导航应用的电子地图享平台建设

导航应用的电子地图共享平台建设研究花存宏，龚丽芳，曾文华（浙江省第一测绘院，杭州310012）摘要：导航电子地图一直是我国导航产业化的瓶颈问题。本文结合浙江省基础测绘资源和卫星导航市场实际状况，通过对导航电子地图的技术特点分析研究，提出了导航应用的电子地图共享平台建设方案，旨在为导航电子地图生产企业提供基于导航应用的电子地图资源的共享平台，从而避免重复建设现象，实现数据共享，为导航电子地图产业发展提供技术支撑。关键词：卫星导航系统导航电子地图基础地理信息共享平台1引言卫星导航系统在国民经济建设中占有重要的地位，是国民经济信息化建设的重要组成部分和推进力量，是直接关系到国家安全和经济发展的关键性技术支撑体系。与西方发达国家相比我国的导航电子地图起步晚，但前景广阔，其应用已逐渐从车载向、网络等载体延伸。面对导航电子地图巨大的商机，国内众多企业纷纷涌入导航电子地图市场。但大多数企业在缺乏政策引导和技术支撑的条件下，各自采集从基础地理数据到交通和社会经济的所有信息，没有形成合理的产业链，存在着盲目投入和低水平重复建设的现象，造成了大量人力、物力及资金的浪费。我省测绘部门拥有大量的数据、技术及人才资源，却由于现有基础地理数据的内容、结构以及其更新周期和服务方式等不能满足导航电子地图生产企业的要求而没有得到有效利用。此外，我国目前还没有完全解决地理信息保密和应用之间的矛盾，因此基础测绘资源作为社会信息化公共服务平台的作用不能正常发挥。为解决导航电子地图产业化存在的问题，我们在浙江省测绘局的支持下进行了浙江省导航应用的电子地图共享平台的研究。2导航电子地图技术特点导航系统主要组成分为硬件、软件和电子地图三大部分。导航用电子地图是整个导航应用体系的核心，包括基础地理信息相关的背景数据、道路交通、各种兴趣点以及实时信息数据。基础地理数据包含道路、地名、水系、居民地、境界、铁路等信息，这些信息是导航应用不可缺少的基础信息。表1所示导航电子地图与基础地理数据在数据内容、数据组织结构、拓扑关系、数据的准确性等方面的差异。表1基础地理数据与导航电子地图的对比饲基础类地理彻数据绩导航相电子自地图幼数据喝内容标以同馒样的榴重要唤程度判描述编地表弓地物祖特征搂，着督重表梯达各碗类要样素的呈位置河、形刺状和挺基本搜属性搬主要增刻划捷道路熔网络丰信息越，充效分表助达道雄路交迈通关谁系及俯各类惊PO财I信足息荒数据脉组织致结构亏用极“胃比例蜡尺糕”耗的概政念来牧描述举地图馒对现闭实世技界不辉同详痕尽程松度的迹表达蠢不同笋比例戏尺数斯据按回照相欠应图概幅组饶织芝较小著比例栽尺要仇素通故常需假进行殊“净综合山取舍揉”剂，以延消除桌对空白间对腐象繁能杂细饥部的趟表达单道路臂与P贯OI堵数据晨的描客述与谣表达悄无比继例尺轮的概援念疲数据帅集的蔑存储巡分区舟和图弃层按揪照路某径优嚷化、逃地址尼查找强及决庸策支售持的规效率艇进行固组织电不同汗详细宗程度颤、不兆同综份合程沸度、劳不同压抽象秀程度没的数抽据在坐应用参时需益要建咸立相骂互之释间的队链接应关系鄙拓扑霞关系茶通常狠定义扑数据亏中点继、线菜、面书的拓馒扑关铃系杀不表佩达道闹路之未间的耍交通魄关系宝表达荡道路鼠网络各的连煤通关裳系搭表达耀道路猪之间暂的交朵通关奴系，铅包括牛优先超、禁侧行、塌限制怠等带准确灾性腹要求向1:袍1万拨精度游5M锈，1好:5姓万精潜度博25话M盐现势询性：迅根据丸经济度建设布需要于几年惠更新久一次据动态占性：丹无驰城市朴导航鬼定位冻精度锹不低礼于君5M点，城防际导宾航定画位精瞒度不备低于资25蝇M释现势太性：恩一般跃以每叛年4偏次或钻更高帐频率柳更新假动态欧性：喘动态做交通犹信息外非常辽重要导航的重心是道路及与道路相关的地名与交通数据，道路数据必须客观、完整地表达现实世界中道路连通关系。由于基础地理数据并非面向导航应用，因此其道路数据无法很好地满足导航应用需求，体现在：1)基础地理数据中的道路以道路中心线表示，而在导航应用中有物理或法定隔离带的道路需要按照交通流方向表达道路上下行关系。2)基础地理数据中立交桥以点或图示符号的方式表示，不表达立交桥匝道与其它道路的连通关系。3)基础地理数据在表达两条或数条道路的交叉处时，不论道路在此处是平面交叉还是立体跨越，在图面视觉上能够得到反映，但在数据上不能反映或没有完备的模型描述道路连通关系。这些问题在利用基础地理信息生产导航电子地图的时候，必须进行要素重构，有些还需要实地调查测量进行补充和完善。3数据库设计3.1内容设计由于基础地理数据与导航电子地图共享平台在数据内容、数据组织结构、拓扑关系等方面存在差异，因此需要对基础地理数据进行加工处理生成导航电子地图共享平台，亦即导航应用的电子地图共享平台是在基础地理数据的基础上经过加工处理生成的面向导航应用的基础地理数据集，主要包括道路网络数据、POI（兴趣点）数据、地址数据与背景数据。我们在导航电子地图共享平台的建设过程中，根据导航应用对数据内容详细程度要求的不同，划分为城际与城市两个表达区域。城际导航的主要数据源为1:5万基础地理数据；城市导航的主要数据源为1:1万基础地理数据。(1)从内容的划分上说，导航应用的电子地图共享平台由以下四部分内容构成：a道路网络数据：满足导航应用的拓扑需求，能够完整表达道路间的连通关系，真实反映交通流的实际通行情况，同时还包含桥梁、隧道、加油站、收费站、高速公路出入口、服务区、车渡等道路附属信息；bPOI数据：包含各类与导航定位相关的各类社会经济设施eq\o\ac(○,1)居民地名称：城市小区、村庄、农场、林场及渔、牧业点等；eq\o\ac(○,2)企事业单位名称；eq\o\ac(○,3)交通要素名：空港、机场名、海港名、内河港口名、渡口名、铁路车站名、地铁站名等；eq\o\ac(○,4)纪念地和古迹名：公园、古建筑、纪念地等；旬c静地址岸数据飞：染包括掩地址锅名称辜、地待址拼燃音、丧所在糕行政最区划饲名称俯；滋d铜背景命数据拆：包彻括行拒政区慧划、民水系远、铁微路、卫居民削地、尊植被追。钓(2走)从栏数据揪尺度充上说碑，导刻航电帜子地东图共他享平榴台由龟城际巩导航江电子座地图安共享势平台今与城盼市导越航电朋子地世图共竹享平培台构狸成。负a铅城市砌是交元通活每动最泉频繁堂的区寨域，芽在单蓄位面浮积内强，道澡路的墨面积字、长扛度，区PO割I的叫密度雀，道彼路信序息的逃变化柄频率雪都是师郊区蹄农村聪无法所比拟爆的，色因此缩需要悲表达晓的内卫容和笨细节框都比某城际脉高的签多;毙b膀城际捧导航鸽电子起地图玉共享油平台礼表达渠城市辟之间劲道路卖的连让通关煤系，镰主要桑以1稠:5哄万基吨础地挎理数堤据为青数据忧源；趣城市倚导航尺电子叛地图研共享该平台谅表达蛛城市朗内部滑道路刘之间皂的连悉通关后系，每主要服以1共:1圈万基弊础地印理数齐据为享数据午源；罩c狂城际则导航朝电子躲地图某共享话平台对中只由需表亏达城恩市内速重要辅的交气通干穴道数公据。道路网络数据POI数据背景数据公路城市道路乡村道路道路附属设施交通服务政府机关道路网络数据POI数据背景数据公路城市道路乡村道路道路附属设施交通服务政府机关铁路水系居民地注记行政区划高速公路国道省道县道乡道地址数据城际导航电子地图共享平台城市导航电子地图共享平台杭州市导航应用的电子地图共享平台元数据地图数据……………公众服务快速路主干道次干道支线内部道路图1逻辑模型图图1逻辑模型图寻城际反导航椒电子饿地图艘的地姜图数停据由渐道路拜网络仰、P灭OI室、背曾景及应地址酿四大畅类数稼据组跳成，修每类捕数据甲又包孩含若粒干个怪子类卡，子光类下陵是最漆基础练的小予类，炼共包问含1送38脂个小俯类。撑城市快导航宰电子锅地图捷的地秧图数镜据则芦按照收城市军来组虎织，流覆盖问整个夺浙江瞎省的躺所有女县市蓝区，蝇每个臂城市筒地图翼数据龙内部识的组煮织结麦构则林与城停际地偿图数呼据相返似，酱但在钞小类砖划分斗上更驴为详舞细共痰包含昌18适3个丙小类制。卸3.难3物剂理模岸型雕城际黑导航剧电子秋地图撒与城肉市导终航电蹈子地泊图在望数据攀库中象分开佛存放帐，最婶后使舌用时须由导堵航提朝取工狭具提吓取。锁城际恼导航慌电子隆地图宽的地毯图数偿据不贵区分起图幅鸡存储主为一站个数窃据集帖（d睬at冰as担et颈），曲小类湖以f直ea岩tu澡re愧cl茂as执s的栽形式泽存储耗于数填据集已(d骗at豪as止et事)中预；城缎市导等航电野子地译图的彻地图抽数据喜分城售市不港区分队图幅朋存储舒为多杂个数悠据集昂，每梳个数胶据集挡中又刘包含吃多个攻小类接。城捎际导图航电礼子地擦图和喊城市卧导航区电子腐地图辅的元馒数据关则均反以单粮独表桑（t柄ab散le饮）的狱形式勉存储阶于数美据库滨中。略4共惜享平完台建拜设外业数据采集内业数据采集质量控制已有DLG工作底图内业集成处理处理、转换、更新母库数据更新外业数据采集内业数据采集质量控制已有DLG工作底图内业集成处理处理、转换、更新母库数据更新图2导航电子地图建设流程拥4.忙2怒软件挡选型干和软埋件开厘发记（1奴）导天航内策业处目理软购件镰使用乔专业喂的地种理信正息系功统软护件A薪rc屯GI抛S来流处理痛所有康的内似业数佛据并梨开发烫相关沙的辅看助处华理工捕具提让高作摘业效库率。感（2惑）导永航数遗据管摸理软社件哀过程桥数据嫂管理龄软件冲:过萝程数纲据存删储为皮Pe随rs界on笑al今G暴eo础da必ta茅ba汁se浊格式脸,采距用专湾业的鸡数据情库管立理软河件柴——扛Mi邪cr剖os迫of抚t零Ac菜ce烧ss捧。剩结果碍数据逆管理倡软件麻:结帐果数瓶据存械储在丘Or随ac荒le口数据余库中地,并速开发休相关嫂的数六据库狗管理害软件省提取兰数据港、支胁持数遍据库拾的在墨线更仅新。担（3盘）导滥航数杆据检克查软殿件衫在内众业处屈理软灯件中掏开发踢一系静列辅弦助工块具以肢检查哪数据钩的各系种图慧面及伶内在禾的逻提辑错诸误。啦（4郊）相番关辅段助软们件晓主要哗用于胆辅助淘内业亦编辑国,包蜘括自愉动连扬接、网自动任接边参、自泰动转究换、摩自动蒙融合护等工崖具。纯4.历3何资料运收集朴资料稠收集苹阶段妇主要滚是尽准可能豆多收喇集与诞数据南采集箩区域见相关膝的数忌字地宋图（炕DL杂G）刷、航距空影蜓像、证卫星涨影像卖、交煤通旅卖游图转、行刮政区史划图被等资棚料。沉在资狱料收卷集中绢应特夹别注秤重所粮收集缺资料撇的质屈量（围精度阔、现续势性纠等）棵，在狂资料刊收集踏过程酿中，孙要对纳所收只集的毛资料质进行书整理余，形便成相芹应的毯文档等，并允入库哗管理舱，方决便以捏后查唯找。差4.最4类数据赠预处念理惑依据邻所收搬集的穗资料悔加工伍成工黎作底察图，特作为屑外业究作业绞的基慨础。绵在资怪料加愿工过雅程中佣，先武对前堵一阶片段所礼收集听的资犁料进药行分暖析，烤对资脆料不决完整猴或不静符合总作业柳要求素的要尘进行挤重点减标注隙，以督便在图外业温作业桃的过购程中铜进行游实地拍检校适与处毒理。钞在资符料预挑处理洽完成汉后，握成果简要入膜库并笨形成哥记录渡文档炮。俱4.般5挽外业现作业押准备筹完成融的工驴作主雁要包释括外熔业作哗业规你划及净外业炊采集层资料安、设社备准炎备等服。在画外业详作业原规划沾中需励要制仅定外裹业数风据采让集的锈进度剂安排虎，形运成作创业分桶区索坑引图醒及作贺业小念组分朵工说席明文望档等败。并偏在该拖过程糖中为墓外业鸦数据走采集缸准备课必要来的地坝图图医形拷豆贝、意数据脖采集彼手薄屯、专税用采认集软铅件，匀以及朱采集客数据兵所需砖的车扣辆、感计算倾机、殖定位鹊设备染等。剑4.泄6映外业妹作业内外业衰阶段芽是对签数据执进行偏实地币采集誓和质辨量检如查，缸该过生程又速分为窗外业坐数据挪采集即、采传集成滤果质掘量检减查、议采集杰成果母整理彩及资慕料成属果移菠交等元几个率主要挤阶段楚。主还要工榨作内苦容即荣是按觉照作呢业要饭求和护规范叨采集干指定绵作业笋区内凶的道占路信晴息及刃PO哲I信学息并脱在作缝业底君图上集详细陷标注图,采丘集成趁果执邮行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