outstanding application practice )
—— 课程团队
课程概述

移动GIS原理与系统开发是地理信息科学专业的专业基础必修课,课程理论与实践并重。本课程培养学生的实际动手能力和理论联系实际的能力,不但能够让学生掌握移动GIS设计开发的基本流程,而且能够加深学生对所学专业理论知识的理解。通过实验要求学生掌握利用C#+ArcGIS Mobile SDK设计开发具有地图数据装载、地图显示、视图操作、查询、编辑、远程数据同步、GPS数据管理等功能移动GIS应用程序的基本技能。


授课目标

通过本课程的学习使学生掌握移动GIS的基本概念、体系架构;掌握移动GIS开发的主要关键技术。掌握利用ArcGIS Mobile SDK进行移动GIS开发的流程方法,具备开发具有地图数据装载、地图显示、视图操作、查询、编辑、远程数据同步、GPS数据管理等功能移动GIS应用程序的基本技能。

成绩 要求

本课程采用闭卷考试,课堂教学占60%,实验与平时考核占40%

课程大纲
第一章 移动GIS导论
课时目标:了解移动GIS产生、发展过程以及典型移动GIS应用领域;掌握移动GIS的定义以及移动GIS的体系结构。
第一节 基本概念和典型应用
移动GIS是建立在移动计算环境和有限处理能力的智能移动通信终端设备条件下,能够提供移动的、便携的、空间分布式的地理信息以及多媒体服务的GIS,是一个集GIS、GNSS、移动通信(GSM/GPRS/CDMA/3G/4G/5G/Wi-Fi等)及移动互联网等技术于一体的信息系统。移动GIS的典型应用包括:车辆导航、车辆监控、车辆导航与监控、基于智能手机的LBS等。
第二节 发展趋势
移动GIS的发展趋势包括了三个阶段:第一阶段:基于移动网络实现数据通讯,第二阶段:以GPS为核心,第三阶段:移动GIS集成服务。
第二章 移动定位技术
课时目标:了解移动定位技术在移动GIS技术体系中定位;掌握各类定位技术方法的实现原理,能够对比分析各类定位方法的优缺点;了解典型的室内、室外定位系统。
第一节 定位原理
通过测量无线电信号(即狭义无线定位)在传播过程中的某些特征参数(时间、角度、场强变化等),计算无线电信号发射器与接收器之间的距离、方向,获取某一物体在参考坐标系中坐标;采用时间测量距离, 距离交会的无线定位方法实例:GPS定位的流程、移动通信基站定位流程。
第二节 定位技术
介绍蜂窝ID、到达角度(AOA:Angle of Arrival )、信号传输时间(TOA : Time of Arrival )、信号传输时间差(TDOA : Time Difference of Arrival )、信号强度(SOS : Strength of Signal )等技术。
第三节 定位系统-室内定位-1
介绍苹果的iBeacon、UWB、谷歌的视觉定位+WiFi RTT、百度的地磁+传感器等定位系统,以及WIFI RTT定位技术、UWB定位技术、音频定位技术、视觉定位技术等室内定位技术。
第四节 定位系统-室内定位-2
介绍红外信标 (Infrared beacons)、无线电信标(Radio beacons)、超声波系统 (Ultrasound systems) 、基于视频的系统 (Video-based systems)等典型室内定位系统。
第五节 定位系统-室外定位-1
介绍针对多种不同场景下的室外定位的基本原理。
第六节 定位系统-室外定位-2
介绍卫星导航系统及其组成,重点讲解了我们北斗导航定位系统的组成、特定、发展过程等。
第三章 嵌入式技术
课时目标:了解嵌入式系统的定义、组成、应用领域以及发展趋势等基本概念。掌握基于WinCE、Arduino、以及Android等嵌入式系统开发智能设备应用程序的方法、过程。
第一节 嵌入式系统基本概念
介绍嵌入式系统基本概念,包括嵌入式系统的定义、嵌入式系统的组成、嵌入式系统的应用领域等。
第二节 基于WinCE的嵌入式系统开发
介绍基于WinCE的嵌入式系统开发,包括Windows CE不同版本及开发环境、Windows CE 5.0 模拟器、Microsoft Visual Studio 2005嵌入式开发环境与方法等。
第三节 基于Arduino的嵌入式系统开发-1
介绍Arduino的基本概念包括:起源、生态发展等。Arduino的硬件平台,包括:板载资源、数字端口、模拟端口等。
第四节 基于Arduino的嵌入式系统开发-2
介绍Arduino的软件平台、代码基础、信号实验(LED实验、简单的串口实验、模拟数据读取实验)等。
第五节 基于Arduino的嵌入式系统开发-2
介绍Android系统发展、Android Studio开发环境搭建以及简单应用开发等。
第四章 ArcGIS MobileSDK的移动GIS开发
课时目标:了解移动GIS开发的基本流程;掌握ArcGIS Mobile SDK开发的环境、开发流程;掌握ArcGIS Mobile的系统架构;掌握ArcGIS MobileSDK组件系列的层次关系;掌握ArcGIS MobileSDK组件的基本属性、方法、事件;具备开发具有地图数据装载、地图显示、视图操作、查询、编辑、远程数据同步、GPS数据管理等功能的基本技能。
第一节 移动GIS应用构建流程
介绍移动GIS构建的关键步骤:数据、程序、传输,以及三步构建第一个移动GIS应用程序的实例。
第二节 ArcGIS MobileSDK开发基础
介绍ArcGIS Mobile组件分布和对象模型。
第三节 组件模型与开发方法-地图数据的装载
介绍在Microsoft Visual Studio 2005 C#环境中利用ArcGIS Mobile控件进行程序开发部署的基本方法,开发实现地图数据装载的WinCE程序。
第四节 组件模型与开发方法-地图基本视图操作
介绍在Microsoft Visual Studio 2005 C#环境中,利用ArcGIS Mobile控件开发实现地图基本视图操作与图层控制的基本方法。
第五节 组件模型与开发方法-地图属性数据查询
介绍在Microsoft Visual Studio 2005 C#环境中,利用ArcGIS Mobile控件开发实现基于属性条件限制的查询功能,并能够把查询结果定位到地图上的方法。
第六节 组件模型与开发方法-地图空间交互查询
介绍在Microsoft Visual Studio 2005 C#环境中,利用ArcGIS Mobile控件开发实现基于地图交互的空间查询功能的方法。
第七节 组件模型与开发方法-地图数据的编辑-添加
介绍在Microsoft Visual Studio 2005 C#环境中,利用ArcGIS Mobile控件开发实现地图空间数据新增与保存功能的方法。
第八节 组件模型与开发方法-地图数据的编辑-删除
介绍在Microsoft Visual Studio 2005 C#环境中,利用ArcGIS Mobile控件开发实现地图空间数据删除与保存功能的方法。
第九节 组件模型与开发方法-地图数据的编辑-更新
介绍在Microsoft Visual Studio 2005 C#环境中,利用ArcGIS Mobile控件开发实现地图空间数据更新与保存功能的方法。
第十节 GPS 数据的管理
介绍在Microsoft Visual Studio 2005 C#环境中,利用ArcGIS Mobile控件开发实现GPS数据的读取与显示的方法。
第十一节 组件模型与开发方法-终端从后台获取数据
介绍在Microsoft Visual Studio 2005 C#环境中,利用ArcGIS Mobile控件开发实现终端数据与后台数据的同步—数据获取的方法。
第十二节 组件模型与开发方法-终端更新数据到后台
介绍在Microsoft Visual Studio 2005 C#环境中,利用ArcGIS Mobile控件开发实现终端数据与后台数据的同步—数据更新的方法。
第五章 基于安卓的移动GIS开发
课时目标:通过本部分的学习使学生了掌握基于高德地图SDK、ArcGIS等平台的开发的环境、开发流程;掌握基于ArcGIS for Android开发地图数据可视化、空间数据查询和编辑、路径分析等功能的基本技能。
第一节 基于安卓的移动GIS框架搭建
介绍基于安卓的平台和高德地图SDK、ArcGIS for Android等地图包的开发的环境、开发流程。
第二节 基于安卓的移动GIS开发_地图可视化
介绍类库构成、数据类型、地图可视化实践等。
第三节 基于安卓的移动GIS开发_数据查询和编辑
介绍数据查询、数据编辑的基本概念,以及具体的程序实现方法等。
第四节 基于安卓的移动GIS开发_路径规划分析
介绍路径分析实现步骤包括:利用ArcMap创建网络数据集,利用ArcGIS Server发布网络分析服务,移动端加载网络分析服务实现路径规划等。
第六章 基于Arduino的移动GIS开发
课时目标:了掌握基于Arduino实现高精度时间同步、智能小车避障、循径等典型应用的开发实现的基本技能。
第一节 高精度时间同步
介绍高精度时间同步的基本概念、硬件连接、代码演示。
第二节 移动GIS新载体-1
介绍基于Arduino实现智能小车前进、后退、转向等基本功能的自动控制和红外控制功能的基本开发方法。
第三节 移动GIS新载体-2
介绍基于Arduino实现智能小车避障、循径等功能的基本开发方法。
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预备知识

掌握GIS的基本原理,空间数据库,嵌入式系统开发,移动通信等基本知识。

参考资料

[1] 余涛,余斌位置服务.机械工业出版社,2005年

[2] 夏靖波.嵌入式系统原理与开发.西安电子科技大学,2006年

[3] 李斌兵.移动地理信息系统开发技术.西安电子科技大学,2009年

[4] 耿肇英等.C#.NET应用程序设计教程.人民邮电,2007年

[5] 陈云志张应辉李丹.基于C#的Windows CE程序开发实例教程.清华大学出版社2008年



南京邮电大学
3 位授课老师
张海涛

张海涛

教授

朱少楠

朱少楠

讲师

乐洋

乐洋

讲师

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