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地理坐标系和投影

Mon, 21 Jan 2008 05:15:06 GMT

地理坐标系，也可称为真实世界的坐标系，是用于确定地物在地球上位置的坐标系。一个特定的地理坐标系是由一个特定的椭球体和一种特定的地图投影构成，其中椭球体是一种对地球形状的数学描述，而地图投影是将球面坐标转换成平面坐标的数学方法。绝大多数的地图都是遵照一种已知的地理坐标系来显示坐标数据。
1．地球椭球体
地球是一个表面很复杂的球体，人们以假想的平均静止的海水面形成的“大地体”为参照，推求出近似的椭球体，理论和实践证明，该椭球体近似一个以地球短轴为轴的椭园而旋转的椭球面，这个椭球面可用数学公式表达，将自然表面上的点归化到这个椭球面上，就可以计算了。下面列举了一些常用的一些椭球及参数：
1）海福特椭球(1910)　　　　　　　　　　　　　　　　　　我国52年以前采用的椭球
　　a=6378388m b=6356911.9461279m α=0.33670033670
2）克拉索夫斯基椭球(1940 Krassovsky)　　　　　　　　　　北京54坐标系采用的椭球
　　a=6378245m b=6356863.018773m α=0.33523298692
3）1975年I.U.G.G推荐椭球(国际大地测量协会1975) 　　　西安80坐标系采用的椭球
　　a=6378140m b=6356755.2881575m α=0.0033528131778
4）WGS-84椭球(GPS全球定位系统椭球、17届国际大地测量协会) WGS-84坐标系椭球
　　a=6378137m b=6356752.3142451m α=0.00335281006247
最常用的地理坐标系是经纬度坐标系，这个坐标系可以确定地球上任何一点的位置，如果我们将地球看作一个椭球体，而经纬网就是加在地球表面的地理坐标参照系格网，经度和纬度是从地球中心对地球表面给定点量测得到的角度，经度是东西方向，而纬度是南北方向，经线从地球南北极穿过，而纬线是平行于赤道的环线。地理坐标可分为天文地理坐标和大地地理坐标：天文地理坐标是用天文测量方法确定的，大地地理坐标是用大地测量方法确定的。我们在地球椭球面上所用的地理坐标系属于大地地理坐标系，简称大地坐标系。
确定椭球的大小后，还要进行椭球定向，即把旋转椭球面套在地球的一个适当的位置，这一位置就是该地理坐标系的“坐标原点”，是全部大地坐标计算的起算点，俗称“大地原点”。
需要说明的是经纬度坐标系不是一种平面坐标系，因为度不是标准的长度单位，不可用其量测面积长度；平面坐标系(又称笛卡儿坐标系)，因其具有以下特性：可量测水平X方向和竖直Y方向的距离，可进行长度、角度和面积的量测，可用不同的数学公式将地球球体表面投影到二维平面上而得到广泛的应用。而每一个平面坐标系都有一特定的地图投影方法。
2．地图投影
是为解决由不可展的椭球面描绘到平面上的矛盾，用几何透视方法或数学分析的方法，将地球上的点和线投影到可展的曲面(平面、园柱面或圆锥面)上，将此可展曲面展成平面，建立该平面上的点、线和地球椭球面上的点、线的对应关系。
地图投影的过程是可以想象用一张足够大的纸去包裹地球，将地球上的地物投射到这张纸上。地球表面投影到平面上、圆锥面或者圆柱面上，然后把圆锥面、圆柱面沿母线切开后展成平面。根据这张纸包裹的方式，地图投影又可以分成：方位投影、圆锥投影和圆柱投影。根据这张纸与地球相交的方式，地图投影又可以分成切投影和割投影，在切线或者割线上的地物是没有变形的，而距离切线或者割线越远变形越大。
还有不少投影直接用解析法得到。根据所借助的几何面不同可分为伪方位投影、伪圆锥投影、伪圆柱投影等。
地图投影会存在两种误差，形状变化(也称角度变化)或者面积变化。投影以后能保持形状不变化的投影，称为等角投影 (Conformal mapping)，它的优点除了地物形状保持不变以外，在地图上测量两个地物之间的角度也能和实地保持一致，这非常重要，当在两地间航行必须保持航向的准确；或者另外一个例子是无论长距离发射导弹还是短距离发射炮弹，发射角度必须准确测量出来。因此等角投影是最常被使用的投影。等角投影的缺点是高纬度地区地物的面积会被放大。投影以后能保持形状不变化的投影，称为等面积投影 (Equivalent mapping)，在有按面积分析需要的应用中很重要，显示出来的地物相对面积比例准确，但是形状会有变化，假设地球上有个圆，投影后绘制出来即变成个椭圆了。还有第三种投影，非等角等面积投影，意思是既有形状变化也有面积变化，这类投影既不等角也不等积，长度、角度、面积都有变形。其中有些投影在某个主方向上保持长度比例等于1，称为等距投影。
每一种投影都有其各自的适用方面。例如,墨卡托投影适用于海图，其面积变形随着纬度的增高而加大，但其方向变形很小；横轴墨卡托投影的面积变形随着距中央经线的距离的加大而增大，适用于制作不同的国家地图。等角投影常用于航海图、风向图、洋流图等。现在世界各国地形图采用此类投影比较多。等积投影用于绘制经济地区图和某些自然地图。对于大多数数学地图和小比例尺普通地图来说，应优先考虑等积的要求。地理区域，诸如国家、水域和地理分类地区（植被、人口、气候等）相对分布范围，显然是十分重要的内容。任意投影常用作数学地图，以及要求沿某一主方向保持距离正确的地图。常用作世界地图的投影有墨卡托投影、高尔投影、摩尔威特投影、等差分纬线多圆锥投影、格灵顿投影、桑森投影、乌尔马耶夫投影等。下面对我国地形图所采用的高斯克吕格投影进行简单的介绍。
2.1高斯-克吕格直角坐标
　　高斯－克吕格投影（Gauss_Krivger）属于等角横切椭圆柱投影，是设想用一个椭圆柱横套在地球椭球的外面，并与设定的中央经线相切。其经纬线互相垂直，变形最大位于赤道与投影带最外一条经线的交点上，常用于纬度较高地区。
　　高斯－克吕格投影分带规定：该投影是我国国家基本比例尺地形图的数学基础，为控制变形，采用分带投影的方法，在比例尺 1：2.5万-1：50万图上采用6°分带，对比例尺为 1：1万及大于1：1万的图采用3°分带。
　　6°分带法：从格林威治零度经线起，每6°分为一个投影带，全球共分为60个投影带，东半球从东经0°-6°为第一带，中央经线为3°，依此类推，投影带号为1-30。其投影代号n和中央经线经度L0的计算公式为：L0=(6n-3)°；西半球投影带从180°回算到0°，编号为31-60，投影代号n和中央经线经度L0的计算公式为L0=360-(6n-3)°。
　　3°分带法：从东经1°30′起，每3°为一带，将全球划分为120个投影带，东经1°30′-4°30′，...178°30′-西经178°30′，...1°30′-东经1°30′。
　　东半球有60个投影带，编号1-60，各带中央经线计算公式：L0=3°n ,中央经线为3°、6°...180°。
　　西半球有60个投影带，编号1-60，各带中央经线计算公式：L0=360°-3°n ,中央经线为西经177°、...3°、0°。
我国规定将各带纵坐标轴西移500公里，即将所有y值加上500公里，坐标值前再加各带带号。以18带为例，原坐标值为y=243353.5m，西移后为y=743353.5，加带号通用坐标为y=18743353.5 。
为了方便大家对不同比例尺的地形图检索，最后对我国地形图的分幅与编号规则进行简单的介绍。
3．我国地形图分幅与编号
　　我国基本比例尺地形图分幅与编号，以1：100万地形图为基础，延伸出1：50万、1：25万、1：10万，再以1：10万为基础，延伸出1：5万、1:2.5万及1：1万三种比例尺。
　　1：100万从赤道起向两极每纬差4°为一行，至88°，南北半球各分为22横列，依次编号A、B、... V；由精度180°西向东每6°一列，全球60列，以1-60表示，如海南所在1：100万图在第5行，第49列，其编号为 E-49 。
　　在1：100万图上，按经差3°纬差2°分成四幅1：50万地形图，编为A、B、C、D，如 E-49-A。按经差1°30′纬差1°分成16幅1：25万地形图，编为[1]、...[16]，如 E-49-[1]。按经差30′纬差20′分成144幅1：10万地形图，编为1、...144，如 E-49-1。即后三种比例尺各自独立地与1：100万地图的图号联系。
　　1：10万图上每经差15′纬差10′分成四幅1：5万地形图，编为A、B、C、D，如 E-49-1-A。　
　　1：5万图上每经差7′30″纬差5′分成四幅1：2.5万，编为1、2、3、4，如 E-49-1-A-1。
　　1：10万图上每经差3′45″纬差2′30″分成64幅1：1万地形图，编为(1)、...(64)，如E-49-1-A-(1)。
　　1：1万图上每经差1′52″纬差1′15″分成四幅1：5000地形图，编为a、b、c、d，如E-49-1-A-(1)-a。

高斯克吕格坐标系中国部分定义
就是常说的北京五四和西安80的两种坐标系的定义
加到坐标系文件中就可以了：）
"--- Gauss-Kruger (Xian1980 3-degree zone) ---"
"GK Zone 25 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 75, 0, 1, 25500000, 0
"GK Zone 26 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 78, 0, 1, 26500000, 0
"GK Zone 27 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 81, 0, 1, 27500000, 0
"GK Zone 28 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 84, 0, 1, 28500000, 0
"GK Zone 29 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 87, 0, 1, 29500000, 0
"GK Zone 30 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 90, 0, 1, 30500000, 0
"GK Zone 31 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 93, 0, 1, 31500000, 0
"GK Zone 32 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 96, 0, 1, 32500000, 0
"GK Zone 33 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 99, 0, 1, 33500000, 0
"GK Zone 34 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 102, 0, 1, 34500000, 0
"GK Zone 35 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 105, 0, 1, 35500000, 0
"GK Zone 36 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 108, 0, 1, 36500000, 0
"GK Zone 37 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 111, 0, 1, 37500000, 0
"GK Zone 38 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 114, 0, 1, 38500000, 0
"GK Zone 39 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 117, 0, 1, 39500000, 0
"GK Zone 40 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 120, 0, 1, 40500000, 0
"GK Zone 41 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 123, 0, 1, 41500000, 0
"GK Zone 42 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 126, 0, 1, 42500000, 0
"GK Zone 43 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 129, 0, 1, 43500000, 0
"GK Zone 44 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 132, 0, 1, 44500000, 0
"GK Zone 45 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 135, 0, 1, 45500000, 0

"--- Gauss-Kruger (Xian1980 6-degree zone) ---"
"GK Zone 13 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 75, 0, 1, 13500000, 0
"GK Zone 14 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 81, 0, 1, 14500000, 0
"GK Zone 15 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 87, 0, 1, 15500000, 0
"GK Zone 16 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 93, 0, 1, 16500000, 0
"GK Zone 17 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 99, 0, 1, 17500000, 0
"GK Zone 18 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 105, 0, 1, 18500000, 0
"GK Zone 19 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 111, 0, 1, 19500000, 0
"GK Zone 20 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 117, 0, 1, 20500000, 0
"GK Zone 21 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 123, 0, 1, 21500000, 0
"GK Zone 22 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 129, 0, 1, 22500000, 0
"GK Zone 23 (Xian1980)", 8, 9999, 31, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 135, 0, 1, 23500000, 0

"--- Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone) ---"
"GK Zone 25 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 75, 0, 1, 25500000, 0
"GK Zone 26 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 78, 0, 1, 26500000, 0
"GK Zone 27 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 81, 0, 1, 27500000, 0
"GK Zone 28 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 84, 0, 1, 28500000, 0
"GK Zone 29 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 87, 0, 1, 29500000, 0
"GK Zone 30 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 90, 0, 1, 30500000, 0
"GK Zone 31 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 93, 0, 1, 31500000, 0
"GK Zone 32 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 96, 0, 1, 32500000, 0
"GK Zone 33 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 99, 0, 1, 33500000, 0
"GK Zone 34 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 102, 0, 1, 34500000, 0
"GK Zone 35 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 105, 0, 1, 35500000, 0
"GK Zone 36 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 108, 0, 1, 36500000, 0
"GK Zone 37 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 111, 0, 1, 37500000, 0
"GK Zone 38 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 114, 0, 1, 38500000, 0
"GK Zone 39 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 117, 0, 1, 39500000, 0
"GK Zone 40 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 120, 0, 1, 40500000, 0
"GK Zone 41 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 123, 0, 1, 41500000, 0
"GK Zone 42 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 126, 0, 1, 42500000, 0
"GK Zone 43 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 129, 0, 1, 43500000, 0
"GK Zone 44 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 132, 0, 1, 44500000, 0
"GK Zone 45 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 135, 0, 1, 45500000, 0

"--- Gauss-Kruger (Beijing1954 6-degree zone) ---"
"GK Zone 13 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 75, 0, 1, 13500000, 0
"GK Zone 14 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 81, 0, 1, 14500000, 0
"GK Zone 15 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 87, 0, 1, 15500000, 0
"GK Zone 16 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 93, 0, 1, 16500000, 0
"GK Zone 17 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 99, 0, 1, 17500000, 0
"GK Zone 18 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 105, 0, 1, 18500000, 0
"GK Zone 19 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 111, 0, 1, 19500000, 0
"GK Zone 20 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 117, 0, 1, 20500000, 0
"GK Zone 21 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 123, 0, 1, 21500000, 0
"GK Zone 22 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 129, 0, 1, 22500000, 0
"GK Zone 23 (Beijing1954)", 8, 9999, 3, 24, -123, -94, -0.02, 0.25, 0.13, 1.1, 0, 7, 135, 0, 1, 23500000, 0

GIS资源汇总（有点旧）

Mon, 21 Jan 2008 04:10:31 GMT

在线GIS资料阅读

地理信息系统导论

GIS网络资源

测绘科学数据共享服务网

目前共发布95个数据集的信息，涉及的总数据量超过25GB (不包括遥感影像数据集)。大部分数据为带密级的数据，不能通过网络直接获取。其中共有49个数据集的数据和24个样例数据可以直接免费下载，数据量达210MB。对于其中带密级的数据，分别给出了数据获取途径、程序以及需要遵照的法规。

地理信息系统论坛 http://www.gisforum.net/
中国GIS咨询网 http://www.gissky.com/index.asp
资源大联盟 http://zydlm.wxhc.com.cn/main.asp
FreeGIS组织 http://www.freegis.org

该网站提供FreeGIS平台索引，国际上主要的FreeGIS平台都可以在这里找到

MapTools组织 http://www.maptools.org

该网站提供开放源代码的GIS资源

OGC组织 http://www.opengeospatial.org

国际开放GIS标准的制订者，ESRI,Intergraph,Mapinfo,Oracle,Sun,BEA等都是OGC成员

MySQL数据库 http://www.mysql.com

MySQL从4.1开始支持空间数据库，遵循OGC规范，目前正式版本是5.0

PostgreSQL http://www.postgresql.org 中文http://www.pgsqldb.org

PostgreSQL是和MySQL齐名的开放源码数据库，最新版本8.0，通过PostGIS中间件可以让PostgreSQL(7.4及以下版本)支持空间数据库

PostGIS也是一个开放源码项目 http://postgis.refractions.net
Oracle数据库和应用软件 http://www.oracle.com

Oracle从8i开始支持空间数据库，目前在商业空间数据库领域占有绝对优势。

几种流行WebGIS软件的比较

产品名称

Mapxtrem

GeoMedia Web Map, GeoMedia Web Enterprese

Arc IMS, MapObjects IMS

MapGuide

GeoSurf

客户端是否需要插件或控键

不需要

需要

不需要

需要

不需要

网络传递的图像格式

JPEG(栅格图)

ActiveCGM(栅格图或矢量图)

ActiveCGM(栅格图或矢量图)

MpaGuide SDF矢量数据或JPEG栅格图

GeoSurf DH M矢量数据

与数据库连接方式

ODBC

ODBC

ODBC

ODBC

JDBC

地图预出版处理

动态生成地图

动态生成地图

动态生成地图

需要进行数据格式转换处理

需要进行数据格式转换处理

可发布的数据格式

MapInfo地图文件

MGE工程,MicroStation DGN文件, Frame文件,MGEDM文件,ArcView Shape文件,ArcInfo Coverage,Autodesk DWG文件,Mapinfo TAB文件

ArcView Shape 文件,AecInfo Coverage,SDE地图

ArcView Shape 文件,AecInfo Coverage,SDE地图, ,Autodesk DWG文件, MicroStation DGN文件, Mapinfo TAB文件

ArcView Shape 文件,AecInfo Coverage,SDE地图, ,Autodesk DWG文件, MicroStation DGN文件, Mapinfo TAB文件

地图服务观摩

名称	数据格式	客户端	网址	备注	公司
国外
Google Earth	卫星影像	胖	http://earth.google.com/	估计是java技术	Google
Microsoft Live Local	卫星影像、栅格	胖	http://preview.local.live.com/		Microsoft
WorldWind	卫星影像	胖	http://worldwind.arc.nasa.gov/	智能客户端技术	NASA
Google Map	栅格地图	瘦	http://maps.google.com http://www.google.com/apis/maps/	可叠加卫星影像,提供API	Google
Yahoo	栅格地图	瘦	http://developer.yahoo.net/maps/	提供API	Yahoo
MSN Virtual Earth	未知		http://www.virtualearth.com/		Microsoft
feedmap	栅格地图	瘦	http://www.feedmap.net/BlogMap/
国内
Go2Map	栅格地图	瘦	http://www.go2map.com/down/freemap/	提供城市地图服务和API	Sohu
新浪爱问	栅格地图	瘦	http://local.sina.com.cn/	地图搜索服务	Sina
Mapabc	栅格地图	胖	http://www.mapabc.com	地图搜索服务，提供地图名片
Mapbar	栅格地图	瘦	http://www.mapbar.com	地图搜索服务，提供博客地图
我要地图	栅格地图	瘦	http://www.51ditu.com	地图搜索服务
搜狗地图	栅格地图	瘦	http://map.sogou.com/	Sohu收购Go2Map后推出的地图搜索服务	Sohu
baidu	栅格地图	瘦	http://map.baidu.com	MapBar为baidu提供地图服务

开源WebGIS平台

向您介绍国际开源WebGIS项目，它们具有共同特点：免费使用，开放源代码（具体使用规则请参看各个平台的 Lisense文件），希望借此带您进入广阔的开源GIS世界。

采用Java开发的几个主要开源WEBGIS项目列表（由于时间有限，只选取部分）

平台

当前版本

生成日期

项目地址

授权协议

支持格式和接口

ESRI Shape

Mapinfo MID/MIF

Oracle

MySQL

PostGIS

其他格式*2

OGC*8 WMS*9 Server

OGC WFS*10 Server

OGC WCS*11 Server

MS .Net

Deegree

2.0

2005-2-3

http://deegree.sourceforge.net

LGPL

√

GML2.1.1

√*4

√*5

√*6

OpenMap

4.6.3

2006-2-1

http://openmap.bbn.com

OpenMap License

√

√*1

√*3

√

VPF RPF DTED

√

√*7

GeoServer*14

1.3

2006-2-16

http://docs.codehaus.org/
display/GEOS/Home

GPL 2.0

√

GML2.1.1 ArcSDE DB2 VPF

√*9

√*10

GeoTools

2.1.1

2006-1-26

http://www.geotools.org

LGPL

√

GML2.1.1 ArcSDE

√

uDig*12

1.0.6

2005

http://udig.refractions.net/
confluence/display/UDIG/Home

LGPL

√

GML2.1.1 ArcSDE DB2

mapbuilder-lib*13

1.0rc1

2005-12

http://mapbuilder.sourceforge.net/

LGPL

GML

√

*1 仅支持点实体
*2 光栅格式JPEG, GIF, PNG, (Geo)TIFF, PNM , BMP没有列出
*3 需要单独的支持类
*4 兼容OGC WMS 1.1.1
*5 兼容OGC WFS 1.0.0
*6 兼容OGC WCS 1.0.0
*7 有限支持
*8 Open Geospatial Consortium（OGC）
*9 Web Map Service (WMS) 基于Web的光栅和矢量图形服务
*10 Web Feature Service (WFS) 基于Web采用GML格式传输的矢量图形数据服务
*11 Web Coverage Service (WCS) 基于Web采用光栅格式传输的光栅图形数据服务
*12 采用Eclipse框架开发的桌面GIS软件
*13 基于AJAX模型的WEBGIS客户端软件，支持GeoServer, MapServer, quickWMS服务器
*14 基于J2EE架构的WEBGIS服务器，已测试JBoss, Jetty, Tomcat, Resin

Deegree示例（读取、显示、格式转换支持SHP、GML、数据库、WMS、WFS C/S）下载程序包(V0.91) GML测试文件
OpenMap示例（中国铁路 B/S）网页浏览(非宽带用户请勿访问)
注: 以上示例需要安装Sun J2SE 1.4以上版本才能正常运行

采用C/C++开发的开放源代码的GIS平台列表（由于时间有限，只选取部分平台）

平台	当前版本	生成日期	项目地址	授权协议	支持格式和接口	开发语言
GRASS	6.0.2	2006-2-22	http://grass.itc.it	GPL	ESRI E00, Shape, DXF, GPS-ASCII, USGS-DEM,IDRISI, OSS, MapInfo MIF,TIGER, RML Raster ARC/GRID, E00, GIF,TIF, PNG, ERDAS LAN	C
MapServer	4.6	2005-6-14	http://mapserver.gis.umn.edu/index.html	MapServer License	ESRI Shape, Mapinfo, PostGIS, ArcSDE (通过OGR1支持) TIFF/GeoTIFF, EPPL7（通过GDAL2支持）WMS (client/server), WFS (client/server)	C

*1 OGR http://gdal.velocet.ca/projects/opengis 提供读取ESRI Shape, Mapinfo mid/mif and TAB的C++库，属于GDAL项目的子集
*2 GDAL http://www.gdal.org/index.html C/C++编写的光栅地理数据格式转换库

MapX中的坐标系定义与转换(转自rover的blog）

Sat, 19 Jan 2008 04:27:05 GMT

GIS中的坐标系定义是GIS系统的基础，正确定义GIS系统的坐标系非常重要。
1. 椭球体、基准面及地图投影
GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定，而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定，因此欲正确定义GIS系统坐标系，首先必须弄清地球椭球体(Ellipsoid)、大地基准面(Datum)及地图投影(Projection)三者的基本概念及它们之间的关系。
基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的1975地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系，目前大地测量基本上仍以北京54坐标系作为参照，北京54与西安80坐标之间的转换可查阅国家测绘局公布的对照表。 WGS1984基准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心，目前GPS测量数据多以WGS1984为基准。
上述3个椭球体参数如下：
椭球体 Mapinfo中代号年代长半轴短半轴 1/扁率
Krassovsky 3 1940 6378245 6356863 298.3
IAG 75 31 1975 6378140 6356755 298.25722101
WGS 84 28 1984 6378137.000 6356752.314 298.257223563
椭球体与基准面之间的关系是一对多的关系，也就是基准面是在椭球体基础上建立的，但椭球体不能代表基准面，同样的椭球体能定义不同的基准面，如前苏联的Pulkovo 1942、非洲索马里的Afgooye基准面都采用了Krassovsky椭球体，但它们的基准面显然是不同的。
地图投影是将地图从球面转换到平面的数学变换，如果有人说：该点北京54坐标值为X=4231898,Y=21655933，实际上指的是北京54基准面下的投影坐标，也就是北京54基准面下的经纬度坐标在直角平面坐标上的投影结果。
2. GIS中基准面的定义与转换
虽然现有GIS平台中都预定义有上百个基准面供用户选用，但均没有我们国家的基准面定义。假如精度要求不高，可利用前苏联的Pulkovo 1942基准面(Mapinfo中代号为1001)代替北京54坐标系；假如精度要求较高，如土地利用、海域使用、城市基建等GIS系统，则需要自定义基准面。
GIS系统中的基准面通过当地基准面向WGS1984的转换7参数来定义，转换通过相似变换方法实现，具体算法可参考科学出版社1999年出版的《城市地理信息系统标准化指南》第76至86页。假设Xg、Yg、Zg表示WGS84地心坐标系的三坐标轴，Xt、Yt、Zt表示当地坐标系的三坐标轴，那么自定义基准面的7参数分别为：三个平移参数ΔX、ΔY、ΔZ表示两坐标原点的平移值；三个旋转参数εx、εy、εz表示当地坐标系旋转至与地心坐标系平行时，分别绕Xt、Yt、Zt的旋转角；最后是比例校正因子，用于调整椭球大小。
MapX中基准面定义方法如下：
Datum.Set(Ellipsoid, ShiftX, ShiftY, ShiftZ, RotateX, RotateY, RotateZ, ScaleAdjust, PrimeMeridian)
其中参数： Ellipsoid为基准面采用的椭球体；
ShiftX, ShiftY, ShiftZ为平移参数；
RotateX, RotateY, RotateZ为旋转参数；
ScaleAdjust为比例校正因子，以百万分之一计；
PrimeMeridian为本初子午线经度，在我国取0，表示经度从格林威治起算。
美国国家测绘局(National Imagery and Mapping Agency)公布了世界大多数国家的当地基准面至WGS1984基准面的转换3参数(平移参数)，可从 http://164.214.2.59/GandG/wgs84dt/dtp.html 下载，其中包括有香港Hong Kong 1963基准面、台湾 Hu-Tzu-Shan 基准面的转换3参数，但是没有中国大陆的参数。
实际工作中一般都根据工作区内已知的北京54坐标控制点计算转换参数，如果工作区内有足够多的已知北京54与WGS84坐标控制点，可直接计算坐标转换的7参数或3参数；当工作区内有3个已知北京54与WGS84坐标控制点时，可用下式计算WGS84到北京54坐标的转换参数(A、B、C、D、E、F)：x54 = AX84 + BY84 + C，y54 = DX84 + EY84 + F，多余一点用作检验；在只有一个已知控制点的情况下(往往如此)，用已知点的北京54与WGS84坐标之差作为平移参数，当工作区范围不大时精度也足够了。
从Mapinfo中国的URL(http://www.mapinfo.com.cn/download)可下载到包含北京54、西安80坐标系定义的Mapinfow.prj文件，其中定义的北京54基准面参数为：(3,24,-123,-94,-0.02,0.25,0.13,1.1,0)，西安80基准面参数为：(31,24,-123,-94,-0.02,0.25,0.13,1.1,0)，文件中没有注明其参数的来源，我发现它们与Mapinfo参考手册附录G"定义自定义基准面"中的一个例子所列参数相同，因此其可靠性值得怀疑，尤其从西安80与北京54采用相同的7参数来看，至少西安80的基准面定义肯定是不对的。因此，当系统精度要求较高时，一定要对所采用的参数进行检测、验证，确保坐标系定义的正确性。
3. GIS中地图投影的定义
我国的基本比例尺地形图(1:5千，1:1万，1:2.5万，1:5万，1:10万，1:25万，1:50万，1:100万)中，大于等于50万的均采用高斯-克吕格投影(Gauss-Kruger)，又叫横轴墨卡托投影(Transverse Mercator)；小于50万的地形图采用正轴等角割园锥投影，又叫兰勃特投影(Lambert Conformal Conic)；海上小于50万的地形图多用正轴等角园柱投影，又叫墨卡托投影(Mercator)，我国的GIS系统中应该采用与我国基本比例尺地形图系列一致的地图投影系统。
在MapX中坐标系定义由基准面、投影两部分参数组成，方法如下：
CoordSys.Set(Type, [Datum], [Units], [OriginLongitude], [OriginLatitude],
[StandardParallelOne], [StandardParallelTwo], [Azimuth], [ScaleFactor],
[FalseEasting], [FalseNorthing], [Range], [Bounds], [AffineTransform])
其中参数：Type表示投影类型，Type为1时地图坐标以经纬度表示，它是必选参数，它后面的参数都为可选参数；
Datum为大地基准面对象，如果采用非地球坐标(NonEarth)无需定义该参数；
Units为坐标单位，如Units为7表示以米为单位；
OriginLongitude、OriginLatitude分别为原点经度和纬度；
StandardParallelOne、StandardParallelTwo为第一、第二标准纬线；
Azimuth为方位角，斜轴投影需要定义该参数；
ScaleFactor为比例系数；
FalseEasting, FalseNorthing为东伪偏移、北伪偏移值；
Range为地图可见纬度范围；
Bounds为地图坐标范围，是一矩形对象，非地球坐标(NonEarth)必须定义该参数；
AffineTransform为坐标系变换对象。
相应高斯-克吕格投影、兰勃特投影、墨卡托投影需要定义的坐标系参数序列如下：
高斯-克吕格：投影代号(Type)，基准面(Datum)，单位(Unit)，
中央经度(OriginLongitude)，原点纬度(OriginLatitude)，
比例系数(ScaleFactor)，
东伪偏移(FalseEasting)，北纬偏移(FalseNorthing)
兰勃特: 投影代号(Type)，基准面(Datum)，单位(Unit)，
中央经度(OriginLongitude)，原点纬度(OriginLatitude)，
标准纬度1(StandardParallelOne)，标准纬度2(StandardParallelTwo)，
东伪偏移(FalseEasting)，北纬偏移(FalseNorthing)
墨卡托: 投影代号(Type)，基准面(Datum)，单位(Unit)，
原点经度(OriginLongitude)，原点纬度(OriginLatitude)，
标准纬度(StandardParallelOne)
在城市GIS系统中均采用6度或3度分带的高斯-克吕格投影，因为一般城建坐标采用的是6度或3度分带的高斯-克吕格投影坐标。高斯-克吕格投影以6度或3度分带，每一个分带构成一个独立的平面直角坐标网，投影带中央经线投影后的直线为X轴(纵轴，纬度方向)，赤道投影后为Y轴(横轴，经度方向)，为了防止经度方向的坐标出现负值，规定每带的中央经线西移500公里，即东伪偏移值为500公里，由于高斯-克吕格投影每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值，所以各带的坐标完全相同，因此规定在横轴坐标前加上带号，如(4231898,21655933)其中21即为带号，同样所定义的东伪偏移值也需要加上带号，如21带的东伪偏移值为21500000米。
假如你的工作区位于21带，即经度在120度至126度范围，该带的中央经度为123度，采用Pulkovo 1942基准面，那么定义6度分带的高斯-克吕格投影坐标系参数为：(8，1001，7，123，0，1，21500000，0)。
那么当精度要求较高，实测数据为WGS1984坐标数据时，欲转换到北京54基准面的高斯-克吕格投影坐标，如何定义坐标系参数呢？你可选择WGS 1984(Mapinfo中代号104)作为基准面，当只有一个已知控制点时(见第2部分)，根据平移参数调整东伪偏移、北纬偏移值实现WGS84到北京54的转换，如:(8，104，7，123，0，1，21500200，-200)，也可利用 AffineTransform坐标系变换对象,此时的转换系数(A、B、C、D、E、F)中A、B、D、E为0，只有X、Y方向的平移值C、F ；当有3个已知控制点时，可利用得到的转换系数(A、B、C、D、E、F)定义 AffineTransform坐标系变换对象，实现坐标系的转换，如：(8，104，7，123，0，1，21500000，0，map.AffineTransform)，其中AffineTransform定义为AffineTransform.set(7，A、B、C、D、E、F)(7表示单位米)；当然有足够多已知控制点时，直接求定7参数自定义基准面就行了。

容灾备份的关键技术

Sun, 04 Feb 2007 16:16:07 GMT

　　在建立容灾备份系统时会涉及到多种技术，如:SAN或NAS技术、远程镜像技术、基于IP的SAN的互连技术、快照技术等。这里重点介绍远程镜像、快照和互连技术。

　　1. 远程镜像技术

　　远程镜像技术是在主数据中心和备援中心之间的数据备份时用到。镜像是在两个或多个磁盘或磁盘子系统上产生同一个数据的镜像视图的信息存储过程，一个叫主镜像系统，另一个叫从镜像系统。按主从镜像存储系统所处的位置可分为本地镜像和远程镜像。远程镜像又叫远程复制，是容灾备份的核心技术，同时也是保持远程数据同步和实现灾难恢复的基础。远程镜像按请求镜像的主机是否需要远程镜像站点的确认信息，又可分为同步远程镜像和异步远程镜像。

　　同步远程镜像(同步复制技术)是指通过远程镜像软件，将本地数据以完全同步的方式复制到异地，每一本地的I/O事务均需等待远程复制的完成确认信息，方予以释放。同步镜像使远程拷贝总能与本地机要求复制的内容相匹配。当主站点出现故障时，用户的应用程序切换到备份的替代站点后，被镜像的远程副本可以保证业务继续执行而没有数据的丢失。但它存在往返传播造成延时较长的缺点，只限于在相对较近的距离上应用。

　　异步远程镜像(异步复制技术)保证在更新远程存储视图前完成向本地存储系统的基本I/O操作，而由本地存储系统提供给请求镜像主机的I/O操作完成确认信息。远程的数据复制是以后台同步的方式进行的，这使本地系统性能受到的影响很小，传输距离长(可达1000公里以上)，对网络带宽要求小。但是，许多远程的从属存储子系统的写没有得到确认，当某种因素造成数据传输失败，可能出现数据一致性问题。为了解决这个问题，目前大多采用延迟复制的技术(本地数据复制均在后台日志区进行)，即在确保本地数据完好无损后进行远程数据更新。

　　2.快照技术

　　远程镜像技术往往同快照技术结合起来实现远程备份，即通过镜像把数据备份到远程存储系统中，再用快照技术把远程存储系统中的信息备份到远程的磁带库、光盘库中。

　　快照是通过软件对要备份的磁盘子系统的数据快速扫描，建立一个要备份数据的快照逻辑单元号LUN和快照cache。在快速扫描时，把备份过程中即将要修改的数据块同时快速拷贝到快照cache中。快照LUN是一组指针，它指向快照cache和磁盘子系统中不变的数据块(在备份过程中)。在正常业务进行的同时，利用快照LUN实现对原数据的一个完全的备份。它可使用户在正常业务不受影响的情况下(主要指容灾备份系统)，实时提取当前在线业务数据。其“备份窗口”接近于零，可大大增加系统业务的连续性，为实现系统真正的7×24运转提供了保证。

　　快照是通过内存作为缓冲区(快照cache)，由快照软件提供系统磁盘存储的即时数据映像，它存在缓冲区调度的问题。

　　3.互连技术

　　早期的主数据中心和备援数据中心之间的数据备份，主要是基于SAN的远程复制(镜像)，即通过光纤通道FC，把两个SAN连接起来，进行远程镜像(复制)。当灾难发生时，由备援数据中心替代主数据中心保证系统工作的连续性。这种远程容灾备份方式存在一些缺陷，如:实现成本高、设备的互操作性差、跨越的地理距离短(10公里)等，这些因素阻碍了它的进一步推广和应用。

　　目前，出现了多种基于IP的SAN的远程数据容灾备份技术。它们是利用基于IP的SAN的互连协议，将主数据中心SAN中的信息通过现有的TCP/IP网络，远程复制到备援中心SAN中。当备援中心存储的数据量过大时，可利用快照技术将其备份到磁带库或光盘库中。这种基于IP的SAN的远程容灾备份，可以跨越LAN、MAN和WAN，成本低、可扩展性好，具有广阔的发展前景。基于IP的互连协议包括:FCIP、iFCP、Infiniband、iSCSI等。

　　【小知识】

　　衡量容灾备份的两个技术指标

　　RPO(Recovery Point Objective):即数据恢复点目标，主要指的是业务系统所能容忍的数据丢失量。

　　RTO(Recovery Time Objective):即恢复时间目标，主要指的是所能容忍的业务停止服务的最长时间，也就是从灾难发生到业务系统恢复服务功能所需要的最短时间周期。

　　RPO针对的是数据丢失，而RTO针对的是服务丢失，二者没有必然的关联性。RTO和RPO的确定必须在进行风险分析和业务影响分析后根据不同的业务需求确定。对于不同企业的同一种业务，RTO和RPO的需求也会有所不同。

数据容灾备份（摘录）

Sat, 03 Feb 2007 06:16:20 GMT

容灾备份是要在异地备份和维护一个备份系统。容灾可以分为数据容灾和应用容灾。数据容灾是在异地建立数据系统，该系统是对本地系统关键应用数据实时复制。当出现灾难时，可由异地系统迅速接替本地系统而保证业务的连续性。应用容灾比数据容灾层次更高，即在异地建立一套完整的、与本地数据系统相当的备份应用系统(可以同本地应用系统互为备份，也可与本地应用系统共同工作)。在灾难出现后，远程应用系统迅速接管或承担本地应用系统的业务运行。第0级:没有备援中心　　这一级容灾备份，实际上没有灾难恢复能力，它只在本地进行数据备份，并且被备份的数据只在本地保存，没有送往异地。　　第1级:本地磁带备份，异地保存　　在本地将关键数据备份，然后送到异地保存。灾难发生后，按预定数据恢复程序恢复系统和数据。这种方案成本低、易于配置。但当数据量增大时，存在存储介质难管理的问题，并且当灾难发生时存在大量数据难以及时恢复的问题。为了解决此问题，灾难发生时，先恢复关键数据，后恢复非关键数据。　　第2级:热备份站点备份　　在异地建立一个热备份点，通过网络进行数据备份。也就是通过网络以同步或异步方式，把主站点的数据备份到备份站点，备份站点一般只备份数据，不承担业务。当出现灾难时，备份站点接替主站点的业务，从而维护业务运行的连续性。　　第3级:活动备援中心　　在相隔较远的地方分别建立两个数据中心，它们都处于工作状态，并进行相互数据备份。当某个数据中心发生灾难时，另一个数据中心接替其工作任务。这种级别的备份根据实际要求和投入资金的多少，又可分为两种:①两个数据中心之间只限于关键数据的相互备份;②两个数据中心之间互为镜像，即零数据丢失等。零数据丢失是目前要求最高的一种容灾备份方式，它要求不管什么灾难发生，系统都能保证数据的安全。所以，它需要配置复杂的管理软件和专用的硬件设备，需要投资相对而言是最大的，但恢复速度也是最快的。

快速精通ZIGBEE无线技术（转载）

Thu, 30 Nov 2006 06:57:01 GMT

     三板斧, 助你快速精通ZIGBEE无线技术

             作者:   吴线      2006-8-9

一ZIGBEE无线技术迎面而来
Zigbee是一种崭新的,专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术。也是目前嵌入式应用的一个大热点。
Zigbee的特点主要有以下几个方面：
1/低功耗。在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个节点工作6~24个月，甚至更长。这是Zigbee的突出优势。相比较，蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。
2/低成本。通过大幅简化协议（不到蓝牙的1/10），降低了对通信控制器的要求，按预测分析，以8051的8位微控制器测算，全功能的主节点需要32KB代码，子功能节点少至4KB代码，而且Zigbee免协议专利费。
3/低速率。Zigbee工作在250kbps的通讯速率，满足低速率传输数据的应用需求。
4/近距离。传输范围一般介于10～100m之间，在增加RF发射功率后，亦可增加到1~3km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力，传输距离将可以更远。
5/短时延。Zigbee的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms，进一步节省了电能。相比较，蓝牙需要3~10 s、WiFi需要3 s。
6/高容量。Zigbee可采用星状、片状和网状网络结构，由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理254个子节点；同时主节点还可由上一层网络节点管理，最多可组成65000个节点的大网。
7/高安全。Zigbee提供了三级安全模式，包括无安全设定、使用接入控制清单(ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES128)的对称密码，以灵活确定其安全属性。
8/免执照频段。采用直接序列扩频在工业科学医疗2.4GHz(全球) (ISM)频段。
正是这些全新的特点,将使ZIGBEE技术将在无线数传,无线传感器网络，无线实时定位，射频识别，数字家庭，安全监视, 无线键盘，无线遥控器，无线抄表,汽车电子,医疗电子,工业自动化等方面得到非常广阔的应用, 目前有个口号”WIRELESS ANY WHERE”,要实现这个口号的目标,,zigbee 技术的广泛应用 , 可能是一个重要的前提;
对应电子工程师而言,学习ZIGBEE,掌握ZIGBEE, 已经是一个不能回避的新课题,但电子工程师如何起步开始学习ZIGBEE技术,如何建立一个高效率,低价格的ZIGBEE无线技术学习环境,许多电子工程师,单片机工程师感到无从下手,本文提出了三个方面的实用的建议,希望对你快速入门ZIGBEE技术有所帮助;

    二建议一:从自己熟悉的技术平台开始入门
    由于ZIGBEE技术是目前嵌入式应用的大热门,所以,目前全世界很多公司陆续投入这个市场,市场上各种ZIGBEE的技术方案五花八门, 争奇斗艳, 但俗话说”外行看热闹,内行看门道”,以专家的眼光看,每个方案的提供商,无不追求一个”利”字,芯片公司为了推销自己的微处理器,推销给用户不同的微处理器(MCU), 不同公司的硬件平台,不同的编译调试系统,这对应初次进入无线领域的工程师而言,既要面对复杂的ZIGBEE无线通讯协议, 超高频的硬件环境,再加上完全陌生的指令系统,硬件平台,无疑对学习ZIGBEE是”雪上加霜”
    建议的解决的之道是选择8051 微处理器为ZIGBEE 的核心MCU, 8051微处理器诞生30多年,目前在国内最为普及,大学中专,都有广泛的课程,各种参考书,到处都有,开发软件KEIL, IAR, 早已被大家熟悉,用起来最顺手;
有言论说,8051”老了” ,怕不能担当此重任,也有言论说,8051会产生数字噪声,影响无线通讯….,以专家的眼光看,这些都是没有科学依据的说法;随着芯片科技的发展,今天的8051早已经脱胎换骨,只是片上系统(SoC)的一小部分,而且在低功耗,高速度,低噪声等方面,有了质的飞跃,拿TI/CHIPCON公司最新的ZIGBEE单片机CC2430/CC2431为例,其8051内核经过特别设计,可以和2.4GHZ的ZIGBEE无线收发电路完美的配合工作,绝不会因为其8051内核的高速运行而对高频无线通讯有任何影响;
   从8051入手,入门ZIGBEE技术,好处如下:
   1/ 无需重新学习微处理器结构原理,无需重新熟悉编译/调试工具;
   2/ 对片上系统的I/O, 定时器,A/D, PWM, 看门狗等等,也无需重新学习;
   3/ 如果你没有单片机的基础,学起来也非常容易,也容易找到人请教,交流;
   从技术眼光看,ZIGBEE技术的核心是软件,如果MCU是8051,则ZIGBEE是由C51代码组成的一堆软件而已;无论是无线数据传输,路由算法,网络拓扑….都是各种函数的组合,代码组合, 如果你熟悉C51编程,你就很容易熟悉ZIGBEE的代码,同时将自己的应用代码和ZIGBEE结合在一起;
从硬件而言,如果你已经熟悉8051, 学习ZIGBEE最好从片上系统(无线单片机)开始进入,因为对于初学无线的工程师而言,从无线单片机开始,可以避开硬件/高频方面的很多难点(像CC2430/CC2431/CC1110/CC2510,无线部分完全集成在芯片中,外部只有很少几只零件,你几乎完全不需要考虑如何焊接,如何调试无线高频部分硬件),直接进入最关键的部分的学习;

三建议二, 选择一个负担得起的ZIGBEE开发平台
根据建议一,入门最理想的是选择8051内核的ZIGBEE无线单片机,理想的选择是最新的CC2430,如果需要高精度无线定位的话,可以容易的扩展到CC2431(关于这两种无线单片机网上有很多介绍),注意,CC2430/CC2431无线单片机是目前世界上仅有的带有128K闪存的8051内核的ZIGBEE无线单片机;
   有几家公司也号称推出了8051内核的ZIGBEE无线单片机,但他们的”单片机”只有ROM(只读存储器),没有存放程序的闪存,必须要外加一个小的闪存,你的全部程序必须存储在外部的闪存中,如果你使用这样的无线单片机,最大的问题是不能对你自己开发的代码加密,任何人可以从外部闪存轻易中获得你辛辛苦苦开发的代码?!但是使用CC2430/CC2431就不会有这样的问题发生;
      从CC2430/CC2431入门ZIGBEE技术,为了能进行程序编译,下载,在线调试,你必须需要一套实际的CC2430/CC2431无线开发平台系统，该系统可以在你的实验室，也可以在你家里，无论是花你老板的“银子”，还是你自己为未来进行技术投资而“自掏腰包”，这套开发系统从目前国内外情况看,都不可能太便宜,价格从几百美元到上万美元不等;
     作为入门者,当然希望有一套负担得起的开发平台,从目前市场情况看,作者认为国内用户最理想的选择是成都无线龙通讯公司的C51RF-3 CC2430无线开发平台,原因如下:
     1/入门价格低,3000多人民币起步(个人/教育/科研/批量可以另外优惠),但性能可靠,功能齐全,具有国外高价格ZIGBEE CC2430/CC2431开发系统全部功能(注意,无线龙通讯提供的这个平台同时,也提供升级到ZIGBEE/802.15.4 协议栈全部C51源代码,而不是像国外同类产品那样,只提供二进制/不可修改的目标码库,用户升级到ZIGBEE/802.15.4 协议栈全部C51源代码的价格只有国外同类产品价格的几十分之一);
     2/包括一个USB接口的全功能仿真器,两个完全高频测试的ZIGBEE/802.15.4兼容无线模块;IAR编译调试软件和无线表演软件C51源代码光盘等;
     3/多年专业无线开发系统生产经验,技术支持,保证质量可靠,已经有清华大学/国防科技大学/重庆大学等大量用户成功使用;
当然价格目前比起一般单片机开发系统几百元一台的价格是高了一些,但是,这是全新的高科技,高频高速,几万行ZIGBEE/802.15.4 C51源代码,市场巨大,都是普通单片机不能相比的,俗话说“舍不得孩子套不着狼”，如果你决心要尽快掌握最先进的无线技术，决心要开发ZIGBEE产品,花几千银子也是值得的事情；
为了证明”物超所值”让我们来看看下面的图画,看看你装备了这套系统后,你可以做些什么:

图一 C51RF-3 BK CC2430/CC2431 ZIGBEE无线开发系统（原图缺失，从成都无线龙公司查到资料连接)

     从图片你看到,系统包括一个C51RF-3实时在线仿真器,该仿真器通过USB接口直接连接到你的电脑，同时，通过10线仿真电缆连接到CC2430ZIGBEE无线单片及目标板,就方便的完成了连接；无需其他的直流电源。
    编译,调试采用 IAR 7.20 以上C51开发环境。该软件开发工具非常类似KELL的开发平台，如果你熟悉KELL的C51开发平台，你应该非常容易去使用和非常喜欢这个功能强大的类似的IDE/DEBUG平台
成都无线龙通讯科技公司精心设计的这个目标板分成两部分,底板由电源,RS232接口,键盘,图形液晶显示器,电池系统组成,其核心,其实是一个移动无线终端的原形,菜单和汉字显示都具备,无论进行联机的开发,软件下载,还是脱机的独立运行,用电池供电,进行无线通讯距离测试,都非常方便;
更为巧妙的是,将无线CC2430模块从低板上取下来,给模块连接上2个AA电池,无线模块也可以单独运行,下载程序, 独立运行; 对于许多要求小体积的应用,如 RFID等,非常方便;
对于学习ZIGBEE技术,你只要连接电脑,运行IAR C51开发环境,就可以方便的观察ZIGBEE/802.15.4协议栈源代码的运行情况, 跟踪协议栈运行情况,单步,断点,ZIGBEE的整个协议,完全透明/可控, 可操作…….   无线收发情况也在电脑屏幕上,一目了然, 随你控制;
有了这套工具,即使没有如何无线通讯经验的工程师,也能够在很短时间,熟悉复杂的ZIGBEE协议, 很快将自己的应用,和ZIGBEE无线技术结合在一起,成为无线通讯的内行;

        四    建议三 ,实践第一,动手第一,只有动手,才能快速入门精通

        高频无线技术，单片机技术，C51编程，无线传感器技术，无线网络技术和ZIGBEE/802.15.4技术都属于实验技术和实用技术，具体的掌握这些技术，都需要实际的动手，通过编程序，实际调试，实际电路板，现场测试分析等，来真正了解技术的核心，来具备实际的经验。
从知识准备来讲，可以直接读无线单片机的各种数据手册，ZIGBEE/802.15.4技术规范等, 也可以看看有没有象《无线通讯的入门和实战》这样类似的无线通俗读物，可惜目前这类实用的无线书籍太少了，希望我们的大学教授们，多出一些实用的书籍，目前书店的无线类书籍大多是理论，各种复杂的计算公式，让人看起来非常吃力。但如何去象开发单片机一样，实实在在的做程序，做电路板，去调试。测试，最后做一个实际的无线产品，在这些书籍中很难发现，而这才是我们电子工程师最需要的东西。
动手去做,在实践中体验无线通讯的原理,自己编程序,自己观察无线通讯的实践过程,师快速掌握ZIGBEE/802.15.4短距离,低功耗无线网络技术的关键;
有了上述的开发工具,你就具备了动手的全部条件,剩下的就是看你有多少智慧,去实现千千万万的应用,去开发形形色色的无线产品了;

结束语:
    归纳起来,三板斧分别是: 选择自己熟悉的ZIGBEE 单片MCU系统, 选择高效率,低价格的ZIGBEE开发工具, 加强对ZIGBEE技术的动手实践 ,如果你这样去做,你离开真正掌握ZIGBEE技术,迈入未来无线店堂的大门就不远了;

中国式的新闻-关于迅驰和802.11

Mon, 27 Nov 2006 05:47:05 GMT

昨天在eeworld上看到一篇文章“中移动遴选奥运无线技术迅驰技术再遭质疑”，抬头很唬人，直接引用了中移动某负责人的讲话，对802.11b的技术缺陷提出质疑。“中国移动集团负责2008年北京奥运无线网络部分的建设与维护。目前，中国移动正在对比各种可能的无线局域网技术，为此后的决策提供依据。”另外提到北京奥运会将首次使用WLAN，这个没有办法考证，但是我想当怀疑这种说法。文章的最后提到，中移动还在评估中国自有的WLAN标准WAPI，虽然拒绝承认WAPI是奥运会WLAN的标准，但是承认WAPI会有更多的机会。绕来绕去，原来症结还是在WAPI，google下这篇文章，已经被各大网站转载。把所有不确定的词堆积在一起，形成一篇似是而非的文章。好像WPAI已经击败了WLAN成了业内标准。

在网上google了WAPI，看到2年前这么一篇文章“英特尔不支持WAPI 我国回应：迅驰不达标将禁销”，文中提到“英特尔本周宣布将不支持WAPI，认为WAPI落后而且质量很差，……”，而对应的中国官员表示“国际无线设备制造商可以轻而易举地遵守新标准，只要开发简单的软件或者升级硬件。”同时“中国拒绝与国际制造商分享该标准核心的解码方法。”显而易见WAPI也是一个国内某企业忽悠出来的一个标准，不经过成为业内标准层层的流程检验，一方面指责802.11有什么样的安全漏洞，另一方面对自己的标准保密，这样儿戏的做法简直是对大众智力的污辱。幸好有互联网，曾经发生过的事情都留下了痕迹，包括2年前出现的闹剧，2004年中国宣布WAPI截止前一个月“中国作出让步将无限期推迟WAPI标准强制执行”这个无限期一直到了今天。

忽然在网上重新看到这个话题，也不禁有些迷惑，或许WAPI有了什么重大改进？否则如何与802.11小组竞争，目前WLAN的安全机制已经不是2年前的状况了。另外西电捷通到底是家什么背景的公司，似乎WAPI后面就只有这么几家公司，连业界联盟都算不上，他们就来主导形成新的标准？

在网上看到另一篇分析文章，似乎当年看到过，摘录：

“WAPI在技术上有着严重的先天缺陷。”

　　一位美籍知情者向《IT时代周刊》透露，WAPI对外宣称的“核心自主知识产权”产品——椭圆曲线加密技术，最早于1994年出现在美国。其言外之意是，美国在10年前就掌握了相关技术，继而形成了“X9.X”和“186-2”DSS系列，并在具体使用方面取得了技术和法律上的完善。然而，由于WAPI没有公开技术具体内容，公众不能断定它的椭圆曲线加密技术究竟多少是自主发明，多少是“舶来品”。而由WAPI已经给出的资料看，其技术水平远远未能超出“X9.X”和“186-2”DSS系列的水平。

　　其次，WAPI在技术上并不服众，所以在2003年11月中旬的IEEE会议上，WAPI受到了该组织成员强烈的联合抵制。IEEE给出拒绝WAPI的要点是：

WAPI类似（不是“符合”）802.11标准，但不符合IEEE标准对个人资料和隐私的保护要求；
WAPI增加使用成本，不符合802.11标准对厂商和用户双方都降低使用成本的要求；
WAPI不符合全球通用的要求，IEEE质疑其成为国际标准一部分的要求；802.11标准不是完美的，但IEEE已经开始起草802.11i等系列来完善它；

编程？

Sun, 26 Nov 2006 16:53:13 GMT

最近收到EDN的邮件，提到了ESL设计方法（electronic system level）。文章题目是“有一天我们将不再编程，我们编处理器”，实际上这种设计方式已经出现了很多年，google了一下，现在很多EDA厂商都加入这个队伍了，比如cadence，Synopsys，Mentor Graphic等大厂，ARM在2004年收购了ESL工具开发厂商AXYS。ESL设计方法把过去集中在产品设计后期的软件开发提前到更早的阶段；透过一个虚拟的软件平台，架构师可以在更早期发现SoC软硬件整合上的问题。而随着芯片的复杂度的增加，更多的SoC级别的设计，软件硬件的结合。需要在早期IC设计阶段就要考虑整体系统架构，IP选择等，而软件在整个系统中扮演的角色越来越重要，因此使得验证和测试的难度增加。这点在当时我们评估project vision就曾遭遇，单纯的软件或硬件工程师都无法对系统架构的合理性作出判断，软件/算法人员需要了解IC的内存管理，I/O机制；硬件人员需要有基本的算法知识。当时遇到了Tensilica的configurable processor，可以定义对软件优化的处理器指令集。当时就和同事讲，今后硬件设计师的工作要被软件工程师强了，虽然是句戏言，但是提供更加灵活的硬件开发工具，极致就应当是，硬件指令是可以根据运行的算法调整优化。Tensilica走的更往前，我们可以设计自己需要的处理器。从我的角度来看，更喜欢这种灵活性强，什么都可以配置，修改。不过这种演变就像编程时从ansi c到c++，然后进入MFC框架一样，不同的开发流程适合不同的产品。

ESL包含的含义要比我之前理解的还要广：IP建立(IP creation)，应用开发(application development)，架构探测(architectural exploration)，软硬件整合( hw/sw integration)和先期软件开发(pre-silicon software development)

ESL的广泛应用说明，硬件平台的开发会越来越偏软，到有一天Intel也加入进来，保不齐我们做的软件开发就会直接对cpu进行裁减，到那天微软的开发平台也就成了一个虚拟的软件环境，我们编译调试的并不是我们的程序，而是最终的硬件环境。

riple在文章里说的，有一天我们编处理器，实际上这天早就来到了。我等着的是终有一天会出现一个处理器时代的微软，看看这篇

mpeg audio

Sat, 18 Nov 2006 17:55:55 GMT

以前的笔记。

MPEG audio包含两个标准ISO/IEC 11172-3和13818-3，前者是mpeg1也就是通常说的vcd的，后一个是mpeg2也即DVD。两者原理都相同，直观上的区别是采样率后者正好是前者的一半。同样一段数据，采样率越低得到的数据量越少，因此要得到相同甚至更好的音质，MPEG2 audio采用的声学模型完全不同。

mpeg audio有三种采样率32，44.1和48，对应mpeg2的采样率为16，22.05和24。从低到高依次称为layer1，2，3。因此通常说的mp3也就是mpeg audio layer 3。记录的声道有四种模式：mono，dual，stereo和joint。根据两声道的数据特点，把两个声道的组合起来传输。

mpeg audio的主要原理是利用人耳的掩模特性，也就是相邻频段的tone会被能量很强的tone掩盖住，人耳只能识别这个频段的能量最高的tone，因此audio压缩的流程是通过FFT变换生成32个subband，然后对每个子带通过声学心理模型进行量化，然后进行MDCT分析，modified discrete cosine transform。解码反向。mp3相对来说还是比较简单，时间比较久了，很多内容一时都相不起来了。

下面这段是比较mpeg1 audio和mpeg2 audio的差别

Header information within the first 32 bits of the ISO/IEC 11172-3 audio frame.
Cyclic Redundancy Check (CRC), consisting of 16 bits, just after the header information (optional)
Audio data, for Layer II consisting of bit allocation (BAL), scalefactor select information (SCFSI), scalefactors (SCF), and the subband samples.
Ancillary data. Due to the large number of different applications which will use the ISO/IEC 11172-3 Standard, the length and usage of this field are not specified.
IS decoding and scalefactor definition changed

mp3 之后又出现aac，以及aac+，最大的差别是引入了ps和sbr。AAC编码已经成了3gpp的主要音频编码标准年之一。关于aac编码倒是值得仔细review下。

参考资料：

ISO/IEC 13818-3 Generic Coding of Moving Pictures and Associated Audio
ISO/IEC 11172-3 Coding of Moving Pictures and Associated Audio
A Tutorial on MPEG/Audio Compression: IEEE Multimedia Journal, Summer 1995 issue
Digital Audio Compression: Digital Technical Journal Vol. 5 No. 2, Spring 1993
http://www.mpeg.org/

UWB技术

Thu, 16 Nov 2006 11:05:56 GMT

还是绕回到wireless，因为这个领域新东西实在太多了。之前谈到的bluetooth或zigbee都是短距离的窄带通信。UWB可以提供10米范围内至少100M的传输速率。这种方式比较适合家庭或办公室内部的数据共享。从UWB的架构可以看到，RF之上可以提供Wireless USB和Wireless 1394以及DLNA兼容。
USB已经比较普及了，大量的计算机外设和存储设备，打印机都通过USB线缆和主机连接。我现在手上的数字设备，GPS，照相机，手机还有游戏机都通过USB线缆同步或充电。目前USB线缆的数字非常巨大，去年已经有15亿条USB的线缆存在于我们的生活中，而这个数字到今年时将大幅增长到35亿，这表示有差不多这个数量的USB设备和主机，这个市场是巨大。因此用无线方式连接，消除线缆，在PC主机和外设这两端依然以USB的方式工作，而无线发射这一块使用UWB的射频。

1394是提供设备之间不经过主机直接连接，曾经误以为1394即将被USB2.0替代，不过看到对USB和1394的对比分析，觉得很有道理：

“1394也是非常重要的，特别是在消费电子市场上。我们今天比较熟悉的1394设备是数码摄像机（Camcorder或DV），1394与USB最大的不同是外设与外设之间可以直接通讯。USB采用主/从的架构，比较多见的主机是PC机，而其他外设都是从设备，他们或直接或经由集线器（Hub）连到主机，所有的操作必须由主机来主导，这很适合于PC及其周边设备的应用，但显然不适合于消费电子产品的互联；1394采用对等的架构（peer-to-peer），联网的设备彼此之间都可以通讯，例如机顶盒和DVD机可以同时播放，而电视机和刻录机可以选择其中的任何一个节目源，而这并不需要一台主机的控制。今天在市场上已经有3亿条1394的线缆，这个数字将随着数字电视的普及在今后几年中大幅增长。”

由于1394的设备和其他设备（非USB和1394）也需要通过UWB的射频来进行无线收发，他们将在WiMedia这一层汇聚，不管原来是什么信号，在经过WiMedia汇聚层后转换成相同的信号传送给物理层发射。换句话说，就是要分享UWB射频。

最近在bluetooth网上看到，今年3月BLUETOOTH SIG也和UWB达成了合作协议，采用UWB里的MBOA传输技术：

“UWB技术与Bluetooth无线射频将互相兼容，并维持Bluetooth无线技术的主要优势，包括低耗电量、低成本、点对点网络、内置保安功能及配合流动装置等，而反向兼容市场上逾五亿个Bluetooth装置亦是重要的考虑因素之一。WiMedia Alliance提供的WB-OFDM UWB技术方案能够满足以上各条件，Bluetooth SIG因此感到十分满意。Bluetooth SIG及WiMedia Alliance将紧密合作，以确保整合两项技术的高速传输方案，能在极低耗电量的流动装置上达至最优化表现。”

这样看来UWB有可能成为一个通用的框架，提供无线射频技术，在网络层兼容其它软件协议栈。

UWB射频有有两套技术DS-CDMA or MBOA Specification: DS-CDMA或MBOA规格。DS-CDMA是直接序列CDMA的缩写（Direct Sequence）；MBOA是多频带OFDM联盟的缩写（Multi-Band OFDM Alliance）。DS-CDMA技术是单频带方式或窄脉冲方式，多个传输任务可共享整个频带的频率，对现有的、许可频带内的用户造成的干扰比较少，成本可以做得比较低、上市的时间较短，易于实现低功耗、低速数据流的无线传输，可实现更高速的无线数据传输，应用于媒体流及大量的数据传输；MBOA技术是多频带方式，技术上易于实现、功耗很低，频带的利用率高，多个频率子带并列，可以避开某些频带、灵活配置，速率的扩展性好。刚开始DS-CDMA走的比较靠前在2004年CES展会上已经出了样片，但是从功耗，成本和最近与其他技术的支持上，MBOA比较有希望。

物理层之上是WiMedia汇聚层，把网络层的数据转换成为信号给RF发射。spaces上没法放图片，不然就不用文字来描述UWB的架构了。WiMedia convergence platform之上是PAL，协议适应层，可以支持上面讲的wireless usb, wireless 1394, bluetooth和DLNA。

这里引用了Ti公司潘晓磊的一些内容。更直接的信息可以参考以下站点：

http://www.usb.org
http://www.1394ta.org
http://www.dlna.org
http://www.wimedia.org
http://www.multibandofdm.org
http://www.uwbforum.com

video algorithms

Tue, 14 Nov 2006 17:45:29 GMT

最近写了好几篇关于无线通讯，尤其是蓝牙的文章，被人误以为我对蓝牙有什么企图。澄清下，我对蓝牙确实有企图，不仅限于蓝牙，还包括其他无线通讯技术，IP通讯，多媒体以及其他我关注的技术。找个spaces写下来就是免得每次看完感兴趣的技术只是成为PPT，在某个文件夹里孤零零的躺着，至少强迫自己总结下，还可以持续跟踪着，不断更新，看技术的发展，还有自己逐步的理解，等于是思想的轨迹。

重新整理以前研究过的视频资料陆续贴上来，先写把视频算法的发展，以后计划还要整理mpeg-4，264，wmv；音频包括mp3，aac；还有嵌入式系统和芯片及实现的一些想法，尤其最后一部分当时和WH、BF讨论过很多，不少还成了专利。

流行的视频算法其实不多，基本按时间顺序整理从261一直到264（以前叫26L，之后又叫AVC，也代表了这个算法的发展历史）

H.261：ITU-T在ISDN时代提出来的，大概一帧65kbits，数据率就是帧率*64kbps，帧率通常不超过30fps，主要应用场合也就是ISDN video phone;

MPEG-1:ISO标准11172-2（-3是对应的audio标准mp3），码率在1.2Mbps，典型应用当然是vcd，专业说起来是cdrom存储；

MPEG-2：ISO标准13818-2（-3同样是audio标准，仍然是mp3，不过版本不同，采样率也不一样），码率在4-80Mbps，惊人呵，因为设计的应用是SDTB和HDTV，后来主要成为DVD的存储格式；

H.263：ITU-T标准，码率小于64kbps，h263的产生是为了IP视频会议，因此在早期视频电话和视频会议上基本是主流算法，甚至在目前很多基于IP的可视电话上，h263还是标准算法之一，从算法本身来讲它和之后产生的MPEG-4没有太大区别；

MPEG-4：ISO标准14496-2（对应的audio标准是aac-lc），码率从24-1024kbps，因为加入了error-resilliance，适用于无线信道传输，这个几乎成为了目前流媒体的主要格式，因为apple的quick-time以及微软早期的mediaplayer版本，还有real用的都是mpeg4；mpeg4的演变比较传奇，微软在发布mpeg4 v1 v2之后，源代码被一批人搞出来，起了名字叫divx，在网上提供免费代码opensource，搞着搞着，越来越多人加入，他们发现了里面的商业价值，于是从opensource计划里专门分出一个商业化版本，两个版分别用URL .com和.org来区分，早期的divx两个版本还是相差不多，满满从3.0开始，商业版越来越快，整个计划的商业气味也越来越浓，如今divx的播放器也是相当流行的，不过在那个时候一起参加opensource计划人开始不爽，因为他们是免费付出，divx的人去用来转换为商业利益，于是xvid粉墨登场。

H.263v2：ITU-T用来和ISO的MPEG-4竞争的算法，和H.263的差别好像是多了de-block filter；

H.264：最早是由ITU-T提出来的，那时版本称为H.26L，之后和ISO组织的AVC合并，这个一直定位的是将来的视频算法，这个将来的含义是264的编解码芯片一直没有出现（指的不是DSP方案），而且264主要针对的是数字电视标准和新一代的DVD储存标准，这些都还未进入市场。264足够复杂，为芯片面积和功耗考虑，只能实现最基本层baseline profile；

除了这两大标准组织发布的视频算法，微软的wmv9应该已经批准成为国际标准，它的许可费用比起mpeg-4以及264相当有诱惑力，而且有微软的操作系统支持，前景还是可以看好的，目前一些multiformat的芯片，都会把wmv9列作支持的算法之一；国内的avs和微软的算法一样都是和264很类似，为了降低264编解码的复杂度，消减了一些tool，后果当然就是dB下降。目前看来还是h264的编码效率最高了。

上面列的这些算法，基本原理都是相同的，利用视频流的数据冗余，冗余包括空间冗余（同一帧内具有相关性），时间冗余（前后帧也有相关性）以及统计冗余，采用预测和纠正的方式来压缩图像数据。用文字来描述就是每次获取一帧图像，先经过余弦变换，消除统计冗余，然后在同一帧内进行预测，预测是指从前一个像素来推断下一个像素的值，于是这个推断的方法（向量）以及推断后的差值被保留，这样只要记录很少数据就能保存一帧数据，这样还不够。之前说到帧与帧之间有很大关联性，30fps，这一刻的图像和1/30秒之后图像应该只是很少变化，因此同样根据前一帧来推断下一帧的值（运动矢量），因此以后的帧我们只需要记住运动矢量，以及和实际图像的差值（残值）就可以实现基本的视频压缩算法。不同算法的差别就在于预测的帧数，预测的方向，以及用于预测的算法工具。而对硬件实现的挑战则在于需要大量的存储单元，以及预测方式是把所有可能的方向都计算出来，误差最小的作为预测值，带来大量的运算复杂度，通常做优化也就是根据经验减少预测的数目。

bluetooth and others

Mon, 13 Nov 2006 09:18:08 GMT

本来计划写ZigBee，是目前无线技术很有力的竞争对手，由于应用的领域Industry control，应该是个niche market，因此2004年发布后，芯片出片量巨大。下午在bluetooth SIG网站看到一篇文章，很好概括了这个领域大部分的技术，我就直接copy过来。由于应用领域不同，传输速率，频率和覆盖范围还有功率成了技术存在的不同理由。早先还只需要关注某项或最多两种技术，比如IEEE的802系列或了解OSI的七层结构。而现在7层架构依然存在，802系列不断扩充：
802.1 Bridging and Architecture – generally the top of the link layer
802.3 CSMA/CD – Carrier sense multiple access/collision detect – wired Ethernet
802.11 WLAN – wireless LAN
802.15 WPAN – wireless personal area network
802.16 BWA – broadband wireless access
802.17 ResPackRing – resilient packet ring
802.18 Radio Regulatory TAG
802.19 Coexistance TAG
802.20 MBWA – mobile broadband wireless access
802.21 Media Independent Handoff
802.22 WRAN - wireless regional area networks
而802系列之外也出现了很多新的技术，很难靠一个人能了解掌握所有的技术。然而这些技术之间还是有共同点，比如层次架构，调制方式，组网方式，安全机制，而且很多技术现在是直接应用导向，比如RFID，Bluetooth，ZigBee，都有明确的应用方向。而宽带无线技术如WiFi和WiMax则应用范围宽泛的多，导致的后果是协议栈复杂，芯片功率大。然而技术种类太多的后果是互相不兼容，在某领域内使用的技术无法和其他互联，底层使用的频段，RF都不相同，尽管覆盖范围和传输速率是有覆盖的。可以想象以后家里各个设备都具备无线功能，要连接你的手表，鼠标是一种无线技术，连接电视，音响是另一种技术，连接温度控制，冰箱，电饭煲还是另一种技术，当然手机用的还是另一种无线技术，房间里充斥着各种频段的无线电波，为了解决不同设备的干扰，扩频，调频，时分，频分，码分技术应用各不相同，协议栈、芯片越来越复杂。如果目标就是集中在PAN网络，其实可以预见的是只需要一种模式就好了，覆盖范围不能超过10m，安全机制一定要有，采用2.4G是个好方案，毕竟大部分国家都允许在这个频段；Ad hoc是必须的，不需要配置，自动搜寻加入网络；数据传输速率未必要很高，满足一般的视频、语音和控制数据即可，IPTV需要的带宽好像是太大，不过如果单个芯片成本足够低，完全可以考虑在家里部署mesh network，把视频的数据流拆分在多个逻辑数据通道里传输也是有可能的。按这些标准说起来ZigBee是最符合这些特征的技术了。

The wireless world continues to grow as engineers develop faster, more robust technologies to free us from wires for greater simplicity, convenience, and efficiency. From short range to long range, the wireless landscape has taken shape in our lives. Bluetooth wireless technology, though one among many, has a wide variety of applications. A comparison of Bluetooth technology with other technologies is helpful when deciding which technologies to implement or products to purchase.

Bluetooth Wireless Technology

Bluetooth wireless technology is geared towards voice and data applications
Bluetooth wireless technology operates in the unlicensed 2.4 GHz spectrum
Bluetooth wireless technology can operate over a distance of 10 meters or 100 meters depending on the Bluetooth device class. The peak data rate with EDR is 3 Mbps
Bluetooth wireless technology is able to penetrate solid objects
Bluetooth technology is omni-directional and does not require line-of-sight positioning of connected devices
Security has always been and continues to be a priority in the development of the Bluetooth specification. The Bluetooth specification allows for three modes of security
The cost of Bluetooth chips is under $3

Ultra-Wideband (UWB)

UWB is a revolutionary wireless technology for transmitting digital data over a wide spectrum of frequency bands with very low power. It can transmit data at very high rates (for wireless local area network applications)
To date, UWB only has regulatory approval in the United States. UWB products are slow to come to market due to the disagreements over the standard and the lack of global regulatory approval
Ideally, it will have low power consumption, low price, high speed, use a wide swath of radio spectrum, carry signals through obstacles (doors, etc.) and apply to a wide range of applications (defense, industry, home, etc.)
Currently, there are two competing UWB standards. The UWB Forum is promoting one standard based on direct sequence (DS-UWB). The WiMedia Alliance is promoting another standard based on Multi-band Orthogonal Frequency Division Modulation (OFDM)
Each standard allows for data rates from approximately 0-500 Mbps at a range of 2 meters and a data rate of approximately 110 Mbps at a range of up to 10 meters
The Bluetooth SIG announced in May 2005 its intentions to work with both groups behind UWB to develop a high rate Bluetooth specification on the UWB radio

Certified Wireless USB

Speed: Wireless USB is projected to be 480 Mbps up to 2 meters and 110 Mbps for up to 10 meters. Wireless USB hub can host up to 127 wireless USB devices
Wireless USB will be based on and run over the UWB radio promoted by the WiMedia Alliance.
Allows point-to-point connectivity between devices and the Wireless USB hub
Intel established the Wireless USB Promoter Group in February 2004
The USB Implementers Forum, Inc. (USB-IF) tests and certifies the "certified Wireless USB" based wireless equipment

Wi-Fi (IEEE 802.11)

Bluetooth technology costs a third of Wi-Fi to implement
Bluetooth technology uses a fifth of the power of Wi-Fi
The Wi-Fi Alliance tests and certifies 802.11 based wireless equipment
802.11a: This uses OFDM, operates in the 5 GHz range, and has a maximum data rate of 54 Mbps
802.11b: Operates in the 2.4 GHz range, has a maximum data rate of 11 Mbps and uses DSSS. 802.11b is the original Wi-Fi standard
802.11g: Operates in the 2.4 GHz range, uses OFDM and has a maximum data rate of 54 Mbps. This is backwards compatible with 802.11b
802.11e: This standard will improve quality of service
802.11h: This standard is a supplement to 802.11a in Europe and will provide spectrum and power control management. Under this standard, dynamic frequency selection (FS) and transmit power control (TPC) are added to the 802.11a specification
802.11i: This standard is for enhanced security. It includes the advanced encryption standard (AES). This standard is not completely backwards compatible and some users will have to upgrade their hardware. The full 802.11i support is also referred to as WPA2
802.11k: Under development, this amendment to the standard should allow for increased radio resource management on 802.11 networks
802.11n: This standard is expected to operate in the 5 GHz range and offer a maximum data rate of over 100 Mbps (though some proposals are seeking upwards of 500 Mbps). 802.11n will handle wireless multimedia applications better than the other 802.11 standards
802.11p: This standard will operate in the automotive-allocated 5.9 GHz spectrum. It will be the basis for the dedicated short range communications (DSRC) in North America. The DSRC will allow vehicle to vehicle and vehicle to roadside infrastructure communication
802.11r: This amendment to the standard will improve users’ ability to roam between access points or base stations. The task group developing this form in spring/summer 2004
802.11s: Under development, this amendment to the standard will allow for mesh networking on 802.11 networks. The task group developing this formed in spring/summer 2004

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access and IEEE 802.16)

WiMax is a wireless metropolitan area network (MAN) technology
WiMax has a range of 50 km with data rates of 70 Mbps. Typical cell has a shorter range
The original 802.16 standard operated in the 10-66 GHz frequency bands with line of sight environments
The newly completed 802.16a standard operates between 2 and 11 GHz and does not need line of sight
Delays in regulatory approval in Europe due to issues regarding the use of the spectrums in the 2.8 GHz and 3.4 GHz range
Supports vehicle mobility for between 20 to 100+ km/hr. The 802.16e standard will allow nomadic portability
The IEEE 802.16a and the ETSI HIPERMAN (High Performance Radio Metropolitan Area Network) share the same PHY and MAC. 802.16 has been designed from the beginning to be compatible with the European standard
Created to compete with DSL and cable modem access, the technology is considered ideal for rural, hard to wire areas

WiBro (Wireless Broadband)

Portable Internet Service (WiBro) is to provide a high data rate wireless internet access with PSS (Personal Subscriber Station) under the stationary or mobile environment, anytime and anywhere. Primarily based in South Korea based on TTA specifications.
2300-2400 MHz, TDD, OFDMA, channel bandwidth 10 MHz, etc.
System shall support mobile users at a velocity of up to 60km/h
Throughput (per user) Max. DL / UL = 3 / 1 [Mbps], Min. DL / UL = 512 / 128 [Kbps]
Will come online Q1 2006

Infrared (IrDA)

IrDA is used to provide wireless connectivity for devices that would normally use cables to connect. IrDA is a point-to-point, narrow angle (30° cone), ad-hoc data transmission standard designed to operate over a distance of 0 to 1 meter and at speeds of 9600 bps to 16 Mbps
IrDA is not able to penetrate solid objects and has limited data exchange applications compared to other wireless technologies
IrDA is mainly used in payment systems, in remote control scenarios or when synchronizing two PDAs with each other

Radio Frequency Identification (RFID)

There are over 140 different ISO standards for RFID for a broad range of applications
With RFID, a passive or unpowered tag can be powered at a distance by a reader device. The receiver, which must be within a few feet, pulls information off the ‘tag,’ and then looks up more information from a database. Alternatively, some tags are self-powered, ‘active’ tags that can be read from a greater distance
RFID can operate in low frequency (less than 100 MHz), high frequency (more than 100 MHz), and UHF (868 to 954 MHz)
Uses include tracking inventory both in shipment and on retail shelves

Near Field Communication (NFC)

The NFC Forum is involved in the development and promotion of NFC. The 12 sponsor members of the NFC Forum include MasterCard International, Microsoft, Motorola, NEC, Nokia, Panasonic, Philips, Renesas, Samsung Electronics, Sony, Texas Instruments and Visa
Capacity: 212 kbps over a distance from 0 to 20 centimeters over the 13.56 Mhz frequency range
The NFC standard is based on RFID technology
Applications suggested for NFC include ticketing, payment and gaming.
Support for a passive mode of communication leads to savings on battery power

Near-Field Magnetic Communication

Proprietary wireless technology developed, patented and licensed by Aura Communications.
Range: 1.5 to 2 meters; Power: about 100 nanowatts; and frequency: 10 to 15 MHz. Creates a weak magnetic bubble of 4 to 6 feet in diameter in which it works
Currently this technology is only used for wireless headsets. An adapter must be attached to the phone since it is not integrated in any handset
Only available in the U.S. to-date

HiperLAN

Speed: HiperLAN 2 = 54 Mbps, and has a 50 to 100 m capacity
No present killer application

HIPERMAN

Fixed wireless access standard developed by the European Telecommunications Standards Institute (ETSI)
Operates in the spectrum between 2 GHz and 11 GHz and is compatible/interoperable with the IEEE 802.16a-2003 standard

802.20

Considered to be mobile wireless broadband wireless access.
Maximum data rate expected to be 1 Mbps, operating in licensed bands below 3.5 GHz
Supports vehicle mobility up to 250 km/hr

ZigBee (IEEE 802.15.4)

The nine promoter companies of the ZigBee Alliance include Philips, Honeywell, Mitsubishi Electric, Motorola, Samsung, BM Group, Chipcon, Freescale and Ember; more than 70 members

Capacity of 250 Kbits at 2.4 GHz, 40 Kpbs at 915 Mhz, and 20 Kpbs at 868 Mhz with a range of 10-100 M
Its purpose is to become a wireless standard for remote control in the industrial field
The ZigBee technology is targeting the control applications industry, which does not require high data rates, but must have low power, low cost and ease of use (remote controls, home automation, etc.)
The specification was formally adopted in December 2004
Security was not considered in the initial development of the specification. Currently there are three levels of security
ZigBee and Bluetooth chips are both low cost.

short range wireless communication

Sat, 11 Nov 2006 16:25:23 GMT

经常听到的无线技术包括蓝牙，WiFi，UWB。实际业内流行的远不止这些，从之前的蓝牙开始，相关牵引出很多集中在短距离无线通讯上的技术，稍做整理，并提供简单对比，为今后详细研究准备。

蓝牙：是提供短距离无线通讯，传输带宽从1M-3M，耗电量小，主要用于个人网络PAN，例如耳机，MIC

WiFi：有不错的有效范围及传输率，可以使用在大部份的无线网络场合，但是在便携式设备上，它的耗电量可能相当大，被定位成在广域网络（WAN ）的应用。

UWB：则是强调超高传输速度的短距无线通讯技术，在10米以内的范围里以至少100Mbps的速率传输数据。这种通讯方式比较适合在家庭内部使用，它使用了不同于大部份无线电通讯的无线电波技术来传输信息，通过更广的频率寄出许多又短又高的信息脉冲（pulse），因此能够以相对上较少的电力在短距离内发送大量的信息。其可提供有如固网的信息传输品质，因此适用于需要更高信息传输速率的消费电子设备。例如，可容纳多部MPEG-4电影的媒体播放机，就需要每秒可传1Gb 的UWB 功能，才能在数秒之内发送完整部电影。

UWB有两个分支Freescale的DS-UWB和由TI倡导的MBOA。参考Ti公司的内部文章

Wibree：今年10月Nokia公布的技术，为使用袖珍电池的设备提供省电的无线连结。专为支持短距离无线通讯（类似于bluetooth1.2 class1） "in 2.4 GHz ISM band with physical layer bit rate of 1 Mbps and provides link distance of 5-10 meters"，可以与蓝牙方案配合（可以直接reuse蓝牙的RF模块）。目标终端是移动终端及个人电脑与手表、无线键盘、玩具和运动传感器等用小型钮扣式电池供电的终端。

Zigbee：工作在2.4GHz频段，有效范围在10到 50米，支持的最高数据传输速率为250kbps，特点是没有专利费。因此2004年底标准确立，到2005年底相关芯片及终端设备总共卖出1,500亿美元。可以同时在一个网络内接入上百个系统，这点比较适合传感器网络，因而Zigbee在工业领域很受欢迎。

除了UWB和WiFi，其他都是工作在ISM频段上的，自由频段加上扩频和调频形成了典型的短距离无线通讯技术的特点，具体的技术差别还需要时间仔细研究各自好几百页的specification才能比较。不过看Zigbee的介绍似乎是在上层应用上有更多自由度，而蓝牙则是很谨慎的在PHY，LC，等提供了很完整的体系结构，因而后来的很多技术都是在这基础上裁减，定制得来的。

产品名称	Mapxtrem	GeoMedia Web Map, GeoMedia Web Enterprese	Arc IMS, MapObjects IMS	MapGuide	GeoSurf
客户端是否需要插件或控键	不需要	需要	不需要	需要	不需要
网络传递的图像格式	JPEG(栅格图)	ActiveCGM(栅格图或矢量图)	ActiveCGM(栅格图或矢量图)	MpaGuide SDF矢量数据或JPEG栅格图	GeoSurf DH M矢量数据
与数据库连接方式	ODBC	ODBC	ODBC	ODBC	JDBC
地图预出版处理	动态生成地图	动态生成地图	动态生成地图	需要进行数据格式转换处理	需要进行数据格式转换处理
可发布的数据格式	MapInfo地图文件	MGE工程,MicroStation DGN文件, Frame文件,MGEDM文件,ArcView Shape文件,ArcInfo Coverage,Autodesk DWG文件,Mapinfo TAB文件	ArcView Shape 文件,AecInfo Coverage,SDE地图	ArcView Shape 文件,AecInfo Coverage,SDE地图, ,Autodesk DWG文件, MicroStation DGN文件, Mapinfo TAB文件	ArcView Shape 文件,AecInfo Coverage,SDE地图, ,Autodesk DWG文件, MicroStation DGN文件, Mapinfo TAB文件

千江有水千江月: Blog

地理坐标系和投影

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在线GIS资料阅读

地理信息系统导论

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地图服务观摩

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容灾备份的关键技术

数据容灾备份（摘录）

快速精通ZIGBEE无线技术（转载）

中国式的新闻-关于迅驰和802.11

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mpeg audio

UWB技术

video algorithms

bluetooth and others

short range wireless communication