论文总字数：24877字

目 录

1 背景概述 1

1.1定位服务 1

1.1.1定位服务定义 1

1.1.2定位服务的主要功能以及具体应用 1

1.1.3定位服务的意义 2

1.2手机定位 2

1.2.1 手机定位定义及分类 2

1.2.2手机定位现状 3

1.2.3手机定位基本原理 3

1.3定位服务偏差 4

1.3.1定位服务偏差 4

1.3.2定位服务偏差原因 4

1.3.3定位漂移 4

1.4研究目标与内容 5

1.4.1研究目标 5

1.4.2研究内容 5

2 定位纠偏及相关核心技术 6

2.1聚类算法及其在本文中的应用 6

2.1.1聚类算法  6

2.1.2 k-means算法 6

2.1.3聚类算法实现定位数据区分 7

2.2 ANDROID系统中定位的实现 7

2.2.1基于GPS的定位 8

2.2.2 基于网络基站的定位 10

2.2.3几中定位方式的对比 11

2.2.4高德定位 11

2.3定位数据的期望模型 12

2.4纠偏思想 12

3 定位数据采集程序设计与实现 13

3.1 定位数据结构以及基于高德定位API实现定位数据采集 13

3.1.1定位数据结构 13

3.1.2 基于高德定位API实现定位数据采集 14

3.2基于GREENDAO实现的定位数据存储 14

3.3定位数据的读取与数据文件发送 18

3.4程序整体设计 19

3.4.1程序主体功能 19

3.4.2主要流程 21

4 实验分析 22

5 结束语 26

参考文献 27

致谢 28

基于点聚类的LBS定位纠偏算法设计与实现

杜一帆

, China

ABSTRACT:Positioning accuracy is the mosr core parameters of mobile location services (LBS).The current way to achieve the LBS mainly consist of GPS positioning and network base station positioning.Further more,network base station positioning accuracy is relatively low, and will be an anchor point drift phenomenon.Anchor point drift occurs mostly in a random positioning error locating objects under stationary state generated by the network positioning had an impact on LBS services to the application.To solve this problem, this paper firstly use k-means clustering algorithm to locate the data point, the anchor point is divided into different sets, to distinguish what is a mobile positioning an object data, which is stationary bias drift generated at the point, and then use the expectation to obtain relatively accurate positioning information, to achieve a certain degree of correct positioning drift bias.Based on the android platform, calling Gordo Location API positioning location-based services, the positioning data via greenDao components stored in the phone database, as an anchor point acquisition, in addition to data sharing functions.This article is further positioned for data collection were realized the k-means algorithm to verify these ideas, and achieved certain results.

Keywords:Mobile location services; k-means algorithm; android; Gordo Location API

1 背景概述

1.1定位服务

1.1.1定位服务定义

移动定位服务以位置为基础，是根据移动电信运营商的网络，以获取用户的最终含纬度和经度坐标的位置信息，通过数字舆图为用户供应了一个契合的增值服务。至今，作为一种低成本，高可靠性，满足用户定位需求的服务平台。与GPS定位服务相比，价格显著改善。它是移动互联网和以位置为基础的服务的整合。据电信研究公司Berg Insight公司，一份新的报告显示，2012年欧洲将有超过1亿的移动用户使用定位服务。其中最流行的移动位置服务应用包括测量，导航和搜索，其次是社交网络和检测等也很受欢迎。

1.1.2定位服务的主要功能以及具体应用

㈠ 主要功能

随着社会的发展，大城市的出现，人们越来越重视的位置和地理信息，在日常生活中，它甚至在悄悄地改变着人们的生活。如寻找餐厅、酒店、娱乐中心、购物中心、银行、旅游景点等，只要点击鼠标或触摸屏，这样你想要的信息就会出现。

伴随计算机和移动互联网络的发展，位置服务将成为最好的指南。定位服务系统将一个完整的无线网络和地理信息系统以及信息搜索引擎相结合，为用户提供丰富的位置信息服务。

㈡ 具体应用

⑴人身安全和紧急救助

到目前为止，我们的个人安全和紧急报警只能靠固定电话，它是在对紧急需要警察时，和周围且没有固定电话报警人造成极大的不便，甚至是不可能的病人和突发事件的突然报警。使用手机的人，仅需点击几个按键，就可以在几秒钟内被警察或警务人员，供应快捷的帮助。

⑵与位置相关的信息服务

与所在地点有关的信息服务是有各类以地点为基础的服务。当人们位于自己不清楚的地区时，可迅速从一些如商店、大型超市的附近的位置将用户需求的坐标信息显示在手机屏幕上。定位系统不仅可与相关数据库合并，还可与互联网站进行协作，供应给用户各种各样的信息服务。在中国，该生意很快就兴旺起来了。

⑶物流管理

能对全国流动的货运车辆、火车车厢、专业的团队，如装甲车、卡车和其他邮政速递位置进行监控和管理，并合理调度车辆，减少负荷。

1.1.3定位服务的意义

移动互联网基础设施服务：在移动互联网时代，LBS代表单用户的位置，LBS的实用性，可以毫不夸张地说，比无线搜索要好，比如找厕所，不能使用无线搜索找到你的确切位置。这就是LBS的价值（PC时代将无法解决）这意味着LBS将成为基础设施，其最基本的服务输出到移动互联网，智能手机用户，LBS用户角色完全超越PC。

移动互联网包含丰富的市场和群众力量：移动互联网时代，它拥有上千种接口进入，但由于自然运动特性，有较强的依赖性。基于位置的移动互联网应用和以此为基础的劳动已经可以作为许多智能硬件以及基本成果。LBS不只是一个地图，而且还包括所有与位置相关的服务，如：定位、地图数据、导航、高德位置相关服务开放，打造LBS开放平台，每天有超过150000的应用与位置相关的服务。

1.2手机定位

1.2.1 手机定位定义及分类

利用移动电话确定方位是指通过结合无线网络和手机，持手机者可将详细的坐标（经度和纬度，包括三维数据），或一些基础用户提供通过的信息，语音，短信的增值服务。

现在，利用手机来确定方位的技术，它大致可分为：卫星定位系统和基站位置。

⑴卫星定位

卫星定位优势：独立性强、免费、低成本，确定方位的精确性高，可确定范围为5-10m之间。

其主要缺点：它必须在室外情况下才有效，并要求空旷地段，否则会引起确定方位失败；复杂的城市环境受敏感的信号干扰，从而降低精度；初始定位会需等待很长一段时间。

⑵基站定位

基站的选址的主要优势：户内和户外都确定地点，操作员控制，对移动定位业务收费有帮助。

缺点：确定方位的范围在50到100米，定位的精密性比较低；从用户角度看，可能会泄露位置隐私。

⑶感知定位

感知定位是将传感器安装在一个被指明确定的空间中，如果运动的物体能够进入传感器的检测范围，就可以明确该物体具体的定位数据，主要应用于室内，主要优势是能够提供精确的室内定位；它主要的不足是建筑成本高，有可能泄露用户的地点信息。对于定位，从环境的情况下分析，对于拥有智能系统的手机而言，对一项技术的研究起步比较迟，这是关于室内定位的，移动位置服务业务，作为发展定位技术的阻碍，从而能够使各行业供应商和国内外的研究机构能专注起来的科学领域。至今为止，还没有发现一种普遍适用的关于室内定位的一项技术，但是大家普遍的认识，就是通过一种模式，具体是混合定位模式，用以提高定位的精密程度。截至现在，关于室内定位的技术主要含有超宽带，蓝牙，无线局域网、WSN（无线自组网），zeebig，RFID（射频识别）等无线定位技术。

1.2.2手机定位现状

无论是使用全球定位系统技术，线传感器网络或其他针对目标的手段有其局限性。一项技术的发展趋势，对于室内定位方面，是要把各种类型的定位技术组合在一起，充分发挥它们各自的优势，不仅能供应较高的响应速度以及较高的精度，而且有较广泛的覆盖范围，能够完成无缝及准确定位的要求。最近，谷歌的安德鲁斯地图系统已开始在机场，商场和其他大型商业场所投入使用，商场业主或商户均可以使用此应用程序提供谷歌相关服务。

1.2.3手机定位基本原理

至今为止，被大家广泛使用的手机定位技术，主要包含三种：基站定位、WiFi定位、GPS定位。

GPS定位：拥有比较高的精密程度，它可以精确到10米甚至几米，但是它需要拥有全球定位系统的手机硬件的条件下，能够对它进行支持，然而普通用户所使用的手机，现在都含有这个模板。对于含有24颗的卫星，它分别分布在距离地面6公里的距离上，若要绕地球运行，需要12个小时来环绕，这样，在地面上的人，会在任何时间点都可以观察到4颗以上的卫星。对于集成的全球定位系统，它需要所持有附有智能系统的手机，其内置的全球定位系统板块，它只包含接收的功能，但是并没有发射的功能。24个全球定位系统的卫星不断向地球发送包含重要参数的时间等信息，如卫星指向地球，手机收到此信息，将使用来自多个卫星的信号，同时会根据卫星所发出的顺序和时差，利用这两个变量并根据三个卫星它们分别的三维坐标（X,Y,Z），来计算手机所在的位置。考虑到电话之间的时钟以及与卫星之间的时间差，则需要引进第四颗卫星，但是实际上是需要四个未知数，它包括X,Y,Z和时钟差，能够组成四个方程求解，以获得手机具体的位置信息如：纬度，经度和高程。

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