農業信息化建設中手機地圖定位誤差分析

初金星

摘 要：當前，我國對于手機地圖定位的研究情況依然在系統化的使用方面，很少注意對地圖定位進行科學的誤差分析。在手機的系統中，沒有足夠的數據作為參考，這就造成了在農業信息化建設的過程中，容易出現不可預知的誤差問題。而且，人們也不熟知避免減少誤差問題的合理的辦法。這些問題多在很大程度上阻礙了手機地圖定位系統的拓展，同時也會影響手機信息的應用性。本文通過認真的分析手機地圖定位系統，確定誤差的原因，針對誤差問題提出了相應的解決方法，僅供參考。

關鍵詞：農業信息化；手機地圖定位；誤差分析

自20世紀60年代以來，地理信息系統（GIS）獲得了迅猛發展，被廣泛應用于土地、交通、水利、林業等方面，在日常生活中扮演著越來越重要的角色。近年來隨著信息技術的發展，尤其是無線網絡的優化和移動終端質量的不斷提高，移動GIS已經成為GIS發展的一個重要方面，尤其是在農業信息化過程中實時監測、外業調查、系統建設等方面正發揮著巨大的作用。手機GIS成為促進移動GIS發展的重要因素，逐步成為農業信息化過程的一個重要支撐。手機通過無線網絡與服務器進行數據交換，從數據庫獲取所需農業信息數據。依托手機和無線網絡，發揮手機GIS靈活便捷的特點，能夠實現任何人、任何時間、任何地點使用相關農業信息服務的目標，從而使農業信息的能夠被及時準確地共享。

1 研究區域的特點

本次研究的是我國某市的某地區。其中它的總人口為6.2萬人，轄下有39個行政村，地區將近140平方千米。該地區的山地、平原各自占據總面積的四分之一。地區內的物產資源相當豐富，耕地面積達到50平方千米。

2 研究方法及技術路線

分別采用定性和定量分析的方法，在小尺度范圍內進行實地測算，通過對系統各個流程進行分析，確定誤差來源；對產生誤差的流程，通過定量計算，確定誤差大小。研究過程主要分為四個階段，即數據準備階段、數據處理階段、數據計算階段和結果分析階段。

2.1 數據準備階段。一方面從測繪部門獲取所需數據，另一方面使用手機和HOLUS GPS接收機進行實地量測。

2.2 數據處理階段。對測取的數據進行坐標系轉換，并對轉換后的數據進行修正。

2.3 數據計算階段。計算各個流程誤差和最終誤差的大小。

2.4 分析。根據計算結果進行分析得出研究結論。

3 研究數據的采集

本次研究的地區一共選擇了18個測量地點用來獲取相關數據。測量地點必須滿足以下條件：

3.1 每個地點必須和其中的一個地點相通，這樣有利于測量任務持續進行。

3.2 選擇的地點四周高度角大于15°的位置不能存在障礙物，避免掃描信號被削弱或被吸收掉。

3.3 地點需要與功率較大的發電源或者高電壓的線路保持一定的距離，避免電磁場干擾手機接收到的GPS信號。

3.4 選擇的地點所在的位置，應該有廣闊的視角，便利的交通，能夠持續發展并且能夠保留數據。為以后的檢測和調查提供方便。

3.5 選擇的地點要遵循導線規定的標準，同時還要滿足GPS的測量條件。

4 對于誤差的分析

4.1 誤差來源

手機中安裝的GIS系統在使用過程中，會先對手機所在的位置進行定位，之后把手機中顯示的位置坐標信息轉變成與地圖相匹配的坐標系統，在地圖上顯示的位置就是手機實際所在的位置。主要的步驟包括：手機位置的確定、坐標信息的匹配和地圖匹配位置。

4.1.1 手機位置的確定

手機系統內部的GPS體系對于位置的確定存在一定的偏差，定位的可靠性不夠高，而且與專業的GPS系統測量的信息有較大的誤差，獲得的位置信息不夠標準。這樣會導致位置的錯位，在地圖的定位中就會出現誤差。

4..1.2 坐標信息的匹配

手機在開啟GPS定位系統后會自動獲取位置信息，并迅速轉變為WGS坐標體系，這樣的系統通常會應用于我國某地區的平面位置中。因此，在需要對坐標信息進行匹配之前，還要將獲取的位置信息轉變為某地區的平面位置。在進行信息轉換的過程中，容易產生誤差。

4.1.3 地圖匹配位置

在獲取手機實際所在的位置坐標后，將獲取的信息顯示到地圖上，在于地圖匹配的過程中，可以運用科學的運算，合理的整理數據，將誤差減小到最低或者消滅。使定位到的位置更加明確。通過對手機GIS系統中的數據分析，不難發現出現誤差的方面有兩個。一方面是手機本身定位產生的誤差，另一方面是與地圖匹配坐標時產生的誤差。這兩個方面產生誤差的情況是無法避免的，因此只能想辦法將之減到最低。

4.2 誤差計算

在研究手機定位的數據中，需要計算手機定位過程中產生的誤差大小，地圖坐標信息的匹配過程中產生的誤差，然后計算手機GIS系統中的最小誤差。

4.2.1 對手機定位中的誤差進行運算。運用GIS接受系統和手機測量的數據在各個方向確定位置坐標和差值，將差值的絕對值當成誤差的大小，計算兩個點之間的距離大小，并作為點的偏移量。

4.2.2 計算坐標系轉換誤差。GPS接受器測量的數據與手機測量的平面位置的坐標的相差數據被稱為坐標系的轉換誤差。將差值的絕對值當成誤差的大小，并且計算地點之間相差的距離。

4.2.3 計算整個流程的最終誤差。計算手機測取的數據與準確的平面坐標X，Y方向的坐標差值，以差值的絕對值作為最終誤差的大小，并計算點的偏移距離。

4.4 誤差分析

（1）手機GPS系統中出現的誤差；（2）坐標轉換過程中出現的誤差；（3）最后計算的誤差。由研究結果可知，在使用手機GIS系統張要注意在小范圍內進行。如數據校正后，誤差大小可以控制在5m左右，對于指導農業生產有較高的實用價值；從誤差來源來看，手機GPS定位誤差大約在5m（由于大氣狀況、周圍環境狀況等，該誤差可能會更大），坐標系轉換造成的誤差在3m左右，其中手機定位誤差大小與手機GPS的質量和大氣狀況有關，坐標系轉換的誤差在于所獲取的轉換參數的精確性，誤差的主要源頭還是在于手機GPS的定位誤差。

結束語

綜上所述，在研究農業信息化中的手機地圖定位誤差的過程中，可以了解到產生誤差的主要原因、誤差的大小以及避免誤差的有效方法。減小手機GIS系統的誤差的方法有兩種。第一種是運用科學的手段提高手機的質量，促使GPS系統處理數據時更加精確，手機地圖對位置的匹配準確，盡量減小誤差，改善信息化數據；第二種是使用更加標準的轉換數據的模型，通過測量部門的數據來進行與地圖的匹配，盡量減小手機定位的誤差。通過上述兩種方法，手機GIS系統處理的信息能夠保證農業信息化數據的精確性，有利于普及手機地圖定位的技術。■

參考文獻

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